高中化学主题化作业的设计与实施

何双安+周玉明

一、高中化学主题化作业研究的背景

新课程提出“倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。在新课程背景下，学生学习方式的改变呼唤着课外作业向形式多样化、功能多元化发展。然而，在学校实践层面上，时至今日，我们真正感受到的是理想与现实的差距，是基于对课外作业自身价值的认识、作业设计与实施中存在的问题。

1.学生对新型开放性习题表现出明显的不适应性

为了了解新课程实施以来学生对新型习题的适应状况和相关能力，我们选择了美国高中理科主流教材《化学概念与应用》中的一个习题来测试高二学生简单解释资料的能力以及逻辑思维和文字表达方式。

习题：加油站里，与寒冷天气时相比，炎热天气时，出售的汽油混合物中所含的烃分子的相对分子质量较大。整理一份报告（至少200字），分析汽油混合物的成分发生变化的原因。

就其形式而言，这个习题的回答应该用化学原理解释实际现象，有基本的观点和逐步分析论证的过程。从收上来的作业分析：约18%的学生用数学证明法进行证明；21%的学生从温度高引起分解或反应速率增大、温度升高平衡移动等来回答，毫无思路；33%的学生写了不到100字的流水账；真正能理解原理、表达严谨的学生不到25%。这反映出学生解释资料能力、问题表述能力的薄弱。

透过这一现象我们可以发现，学生遇到比较“大与小”、“多与少”、“高与低”的问题时，习惯于以数学思维学习化学，不善于把生活中的具体事物与化学课本中的现象、原理以及公式相互关联，尤其在习题方面，习惯套公式，并不会对化学知识进行梳理、分析、概括。显然，学生对新型开放性习题表现出明显的不适应性。

2.学生喜欢的、期待的作业类型与教师布置的作业类型尚有一段距离

教师布置的作业类型与学生喜欢的作业类型调查（采用多项选择题解答的方法）统计结果见表1：

从表1可以看出教师对化学作业类型的多样性有一定的认识，尝试设计一些实验探究、调查、实践类的作业，但符合新课程所呼唤的新的作业方式，在实践中所占比例仍很少。

3.高中学生对新型开放性作业接触较少

表1显示，学生喜欢小实验、探究开放性作业的比例（53.3%）远高于教师布置此类习题的比例（18%），说明新颖多样的作业形式还不够放手让学生去做。学生缺乏应有的训练，导致其在完成新型作业时不知路径，这也直接影响学生完成新型作业的质量。

主题化作业是基于传统书面作业过于单一化、机械化、脱离生活而提出的，它符合学生情感体验的需求，是对原有传统作业的一种补充。

二、主题化作业的基本内涵与特点

1.主题化作业的概念

主题化作业是一种以“主题”形式组织内容的课外作业。以某一主题为线索，将一系列相互关联的问题联结起来，形成同主题多类型的“作业群”。它把学生的作业活动与研究、解决实际问题结合在一起，学生需要通过“调查”、“查阅”、“设计”、“实验”、“探究”、“讨论”、“表达”等多种学习方式来完成，强调亲身经历，通常历时几周，甚至几个月，故也叫做长作业。

2.主题化作业的特点

主题化作业的基本理念是基于学生兴趣，指向他们身边熟悉的或生活中可能遇到的有意义的问题。它具有如下几个鲜明的特点：

第一，主题化作业实施路径与传统作业完全不同。传统作业大多从知识与技能入手，而主题化作业大多从过程与方法开始，强调自我体验和合作分享，在人与人的交流互动过程中促进情感、态度、价值观的形成，这样的知识与技能的获得在实际应用中实现。

第二，主题化作业区别于传统作业的最大特征是“大多没有标准答案”，作业的成果形式多种多样。

第三，主题化作业需要利用的学习资源更广泛。除教材外，还有图书馆、网络、学校、科研机构、社区、实验室、生活用品以及家长等更多的学习资源。

三、主题化作业的设计与实施

主题化作业设计的关键是找到一个好的主题——教师愿意去布置，学生乐意去完成的一个主题。

1.作业主题的选择

1）主题选择的视角

视角一：教材中的“重要化学物质”

