新課程高考化學(xué)卷有關(guān)科學(xué)探究能力考題的統(tǒng)計(jì)分析與思考

2009年新課程高考化學(xué)卷有關(guān)科學(xué)探究能力考題的統(tǒng)計(jì)分析與思考

我國基礎(chǔ)教育改革以科學(xué)探究為突破口，提倡以科學(xué)探究的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生通過親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，增進(jìn)對(duì)科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，初步形成科學(xué)探究能力。2009年是新課程改革高考的第三年，總共有10個(gè)省市進(jìn)行新課程高考。隨著高中新課程的推進(jìn)，新課程高考將全面實(shí)施。作為改變傳統(tǒng)教學(xué)方式與學(xué)習(xí)方式、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力以及提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的科學(xué)探究，如何在新課程高考化學(xué)卷中得以體現(xiàn)是關(guān)系本次新課程改革的順利推進(jìn)和成敗的關(guān)鍵，也是廣大化學(xué)教師所面臨的共同問題。一、科學(xué)探究能力試題在試卷中的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分布《2009年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試大綱（理科·課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)版）》，在“化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究能力”部分明確要求學(xué)生“在解決簡單化學(xué)問題的過程中，運(yùn)用科學(xué)的方法，初步了解化學(xué)變化規(guī)律，并對(duì)化學(xué)現(xiàn)象提出科學(xué)合理的解釋”。并且各課改實(shí)驗(yàn)區(qū)在各自的考試說明中進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究能力的考查。如江蘇省的《2009年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試化學(xué)科考試大綱的說明》，在“學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)探究”部分要求學(xué)生：“具有較強(qiáng)的問題意識(shí)，能夠在給定情境中通過分析、判斷提出有探究價(jià)值化學(xué)問題的能力；能設(shè)計(jì)解決簡單化學(xué)問題的探究方案，能運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、閱讀資料等多種手段收集證據(jù)，能運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法形成探究結(jié)論；能對(duì)探究方案、探究過程、探究結(jié)論等進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，能準(zhǔn)確地表述探究結(jié)果，并應(yīng)用探究結(jié)果解決相關(guān)問題?！痹?009年10課改實(shí)驗(yàn)區(qū)的9套新課程高考化學(xué)卷中，有7套試卷涉及科學(xué)探究能力試題的考查，具體見表1。由表1可以看出，2009年課改實(shí)驗(yàn)區(qū)7套新課程高考化學(xué)試題大部分能關(guān)注科學(xué)探究能力的考查，有6套試卷中的科學(xué)探究能力賦分在14分以上。其中廣東卷分值最高，達(dá)34分，占學(xué)科總分比例的22.7%，按學(xué)科總分比例位居第三，這與該省學(xué)科總分為150分有關(guān)；江蘇卷分值為28分，占學(xué)科總分比例的23.3%，按學(xué)科總分比例位居第一；今年首次參加新課程高考的福建省在科學(xué)探究能力方面考查不錯(cuò)，試題分值為23分，占學(xué)科總分比例的23%，位居第二；今年參加新課程高考的浙江、福建在科學(xué)探究能力方面考查表現(xiàn)也尤佳，分值為15分和17分，分別占學(xué)科總分的15%和17%。然而，第三次參加新課程高考的海南卷表現(xiàn)不佳，考查科學(xué)探究能力試題分值為5分，占試題總分的5%；還有就是山東卷和天津卷，整個(gè)試卷科學(xué)探究能力的考查的意識(shí)不強(qiáng)。所以，從科學(xué)探究能力考查的試題分值和占學(xué)科總分比例來看，廣東卷、江蘇卷、寧夏卷（遼寧卷）、浙江卷、安徽卷和福建卷命題合理，能控制在15%～20%左右。從題型來看，各新課程高考化學(xué)卷主要是以簡答題來考查學(xué)生的科學(xué)探究能力。