陳立銘+經(jīng)雪茜
摘要:分析了近年來徐州市中考實(shí)驗(yàn)探究題的基本要素和命題架構(gòu),指出教師不僅要關(guān)注試題的解題方法和考查要求,還要基于學(xué)生發(fā)展的視角關(guān)注命題立意,重視命題理念,探尋命題對(duì)化學(xué)教學(xué)的啟示。
關(guān)鍵詞:中考試題;試題分析;教學(xué)啟示
文章編號(hào):1008-0546(2016)12-0077-04 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.12.026
徐州市中考化學(xué)試題一直堅(jiān)持課改理念,貫徹體現(xiàn)“重視基礎(chǔ),關(guān)注探究,聯(lián)系實(shí)際,促進(jìn)發(fā)展”的特色。試題在做到“六個(gè)有利于”功能上突出對(duì)實(shí)驗(yàn)探究試題的編制。下面基于學(xué)生發(fā)展的視角,對(duì)《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》實(shí)施以來,徐州市近6年中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究試題進(jìn)行分析研究。
一、近6年徐州市中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究試題比較
1.試題考點(diǎn)分布統(tǒng)計(jì)
2.實(shí)驗(yàn)探究試題特點(diǎn)分析
(1)實(shí)驗(yàn)探究試題的基本要素
一般圍繞科學(xué)探究的8個(gè)要素中的某幾項(xiàng)展開,可分為題干部分和問題串部分。
(2)實(shí)驗(yàn)探究試題的基本架構(gòu)
二、實(shí)驗(yàn)探究試題的典型案例分析
下面選取4道考題進(jìn)行分析、研究。
【例1】(2011年徐州市中考試題,節(jié)選)某活動(dòng)小組根據(jù)下圖所示進(jìn)行模擬煉鐵的實(shí)驗(yàn),并對(duì)產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究。
【提出問題】黑色粉末A可能是什么呢?
【進(jìn)行猜想】(1)小明認(rèn)為黑色粉末A全部是鐵粉。請(qǐng)寫出鐵粉與CuSO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式______。實(shí)驗(yàn)過程中采取了過濾,該操作中用到的玻璃儀器有______、______和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是______。
(2)小華認(rèn)為小明的猜想是錯(cuò)誤的,理由是______。
(3)小華提出了猜想①和猜想②,請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)補(bǔ)充余下的一個(gè)猜想。
猜想①:黑色粉末A由鐵粉和四氧化三鐵(Fe3O4)組成;
猜想②:黑色粉末A由鐵粉和氧化亞鐵(FeO)組成;
猜想③:____________。
基于課本知識(shí)的應(yīng)用型探究,是徐州市中考實(shí)驗(yàn)探究題的重要題型。此類探究大多聯(lián)系身邊的化學(xué)物質(zhì),內(nèi)容立足課本但又略高于課本,能很好地考查學(xué)生利用課本知識(shí)解決簡(jiǎn)單實(shí)際問題的能力,體現(xiàn)化學(xué)就在身邊的理念。本題的亮點(diǎn)在【進(jìn)行猜想】環(huán)節(jié),重視在題干的啟發(fā)下對(duì)問題可能的答案作出猜想和假設(shè)。對(duì)問題1的作答呈現(xiàn)基礎(chǔ)化,要求學(xué)生會(huì)正確書寫初中教材中核心的化學(xué)方程式,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)基本操作內(nèi)容性知識(shí)的有效提??;問題2則要求學(xué)生具有依據(jù)已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)猜想或假設(shè)做出判斷并能用文字表述;問題3則需要學(xué)生對(duì)猜想①和猜想②進(jìn)行信息綜合、判斷、加工,基于證據(jù)的推理,提出新“推測(cè)”,為下面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究作了很好鋪墊。
【例2】(2013徐州市中考試題,節(jié)選)合金在生活中應(yīng)用十分廣泛。已知某合金粉末除含鋁外,還含有鐵、銅中的一種或兩種。小明利用如圖裝置對(duì)合金粉末中鐵、銅的存在進(jìn)行探究時(shí),誤把氫氧化鈉溶液當(dāng)成稀硫酸加入到錐形瓶中,他驚奇地發(fā)現(xiàn)有無色氣體放出,注射器活塞向右移動(dòng)。
【提出問題】難道NaOH溶液也能與某些金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)嗎?