让“重要化学物质”和生活产生共鸣。如“食用油与健康”主题作业就是以重要有机物“油脂”为核心来设计的，从油脂的成分与性质、油脂中脂肪酸与人体健康的关系、家庭食用的植物油不饱和度大小如何检验等引起学生的兴趣，对健康传播可起积极的作用。

视角二：化学学科常用“关键词”

化学学科中经常用到的一些“关键词”如：酸碱指示剂、化学电源、气压差、催化剂等，都能与我们自然界中的事物、生活中的现象等联系起来，借助这些“关键词”可以在夯实基础知识的同时，发挥教材的辐射功能及拓展功能，提高学生的学习与应用能力。

视角三：普及知识，宣传相关的“节日”

每年的5月15日为全国碘缺乏病防治宣传日、5月20日为中国学生营养日、6月5日为世界环境日……我们以节日为抓手设计主题化作业，在活动中体验化学知识的价值，在活动中加深对“节日”意义的认识，体现作业的社会价值。如结合世界环境日，我们设计了主题为“废弃牛奶盒的回收与分离”的作业。

2）主题选择的要求

（1）生活化：一个贴近真实生活的主题往往能使学生产生极大的热情。寻找现实的、适合学生的，又能体现知识原型的材料，对其进行提炼和升华，使之成为作业内容，在潜移默化中引领学生体验到自己所学知识的“真实性”和“鲜活性”。

（2）量力性：生活中有很多问题亟待学生探索、了解，但并不是所有的问题都适合学生去研究。设计的起点应当由学生素质和客观条件决定。在学生的最近发展区，我们可以考虑现有的条件与资源，在众多的问题中合理筛选。

2.主题的细化分解

1）作业类型的设计

为不让主题化作业步入形式上的浮夸，作业类型设计既要考虑多样化，又要考虑学习资源的充分利用、校内与校外的融合、教师与学生的沟通等。作业设计的类型主要有以下4种：

（1）实验探究类。证明、设计、检验（区分）、测定、观察等，突出化学学科的特点。

（2）搜集资讯类。通过资料信息搜集去拓展和补充学习内容，如查阅报刊、书籍，搜索相关网络，观看与化学知识相关的视频等。

（3）参观调查类。以学生喜闻乐见的社会调查、实地参观等方式获取知识，体现化学知识与社会、生活、科学技术广泛密切的联系。

（4）习题选编类。针对某主题或某个知识点的内容，学生以小组为单位编制符合自身水平的练习题，或教师选编或原创一些与主题相关的真实性化学问题，有利于学生把当前化学问题解决的学习经验迁移到以后的生活及工作中。

2）细化分解策略

加德纳的多元智力理论认为：每一个学生的智力都各具特点并有自己独特的表现形式，有自己的学习类型和学习方法。将主题进行发散性分解，赋予课外作业丰富多彩的内容和形式，可以满足学生不同的兴趣爱好，给每个学生提供思考、创造、表现及成功的机会。

案例1 “生活中的催化剂”主题作业（见图1）

催化剂是中学化学教学以及生活中使用频率很高的一个“关键词”。通过问题细化与分解得到的七份作业，有难有易，有搜集有参观，有知识应用有实验探究，内容与形式完全开放，这样设计能较好地适应不同兴趣不同层次的学生，最大限度地拓展学生学习的空间。

3.主题化作业的实施

作业的实施是作业有效性的关键。主题化作业的实施由五个环节组成，其操作模式如下：

五个环节环环相扣，逐步深入。由于作业时间为一个月，这就给学生留出较充分的自主安排时间。

1）选择作业：自主搭配

教师提供作业单（见表2），学生根据个人的兴趣和优势自主选择。自由选择包含两层意思：一是让不同层次的学生自由选择适合自己的作业形式；二是不同学生可以自主选择完成作业的数量，即弹性选择。

