初中科学课堂练习有效类型设计的研究

科目初中科学编号初中科学有效课堂练习类型设计的研究摘要：课堂练习是课堂教学的一个重要环节。课堂练习设计的质量直接影响学生对知识的掌握程度和学生学习知识的效率。笔者通过对学生测验中错误原因的统计，针对这些原因在实践中不断探究，提出了五种有效的练习设计类型并希望通过实验的方式来验证这些练习类型是否能有效提高初中科学课堂练习的有效性。关键词：有效设计一、背景课堂练习是课堂教学的一个重要的有机组成部分，是学生学习过程中不可缺少的重要环节，是学生掌握知识、形成技能、发展智力、挖掘创新潜能的重要手段。课堂练习具有很强的针对性和典型性，那么课堂练习设计的质量就会直接影响课堂教学的效率。在实际课堂中，经常会出现这种情况：老师把某道题讲了好几遍，但学生在课后练习或测试中还是做错。那么什么原因使学生做错呢？为了找出学生练习或测试中出错的原因，在对学生初步了解后制成了《失分原因》（见附件1）统计表，然后让学生在表格中完成了对某次测验失分原因分析并绘制成此表。以下是某次科学测试中对初一和初三共978人的12851题次错题的错误原因的统计结果。从统计结果来看，学生做错题的主要原因是概念不清、记忆不深和看错，三项合计达56%。“看错”在失分中排第三位比例高达14.2%，看上去是学生粗心引起的，实际上我们都知道，这里绝大部分是因为对概念的理解不全面引起的。另外“知识点完全不懂”、“回答不全或步骤不到位”和“看不懂题意”很大程度上也跟概念的理解有很大的关系。那么是什么原因导致这种现象呢？为了找出其原因，我们做了一项调查，在一堂课结束后有89.4%的同学表示课堂上已经听懂，但自己做练习的时候就不会做或做错。但实际上，从听懂到会做还有一个较长的过程。建构主义学习观认为：一切知识最终都必须通过主体的建构活动才能得以完成，学习不是被动的接受，不是单纯的

复制与同化，而是要求学生在过程中建构，要求学生对自己的学习过程不断尝试、比较、联想、概括、抽象和升华。众所周知，在短时记忆中，信息的保持时间是有限的。如果信息得不到复述，信息即使进入了短时记忆也会迅速消退。但一切信息都是通过短时记忆才转入长时记忆中去的，为了将信息转入长时记忆，一条重要的有效途径是进行精细的复述，也就是将当前的信息和已有的知识联系起来，赋予它一定的意义，并对信息进行组织。长时记忆中的信息以概念体系、语义网络、图式等组织形式存储在大脑中。因此，在设计练习时要充分考虑和注重学生的建构过程以及记忆的转化条件，实实在在的提高课堂练习的有效性。二、提高初中科学课堂练习有效性的五种练习设计类型为了进一步探索提高课堂教学有效性的方法，在长期的教学实践中，我们不断总结，深入探讨并概括出了以下五种设计有效练习的类型：1）、比较练习所谓的比较练习，就是指将两个相近、相似、相反或容易混淆的原理、概念设计练习后同时呈现出来，两个原理或概念可以在同一练习中呈现，也可以在不同练习中呈现，但必须同时呈现。然后可以通过讨论交流等形式加深学生理解，串联相关知识，能由此及彼，触类旁通学生还可在比较中进行筛选和吸收，将知识内化。例如：练习1：研制抗非典药品的过程：将非典病人的SARS病毒灭活（杀死）后注入马体内，使马体内产生SARS病毒的抗体。这一免疫反应和所用的SARS病毒分别是（）A.特异性免疫、抗原B.特异性免疫、抗体C.非特异性免疫、抗原D.非特异性免疫、抗体练习2：接种脊髓灰质炎疫苗可以预防小儿麻痹症，这种免疫属于（）①特异性免疫②非特异性免疫③自然免疫④人工免疫A.①②B.②③C.③④D.①④以上两题对比的练习高度的概括了一节内容的主要知识点，并把这一节的重点和难点都放在了起，在除了理解正确答案以外可以对相近、相关的知识点都能理一遍，多花一点时间再让学生结合实例分析、讨论甚至论辩就能非常好的将知识很好内化。（2）、递进式练习所谓的递进式练习，就是指各练习题之间的关系，是环环相扣、逐层深入的关系，前一题（或前问）是后一题（或后一问）的基础，最后来达到深入理练习4练习4练习3练习2练习1可以解决差异显著的学生的概念的理解问题。老师可以根据自己学生的实际情况设计合理的梯度，可以达到因材施教、灵活应用的效果。