【查閱資料】
(1)鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),鐵、銅不能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。
(2)鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑(NaAlO2溶于水,溶液現(xiàn)無色)
【實(shí)驗(yàn)探究】下列實(shí)驗(yàn)(見表1)僅供選用的試劑:20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液。
基于接受新信息實(shí)驗(yàn)探究, 是徐州中考實(shí)驗(yàn)探究題的穩(wěn)定題型。此類題型通常在有其他物質(zhì)干擾的情況下,檢驗(yàn)物質(zhì)的存在。試題的背景靈活多變,可以是由實(shí)驗(yàn)異常現(xiàn)象引發(fā),也可以是對(duì)司空見慣的物質(zhì)質(zhì)疑,抑或是對(duì)常見化學(xué)變化的拓展延伸。此類探究設(shè)置的問題,可以考查學(xué)生對(duì)物質(zhì)性質(zhì)、組成及用途的認(rèn)識(shí);能夠檢測(cè)學(xué)生在新情景下運(yùn)用已有的知識(shí)、技能和方法解決陌生問題的能力。本題亮點(diǎn)在【實(shí)驗(yàn)探究】環(huán)節(jié),采用圖表記錄實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論;在實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論處設(shè)置問題,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表述中分析、推理出所用藥品和所得結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生基于證據(jù)的推理能力。
【例3】(2014徐州市中考試題,節(jié)選)我國勞動(dòng)人民早在五千年前就會(huì)使用木炭煉銅。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里模擬煉銅,既可用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置(見圖甲),又能用改進(jìn)的微型實(shí)驗(yàn)裝置(見圖乙)?;瘜W(xué)興趣小組采用圖乙裝置,開展以下探究活動(dòng)。
【實(shí)驗(yàn)探究】
(1)取木炭、CuO兩種黑色粉末適量,再與少許CaCl2(能降低反應(yīng)溫度、加快反應(yīng)速率)均勻混合,然后將黑色粉末裝入長(zhǎng)柄V形玻璃管的直管內(nèi)。
(2)按圖乙連好實(shí)驗(yàn)裝置,然后加熱反應(yīng)物;2分鐘后,黑色粉末出現(xiàn)紅熱現(xiàn)象,同時(shí)澄清的石灰水______,此時(shí)停止加熱。
(3)待玻璃管冷卻后,提取里面的紅色固體,進(jìn)行如下的驗(yàn)證:
【評(píng)價(jià)反思】
(1)使用圖乙裝置與使用圖甲裝置相比,其優(yōu)點(diǎn)是______(寫出1條即可)。
(2)若要證明CaC12是該反應(yīng)的催化劑,還需要驗(yàn)證CaCl2的______。
(3)在銅的冶煉史中,我國勞動(dòng)人民還有一項(xiàng)重大發(fā)明就是“濕法煉銅”,該方法可用化學(xué)方程式表示為 。
徐州市中考涉及定量探究和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的探究題型,是難度較大的一種科學(xué)探究。此類探究是在定性的基礎(chǔ)上,通過巧妙的化學(xué)方程式計(jì)算來確定物質(zhì)的存在。另外,對(duì)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)也需要學(xué)生具有對(duì)應(yīng)的知識(shí)積累,才能使問題迎刃而解。本題的亮點(diǎn)在【實(shí)驗(yàn)探究】環(huán)節(jié),要在定性的基礎(chǔ)上,通過數(shù)據(jù)的處理來確定物質(zhì)存在與否,揭示反應(yīng)的規(guī)律,通過控制反應(yīng)的條件和預(yù)測(cè)產(chǎn)物的量,來確定物質(zhì)的組成。本題的另一亮點(diǎn)在【評(píng)價(jià)反思】環(huán)節(jié),有效利用題干提供的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)裝置和改進(jìn)的微型實(shí)驗(yàn)裝置以及實(shí)驗(yàn)探究中所用藥品等信息資源設(shè)計(jì)問題串,考查學(xué)生對(duì)材料信息的整合、比較、分析、歸納、概括等思維方法,運(yùn)用化學(xué)特征思維視角,在問題解決的過程和結(jié)果中形成科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任,體現(xiàn)學(xué)科價(jià)值。
【例4】(2016徐州市中考試題,節(jié)選)化學(xué)興趣小組探究金屬的性質(zhì)時(shí),將一段去除氧化膜的鎂條,放入一定量的稀鹽酸中,有氣泡產(chǎn)生,充分反應(yīng)后靜置,發(fā)現(xiàn)試管中有灰白色沉淀。
【提出問題】灰白色沉淀是什么物質(zhì)?