（2）拟订计划：切磋讨论

学生填写《主题化作业计划表》，对作业中所涉及的活动做预案，如调查地点的选取，采访哪位专家，谁去联系，小组成员如何分工，从什么地方获得资料与信息，实验类的作业需要哪些仪器与试剂。计划表中除了要求成立学习小组进行分工，对每一阶段应做什么事情作一个总体规划外，还设置了“需要哪些咨询和帮助”一栏，保证师生之间有一个沟通的通道，教师或家长可给一些建议或直接提供帮助。

3）开展活动：协作支持

这个阶段是主题化作业实施的核心部分。学生要对学习活动的内容及感想进行必要的记录；提倡和鼓励学生主动上门请教；通过以学生为主的切磋交流，拉近教师和学生的距离，增强学生的自信心和沟通能力；调动家长的力量与资源。参观调查类相关部门机构的联系，自选自编习题类的作业，这需要教师适度的评价与筛选。

案例2 “与气压差有关的化学实验问题”主题作业

选编3～5个与“气压差”有关的的实验题，先由组内同学相互做、相互批。然后，以小组为单位进行组合，将组合好的“气压差”实验题试卷交给老师。老师进行筛选、检验，编成一份试卷发给学生。这样全班学生得到的信息量非常大，学生看到自己组选编的题被老师选中录用，会大受鼓舞。

案例3 “水果中的电解质”主题化作业

教师设计了以下6个子作业供学生选择：不同水果中维生素C含量的比较、泡腾片与桔子（水果）维生素C含量的比较、水果电池的构成及影响电流大小的因素、水果沙拉的制作方法……

随着作业活动的开展，先后有学生向老师提出申请，要求自己设计“子作业”，分别是：水果催熟方法与原理、用紫甘蓝制作酸碱指示剂，这让实验班教师大受启发和鼓舞。尽管紫甘蓝不属于水果，与主题不那么吻合，但此时学生的主动参与让我们感到是否与主题完全符合已经不是那么重要了。

4）完成作业：形成作品

学生对前期的活动资料进行整理并形成作品，以照片、视频、小说明、小论文、实验方案与实验报告、自编或自选的练习、调查报告、微分析报告等方式呈现，有些作业成果中还有学生发自内心的感想。作业成果形式多种多样，这是主题化作业区别于传统作业的重要特征。

案例4 作业主题：生活中的催化剂

子作业：烟灰中的催化剂

学生作品形式——照片+小说明

*将实验的整个过程用照片拍摄下来，并给每一张照片附上小说明。

【实验过程说明】照片1：试剂准备。石棉网上放一层香烟灰，白色混合物为干燥的白砂糖和小苏打（质量比约8：1），放在香烟灰上，堆成尖。照片2：用胶头滴管吸取1～2mL酒精滴在白色混合物周围，用火引燃酒精。照片3：白色混合物表面开始熔化、炭化，片刻后自身也燃烧起来。照片4：从中徐徐爬出一条灰黑色的“蛇”，火焰慢慢变小。照片5：“蛇”越来越长，最后火熄灭。

【实验结论】蔗糖单独加热时并不能燃烧，但将蔗糖放在香烟灰上，加热后就能燃烧。香烟灰对蔗糖燃烧起了催化作用。

【催化机理】查找资料：香烟灰的主要成分是草木灰，也就是碳酸盐类，还有极微量的稀有元素等。这些元素化合物在蔗糖燃烧时起催化作用。

5）展示交流：实现共享

每月一次的作业展示活动，提供给学生一个交流的平台，要求学生尽可能借助多媒体进行展示，把头脑中的隐性知识显性化、可视化。学生可以展示实地调查的照片、数据及分析，也可以展示相关实验原理和仪器的图片，甚至可以进行现场实验演示，分享作业过程中的经验和体会。学生在相对自由的时间里，经过了精心准备，心中有了几分“底气”，便可以在相对平等的氛围中实现生生互动、师生互动，利于凸显学生的主体意识，增强自信心。