例如：练习1：定量测定溶液的酸碱度，最简单方法是（）A、用紫色石蕊试液B、用红色石蕊试纸C、用蓝色石蕊试纸D、用pH试纸练习2：在测定雨水的pH值时，应用蘸取待测溶液滴在,显示的颜色与进行比较。练习3：某同学在用pH试纸测定某酸性溶液的pH值时，先用水湿润试纸，再用玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上，这样测得的pH值将比真实值（）A、偏大B、偏小C、一样D、无法确定以上练习从知道到会用，再到深化；从练习目的出发，细化要求，层层递进，符合人的认知规律，有利于提高教学效率。

（3）、变式练习：所谓的变式练习，就是指对科学概念、原理、性质、应用以及问题从不同角度、不同层次、不同情形、不同背景作出有效的变化，使其条件或形式发生变化，而本质特征却不变，恰当合理的变式能营造一种生动活泼、宽松自由的学习氛围，开阔学生的视野，激发学生的情趣，有助于培养学生的探索精神和创造意识，并能举一反三，达到事半功倍的效果：例如：例如：练习1.已知铝的比热比铜大，质量和初温都相同的铝块和铜块，吸收相同热量以后相互接触，则（）A、温度从铝块传递到铜块B、温度从铜块传递到铝块C、热量从铝块传递到铜块D、热量从铜块传递到铝块练习2.已知铝的比热比铜大，质量和初温都相同的铝块和铜块，放出相同热量以后相互接触，则（）A、温度从铝块传递到铜块B、温度从铜块传递到铝块C、热量从铝块传递到铜块D、热量从铜块传递到铝块练习3.已知铝的比热比铜大，质量相同的铝块和铜块，吸收相同热量以后相互接触，则（）A、热量从铝块传递到铜块B、热量从铜块传递到铝块C、热量不会互相传递D、无法判断练习4.讨论：初温相同的两物体甲和乙，吸收相同热量后相互接触后不发生热传递，甲和已两物体的比热谁比较大？这一组变式针对这个知识点来说，变式非常到位，除了变量之间的变式以外，最好的是练习3在缺少条件的情况下让学生练习，更能加深学生对热量公式和比热概念的理解，练习4的讨论放在这里恰到好处，起到了巩固和加深学生记忆的效果。4）、发散型练习：所谓的发散型练习，就是指针对某一知识点，从概念、原理、性质或应用等已有的信息出发尽可能向各个方向扩展，不受已知的或现存的方法、规则和范畴的约束，并且从这种扩散、辐射和求异中，设计练习。这种练习好比自行车车轮一样，许多辐条以车轴为中心沿径向向外辐射。发散型练习应该是多向的、立体的和开放型。这种练习用联系的观点看待和处理知识和问题，打破“章”或“块”的局限，做到能上挂下联，多层面、多角度、多方向思考知识和问题这种对知识和问题的处理方式，不仅能使孤零零的知识点串接起来，形成系统的知识网络，从而在一个较宽的视野中理解各个知识点的作用和联系，而且也会形成一种开放灵活的思维能力，从而使记忆、理解和应用三位一体。这样，既重解题，又重知识的系统理解和能力的形成，在解答习题中把知识和能力贯穿起来，从而走出“题海战术”的怪圈。例如：右图中A和C代表血管，B可以代表人体的很多部位：（1）如果B为臀大肌内的毛细血管网，那么在B处进行物质TOC\o"1-5"\h\z交换时，血红蛋白质与氧，C内流动的是血。（2）如果B为小肠周围的毛细血管，那么C中含量明显增加。（3）如果B为肾脏，A血管是C血管是，C中含量明显减少。（4）如果B为肾小球的毛细血管网，那么在A、C内流动的都是血。

如果B为肾小管的毛细血管网，那么A血管是。如果在进食后，血液流过B处血糖含量下降，而在饥饿时，血液流过B处血糖含量又会上升，那么B处指的是处的毛细血管。以上例题发而不散，紧紧围绕一个图对人体上各不同功能的器官中的血液成分变化融合在一道题中，能够全面的巩固对循环系统的深入了解。如果是复习的时候，这个图可以作为一个专题来练习，可以加入某些化学反应装置如洗气瓶、其他除杂装置，还有如冷凝管、蒸馏器、用电器以及各种转换器等等所有有输入输出的装置。这种练习的设计符合《初中科学课程标准》理念，内容超越学科的界限，体现各学科领域知识的相互渗透和联系整合。有助于学生从整体上认识自然和科学，建立开放型的知识结构，有助于学生知识的迁移和学习能力的发展。