关于化学习题分类的思考，本文主要内容关键词为：习题论文,化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题的提出
在习题教学中，分类对于培养学生的问题解决能力是十分重要的策略与手段。近些年来，高考试卷都只是根据问题形式的不同将题目粗略分成选择题和非选择题，而没有根据知识内容或解题中思维活动的不同进行具体的分类。就教育、教学活动的内容而言，高考试题具有导向作用，但是对习题教学来说，如果众多的习题没有具体的分类，就像一团乱麻，毫无头绪，显然不利于学生的学习和应考。另外，在传统教学中，人们只是将化学知识分成无机、有机、理论、概念、计算、实验六大块（或将理论与概念合并，称五大块），相应的习题也是六块或五块。但是这样的分类没有统一、明确的依据或标准，特别是没有体现“双基”中最重要的思维技能应有的地位，因而不利于学生形成与解题能力相关的知识结构，不利于发展最重要的基本素质——思维能力。因此，习惯上的做法不利于学生的学习，也不利于素质教育。
本文主张从广义知识观（即将思维技能等视为一种知识——程序性知识）出发，以解答习题的思维活动性质的区别为主要依据，以化学学科中的陈述性知识领域的不同为次要依据，对化学习题、高考试题加以分析、归类，同时将此分类思想贯穿于平时的教与学当中。我认为，这样有利于提高学生的解题能力和学习能力。
二、化学习题的分类与思考
1.化学习题的分类方法
我在对近些年各地高考试题进行分析的基础上，依据思维活动性质的不同，结合传统的分类方法，提出以下对化学习题分类的看法。
首先，从思维活动的性质来看，即解答题目时是对所学知识进行简单回忆还是运用知识解决新的问题，将试题分成知识再现型和知识运用型两大类；然后再根据运用知识解决化学问题过程的思维方式的不同，将知识运用型问题分为三类，即以定性思维为主体的逻辑推理题（以下简称推理题）、含有定量思维的计算题以及含有操作过程的实验题。
其次，根据化学学科知识描述性与抽象性的区别以及知识领域的不同，对推理题、计算题、实验题再作进一步分类，如表1、表2、表3所示。为了本文下面内容表达需要，在表格中同时列举出了各类习题解答过程中思维活动的特点。当然，还应再作更详细的分类，本文限篇幅对此不作详细讨论。
表1 推理题分类以及解题中思维活动的主要特点
推理题解题中思维活动的主要特点
无机 依据物理、化学现象判断物质类
推理 别或反应过程
运用描述性 有机 同上，物质类别中有同分异构体
知识推理推理 判断，反应过程中有合成问题
结构与依据物质的性、位、构关系判断物
周期律质的结构、位置与性质；结构推理
推理 包括有机物结构判断
依据化学平衡移动原理
化学反 判断平衡移动方向或物
应快慢 质的量改变，判断条件变
与限度 化等；依据影响因素判断
速率改变
依据原电池原理写电极
化学反化学反 反应式，判断电极反应产
应推理应与能 物、电子流向等；依据反
运用抽象性 （依据 量应热定义书写方程式、判
知识推理反应规断有关热量问题等
律知识依据反应规律完成化学
推理）方程式或离子方程式；依
离子反 据离子反应条件判断离子
应与氧 共存与否、离子浓度大小；
化还原 依据氧化还原反应规律判
反应断电子流动方向与数目，
判断氧化剂、还原剂及氧
化性、还原性强弱等
表2 计算题分类以及解题中思维活动的主要特点
计算题 解题中思维活动的主要特点
与结构或组成依据有关概念规定计算晶体参数、溶质
有关的计算 质量分数、混合物质量分数、气体体积
分数、物质的量浓度、溶解度等
与化学反应 依据化学方程式中计量数与反应物或
有关的计算 生成物的物质的量成比例计算
综合计算将上述两项综合在一起
表3 实验题分类以及解题中思维活动的主要特点
实验题解题中思维活动的主要特点
操作运用或方案设计将操作运用于具体问题中或运用
于整体实验方案设计中
原理说明或方案评价运用有关知识对实验操作或者方
案设计予以解释或者评价
2.本分类方法的价值