這主要是與科學(xué)探究試題的特點(diǎn)有關(guān)，即通過簡答題更能考查學(xué)生的思維過程和表達(dá)能力，達(dá)到過程與結(jié)果相統(tǒng)一。但福建卷有一道在卷一中考查學(xué)生科學(xué)探究能力的選擇題，分值為6分，這是一次有益的嘗試。從考查的內(nèi)容來看，2009年新課程高考化學(xué)卷有關(guān)科學(xué)探究能力考查試題的選材大多來自實(shí)際應(yīng)用情境和真實(shí)情境，內(nèi)容涉及了諸如環(huán)境、醫(yī)藥、化工、學(xué)生生活實(shí)際和學(xué)生真實(shí)實(shí)驗(yàn)等。這使學(xué)生在具體情境和問題解決中對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)增進(jìn)了理解，加以綜合地遷移和運(yùn)用，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境之間的相互關(guān)系，學(xué)生從化學(xué)視角分析和解決實(shí)際問題，也有助于“情感態(tài)度和價(jià)值觀”課程目標(biāo)的達(dá)成。并且2叩9年新課程高考化學(xué)卷中的有關(guān)科學(xué)探究能力考查的試題以數(shù)據(jù)表格、圖表、裝置圖、流程圖、關(guān)系曲線和文字表述等形式呈現(xiàn)出圖文并茂的特點(diǎn)。這不僅僅體現(xiàn)了學(xué)科的價(jià)值性和美化了試卷結(jié)構(gòu)，而且還能有效地促進(jìn)考生多途徑獲取信息能力的提高，這與“能夠通過對(duì)實(shí)際事物、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)物、模型、圖形、圖表的觀察，以及對(duì)自然界、社會(huì)、生產(chǎn)、生活中的化學(xué)現(xiàn)象的觀察”從而進(jìn)行“接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力”考查的新課程高考的要求相符合。表12009年新課程高考化學(xué)卷中科學(xué)探究能力試題的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容分布二、科學(xué)探究能力組成要素考查的統(tǒng)計(jì)分析科學(xué)探究有兩層含義：一是指科學(xué)家用于研究人類未知的自然界各種活動(dòng)；二是指學(xué)生用以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念，領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然界所用的方法進(jìn)行的各種活動(dòng)?？茖W(xué)探究過程大致要經(jīng)歷8個(gè)步驟：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、結(jié)論與解釋、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流。對(duì)學(xué)生的科學(xué)探究能力的評(píng)價(jià)也主要圍繞這8要素進(jìn)行，所以我們對(duì)科學(xué)探究能力評(píng)價(jià)的統(tǒng)計(jì)就是對(duì)這8要素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。由于近年來的新課程高考化學(xué)中的科學(xué)探究能力的評(píng)價(jià)主要是通過實(shí)驗(yàn)來考查，制定計(jì)劃能力實(shí)際上是通過實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)來考查，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ峭ㄟ^用語言描述操作步驟來考查，解釋與結(jié)論能力是通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和解釋來考查，反思與評(píng)價(jià)能力是通過對(duì)實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果評(píng)價(jià)來考查，所以統(tǒng)計(jì)時(shí)上述四個(gè)要素的能力是相對(duì)應(yīng)的。具體統(tǒng)計(jì)情況見表2（見下頁）。對(duì)科學(xué)探究能力的考查，考查最多的科學(xué)探究能力要素是解釋與結(jié)論能力（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與解釋能力），考查的次數(shù)為15；制定計(jì)劃能力（實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力）考查的次數(shù)為8，位居第二；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γㄓ谜Z言描述操作步驟能力）考查的次數(shù)為7，位居第三；其次是反思與評(píng)價(jià)能力（實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果評(píng)價(jià)能力）考查次數(shù)為5，位居第四；而其他科學(xué)探究能力組成要素的能力考查很少，如猜想與假設(shè)能力，表達(dá)與交流能力各為1，提出問題能力與收集證據(jù)的能力沒有考查。