中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)題命題走向與思考 - 武漢市教育科學(xué)研究院.doc

新課程背景下初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的命制與思考武漢市教育科學(xué)研究院 王玲莉 郵編：430030化學(xué)是以一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂。一套優(yōu)秀的化學(xué)試卷必定有幾道出彩的化學(xué)實(shí)驗(yàn)題。可以說(shuō)，實(shí)驗(yàn)題的設(shè)計(jì)直接決定了一套化學(xué)試卷的質(zhì)量檔次。化學(xué)實(shí)驗(yàn)題通常是指利用化學(xué)基本知識(shí)和實(shí)驗(yàn)基本技能，以實(shí)驗(yàn)為載體設(shè)計(jì)化學(xué)問(wèn)題，重點(diǎn)考查學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ饶芰Φ墓P試試題。本文試從一個(gè)實(shí)踐者的視角，以化學(xué)實(shí)驗(yàn)題為例審視當(dāng)下的中考命題的經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)，讓我們的命題，逐步走向科學(xué)。一、關(guān)于試題立意的問(wèn)題試卷的立意直接影響到命題的方向和質(zhì)量，影響到教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”。自從我國(guó)設(shè)立中考以來(lái)，試題的命制就經(jīng)歷了從“知識(shí)立意”到“能力立意”。從強(qiáng)調(diào)知識(shí)、強(qiáng)調(diào)知識(shí)覆蓋率，走向了強(qiáng)調(diào)知識(shí)作為載體、強(qiáng)調(diào)能力(思想方法)覆蓋率。因此，實(shí)驗(yàn)題的命制首先要解決好能力立意的問(wèn)題。教育部關(guān)于基礎(chǔ)教育課程改革實(shí)驗(yàn)區(qū)初中畢業(yè)學(xué)業(yè)考試與高中招生制度改革的指導(dǎo)意見(jiàn)（以下簡(jiǎn)稱指導(dǎo)意見(jiàn)）指出：“學(xué)業(yè)考試的命題應(yīng)以學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，注重考查學(xué)生對(duì)重要知識(shí)與技能的掌握情況，特別是在具體情境中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與技能分析和解決問(wèn)題的能力。”以能力立意為統(tǒng)領(lǐng)的命題所制定的試題，它的核心目標(biāo)是考察學(xué)生的現(xiàn)行能力水平，而不是只注重化學(xué)知識(shí)這一個(gè)維度。只有這樣，才能有效地突出了課標(biāo)所要求的“三維目標(biāo)”， 使考生用復(fù)雜的思考完成簡(jiǎn)單的操作。這里所說(shuō)的復(fù)雜的思考，主要包括比較、分類、歸納、概括等。從而避免考查死記硬背的知識(shí)和機(jī)械訓(xùn)練的技能，克服繁、偏、舊的情況。那么，對(duì)于初中畢業(yè)生，在化學(xué)學(xué)科應(yīng)該具備哪些能力呢？全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（以下簡(jiǎn)稱課程標(biāo)準(zhǔn)）從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三個(gè)方面規(guī)定了化學(xué)的課程目標(biāo)，并詳細(xì)規(guī)定了學(xué)習(xí)內(nèi)容，在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的第一主題科學(xué)探究中明確規(guī)定了各種能力目標(biāo)。然而，并不是課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的所有學(xué)習(xí)內(nèi)容都必須納入筆試中的。如在課程標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展科學(xué)探究能力“進(jìn)行試驗(yàn)”要素中有“能順利的完成實(shí)驗(yàn)操作”的目標(biāo)要求等，我們就可以利用實(shí)驗(yàn)操作考查學(xué)生。筆試中的實(shí)驗(yàn)題則應(yīng)重在相關(guān)能力的考查。以能力立意為統(tǒng)領(lǐng)的命題要滿足以下三個(gè)原則：能力導(dǎo)向原則，重在評(píng)價(jià)諸多能力水平；發(fā)展性原則，體現(xiàn)對(duì)學(xué)生發(fā)展的促進(jìn)；規(guī)范性原則，反映考試的規(guī)范化，只有規(guī)范化才能保證試題的質(zhì)量。二、創(chuàng)造性的使用初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源初中化學(xué)僅一年就要面臨中考。學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)有限，接觸到的實(shí)驗(yàn)有限。而為了保證試題的公平公正，各地、市中考命題都是在封閉的條件下進(jìn)行的。由于受命題現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，在實(shí)驗(yàn)題的命制過(guò)程中很難有機(jī)會(huì)做實(shí)驗(yàn)。