基础教育化学教材习题变革研究

1. 前言

教科书习题以信息反馈为特征来诊断和评价学生的学习，这是一种重要的教学评价资源。我国一贯以来都是以教科书为中心的课程与教学，[1]教科书作为教学的重要依据，教科书习题的编写与使用直接影响教与学的质量，这对教科书习题的研究具有重要的意义。从中国知网数据库的载文可知，已有的教科书习题研究多集中在以下方向：对教科书中一道或几道习题进行微观研究、对教科书习题的态度与评价、教科书习题的编写与开发以及功能与使用研究、同一时期一套或几套教科书习题的比较研究、国外教科书习题的介绍与启示研究等。[2]　[3]　[4]　[5]

科学素养的养成一直是国际科学课程改革的一面旗帜，也是我国基础教育新课程改革的宗旨。通过前期的人教版初中化学教科书的习题演变研究，[6]可知教科书中的习题能从另一侧面反映课程改革的某些理念，本研究特选择高中化学教科书习题进行实证分析，以了解国高中化学教科书习题的变化特点，为教科书的编写与使用提供一些参考意见。

2. 研究对象与方法

在2000年之前，我国的化学教科书基本上是统一的（除了上海市），都是采用人民教育出版社的教科书版本，鉴于人教社教科书的权威性，及其对我国化学课程发展的巨大影响和代表性，本研究特选择了我国改革开放以来人教社三个版本的高中化学教科书习题，包括了依据高中化学教学大纲编写的1983年版高级中学化学课本（甲种本，第一册、第二册）；1996年版全日制普通高级中学教科书（第一册、第二册）；2004年版的普通高中课程标准实验教科书（必修1、必修2），这三个版本教科书的必修部分即为本文的研究对象，上述三个版本教科书下文分别简称为1983年版、1996年版及2004年版。

本研究主要采用内容分析法。内容分析法主要用于解释特定时间内某现象的状态，或在某段时间内该现象的发展情形，近年来，内容分析法已成为一种常用的教育研究方法，对象广及教科书等课程材料，对教科书进行内容分析已成为当前课程研究的重要领域。本研究正是对我国改革开放以来人教版高中化学3套教科书习题的总体数量、单元习题、题型、探究性习题等方面的演变进行分析。

3. 结果与分析

3.1　习题总体数量统计分析

3个版本教科书习题总数的统计结果如图6-4。

图6-4　3个版本教科书课后习题总数柱状图

注：以上横轴中的六项分别表示1983年版第一册、第二册；1996年版第一册、第二册；2004年版必修1、必修2。总题量统计的是大题题数，小题包括在大题内不另计。

（1）1983年版第一册包含了五章内容，总题数为178道；第二册有六章内容，共256道题。课后习题分布情况为：每节课后设有习题，每章结束后也有复习题、总复习题（题号单独分开），每章复习题设置在本章内容提要之后；本册最后一章的复习题之后设有总复习题，习题直接按序号排列；习题的总数虽然不多，但难度偏大，且偏向于培养化学学科精英、专业型人才。

（2）1996年版第一册化学教科书除了绪言总共七章内容，总题数为415道；第二册共八章，总题数为547道。课后习题分布情况与1983年版的大体一致，教科书中的习题类型按序排列进行了分类。然而，此版教科书的习题数量过多，大大增加了学生的课业负担，使学生为完成习题而减少了探究与实践机会。

（3）2004年版必修1共四章，习题总数为178道；必修2也包含了四章内容，总题数是160道。课后习题分布情况为：每节课后设有习题，每章结束后也设置了复习题，但并不包括总复习题，习题不进行类型分类，直接按序号排列。习题数量较少，难度适中，为学生提供了更充裕的空间来发展其各方面的科学素养。

