凸顯學(xué)科特點(diǎn) 發(fā)揮導(dǎo)向功能

李俊紅

摘要：從基本實(shí)驗(yàn)技能、學(xué)科思想方法與創(chuàng)新意識(shí)和探究能力三個(gè)方面，對(duì)2018年福建省中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上提出教學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：2018年中考;福建省卷;化學(xué)實(shí)驗(yàn);試題特點(diǎn);教學(xué)啟示

文章編號(hào)：1008-0546（2019）01-0069-04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.01.021

義務(wù)教育階段的化學(xué)課程以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，科學(xué)探究對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式? [1]。可見，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于全面發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要作用，化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題承載著評(píng)價(jià)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展水平的功能。2018年福建省中考化學(xué)全卷16小題，滿分75分，其中涉及實(shí)驗(yàn)的有7小題，合計(jì)35分，實(shí)驗(yàn)試題權(quán)重大、分值比例高，充分體現(xiàn)了“正確發(fā)揮考試對(duì)教學(xué)的導(dǎo)向作用，凸顯學(xué)科特點(diǎn)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)教師改進(jìn)課堂教學(xué)，以學(xué)生為本，讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)生活，提升科學(xué)素養(yǎng) [2]”的命題原則。本文擬從基本實(shí)驗(yàn)技能、學(xué)科思想方法、創(chuàng)新意識(shí)和探究能力三個(gè)方面分析2018年福建省中考化學(xué)試卷中實(shí)驗(yàn)試題的考查特點(diǎn)，旨在對(duì)一線教師改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供教學(xué)參考。

一、實(shí)驗(yàn)試題特點(diǎn)

1.體現(xiàn)課標(biāo)要求，注重基本實(shí)驗(yàn)技能考查

2018年福建省中考化學(xué)試題，有關(guān)實(shí)驗(yàn)技能考查的試題共5小題合計(jì)18分，充分體現(xiàn)了課標(biāo)和福建省初中學(xué)科教學(xué)與考試（化學(xué)）指導(dǎo)意見（下簡(jiǎn)稱“指導(dǎo)意見”）對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能的要求，具體考查內(nèi)容及依據(jù)如表1所示。

由上表分析可知，試題考查幾乎涵蓋了課標(biāo)中對(duì)基本實(shí)驗(yàn)技能的所有要求，分值占全卷總分的24%，而2017年版高中化學(xué)課標(biāo)，在必修課程主題1“化學(xué)科學(xué)與實(shí)驗(yàn)探究”中要求：學(xué)生初步學(xué)會(huì)物質(zhì)檢驗(yàn)、分離、提純和溶液配制等化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。2018年福建省中考兩考合一，既體現(xiàn)義務(wù)教育課標(biāo)要求，注重考查基本實(shí)驗(yàn)技能，考試內(nèi)容注意基礎(chǔ)性，同時(shí)注意選擇對(duì)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)有用的知識(shí)。從考查形式上看，主要是通過單項(xiàng)選擇題（4、6、9）和實(shí)驗(yàn)探究題（15）實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的考查;從實(shí)驗(yàn)素材上看，試題情境多為教材中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)或課后習(xí)題，并適度創(chuàng)新，如第4小題的素材來自于課本凈化水的實(shí)驗(yàn)，第6小題的素材來自課本實(shí)驗(yàn)“一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈉溶液的配制”，第9小題CO2-3 的檢驗(yàn)、氧氣的驗(yàn)滿、二氧化碳的檢驗(yàn)和用酸堿指示劑檢驗(yàn)溶液的酸堿性，均來自課后習(xí)題或習(xí)題改造，13小題的（2）（3），以古代化學(xué)工藝“敞鍋熬鹽”的步驟為背景，試題情境新穎，考查了學(xué)生在陌生情境中運(yùn)用基本實(shí)驗(yàn)技能——蒸發(fā)和溶解，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離和提純的方法遷移;從試題信息呈現(xiàn)的方式看，試題信息以文字、圖表等形式簡(jiǎn)潔呈現(xiàn)，充分考慮到考試時(shí)長(zhǎng)，體現(xiàn)對(duì)考生的人文關(guān)懷。