這就給命題者帶來(lái)非常大的挑戰(zhàn)，稍有不慎，就容易出現(xiàn)主觀臆斷，甚至科學(xué)性的問(wèn)題。命題者需要在有限的時(shí)間內(nèi)，充分利用好化學(xué)實(shí)驗(yàn)資源，在有限的條件下命好化學(xué)實(shí)驗(yàn)題。1、重視教材典型實(shí)驗(yàn)的拓展和延伸，適度創(chuàng)新試題。 翻開歷年的試題，我們可以看到很多似曾相識(shí)的題目，仔細(xì)琢磨卻又有所不同。如例1（宜昌2010年中考24題，圖號(hào)略有改動(dòng)）。例1：通過(guò)一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，我們知道了常見(jiàn)氣體的實(shí)驗(yàn)室制取方法和相關(guān)性質(zhì)，我能根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：圖1是實(shí)驗(yàn)室常用的制取氣體的裝置：圖1實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式是 ，所選用的發(fā)生裝置是 (填序號(hào))，用C裝置收集氧氣后，驗(yàn)滿的方法是 。圖 2小麗欲使用圖2裝置收集較純凈的氧氣，則應(yīng)先將裝置中裝滿水，再將氣體從 （填“a”或“b”）端通入；小麗用排新制的澄清石灰水的方法收集了半瓶氧氣，然后將燃著的木炭伸入該集氣瓶中繼續(xù)做氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，我能觀察到的現(xiàn)象是 ；我能寫出二氧化碳和澄清石灰水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。圖 3煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)室里，可用圖3所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)中玻璃管內(nèi)的粉末由紅色變?yōu)?色，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ，通過(guò)實(shí)驗(yàn)我可以得出的一氧化碳的相關(guān)化學(xué)性質(zhì)是 。該題利用初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室制氧氣、木炭在氧氣中燃燒、一氧化碳與氧化鐵的反應(yīng)等幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情景，考查學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)方法、分析推理能力以及相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能。該題具有實(shí)質(zhì)性創(chuàng)新的是第問(wèn)“小麗用排新制的澄清石灰水的方法收集了半瓶氧氣，然后將燃著的木炭伸入該集氣瓶中繼續(xù)做氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)”，要求學(xué)生根據(jù)已掌握的知識(shí)推測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。該題的答案為：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2；A；將帶火星的木條放在集氣瓶口內(nèi)沿處（伸入瓶中不給分），若木條復(fù)燃，則氧氣已經(jīng)收集滿了。b；木炭燃燒發(fā)出白光，放熱，澄清石灰水表面、液面上集氣瓶?jī)?nèi)壁出現(xiàn)一層白膜；黑；Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2；可燃性，還原性，毒性。此外，我們還可根據(jù)教學(xué)實(shí)際，對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行移植，適度創(chuàng)新試題。如例2（武漢2010年中考29題，略有刪減）。例2：燃料不完全燃燒既浪費(fèi)資源，產(chǎn)生的氣體又對(duì)環(huán)境造成污染。為研究影響物質(zhì)燃燒的因素，現(xiàn)設(shè)計(jì)如圖4所示實(shí)驗(yàn).將燃燒匙內(nèi)小煤塊灼燒至紅熱后，立即伸入集氣瓶?jī)?nèi)，并塞緊橡皮塞。片刻后，將注射器內(nèi)氧氣迅速推入集氣瓶?jī)?nèi)，發(fā)現(xiàn)煤燃燒更加劇烈，該現(xiàn)象說(shuō)明燃燒的劇烈程度與_ 有關(guān)。圖4燃燒的劇烈程度還跟可燃物與氧氣的接觸面積有關(guān)，如_（請(qǐng)舉一日常生活實(shí)例）。注射器在生活中簡(jiǎn)單易得。該題利用教材測(cè)定空氣里氧氣含量的部分實(shí)驗(yàn)裝置和注射器組成一個(gè)封閉的體系設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情景，考查學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出相應(yīng)結(jié)論的能力，要求學(xué)生綜合運(yùn)用氧氣的性質(zhì)和燃燒等知識(shí)解決問(wèn)題。該題的答案為：氧氣的濃度（或氧氣的含量、氧氣的純度、氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、氧氣的體積分?jǐn)?shù)）； 將煤做成蜂窩狀，燃燒更劇烈（或木材架空后燃燒更旺等合理答案）。