初中科学习题有效设计策略研探

张璟瑜

[摘   要]立足初中科学习题课教学存在的问题，对初中科学习题有效设计策略进行研究。研究发现，依据启发性、专题性和生活化原则精选习题，从习题的情境化、阶梯化及实验性方面多样化设计习题，通过变式练习、一题多解等方式进行的习题改编与拓展，可提升学生的解题能力和科学素养，促进学生理解知识本质及掌握知识规律。

[关键词]初中科学;习题;有效设计

[中图分类号]    G633.98        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）05-0080-03

一、初中科学习题课教学存在的问题

由于习题课要讲授的内容没有现成的教参可借鉴与参考，所以教师一旦处理不好往往会导致学生兴趣缺乏，学习效率低下。目前，初中科学习题课教学普遍存在以下问题：

（一）对习题课准备不充分

很多教师对习题课并不重视，也不进行精心准备，甚至无教案;习题的选择随意性大，目的性不强，缺乏系统性。有的教师甚至连题目都没有完整地做过一遍就开展习题课教学，教学效果差强人意。

（二）把习题课和多做练习混为一谈

部分教师把习题课与多做练习混为一谈，习题课上干脆给学生做练习、对答案，这样既浪费了宝贵的课堂时间，课堂教学效率也不高。

（三）把习题课上成了讲题课

在习题课上，教师主要以习题的讲解分析为主。在讲习题时，要么一讲到底，要么提示多、思考少，常使学生没有时间进行深入思考。教师忽视了习题课的主体是学生，把习题课上成了讲题课。

二、初中科学习题有效设计的策略

（一）突出原则精选习题，体现学生认知规律

在设计习题时，不仅要重点考查核心知识，还要突出习题的启发性原则、专题性原则和生活化原则，从而做到精选习题，体现学生的认知规律。

1.启发性原则：以学生的易错点为启发点

在设计习题时要注重启发性原则。教师平时要多留意学生在学习某些知识时普遍存在的问题和思维障碍，以学生的易错点作为习题设计的启发点。

2.专题性原则：帮助学生构建知识网络

在习题课中常发现学生在解决某一问题时思路混乱，经常出错。对此，教师可设计习题专题教学进行复习强化，以促进学生在理解和巩固知识的同时，构建完整的知识网络。

例如，在学完了酸碱盐的性质后，由于酸碱盐的概念较多，从物质间的反应上升到离子间的反应，学生对此很模糊，在解决相关问题时也时常出错。对此，教师可设计离子共存的习题专题教學，与学生一起对常见的离子共存问题进行比较、汇总，由此加深学生对离子共存内容的理解，帮助学生构建完整的知识网络，把握知识的本质。