首先，有统一、明确、科学的分类标准。这一标准先是思维活动也就是思维技能性质的不同，然后是化学知识领域的不同。而这两项标准代表了解决问题所需要的完整知识结构的两大要素。思维技能是一种按规则思考的智力操作，说到底是一种程序性知识，而此处所说的化学知识则是指化学学科中说明世界“是什么”（即描述性知识）、“为什么”（即抽象性知识）的陈述性知识。著名学者皮连生教授在《智育心理学》中写道：“解决问题的能力可以分解为以命题网络表征的陈述性知识和以产生式表征的程序性知识以及作为特殊的程序性知识的认知策略。”这样，本文所提出的习题分类框架与解决问题所需要的知识结构形成了对应关系，从而有利于学生形成完整的、有层次的、网络化的知识结构，有利于知识的记忆、提取和迁移，也有利于解题水平的提高。
其次，所有问题解决的过程都是程序性知识与陈述性知识同时运用的过程。但是，推理、计算、实验都是以程序性知识运用为主导的活动，本文以此类程序性知识之间的区别为根据将知识运用型试题分成三个亚类，而又将推理题作为第一亚类，这是出于突出程序性知识在问题解决活动中的地位，尤其是突出推理的地位的思考。R·M·加涅说：“问题解决可被看成一个过程，通过这个过程，学习者发现一个由先前习得的规则所组成的联合，并计划运用这些规则去获取一个新的问题情境的答案。”这里加涅所说的问题解决中“发现一个由先前习得的规则所组成的联合”也就是本文所谓的推理，是由一个或几个判断、命题或结论得出一个新的判断、命题或结论的思维过程。所以，推理在问题解决过程中起着明显的主导作用，在分类中突出它的位置也符合客观规律。因此，这样的分类方法将有利于突出推理技能的训练，从而也有利于学生解题能力的提高。
三、对高考试题的分析
近些年来高考试题出现了知识考核综合化的态势，往往一个题目考查多个知识点。例如某些非选择题常常将计算、实验与推断物质结合在一起，这一点从下文对2007年江苏高考试题的分析中可见。因此，试题的类别只能模糊化地标记成选择题与非选择题两大类。
表4 江苏省2007年高考化学试卷题型分析
题型试题编号 分权重(%)
值
知识再现型 1、2ABD、4、5、 1711.3
10ABC、17(1)
推 无机推理19(2)、20、21(1)(2)②③ 1912.7
理 有机推理12、22、23
2214.7
题 结构推理2C、14、19(1)12 8
知 平衡推理13、18
1610.7
识 离子推理6、9、15 12 8
运 计 氧还推理3、16AB
6 4
用 算 电化学推理 11 4 2.7
型 题 热化学推理 7、21(2)①5 3.3
实 反应计算 16CD2 1.3
验 综合计算8、17(2)、24、25 27 18
题 实验操作10D、21(3)8 5.3
下面以江苏省2007年高考化学试题为例，说明本文的分类方法，结果见表4。（说明：表格中一些试题被分成了两三个部分，是由于这些试题属于综合性试题，本文在分析时按其中的知识点进行了分解。）从这个分析结果可以看出，知识运用型试题是考卷试题的主体，推理性试题占据知识运用型试题的主要地位，而理论性知识推理又是推理题的大头。这些情况反映了当前对于学生的学习能力培养的中心要求，我认为这一要求是符合化学学科学习规律的，也是符合学生素质发展规律的。
四、化学习题的分类在教学中的运用
习题教学的目的是为了巩固学生所学习的知识、发展学生运用知识解决问题的能力，而习题的分类是为“问题解决”这个“十分难以处理的多样性和变化加上次序的一种方法”，这就是说习题分类是为了促进问题解决能力的发展。所以，我认为应当在教学中积极运用习题的分类方法。而这意味着首先要引导学生理解分类方法，然后利用分类方法。
1.引导学生理解和接受化学习题的分类方法