【猜想假設(shè)】
小華認(rèn)為灰白色沉淀為碳酸鎂(MgCO3),其他同學(xué)認(rèn)為不需要實(shí)驗(yàn)就能否定小華的猜想,理由是______。
小宇認(rèn)為由于反應(yīng)后氯化鎂的生成量偏多,灰白色沉淀為不能再溶解的氯化鎂固體。
小彤認(rèn)為灰白色沉淀為脫落的鎂粉細(xì)顆粒。
【實(shí)驗(yàn)探究1】
基于以上探究與分析,原有猜想均遭到了否定。
【查閱資料】
HCl+AgNO3═HNO3+AgCl↓,AgCl是一種白色沉淀。
【實(shí)驗(yàn)探究2】
他們又另取灰白色沉淀放入試管中加熱,將蘸有硝酸銀溶液的玻璃棒伸入試管內(nèi),玻璃棒上的溶液出現(xiàn)白色渾濁,證明產(chǎn)生了______氣體。再將濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙懸于試管口,試紙變______色。
同學(xué)們請(qǐng)教老師后得知,足量的鎂與稀鹽酸反應(yīng)時(shí),溶液會(huì)經(jīng)歷從酸性到堿性且堿性逐步增強(qiáng)的過程,從而生成了堿式氯化鎂沉淀。據(jù)文獻(xiàn)介紹,堿式氯化鎂存在多種組成結(jié)構(gòu),化學(xué)通式可表示為Mgx(OH)y Clz·mH2O(其中2x-y-z=0,0≤m≤6)。
基于真實(shí)情境的實(shí)驗(yàn)探究,是徐州市考查學(xué)生科學(xué)探究能力新動(dòng)態(tài)。題中在【猜想假設(shè)】處設(shè)置問題,考查了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,建立變化與守恒相統(tǒng)一的觀念;設(shè)置多次【實(shí)驗(yàn)探究】環(huán)節(jié),體現(xiàn)科學(xué)探究的遞進(jìn)性和完整性,在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論處設(shè)置問題,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)論推測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,通過實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,從材料中獲取信息,結(jié)合自己掌握的知識(shí)和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成化學(xué)學(xué)科視角表述,完成實(shí)驗(yàn)探究和化學(xué)應(yīng)用。
三、實(shí)驗(yàn)探究試題對(duì)教學(xué)的啟示
1.創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境,學(xué)習(xí)身邊的化學(xué)
目前中考命題已關(guān)注在真實(shí)的情境中考查學(xué)生的知識(shí)和能力,考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,考查學(xué)生的科學(xué)探究能力,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)的發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任感等。而且在試題情境設(shè)計(jì)的趣味性、生活性、新穎性等方面都做出了很好的嘗試,有效地利用這些情境考查了學(xué)生基于證據(jù)推理的能力,結(jié)構(gòu)與性質(zhì)相聯(lián)系、變化與守恒相統(tǒng)一的觀念。這就要求我們?cè)谄綍r(shí)教學(xué)中關(guān)注基于學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的問題情境,巧妙地運(yùn)用任務(wù)驅(qū)動(dòng),實(shí)施自主探究教學(xué)。注重引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的化學(xué),建立“化學(xué)就在我們身邊”的意識(shí)。
2.凸顯學(xué)科特點(diǎn),學(xué)習(xí)基于證據(jù)推理的能力
實(shí)驗(yàn)探究試題關(guān)注學(xué)生對(duì)科學(xué)探究過程的體驗(yàn),強(qiáng)調(diào)現(xiàn)象解釋、數(shù)據(jù)整理和證據(jù)推理的能力。所呈現(xiàn)情境的形式有文字、圖表、儀器構(gòu)造示意圖、工業(yè)流程圖等形式多樣,這就要求學(xué)生能夠進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換、整合,并將其準(zhǔn)確地與自己所學(xué)知識(shí)和已有的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來,凸顯了學(xué)科能力的考查?;瘜W(xué)教學(xué)不僅要傳授給學(xué)生基本的知識(shí)技能和方法,更重要的是要讓他們能從化學(xué)的視角去認(rèn)識(shí)和關(guān)注體現(xiàn)學(xué)科價(jià)值的問題。
3.展示學(xué)科評(píng)價(jià)魅力,學(xué)習(xí)有用的化學(xué)
實(shí)驗(yàn)探究試題關(guān)注學(xué)生答題方式設(shè)計(jì)多樣,有單選題、多選題、填空題、簡(jiǎn)答題等多角度評(píng)價(jià)學(xué)生的思維方式。平時(shí)教學(xué)中教師要充分利用教科書上的典型案例,如物質(zhì)燃燒的條件、滅火原理、質(zhì)量守恒定律、鐵生銹條件的探究以及物質(zhì)反應(yīng)后成分的鑒定等,讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法,提高科學(xué)探究的能力,在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)一些真實(shí)的探究情境,開展真正的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生在運(yùn)用科學(xué)方法構(gòu)成中解決一些實(shí)際問題,達(dá)到學(xué)以致用的目的。應(yīng)多關(guān)注從熱點(diǎn)問題選題材、從專業(yè)書刊提素材等途徑緊密聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際,比如將發(fā)令槍的“子彈”、舉重運(yùn)動(dòng)員運(yùn)用的防滑“鎂粉”、屠呦呦的青蒿素、家庭廚衛(wèi)用品等適時(shí)插入教學(xué)過程中,引導(dǎo)學(xué)生在解決問題實(shí)踐過程中揭示物質(zhì)規(guī)律,培養(yǎng)他們的思維品質(zhì)。
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