這主要是由于科學(xué)探究是一種活動(dòng)，只有在實(shí)際的探究過程中學(xué)生的探究能力才能表現(xiàn)出來，所以考查學(xué)生科學(xué)探究能力的最好形式是讓學(xué)生進(jìn)行真實(shí)的科學(xué)探究活動(dòng)。但在我國目前大規(guī)模的教育考試中，這是難以實(shí)施的，紙筆測驗(yàn)仍是力圖體現(xiàn)這種考查要求的最主要的形式。依靠探究性試題，引導(dǎo)學(xué)生表現(xiàn)出期望的行為，并根據(jù)這些行為判斷學(xué)生的探究能力水平。但受考試的時(shí)間、卷面長度等因素的限制，有限的幾個(gè)試題不可能引導(dǎo)考生表現(xiàn)出代表其探究能力的所有行為，即便是真實(shí)的動(dòng)手操作探究，所考查的也只是這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)能力的一部分。況且，紙筆測驗(yàn)的試題無論怎樣命制，也不能考查在動(dòng)手操作中遇到新問題時(shí)，學(xué)生調(diào)動(dòng)多個(gè)探究能力元素單元靈活解決問題的水平。所以，我們只能根據(jù)題目的內(nèi)容素材選擇幾個(gè)角度對(duì)學(xué)生的探究能力進(jìn)行測試。一次考試考查的只是學(xué)生探究能力的很小一部分。并且目前科學(xué)探究能力主要是通過實(shí)驗(yàn)來考查。在紙筆測試中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與解釋能力、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力、用語言描述操作步驟能力和實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果評(píng)價(jià)能力等能較客觀地被考查，所以這些能力要素考查得相對(duì)較多。表22009年新課程高考化學(xué)卷中科學(xué)探究能力組成要素考查的統(tǒng)計(jì)分析對(duì)新課程高考化學(xué)卷有關(guān)科學(xué)探究能力試題進(jìn)一步分析，我們還可發(fā)現(xiàn)有些是通過一道試題考查幾個(gè)能力要素。如安徽卷的28題，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與解釋能力、思考與交流能力；廣東高考第21題，做出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開展實(shí)驗(yàn)研究并得出結(jié)論的能力。有些是一道試題只考查單個(gè)的科學(xué)探究能力組成要素，如福建卷的第12題考查的是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與解釋能力，海南卷的第16題第3問考查的是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)能力。三、問題與思考對(duì)2009年新課程高考化學(xué)卷的有關(guān)科學(xué)探究能力考查試題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，我們發(fā)現(xiàn)各課改實(shí)驗(yàn)區(qū)都進(jìn)行了有意義的探討，邁出了可貴的一步，并且有許多值得肯定的地方，但同時(shí)也存在有一些值得思考的問題。1.試題的真實(shí)性與情景性科學(xué)探究能力是內(nèi)隱的，一般無法直接看到，只能通過學(xué)生在探究過程中的外顯活動(dòng)表現(xiàn)出來?？茖W(xué)探究是一種活動(dòng)，也只有在實(shí)際的探究活動(dòng)中學(xué)生的探究能力才能表現(xiàn)出來，所以考查學(xué)生科學(xué)探究能力的最好形式是讓學(xué)生進(jìn)行真實(shí)的科學(xué)探究活動(dòng)。因此，用于評(píng)價(jià)科學(xué)探究活動(dòng)的紙筆測試中的化學(xué)問題，也應(yīng)具有一定真實(shí)的情景。它有利于學(xué)生將科學(xué)探究活動(dòng)中的學(xué)習(xí)的內(nèi)容遷移到解決新問題中來。并且試題選材只有具有一定的真實(shí)性，才容易激發(fā)考生解決問題的興趣，提高考生適應(yīng)社會(huì)、認(rèn)識(shí)世界的能力，增強(qiáng)其社會(huì)責(zé)任感。