一道以碳酸飲料為素材的原創試題命制思路與反思

【摘 要】注重選擇有真實情景的、符合學生認知特征的、具有一定綜合性和開放性的習題，通過改變問題的情景和呈現方式，來實現對學生方法、情感、態度與價值觀的培養；習題的選擇和編制，應充分體現習題在提升學生科學素養方面的功能。以城鄉學生都熟悉的碳酸飲料為素材編制試題，讓他們在熟悉的生活情景中感受化學的重要性，了解化學與日常生活的密切關系；激發學生對科學的興趣，提高學生的科學探究能力。

【關鍵詞】素材 原創試題 思路 反思

2011年版新課標指出，義務教育階段的化學教育，要激發學生學習化學的好奇心；在教學中創設以實驗為主的科學探究活動，從學生已有的經驗出發，讓他們在熟悉的生活情景中感受化學的重要性，了解化學與日常生活的密切關系；逐步學會分析、解決與化學有關的一些簡單實際問題；教師既要吸取以往習題教學的經驗，還應積極改進習題教學。習題的選擇和編制，應充分體現習題在提升學生科學素養方面的功能。

以城鄉學生都熟悉的碳酸飲料為素材編制試題，讓他們在熟悉的生活情景中感受化學的重要性，了解化學與日常生活的密切關系；激發學生對科學的興趣，提高學生的科學探究能力。化學課堂教學改革的實踐，要求教師提高教學反思能力。本題在使用過程中幾經打磨，成為現在所呈現的模式。

一、素材

九年級滬教版化學教材第41頁的“觀察與思考”欄目有如下一幅圖片，配以簡短、精練的文字。

生活中存在著大量與化學有關的素材，教學過程中可以根據學生的具體情況和教學需要收集、篩選和使用素材。筆者遴選這個城鄉學生都熟悉的素材，鎖定中考探究題命制的模式，命制如下一道原創試題。

二、原創試題

CO2可用于制備碳酸飲料，人飲后有清涼感。某同學設計如下實驗，測定某品牌碳酸飲料中CO2的含量。

【實驗方案一】

（1）將250mL瓶裝碳酸飲料放在冰箱中冷凍至剛好結冰；

（2）將飲料從冰箱內取出，迅速加入質量分數為50%的NaOH溶液5mL；倒轉飲料瓶，輕輕振蕩，然后放置恢復至室溫，待測定；

（3）稱得裝置C的質量為xg，按下圖連接實驗裝置。取50mL待測溶液至儀器②中，關閉開關a，打開儀器①的活塞，向儀器②中注入稀鹽酸，至不再產生氣泡，關閉儀器①的活塞；

（4）打開開關a，向裝置A中鼓入空氣，一段時間后，稱量C裝置的質量為yg。

注：實驗中各種溶液的密度都視為1g/mL。堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物。

回答下列問題：

（1）上述裝置中，儀器①的名稱為________，②的名稱為________。

（2）裝置A的目的是________，裝置D的目的是________。

（3）步驟①中冷凍碳酸飲料的目的是________。步驟②中反應的化學方程式為________，加入NaOH溶液的目的是________。

（4）步驟④中鼓入空氣的目的是________。

（5）根據題中提供的數據計算此品牌碳酸飲料中CO2的含量為_______g/L。

（6）若沒有B裝置，則測得的CO2含量會________（填“偏大”或“偏小”）。

【實驗方案二】

①②與方案一相同；③按右圖連接實驗裝置。稱得整個裝置（含藥品）的質量，打開活塞注入足量稀鹽酸，間隔10s連續稱量整個裝置的質量，直到整個裝置的質量不變為止。

（1）注入足量稀鹽酸后發生的化學反應的方程式為 。

（2）該實驗中稱量操作至少進行 次。

（3）裝置B的目的是________。

（4）有學生提出該方案測得的CO2含量會偏小，該學生的理由除了可能是空氣中水蒸氣對實驗結果的影響外，還可能是________。

【實驗方案三】①②與方案一相同，按照下圖進行實驗。

（1）操作X的名稱是________________；

（2）你認為這個方案可行否？理由是

【實驗方案四】沉淀法測定（空白實驗法）

某同學利用下圖所示的方案，則原樣品中CO2的含量為_______________（用含字母的代數式表示）。

三、命制思路

1.貼近生活，走出教材。

中考試題命制的素材曾經涉及過“廚房中的化學”“洗滌劑中的化學”“干燥劑中的化學”“食品中的化學”等多個話題，無一不體現出化學緊密聯系生產實際，貼近生活常見物品，因而常有“化學即生活”這一說法。