教材中蘊(yùn)藏著豐富的資源。關(guān)于實(shí)驗(yàn)，如人教版新課標(biāo)教材中就有“實(shí)驗(yàn)” 、“活動(dòng)與探究” 、“家庭小實(shí)驗(yàn)”等欄目。充分利用好教材的這些資源，既能夠提高試題質(zhì)量，又能引導(dǎo)師生做實(shí)驗(yàn)、研究實(shí)驗(yàn)。2、利用課堂化學(xué)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試題。圖5課堂是命題的源泉。在教學(xué)中，很多教師對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了有益的創(chuàng)新與改進(jìn)，或者在各級(jí)各類實(shí)驗(yàn)大賽中獲得好評(píng)，或者發(fā)表在專業(yè)書刊上。利用改進(jìn)實(shí)驗(yàn)素材編制試題，實(shí)驗(yàn)的可行性、可操作性和科學(xué)性都得到保障。如在2008年湖北省中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽上，湖北省孝感市文昌中學(xué)鄭忠海設(shè)計(jì)的一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)得到評(píng)委的觀摩教師的認(rèn)同。鄭老師創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)裝置如圖5（方案略）。根據(jù)鄭老師的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，我們?cè)O(shè)計(jì)了一道實(shí)驗(yàn)題，如例3（武漢2009年中考28題，圖號(hào)略有改動(dòng)）。例3：利用如圖6所示的裝置可進(jìn)行一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)。其中，氮?dú)饪捎米鞅緦?shí)驗(yàn)的保護(hù)氣；盛放氧化鐵的是一支帶有支管的試管，其支管可用于導(dǎo)出試管內(nèi)的氣體；酒精燈帶網(wǎng)罩；整套裝置的氣密性良好。圖6實(shí)驗(yàn)前，彈簧夾a、b均處于關(guān)閉狀態(tài)；開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開a，通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間后點(diǎn)燃酒精燈，再關(guān)閉a。打開b。請(qǐng)聯(lián)系所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：試管內(nèi)一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式為_； 結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先打開a，再_，然后_，繼續(xù)通入氮?dú)庵钡皆嚬芾鋮s。圖6請(qǐng)從兩個(gè)不同的角度評(píng)價(jià)該實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)。該題通過(guò)課標(biāo)規(guī)定的知識(shí)內(nèi)容，以一個(gè)全新的實(shí)驗(yàn)情景，考查學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中安全問(wèn)題的能力以及評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的能力。該題的答案為：（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）關(guān)閉b（或停止通入CO）； 熄滅酒精燈（或停止加熱）；（3）節(jié)能；環(huán)保 ；安全等（答兩點(diǎn)即可）。 在全國(guó)各地的中考化學(xué)試題中，我們經(jīng)?？梢钥吹竭@類利用改進(jìn)實(shí)驗(yàn)編制的試題。只要我們多留心，多思考，多引導(dǎo)教師和學(xué)生開展探究活動(dòng)，就一定能找到更多更好的命題資源。3、聯(lián)系社會(huì)實(shí)際和學(xué)生生活實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)試題。指導(dǎo)意見(jiàn)指出：要“加強(qiáng)試題與社會(huì)實(shí)際和學(xué)生生活的聯(lián)系，杜絕設(shè)置偏題、怪題?！甭?lián)系實(shí)際的方法有很多，南京的中考試題在這方面有很好的嘗試。限于篇幅僅舉兩例。學(xué)生在初中化學(xué)學(xué)習(xí)（特別是實(shí)驗(yàn)）中可能要面對(duì)許多問(wèn)題和困難。以學(xué)生學(xué)習(xí)的某個(gè)實(shí)驗(yàn)情景為切入點(diǎn)命制試題，既能考查能力，又增強(qiáng)了試題的教育性。如例4（南京2005年中考30題）。例4：國(guó)家環(huán)?？偩忠?guī)定從今年1月1日起將各類實(shí)驗(yàn)室納入環(huán)保監(jiān)管范圍。某中學(xué)A、B兩個(gè)班同學(xué)分別做常見(jiàn)酸和堿與指示劑反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，使用的試劑如圖7所示。實(shí)驗(yàn)后廢液分別集中到各班的一個(gè)廢液缸中。