3.2　单元习题数统计分析

3个版本教科书单元习题数的统计结果可见以下六个统计表。

表6-14　1983年版第一册习题数统计情况表

表6-15　1983年版第二册习题数统计情况表

表6-16　1996年版第一册习题数统计情况表

表6-17　1996年版第二册习题数统计情况表

表6-18　2004年版必修1习题数统计情况表

表6-19　2004年版必修2习题数统计情况表

由以上六个表格可知，初中化学教科书中习题在各单元的分布情况，不同的单元内容设置了不同数量的习题。1983年版“摩尔”“原子结构/元素周期律”“电解质溶液”三个单元的习题数量相对较多。在1996年版中，“物质的量”“物质结构/元素周期律”“氮族元素/环境保护”“氮族元素”“烃”等单元中设置了相对较多的题量。2004年版则在“非金属化合物”“有机化合物”单元里安排了较多的习题。由此可见，这3版教科书课后习题的设置是不断变化的，习题数量先增多，逐渐减少，不过，三版教科书都将元素化合物、物质结构及元素周期律作为评价学生学习的重点。

综上可知，三版教科书习题数量呈先增后减的规律，相较于1983年版和1996年版习题数量明显增多的情况，2004年版初中化学教科书中的习题数量则明显锐减。习题的减少有利于学生从枯燥繁琐的练习中解脱出来，从而将更多的时间用于自主、合作探究的学习。

3.3　题型统计分析

3个版本教科书单元习题数的统计结果如表6-20。

表6-20　三个版本习题题型分类统计情况表

（注：表6-20中将化学方程式的配平及书写归为填充题）(www.xing528.com)

由表7可知，1983年版教科书中的习题题型较少，只有选择题、填充题、简答题与计算题四种。其中，选择题仅有4道，填充题仅有36道，计算题约占三分之一，简答题则占半数以上，客观题型明显偏少。

1996年版则在1983年版的基础上增加了判断题与选做题两种题型，保证了题型的多样性。相较于1983年版减小简答题比例的情况，1996年版在选择题这类客观题比例的设置上有所增加。选做题的增加可使学有余力的学生扩展其学习的视野。

2004年版在题型设置上则更显科学，也十分注重学生科学素养的全面培养。2004年版增加了调查实践及实验探究两大题型，并减少了计算题的比例，有利于学生将用于烦琐计算的时间转于对学科内容的探究。2004年版教科书中设置的习题强调能力立意，注重应用性、探究性和综合性，更能体现时代的特性，在习题数量上，则较前两版有着明显地减少。

综上可知，三版教科书习题目标内容的发展逐渐趋于全面化，类型开始多样化。1983年版习题的形式较为单一，以选择题、简答题、计算题为主，1996年版在此基础上增加了表格填空及选做题，2004年版习题的形式则更为丰富多彩，不仅有旧版的习题类型，还增加了调查实践、实验探究等形式，既体现出了习题评价方式的多样化，又关注到了学生的创新能力与实践能力，还全面发展和提高了学生的科学素养。

3.4　探究性习题的统计分析

3.4.1　三个版本教科书的探究性习题

对1983年版、1996年版、2004年版教科书中探究性习题的统计分析见表6-21。

表6-21　三个版本教科书探究性习题数的统计情况表

由表8中数据可知，在1983年版和1996年版教科书中，探究性习题的比例非常小，而2004年版则明显增多，达到了6.51%，且探究的形式比较丰富。

1983年版的探究题多为设计实验对物质进行鉴别和证明之类的题目，如“有一包白色粉末，可能是氧化镁、氢氧化镁　碳酸镁中的一种，试设计一个实验，判断它是哪一种物质”。

1996年版与1983年版的探究题主要是关于实验探究的，包括证明、区别、鉴别、说明等类型，1996年版在1983年版的基础上新增加了设计实验制备物质及调查的题型，如“调查你周围生活环境中‘白色污染’的情况，用照片、漫画或板报的形式来宣传“白色污染”的危害，呼吁大家为减少“白色污染”共同努力”。

2004年版的探究性习题除了实验探究，还新增加了观察调查活动、讨论、论文报告等形式。丰富的探究形式有利于激发学生探究兴趣，比如，“调查氧化还原反应在日常生活、工农业生产和科学技术中应用的事例，讨论并交流认识”“人类创造性地制造、应用硅及其化合物，请查阅有关资料，以‘硅及其化合物对人类文明的贡献’为题写一篇小论文，并与同学交流”。与此同时，2004年版教科书中的探究性习题根据不同单元的内容特点，设置了不同数量的探究性习题，其中，在《普通高中课程标准实验教科书·化学必修1》中的“金属及其化合物”、“非金属及其化合物”与《普通高中课程标准实验教科书·化学必修2》中的“化学反应与能量”及“有机化合物”等模块中，均设置相对较多的探究性习题。

