黃金泉
摘要:從備考蘇州市中學教師專業(yè)素養(yǎng)競賽出發(fā),淺析如何解讀高考試題化學數(shù)據,指出教材課后“練習與實踐”中的某些習題不真實的地方,由教材中例題的考查,啟示教學中應更注重教材文本的示范,以促進專業(yè)素養(yǎng)的提升。
關鍵詞:專業(yè)素養(yǎng);備考;化學數(shù)據;競賽;真實
文章編號:1008-0546(2017)06-0074-03 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.06.022
筆者參加了蘇州市2016年中學教師專業(yè)素養(yǎng)化學學科競賽,此次參賽的對象是全市公辦、民辦學校中年齡在40周歲以下(1976年1月1日之后出生的)的全體專任教師,組織形式是由蘇州市教育科學研究院統(tǒng)一組織試題命制、試卷制作、閉卷考試、網上閱卷??荚嚨膬热萦山處熁舅仞B(yǎng)和學科素養(yǎng)兩部分組成。具體內容設置比例大致為:①基本素養(yǎng),共為30分。分別為師德修養(yǎng),約為10分;教育理論,約為10分;課標理解(學科“課程標準”與教材教法等),約為10分。②學科素養(yǎng),共為120分。分別為教材中的主干知識(含例題和習題),約為90分;近5年的高考試題,約為30分。盡管考試內容主要來源于教材中的習題、例題和近5年的高考試題,且有些題目做過、講過不下十次,可謂“熟記于心”,但筆者心里就是沒底。為什么?原因很簡單,因為平時做與在考試狀態(tài)下做完全是兩回事。對于學科素養(yǎng),筆者專門進行了針對性的備考,在備考中,雖說過程比較艱辛,但確實收獲不少也很充實,尤其是對部分教材內容、課后習題以及某些高考試題還產生了一些新的認識,現(xiàn)分享出來與大家共勉,不當之處敬請同行批評指正。
一、應注重高考試題中化學數(shù)據推理
這次素養(yǎng)競賽中,近5年江蘇高考試題占30分,但究竟如何出題,是以原題的形式直接進行考查,還是以改編的形式考查,筆者不得而知。為避免失分嚴重,筆者將近幾年的江蘇高考試題又重新做了一遍,但這次重做不僅僅是為了追求答案的正確,更在探討正確答案的緣由上下了一定的功夫,因而對2016年江蘇高考試題第16題產生了一些新的感悟。原試題摘錄如下:以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如下:
(1)(2)略。
(3)向濾液中加入稍過量KCl固體可將Ca(ClO3)2轉化為KClO3,若溶液中KClO3的含量為100g·L-1,從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是 。
在2016年高考剛結束、試題剛解密階段筆者第一次做第(3)小問題時,只是從給出的溶解度隨溫度變化的圖示中注意到KClO3的溶解度隨溫度的升高而增大,根本沒留意溶液中KClO3的含量100g·L-1這個數(shù)據,還誤認為給出的這個數(shù)據純粹是多此一舉,因而當時采用的方法只是冷卻結晶,可參考答案卻是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,至于為什么要蒸發(fā)濃縮,并沒有去做過多的思考,直至2016年8月初為應對本次化學素養(yǎng)競賽,筆者又重新做到該試題,為以防命題人以“簡析其原因”的方式考查,筆者對“溶液中KClO3的含量為100g·L-1”這個數(shù)據引起了重視:試題為什么要給出溶液中KClO3含量這個數(shù)據?它透露出什么信息?該信息對解題有什么幫助?