3.生活化原则：  体现习题与生活的紧密联系

习题课由于“练”的成分偏多，容易给学生以枯燥无趣之感，因此，在题目的设计上还要特别注重新颖、前沿和贴近生活，以提高学生的学习兴趣。

例如，在有关传染病知识的习题课上，笔者以《柳叶刀》杂志刊登的关于“超级病菌NDM-1”的文章为素材，设计下列习题：

“NDM-1”是科学家发现的一种新的超级细菌，该细菌能够使致病细菌变得强大，抵御几乎所有抗生素，问：

（1）该细菌与其他生物有什么区别？它的生活方式如何？

（2）从传染病角度看“NDM-1”属于什么？

（3）由“NDM-1”引起的病症看，属于一种传染病，主要是它符合传染病的哪三个特点？

（4）“NDM-1”主要通过什么途径传播？（ ）

A.粪便 B.飞沫

C.血液 D.母婴

（5）人体免疫系统 （填“能”或“不能”）对“NDM-1”产生免疫应答。

这个习题紧扣最新科技成果与实际生活，使知识得到很好的应用，很好地体现了生活化原则。

（二）多样化设计习题，促进学生获得不同程度的发展

1.设计阶梯式习题，顾及不同层次学生

学生存在个体差异，因此要针对学生的个体差异进行习题的分层设计。习题设计应从易到难，形成梯度，符合学生的认知规律，使学生都能得到不同程度的发展。具体如下：

基础构建：在帮妈妈做家务时，小明发现将甲、乙两根相同体积的筷子放入水中，甲浮在水面上，乙则沉在水底，如图1所示。由图可知，甲在水中处于             状态，所以甲的密度比水         ;乙在水中处于         状态，所以乙的密度比水       ;由图可知，甲比乙排开水的体积     ，甲所受的浮力比乙           ;根据甲、乙在水中的浮沉状态可知，甲的重力       所受浮力，乙的重力       所受浮力。

阶梯深化：如图2所示，重力相等的甲、乙两实心球分别悬浮和漂浮在水中，下列说法正确的是（ ）。

A.甲球受到的浮力比乙球大

B.乙球的密度比甲球大

C.甲球的体积比乙球大

D.两球浸在水中的体积一样大

继续深化：体积相等的实心木球和铁球，投入足够多的水中，静止后浮力关系：F木          F铁;质量相等的实心木球和铁球，投入足够多的水中，静止后浮力关系：F木           F铁。

上述阶梯式习题中，“基础构建”重在夯实学生的浮力基础知识，“阶梯深化”重在强化学生对浮力知识的理解，而“继续深化”则重在让学生掌握计算浮力大小的方法。这样设计阶梯式习题，使不同层次学生的能力都得到了提高。

2.设计情境化习题，提高学生的学习效率

设计习题时，在题中创设一些有趣的、有应用背景的情境，可以吸引学生，让学生主动参与，从而提高学生的学习效率。

电功、电功率概念较抽象，计算烦琐，若单纯讲题学生会觉得枯燥乏味，对此可结合购买“小厨宝”的过程设计情境化习题（如下），巧妙地将相关知识点串联起来，引导学生逐步展开阶梯式练习，这比一味地让学生做题更有吸引力，更富有实效。

习题：小明家添置了一个“小厨宝”，作为电器市场上的一种新型用电器，它的工作原理是什么？它的铭牌上标有：额定电压220 V、额定功率1 kW、容积5 L、超温保护器（-20℃～75 ℃）。小明想知道这台“小厨宝”的实际功率有多大，有几种测量方法？怎么测？

“小厨宝”电热管的额定电压为220 V，额定功率为1 kW。当容器内水温达到75 ℃时，温控开关S自动断开，“小厨宝”即处于保温状态。（R1和R0的电阻值不变）问：（1）电热管的电阻值R1是多少？（2）若“小厨宝”处于保温状态，其电热管R1的实际功率为62.5 W，R1的实际电压是多少？（3）“小厨宝”处于保温状态时比正常加热时省电，这是为什么呢？

3.设计实验性习题，提高学生的科学素养

实验直观、有趣，不仅可在新课教学中利用实验，在习题设计中也可充分利用实验素材。在设计科学习题时，教师可编制一些实验习题引导学生练习。通过实验性习题，可将一些抽象的问题具体情境化，提高学生的科学素养。

习题：如图3所示为测定空气中氧气含量的装置及药品。

（1）红磷熄灭，未等广口瓶冷却后打开弹簧夹，测量结果会偏 。

（2）小明同学用足量的木炭代替红磷，测量结果会偏                     。

（3）要利用如图4装置除去浓H2SO4中的少量H2O，如何连接装置？若要测量某气体的体积，又该如何连接装置？

设计上述习题的目的是考查学生对实验知识的掌握情况和应用能力，但学生对实验缺少感性认识，无从下手。因此，教师引导学生进行实验验证。这样利用实验模拟题目情境，可让学生在直观观察实验现象的基础上，达到举一反三、融会贯通的目的，同时加深学生对知识的理解，提高学生的科学素养。