(1)請(qǐng)你幫助他們分析廢液中的成分，填寫下表中的空格。廢液來(lái)源檢測(cè)方法與結(jié)果推斷廢液成分（填物質(zhì)的化學(xué)式，酚酞和水不填）A班觀察廢液呈無(wú)色廢液中含有_ B班觀察廢液呈紅色廢液中沒(méi)有_ 圖7(2)據(jù)悉，目前許多高校、中學(xué)以及科研單位的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室排放的各類廢液大都未經(jīng)嚴(yán)格處理便進(jìn)入了下水道。A班的廢液若直接排入鑄鐵管下水道，會(huì)造成什么危害？你建議如何處理這些廢液？該題通過(guò)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中“常見(jiàn)酸和堿與指示劑反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)”后廢液缸的成分分析考查學(xué)生運(yùn)用比較、歸納的方法分析解決問(wèn)題的能力。該題的答案為：A班： NaCl、CaCl2、HCl ； B班：HCl ；廢液會(huì)腐蝕鐵水管、污染水。用堿中和或用石灰石處理或?qū)砂嗟膹U液按照一定比例中和。 學(xué)生的探究課題也是我們命題的資源。如例5（南京2010年中考30題）。例5：一碳化學(xué)是以分子中只含一個(gè)碳原子的化合物(如CO、CH4等)為原料來(lái)合成一系列化工原料和燃料的化學(xué)，(1)工業(yè)上用天然氣和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)，得到CO和H2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_ 。得到的CO和H2的混合氣被稱為合成氣，合成氣在工業(yè)上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，還可用于冶煉某些金屬。(2)某他學(xué)興趣小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室模擬了合成氣的制備，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證合成氣的還原性。 I用甲烷和水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)得到合成氣根據(jù)(1)中所寫的化學(xué)方程式合成氣中CO和H2的質(zhì)量比為_。 用合成氣還原足量氧化銅實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：還原CuO的裝置合成氣濃NaOH溶液濃硫酸濃硫酸濃NaOH溶液 A B C D E【設(shè)計(jì)買驗(yàn)步驟連接好裝置并檢查氣密性。裝入藥品，通人一段時(shí)間合成氣。分別稱量裝置D、E的質(zhì)量。緩緩?fù)ㄈ牒铣蓺?，加熱裝置C，使其充分反應(yīng)。停止加熱，繼續(xù)通入合成氣至恢復(fù)到室溫。再次分別稱量裝置D、E的質(zhì)量。完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)討論同學(xué)們認(rèn)為，裝置E后還應(yīng)添加一個(gè)酒精燈，并在實(shí)驗(yàn)步驟_ (填實(shí)驗(yàn)步驟的序號(hào))中點(diǎn)燃(點(diǎn)燃前應(yīng)對(duì)氣體驗(yàn)純)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)該小組的同學(xué)按上述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)：裝置D的質(zhì)量裝置E的質(zhì)量反應(yīng)前292.4g198.2g反應(yīng)后296.0g201.5g裝置C中出現(xiàn)_色物質(zhì)。稱量數(shù)據(jù)如右表所示。 現(xiàn)象分析和數(shù)據(jù)處理甲同學(xué)根據(jù)裝置C中的現(xiàn)象，認(rèn)為是合成氣中的CO和H2還原了CuO。乙同學(xué)通過(guò)對(duì)上表數(shù)據(jù)的分析，推測(cè)除了CO和H2以外，制得的合成氣中可能還有未反應(yīng)的CH4，且CH4也還原了CuO。試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明他的推測(cè)依據(jù)。丙同學(xué)提出，實(shí)驗(yàn)步驟中通入的氣體會(huì)帶走裝置E中的部分水蒸氣，使實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差。你認(rèn)為該誤差對(duì)乙同學(xué)的推測(cè)結(jié)果是否有影響?_ (選填“是”或“否”，并說(shuō)明理由)。拓展探究該小組同學(xué)對(duì)于CH4是否真的能夠還原氧化銅提出了質(zhì)疑并進(jìn)行探究。查閱資料：甲烷具有還原性，可以還原氧化銅，生成CO2和H2O；白色的無(wú)水硫酸銅遇水會(huì)變成藍(lán)色。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：該小組同學(xué)擬用純凈的甲烷氣體和如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 HCuO無(wú)水CuSO4F G I上圖裝置F中盛放的試劑名稱是_ 。上圖裝置的正確連接順序是_ (填字母，且每套裝置限用一次)。實(shí)驗(yàn)反思除了可能是CH4也還原了CuO外，出現(xiàn)上表數(shù)據(jù)關(guān)系還可能是因?yàn)開 (