如何處理?等等。后來筆者試著假設溶液的體積為1L,則溶液中KClO3的質量為100g,若溶液的體積近似為水的體積,1000g水中大約溶解了100gKClO3,即100g水中溶解了大約10gKClO3,從圖示中大致可以看出對應的溫度是30℃左右,也就是說題干中之所以給出“溶液中KClO3的含量為100g·L-1”,實際上是想間接告訴考生KClO3大致在30℃左右可以達到飽和狀態(tài),如果直接冷卻(即使冷卻到0℃),析出的晶體也不多,因此為滿足“盡可能多地析出KClO3固體” 這個題設要求,所以要先“蒸發(fā)濃縮”,后再“冷卻結晶”。至此,筆者茅塞頓開,也由衷地佩服高考命題者的精心設計和“良苦用心”,其目的是想考查學生基于“溶液中KClO3的含量為100g·L-1”這個證據,去推理KClO3大致在多少溫度能夠達到飽和狀態(tài)。依據證據進行邏輯推理原本就是化學學科核心素養(yǎng)所具備的內容,這或許是在為2018年高考制度改革的過渡打下伏筆,以喚醒一線教師對化學核心素養(yǎng)的高度重視吧。當然,同時也告誡了筆者在今后的教學中更應重視題干中化學數(shù)據的解讀和依據證據對學生進行邏輯推理能力的培養(yǎng)。
二、應注重“練習與實踐”中習題的真實性
在備考中,筆者發(fā)現(xiàn)“練習與實踐”中的某些習題缺乏一定的真實性。如蘇教版《有機化學基礎》[1]專題1第二單元“練習與實踐”第3題:某同學為測定維生素C中碳、氫的質量分數(shù),取維生素C樣品研碎,稱取該樣品0.352g,置于鉑舟并放入燃燒管中,不斷通入氧氣流。用酒精噴燈持續(xù)加熱樣品,將生成物先后通過無水硫酸銅和堿石灰,兩者分別增重0.144g和0.528g,生成物完全被吸收……
據題意,本題中采用了無水硫酸銅來吸收有機物燃燒生成的水蒸氣,筆者就納悶了,利用無水硫酸銅結合水前后的特征顏色變化,可定性檢驗體系中少量水的存在,這是中學教學使用無水硫酸銅的潛在約定,這一點在歷年高考試題中也有所體現(xiàn),但用無水硫酸銅作干燥劑吸水,筆者查閱資料迄今未見實例,尤其用來吸收有機物燃燒生成的水蒸氣。那么,無水硫酸銅與較高溫度水蒸氣的結合能力究竟如何?與常見的堿石灰、濃硫酸等相比,吸水效果又如何?筆者查閱了有關文獻資料[1],從吸水容量角度分析,硫酸銅的相對分子質量為160,常溫下最多形成含5分子結晶水的水合物,理論上吸水容量為■≈0.56。而實際上用無水硫酸銅吸收有機物燃燒產物水時,由于吸收水蒸氣時混合體系溫度的不確定性(一般都較高),真正的吸收容量還小的多,吸收一定量水蒸氣需消耗干燥劑的質量相對偏大。此外,無水硫酸銅吸水也不夠快速、徹底。因此,無水硫酸銅不宜用于吸收水蒸氣,特別是水蒸氣量較大、溫度較高時,效果更差。可見,教材習題中選用無水硫酸銅作干燥劑,無論從實驗效果的角度還是從學生學習的角度,都不是明智之舉,應用其他干燥劑替代。
三、應注重教材文本的教學示范
此次素養(yǎng)競賽有一項是針對教材中的主干知識(含例題和習題)進行命題考查的,按以往命題慣例,考查形式多種多樣,有時是給出教材文本上的一段原話,根據這段原話命制一道習題,并給出評分標準和參考答案;有時是給出教材上一則“活動與探究”,根據其活動內容,指出其教學意義所在或操作過程中遇到的實際困難;有時是直接考查課本上的例題,要求說明該例題對自己的教學有何啟示等等。如2016年蘇州市化學學科素養(yǎng)競賽試題中就以填空題的形式考查了蘇教版《化學1》[2]專題1第一單元“物質的量”中的例題1,現(xiàn)部分摘錄如下:【例1】483gNa2SO4·10H2O中所含Na+和SO42-的物質的量各是多少?