本文提出的分类方法的标准，一是化学程序性知识的区别，二是化学陈述性知识的区别。理解分类方法，也就是理解分类标准。其根本点在于广义知识观指导下的程序性知识概念以及对于推理在学习活动中所起作用的认识。因此，要让学生接受，首先需要使学生了解程序性知识的概念，了解推理是各类化学知识学习过程中的核心过程，并且了解三类知识运用型问题解答过程中思维活动的不同要求与特点；然后经常给学生揭示在学习活动中所进行的逻辑推理过程，如归纳、演绎、类比等，使这种思维过程从内隐状态变成显性状态，引导学生自觉地进行推理活动，逐步提高他们的思维活动水平，于潜移默化中理解和接受这样的分类方法。
2.引导学生利用化学习题的分类
利用化学习题分类方法的目的是要发挥其在问题解决过程中的应有作用。我认为应从以下三方面对学生加以引导。
(1)分类把握化学习题的特点
唯物辩证法主张在解决问题时要“具体情况具体分析”“不同性质的矛盾运用不同的方法来解决”。“矛盾”的“不同性质”在这里就是问题的不同特点。所以，把握习题的特点是找到解题规律的前提，因而这是提高解题能力的一个重要环节。把握习题特点，包括题目形式与内容两方面的特点，但是应当突出内容方面特点的把握。内容方面的特点主要是从习题解答的思维过程去把握。例如，描述性知识推理题既有无机、有机框图题，也有文字题。框图与文字是题目形式上的区别，但是无论是框图题还是文字题，都是依据化学变化过程或现象去推断物质的类别；而有机合成推理题则是反其道而行，即依据起始物质与目标物质的类别去推断变化过程。总之一句话，是依据化学变化与物质类别之间的联系，进行正向的或逆向的推理。所以，把握问题的特点主要应当掌握其解题过程中的思维活动实质，而不是它的文字形式。
(2)分类总结解题的程式、策略与方法、推理技能等程序性知识
弗拉维尔指出：“认知发展是一系列功能不断强大的解决问题的程序的获得。……随着儿童的成长，这一用于问题解决的策略库给人的印象变得越来越深刻。”所以在问题解决过程中，解题程式等程序性知识的掌握是一个重要的学习过程。上面提到“不同性质的矛盾运用不同的方法解决”时侧重点是矛盾的不同性质，而此处则强调解决问题的不同方法，这里的“方法”应理解为所有解决问题的程序性知识。矛盾性质不同，所以解决问题的方法不同，这两处的“不同”都有进行分类的含义。
在习题教学的过程中，教师会传授许多策略和方法、解题程式等，学生自己在解答问题的时候也会总结一些策略和方法，关键是要能正确地进行归类。这种归类的过程就是将解决问题的办法与问题的性质和特征挂钩，实际上就是建构问题解决的知识网络的过程。合理、科学的分类有利于学生构建层次化、结构化的问题解决知识网络，也有利于其问题解决能力的形成与提高。如果没有分类，一团乱麻，就会难以记忆，纵有策略万千，遇到问题还是无从下手；如果不能正确归类，或者分类不正确，都会造成张冠李戴，影响问题解决能力的形成与发展。
(3)按问题分类，在解题过程中全面审视、评价、完善自己的知识掌握情况
前面提到，习题教学的意义在于通过知识的运用，达到检查、巩固学生已有的知识，发展其解决问题的能力的目的。而本文的分类框架反映了问题解决的完整知识结构——化学领域内的程序性知识和陈述性知识，而且在实际教学时我们还可以进行更细致的类型划分。因此，在习题教学中，我们应当引导学生按照本文问题分类框架全面检查自己的知识掌握状况，包括陈述性知识和程序性知识。不过，我认为，问题解决所需要的知识应以程序性知识为主导，尤其是推理技能是学生最重要的基本素质，应当特别给予重视。发现缺陷，及时弥补，在每一次解答习题后都要作出自我分析，及时进行亡羊补牢，把学习过程中出现的漏洞、缺陷、障碍等等问题消灭在萌芽状态，促进学生顺利地构建完整的知识结构。当然，在这里我们有一个重要的前提假设，那就是习题教学所涉及的知识面是完全的。
弗拉维尔说：“与新手不同，专家注意并记住问题情境的所有正确特征，选择正确的问题策略，以正确的方式使用策略，并广泛进行在性质上显得具有高度逻辑性的持续的推理活动。”所以，把握问题的特征、掌握正确的策略与方法、正确地进行推理等等，都是在问题解决中需要学习的重要内容，而所有这些学习过程，都离不开分类方法的使用。