2009年新課程高考化學(xué)卷用于評(píng)價(jià)科學(xué)探究能力的試題，大多數(shù)是以生產(chǎn)、生活、科研以及實(shí)驗(yàn)等實(shí)際為背景，真實(shí)的情景性科學(xué)探究試題設(shè)置得較好。但有些新課程高考卷不盡如人意，如寧夏（遼寧）卷的第26題，雖然是以“實(shí)驗(yàn)室測定堿式碳酸銅的組成”為情景來考查科學(xué)探究能力的一道實(shí)驗(yàn)題，但試題情景過于陳舊，基本上是傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，不能體現(xiàn)新課程改革的新理念。2.試題的開放性對(duì)于科學(xué)探究能力的評(píng)價(jià)應(yīng)加強(qiáng)試題的開放性。同時(shí)，開放性的試題有利于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展和全面評(píng)價(jià)學(xué)生。開放性原則要求試題命制著重考查學(xué)生多角度、多側(cè)面、多層次地思考問題、理解試題，多渠道處理信息和結(jié)果多種表述方式，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新能力。開放性的試題包括試題內(nèi)容的開放、解決問題過程與方法的開放、試題答案的開放以及以上形式兼而有之的開放等多種開放形式?？忌灰浞职l(fā)揮思維的創(chuàng)造性和發(fā)散性，利用學(xué)過的知識(shí)和試題給出的信息進(jìn)行解題，只要答案合理即可給分。只有這樣才能全面地考查學(xué)生的創(chuàng)造性思維和探究能力。2009年新課程高考化學(xué)卷有關(guān)科學(xué)探究能力考查的試題中有一定比例的開放性試題，如海南卷的第16題第3問，廣東卷的第21題第3問等。但總體上對(duì)于科學(xué)探究能力的評(píng)價(jià)開放性試題的比例不大，這是值得命題者思考的問題。而且，在高考中如何根據(jù)考生知識(shí)的構(gòu)成、認(rèn)識(shí)的水平加以把握試題的開放度，必將是命題者面臨的現(xiàn)實(shí)問題，也是必須解決的問題。3.科學(xué)探究能力各組成要素如何考查科學(xué)探究活動(dòng)一般經(jīng)歷8個(gè)步驟。從今年的科學(xué)探究試題來看，有些省市考查的是較為完整的探究過程。如廣東高考第21題，要求做出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開展實(shí)驗(yàn)研究并得出結(jié)論等。還有安徽卷的第28題，要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、進(jìn)行解釋與結(jié)論和進(jìn)行思考與交流等。有些課改實(shí)驗(yàn)區(qū)科學(xué)探究試題考查的科學(xué)探究能力組成要素中的單個(gè)要素或兩個(gè)要素。如福建卷第12題的通過分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出合理結(jié)論能力的考查；浙江卷第27題考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的科學(xué)探究能力的考查；廣東卷第20題的對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和關(guān)系曲線運(yùn)用歸納、推理進(jìn)行得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論并作出解釋的科學(xué)探究能力的考查等。并且發(fā)現(xiàn)，科學(xué)探究能力重要因素和首要因素——提出問題能力以及收集證據(jù)能力卻沒有在試題中體現(xiàn)。所以，我們可以進(jìn)行較為完整的科學(xué)探究過程的命題來考查學(xué)生的科學(xué)探究能力，也可以進(jìn)行考查學(xué)生的科學(xué)探究能力的某個(gè)要素能力或兩個(gè)要素能力的命題。值得我們思考的問題還有：如何把握各要素能力考查的比例；是否只能在簡答題中考查科學(xué)探究能力要素；如何考查提出問題的能力等。4.科學(xué)探究能力是否只能在實(shí)驗(yàn)中考查實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的特征，實(shí)驗(yàn)探究是提高學(xué)生科學(xué)探究能力和科學(xué)素養(yǎng)的重要學(xué)習(xí)方式。作為具有導(dǎo)向作用的新課程高考化學(xué)，自然而然把化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的考查作為評(píng)價(jià)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力的重要手段。所以，各課改實(shí)驗(yàn)區(qū)高考試題都是以實(shí)驗(yàn)來考查學(xué)生的科學(xué)探究能力。有學(xué)者根據(jù)各種探究能力的模型和國外探究能力考查的評(píng)價(jià)目標(biāo)，將目前高考中的探究能力分