滬教版教材在“我們身邊的物質——奇妙的二氧化碳”這一節的拓展視野部分介紹了耳熟能詳的“溫室效應”這一科技名詞，該素材早已被中考命題專家捕捉并命制成試題，這是走出教材的典型案例。難道教材這一章節中的素材已經被挖盡？筆者遴選出“觀察與思考”這一子欄目的素材，循著中考命題的方向，將原本的定性探究引領到定量探究的高度，或許還能為學生高中化學的學習（定量要求較高）做點先前鋪墊與滲透。

2.尊重教材，遵循規律。

任何形式的學校教育教學必須遵循學生的認知規律，九年級才開設化學這門新科目亦是出于“認知規律”的考慮。該章節教學的時候大多停留在定性層面，借鑒生活中的經驗提出一些可解決的問題，諸如：怎么讓二氧化碳氣體更多地從飲料瓶中逸出？石灰水是純凈物還是混合物？你觀察到什么現象？這現象說明了什么？請你寫出化學反應方程式。在中考復習的時候再也沒有必要機械重復，且考慮高中階段學習定量要求相對較高這一不可回避的事實，利用這一素材，結合學生曾經有過的生活情景與感受，將實驗一前面的過程設計為①②兩個步驟，學生在做習題的時候也有“清涼”的體驗。

為了體現新課標三維目標之一的“過程與方法”，題目編制時在實驗準備階段將過程再度細化：冷凍→加5mL堿溶液→取50mL樣液。（當初只是想讓學生在答題的時候不要忘記“取樣”這一步操作，而后來試用后卻發現，正是這5mL堿溶液的介入，讓命題人發現學生的數據處理能力之欠缺。數據變化如下：250mL→255mL→50mL，最后計算1000mL即1L中CO2的含量，題目要求填寫____________g/L。）

由此可見學生在學習過程中，對于“數據→擴大→收縮→擴大”以及單位的轉換方面能力尚欠缺；本題一經訓練，達到了復習查漏補缺的目的。

3.立足本位，彰顯特色。

每個學科都有本學科的本位思想、學科特色，化學是一門以實驗為基礎的學科，與人們的日常生活密切相關，既然是科學探究的實驗，就有可能出現有不同的結果。本題的實驗三答案開放，學生說出匹配的理由就可以給分，鼓勵學生創新地思考問題，“不唯書，不唯上，只唯實”，培養實事求是的科學精神。后來在評講習題的時候，把這個小實驗帶進課堂，也打破“復習課無實驗”的傳統習慣；一定濃度的氯化鈣溶液滴入氫氧化鈉溶液后，渾濁現象比較明顯。

生活中化學物質的成分比較復雜，即使是碳酸飲料，學生通常只知道含有二氧化碳、碳酸，對于檸檬酸等其他輔料、添加劑一般不會關心，雖說“對比實驗”學生比較熟悉，但是在后期復習的課堂教學中，因為學生具備了一些反應原理方面的知識，竟然有學生提出這樣的問題：氫氧化鈉就只跟碳酸飲料中的二氧化碳反應嗎？是不是還會跟飲料中其他物質反應？檸檬酸也是酸類物質，酸與堿能反應呀。（這是九年級會思考的學生在復習階段完全可能提出的“課堂生成問題”）。問題如何解決？在這個時候，延伸采用“空白實驗法”恰到好處。這種大膽的做法，也是新課標所倡導的（對于真實的化學、未知的成分，要考慮多方面的因素。“空白實驗法”也就是針對這樣的問題，通常采用的科學實驗方法）。

【參考文獻】

教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

（作者單位：江蘇省高郵市南海中學，江蘇省高郵市教研室）