(5)、组织结构式练习：所谓的组织结构式练习，就是指为了掌握某一科学概念原理或综合技能，先设计与这些概念、原理或技能有关的已学知识的练习，在相关练习的基础上再设计新概念原理或综合技能的练习。组织结构式练习特别适合学新知识时需要用到较早时间学到的旧知识的教学。主要的好处就是在复习已学过的知识点并将它们连起来的同时，为解决新知识铺垫了基础，既可以使学习保持连续性，又能让学生体会到两部分知识之间逻辑关系。对深刻理解概念、原理，掌握综合技能起到重要的作用。例如：如图所示电路图：请在电路图上标出电流方向并说明电阻比与滑动变阻器R2的连接方式。请在图中标出各电表的“+”、“-”接线柱；电压表V测的是的电压，电流表舛测的是的电流，电流表A2测的是的电流。滑动变阻器滑片P向移动时接入电路的电阻变大。滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表舛的示数将，电流表A2的示数将,电压表V的示数将，此例题先把电流方向、电路连接、电表连接和使用、滑动变阻器的连接和阻值变化等知识先做了铺垫，然后解决综合的第(4)小题。四个小题也正好是此类题的解题思路。所以此题将各知识点联系起来，并“无意中”教会了这类题的解题思路和方法。以上各种类型的练习可以由几道题组合而成，也可以设计在一道题中。其中比较练习、递进式练习和结构式练习一般新课时比较容易用到，而变式练习和发散练习不容易用到，但可以变式少一点或只发散到与新课知识有一点相关，长此以往，学生的思路就会逐渐打开，逐渐摆脱“死读书”的困惑，增强学生创新能力。三、结论与反思以上类型的练习在所任教班级(实验班)实施半年，与其他同层次班级(对照班)比较，取得以下成绩：时间项目实验班对照班前测1平均分127.44127.67优秀率21.05%24.54%标准差9.189.09前测2平均分156.97156.26优秀率35.1438.27标准差12.0912.82后测平均分148.86146.19优秀率36.84%14.08%标准差16.5414.78说明：其中前测1卷面满分150分，135分及以上为优秀，是实验半年前测的，试卷来源是区教师进修学校并采用区统一网上阅卷；前测2卷面满分为180分，162分及以上为优秀，是实验前测的，试卷来源为区教师进修学校，采用学校内流水阅卷；后测卷面满分180分，162分及以上为优秀，试卷来源是区教师进修学校并采用区统一网上阅卷。前测1到前测2再到后测整个过程中教师没有变动，学生有变动不可比的部分已去除。根据前后测数据采用R语言算法即编辑如下程序：data=read.table("f:\\data.txt");sd(data[,1])/mean(data[,1]);sd(data[,2])/mean(data[,2]);x1=data[,1];x2=data[,2]*150/180;diff=x1-x2;t.test(x1-x2)$p.value分别将两组前后测数据交互计算，计算后得出以下结果：变异系数分别为0.07141202、0.08204051和0.1007454，将前后测分数转化为对等分数后对其进行t检验分别得到p=2.833269e-21、p=4.765141e-44。通过配对t进行检验，得知测前与测后显著性极大。为1了进一步验证我们采用的的R语言算法是否科学，我们将计算结果与国际通用spss统计分析软件的计算结果进行比对，发现二者精确度一致。反思：从成绩中可以看出，前测1到前测2过程(即实验前)中实验班与对照班没有明显差异前测2到后测过程中实验班的优秀率显著提高，而平均分的提高并不明显。我认为其中的原因是采用这样的练习类型虽然能提高大部分学生对知识的建构和记忆的转化，但对少数理科思维薄弱的学生来说，由于操作时受理科思维较强学生的影响，练习的速度过快，讨论不彻底等因素，成绩反而下降了，造成了两极分化，这是在以后的实践中需要不断改进的。同时，如何避免其他因素的干扰如由于实践过程中没能很好地设计练习而带来的结果偏差等也是我们在以后的实践中需要深入探讨和研究的问题。参考文献：(苏)B.A.苏霍姆林斯基.给教师的建议[M].杜殿坤，等.北京：教育科学出版社，1984.郑金洲