3.4.2　新课改教科书探究性习题的统计与分析

对2004年版新课改教科书中的探究性习题的统计分析可见表6-22。

表6-22　04新课标版教科书探究性习题数的统计情况

基础教育化学新课程改革以科学探究为突破口，科学探究理念也就渗透在新课改教科书中，其中，教科书习题的设计就是一亮点。下文从习题的探究形式与STS内容来进行分析。

（1）习题的探究形式。科学探究包括多个要素，就习题所含的探究要素来看，其一般可分为完整性探究习题和局部性探究习题两类。在完整性探究习题设置上，2004年版普通高中课程标准实验教科书具有相对完整性的探究性习题，例如，“氧化还原反应”中的习题11、“金属的化学性质”中的习题11、“富集在海水中的元素——氯”中的习题15等，完整性探究习题占总探究性习题量的68.2%，这类探究性习题一般含有较多的探究要素，主要指向与环境、生产、生活有关的化学学科知识。而对于局部探究习题来说，2004年版实验教科书中的大部分探究性习题都是针对探究过程的某一局部来进行设计。按探究指向的不同，2004年版中的局部探究问题大体上可分为条件探究、方式方法探究和结论探究，例如，“化学实验基本方法”一节中的习题7、“氨　硝酸　硫酸”中的习题9与习题10、“化学能与热能”中的习题10等，局部探究习题占总探究性习题的比例仅为31.8%，这类习题一般含有一个或几个探究要素，侧重于探究某个问题的局部，按探究指向的不同，其大体上可分为条件探究、方式方法探究和结论探究。完整性和局部性探究习题在各章的分布并不均衡，有的单元较多、有的较少、甚至没有。

（2）习题的探究内容。科学（Science）、技术（Technology）、社会（Society）——简称STS，是科学素养的重要主题。在化学新课标中，STS不仅作为课程目标，更作为课程内容出现，在内容上也不限于联系生产生活实际，而涉及科学技术的本质、科学与社会的发展等。[7]因此，STS成为探究性习题选材的重要来源。与STS方面相关的习题可分为材料、健康、环保、资源和能源等几方面。以工农业生产方面的习题为例，“化学物质及变化”一节中的习题11要求学生通过报纸、杂志、书籍或互联网等，查阅有关氧化还原反应在日常生活、工农业生产和科学技术中应用的几个具体事例，讨论并交流自己对氧化还原反应的认识；而“物质结构/元素周期律”中的习题12则鼓励学生通过各种渠道收集资料，了解放射性同位素在能源、农业、医疗、考古等方面的应用。关于材料方面的习题有如下内容，“金属及其化合物”一节中的习题6讨论了制造货币选材时应考虑哪些因素，习题8要求学生思考制作金属制品所需选材应考虑的因素；“非金属及其化合物”中的习题内容是关于了解生活中常用的含氟化合物的名称用途等。关于健康方面的习题有，“金属及其化合物”的习题13讨论的是金属元素与人体健康的关系；“有机化合物”的习题11则要求学生写一篇关于食物中毒中营养物质摄取的调查报告，研究食物摄取量和食物类型对健康的影响。环境保护方面的习题有，“化学反应与能量”一节中的习题6要求学生对自己家中灶具进行调查分析，检查其是否包括防止燃烧废气污染的措施；“有机化合物”的习题10则要求学生了解生活中可接触的苯或含有苯环结构的物质，讨论这些物质对环境的影响。关于资源、能源方面的习题分别为，“金属及其化合物”中的习题11讨论的是，铝是地壳中储量最丰富的金属，但它的价格比铁的高，请同学们调查这两种金属的信息，看它们是如何存在、开采和冶炼的等；“有机化合物”的习题9要求学生上网查阅资料，了解我国乙烯的主要产地、原料来源、市场价格，讨论乙烯的产量和价格对在有机化工生产的影响，STS型探究性习题在全书中占有63.6%的比重。