這道例題,要不是在這次素養(yǎng)競賽中涉及到,也不會引起筆者的重視。就是這么一道看似十分簡單的題目,據說得分率非常低,是題目難嗎?顯然不是!那是什么原因導致它的得分率如此之低呢?運算過程應該不成問題呀!記得在考試時,筆者先將質量轉化為物質的量,即先求出■=
n(Na2SO4·10H2O)=1.5mol,■正好除盡,于是想也沒有多想就把答案填寫上去:3mol和1.5mol??纪旰蠊P者仔細查閱了《化學1》課本第8頁上的這道例題1驚訝發(fā)現(xiàn),計算結果并非如此,而是n(Na+)=
1.50mol×2=3.00mol,n(SO42-)=1.50mol×1=1.50mol。即例題1上的最終計算結果都保留了3位有效數(shù)字!這一點筆者在以往的高一教學(包括這次備考準備)中都沒有在意。計算結果為何要保留3位有效數(shù)字?題干中給出的數(shù)據如果是483.0g,那最終計算結果應保留4位有效數(shù)字,這毋庸置疑,因為在本單元“物質的聚集狀態(tài)”中的例2和例3就有所示范,在江蘇高考化學試題第18題的計算中也有所體現(xiàn),即應注重有效數(shù)字的運用???83是個整數(shù)呀,當時筆者在考試時這樣想,應該不需要也不必考慮有效數(shù)字了,未曾注意483就是3位有效數(shù)字,因而最終計算結果理應保留3位(注:最終結果之所以保留3位有效數(shù)字,有同行認為可能與稱量儀器的精度有關,但筆者還是基本認同文中觀點,也歡迎專家批評指正)這或許就是本例題帶給我們的教學啟示,也是命題者之所以采用填空題的形式考查我們的真正意圖吧。
四、感悟
筆者幾乎是作為唯一年齡超過45周歲的教師參加了此次化學素養(yǎng)競賽,雖說重在參與,最終還獲得了三等獎,但能堅持下來實屬不易,一則為督促青年教師積極備考,以促進他們專業(yè)素養(yǎng)和把握學科能力的提升,盡管筆者早已過了比賽年齡,但還是毅然報名參加了此次競賽,為他們樹立榜樣,因為江蘇高考模式的原因,多數(shù)年輕教師連上高中選修課程的機會都沒有,對教材內容和課后習題非常陌生;二則年齡偏大,眼睛還有了遠視,近距離看試卷模模糊糊,只好遠看,可字又太小,這樣答題速度就非常慢;三則在規(guī)定的時間內做題,答題的心態(tài)也發(fā)生了變化,比如計算題,平時都是抄好標準答案然后去講評,很少親自算,即便要算也是借助計算器,閉卷考試就不一樣了,必須親手算,可又生怕計算錯誤,所以往往要重復計算多次才放心,這樣就白白地浪費了時間,以至于有些題目來不及思考就匆匆作答,結果在答題細節(jié)、解題規(guī)范方面“漏洞百出”。因為是教師參與的考試,所以會在評分標準上對答題規(guī)范和細節(jié)方面嚴格要求,況且在把握學科能力方面教師與教師之間的差距也主要體現(xiàn)在答題細節(jié)上。誠然,這次素養(yǎng)競賽成績的高低,并不能完全說明教師綜合素質和教學能力的高低,但至少也能反映出一些問題,試想一下,如果一個教師連課本上最基本的例題、課后習題都不能完全把控,還談何有效教學?他的教學水平還能好到哪里去?我們總是說“教給學生一杯水,自己要有一桶水”,如果自己連半桶水都不具備,豈不誤人子弟?所以說蘇州市舉辦這樣的素養(yǎng)競賽很有必要也很及時,至少筆者通過此次備考,明顯感覺到自己在把握學科能力和專業(yè)素養(yǎng)方面有了很大的提升,也增強了自己“在職學習”的自覺性和主動性,同時也促進了自己教學方式的轉變。
參考文獻
[1] 王曉菊, 韻海鷹.五水硫酸銅的熱分析[J].長春師范學院學報,1997(6)
[2] 王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書:化學1第6版[M].南京:江蘇教育出版社,2014