（三）改编拓展习题，促进学生理解知识本质和掌握知识规律

习题是解决学生疑难问题、查漏补缺的很好途径，对习题进行改编拓展，有助于学生对知识本质和规律的理解和掌握。

1.变式练习，促进学生理解知识本质

变式练习就是在原有的习题情境基础上，变换问题的内容或对习题进行细微变换修改。实施变式练习，可多角度、全方位地了解学生对知识的掌握情况，让学生在反復运用知识的过程中理解知识的本质。

习题：一质量为0.9 kg的冰块，其体积是多少？（冰的密度为0.9×103 kg/m3）

变式1：当冰块全部融化成水后，水的体积是多少？装满水的玻璃杯放入冰箱冷冻室，为什么会破裂？

变式2： 若把该冰块放入水中，冰块受到的浮力是多少？

变式3： 如果把冰块放入水中，当冰块全部融化成水后，液面怎样变化？如果把冰块放入盐中，液面又会怎样变化？

变式4：如果把冰块放入水中，当冰块全部融化成水后，液体对容器底的压强有无变化？ 为什么？

原题原本只涉及密度的知识，通过变式，从密度知识延伸到浮力知识和压强知识，使学生能够从不同的角度去应用知识，从而理解知识本质。

2.一题多解，促进学生掌握知识规律

一题多解就是用不同的方法对一道习题进行解答。一题多解能促进学生积极思考，去探寻科学知识的规律，从而加深学生对知识的理解，提升学生的思维能力。

例如，如图5所示，已知电源电压为6V且保持不变，R1=5Ω，电流表示数为0.4A，则R2的阻值为多大？

其中解法一是利用欧姆定律求出总电阻，然后利用串联电路电阻的特点来解答;解法二是先利用欧姆定律求出R1的两端电压，再利用串联电路电压的特点，计算出R2的两端电压，最后利用欧姆定律求出电阻;解法三是利用串联电路分压的特点进行计算。由此可见，一道习题可以从不同的角度、运用不同的方法来进行解答，使学生在解题中获得成就感，寻求方法间的规律。

3.图文转换 ， 培养学生的综合分析能力

一些涉及知识难点的习题，若用文字来表述则会内容冗长而不易读懂。而利用图文转换的方式，通过图像呈现，则能使学生直观地分析、理解知识，迅速厘清知识间的关系，突破思维定式。

很显然，这道习题如果用文字呈现，会烦琐冗长，不易理解。而进行图文转换后，习题直观明了，并且通过绘图的过程，可引导学生理解题意，分析数量关系，加强学生对图像绘制完整性思考的训练，也可以提高学生对图像问题的综合分析能力。

三、初中科学习题有效设计的实践效果

习题设计带有针对性和诊断性，能及时反馈和诊断学生对知识的掌握情况，进行查漏补缺;同时，在设计习题时，穿插实验、贴近学生生活，学生参与热情高，思维得到拓展;设计的习题有梯度，能让不同层次学生的能力都得到提高。

习题的有效设计是基于教师对学生的了解、对知识的理解和对教材的研究，因此，教师在长期的实践中，经历了不断学习、不断积累、不断进步的过程，对自己的专业成长帮助很大，间接促进了教师教学科研能力的提高。

综上所述，经过多年的教学，笔者在习题设计和优化中不断摸索，把习题课上得优、精而实在。今后，笔者还会在习题课教学中结合教学内容及学生的实际情况，采用灵活多变的教学方法，跳出习题设计的既定思维，根据学生的年龄特点和思维特点进行习题的有效设计，并按照习题的难易度、不同层次学生的接受度进行习题讲解，将设计习题的主体从教师转向学生，使学生获得更好的学习体验。

[   参   考   文   献   ]

[1]  关文信.新课程理念与初中物理课堂教学实施[M].北京：首都师范大学出版社，2008.

[2]  杨成伟.用演示实验突破物理习题课难点[J].物理教学探讨，2009（7）：60-61.

（责任编辑 黄春香）