4. 启示

改革开放以来，我国人教版高中化学教科书中的习题有着较大的变化与发展，这侧面地反映了我国化学课程由“双基”教育转向全面发展学生科学素养的取向，也体现了评价的新理念“改变评价过分强调甄别与选拔的功能，发挥评价促进学生发展”。通过对教科书中的习题进行统计与分析，能为习题编制与使用的科学性提供诸多改进建议。

1.习题的目标内容应全面化。习题的编制要评价学生对化学基础知识、基本技能的掌握情况，也应重视评价学生的学习过程与方法，以及情感态度与价值观等方面，习题的评价目标内容应该围绕新课程目标的三个维度来展开。这既有利于发展学生科学素养的各个侧面，又能避免仅注重化学学科的“双基”目标，还有利于教师从习题教学的反馈来改进化学教学实践。

2.习题的类型要多样化。化学新课程标准提出“习题类型要多样化，应增加开放题和实践题的比例”，因此，教科书中的习题设计应改变类型单一的现状，在选择题、填空题、简答题、计算题的基础上增加调查实践、实验探究等题型，体现出习题的多样性、综合性、灵活性，增加学生学习的兴趣，全面发展和提高学生的科学素养。

3.习题解答方式需探究化。科学探究是化学新课程改革的突破口，也是重要的课程目标和内容，还是师生教与学重要的参与方式。2004年版化学教科书中的探究性试题以及近年来中考或高考中的化学探究性试题都是教育教学中的热点，如何编制好探究性试题，教师需立足化学学科知识，从学生身边熟悉喜爱的、与社会生产生活相联系的、富含丰富化学学科知识的各种真实情境着手，设计完整性、局部性探究题，从科学探究“提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流”的要素与步骤中，考查学生的知识迁移应用及综合探究能力。

4.习题的内容应挖掘学生思考的深广度。数量太少或难度偏大等问题或多或少地会限制习题作为课时作业使用功能的正常发挥。为解决这些问题，在习题设计方面应适当增加每课时的习题量，保持课时之间习题量的基本均衡。为了方便学生的使用，教师还可编制教科书习题配套资源，单独编制成配套作业本，与此同时，注意选题和编题相结合，加强集体调研和行动研究，注意挖掘化学教科书各栏目中的资源。

5.发挥习题的教学功能。在化学教学中，我们要克服“见分不见人”的应试教育评价方式，重视教科书基础习题的教学诊断功能，加强学生对化学科学本质的理解，发挥习题教学促进学生发展的教育功能。教师应熟悉教科书与和新课标的要求，有的放矢地研究解题过程，注重学生在化学学科观念与科学方法上的学习，并给予及时的反馈，关注学生的学习过程。教师要采用多种方式来布置学生需完成的习题，比如，是独立完成还是合作完成。评价的多元化主要体现在，教师不应只是看重学生习题的完成结果，而是需要更多地关注学生完成习题的过程，注重学生在习题完成过程中形成创新精神，同时尽可能多地为学生创造能够交流探讨的机会，促进学生在交流、评价过程中获得新知识、对已有知识进行反思，在自主、合作、探究中提高自身的科学素养。

参考文献：

[1]王磊.基础化学教育课程改革10年进展与反思（上）[J].化学教育，2010（4）：15～21.

[2]罗秀玲，黄淡花.高中生对化学教科书习题的态度和评价的调查研究[J].化学教育，2011（11）：53～55.

[3]曹发根.谈一道创造发明型习题的设计与教学[J].化学教育，2004（9）：48.

[4]闫蒙钢，陈英.对人教版化学实验教科书（必修）习题的认识与思考[J].化学教学，2007（5）：31～33.

[5]周青，王燕.美国高中化学教材习题特点分析[J].外国中小学教育，2006（5）：43～45.

[6]张世勇.改革开放以来我国初中化学教科书习题的演变研究[J].教育理论与实践，2012（3）：44～47.

[7]魏冰.科学素养教育的理念与实践—理科课程发展研究[M].广州：广东高等教育出版社，2006.142.