2.凸顯學(xué)科思維，注重學(xué)科思想方法考查

化學(xué)學(xué)科思想方法是人們用化學(xué)視角觀察認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的固有觀念和方式，包括元素觀、微粒觀等學(xué)科核心觀念，也包括結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、分類與比較、定性與定量結(jié)合等具體的學(xué)科思想 [3]。2018年福建省中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題，以真實(shí)問題情境為測(cè)試載體，以實(shí)際問題為測(cè)試任務(wù)，以初中化學(xué)核心知識(shí)為解決問題的工具，考查學(xué)生運(yùn)用具有學(xué)科特質(zhì)的思維方式認(rèn)識(shí)世界的視角和分析解決問題的思路，注重對(duì)“宏觀-微觀-符號(hào)”、“控制變量，對(duì)比設(shè)計(jì)”和定性與定量結(jié)合等學(xué)科思想方法的考查，注重對(duì)元素觀、變化觀、實(shí)證觀等化學(xué)核心觀念的考查。如，第9小題選項(xiàng)D“將內(nèi)壁蘸有澄清石灰水的燒杯罩在蠟燭火焰上方，證明蠟燭中含有碳元素”，要求考生能用變化觀、元素觀對(duì)結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系進(jìn)行推理和判斷;第14小題（圖1）工業(yè)流程圖中，對(duì)步驟①生成Fe（OH）3的基本反應(yīng)類型和步驟③鋅泥成分的判斷，都滲透著對(duì)變化觀、元素觀的考查;第10小題“自制氧燭，為確定每100g氯酸鈉需要添加金屬粉末的質(zhì)量[m（金屬）]，……”，考查了定性和定量相結(jié)合的學(xué)科思想。第15題（圖2）的以下四空是對(duì)“控制變量，對(duì)比設(shè)計(jì)”學(xué)科思想的考查;13小題（1）“黃鹵所含雜質(zhì)BaCl2和黑鹵所含雜質(zhì)MgSO4反應(yīng)生成白色沉淀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。”和14小題（1）“Ca（OH）2中和廢水中的硫酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。”這兩小題是對(duì)“宏觀-微觀-符號(hào)”三重表征思想和變化觀的考查，后者還蘊(yùn)含著對(duì)考生“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定應(yīng)用”的化學(xué)核心觀念滲透。

3.把握試題開放度，注重創(chuàng)新意識(shí)和探究能力考查

2018年福建省中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題遵循“適當(dāng)增加開放性試題，做到試題形式、思維過程、答案標(biāo)準(zhǔn)多樣化，注重考查學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探究能力，尊重和促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展? [4]”的命題原則，著重考查了設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案、評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及分析圖表、數(shù)據(jù)等信息得出結(jié)論的證據(jù)推理能力，如第10小題以選項(xiàng)的形式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，考查學(xué)生依據(jù)探究目的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案、分析處理圖表信息評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力;第14小題（3）試題信息以工業(yè)流程圖（圖1）的形式呈現(xiàn)，考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力，具體用到的元素化合物知識(shí)是：運(yùn)用金屬活動(dòng)性順序選用試劑和硫酸銅反應(yīng)得到銅;15（3）①②③考查學(xué)生分析圖表、數(shù)據(jù)獲取信息、加工處理信息與已有知識(shí)整合，分析推理得出結(jié)論，圖表信息以表格、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)裝置圖和圖像（圖2）等多樣化形式呈現(xiàn)。同時(shí)14（3）、15（2）試題答案有一定的開放性，尤其是15（2）②答案的開放性，考查了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，發(fā)展了學(xué)生的思維空間。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)啟示

1.改變機(jī)械實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀，強(qiáng)調(diào)思維過程參與

學(xué)生具備基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)習(xí)化學(xué)和進(jìn)行探究活動(dòng)的基礎(chǔ)和保證? [5]。2017年版高中化學(xué)課標(biāo)要求：認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是研究和學(xué)習(xí)物質(zhì)及其變化的基本方法，是科學(xué)探究的一種重要途徑。可見，化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性初高中一脈相承，學(xué)生具備基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能是課標(biāo)的要求，也是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)的需要。課標(biāo)中規(guī)定的8個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn) [6]，承載著落實(shí)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)目標(biāo)。當(dāng)前的教學(xué)困惑是：學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成率高，學(xué)生參加考試，實(shí)驗(yàn)題的答題呈現(xiàn)難以體現(xiàn)做過實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，老師們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“投入”和“產(chǎn)出”不呈正相關(guān)性，如，學(xué)生做過“實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制氧氣”的實(shí)驗(yàn)，考試時(shí)多數(shù)學(xué)生有以下答題呈現(xiàn)：檢查裝置（圖3）氣密性，導(dǎo)管一端放水里，松開握試管的手，學(xué)生答：觀察到有氣泡產(chǎn)生說明氣密性好;檢查裝置（圖4）氣密性，學(xué)生遷移使用手捂錐形瓶產(chǎn)生氣泡的方法;連接儀器組裝裝置（圖3），學(xué)生先固定試管（試管口朝上），后放酒精燈;當(dāng)用鐵夾固定試管（圖3），若使試管口略低于試管底部，學(xué)生答：應(yīng)調(diào)節(jié)螺旋A或C（填“A”、“B”或“C”）;用排水法收集氧氣，加熱前，學(xué)生直接把導(dǎo)管口伸入未裝滿水有氣泡的集氣瓶，當(dāng)分析用排水法收集氧氣不純的原因，學(xué)生無(wú)法將其與操作不當(dāng)之間實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián);實(shí)驗(yàn)結(jié)束，學(xué)生先停止加熱，再把導(dǎo)管移出水槽，等等。可見，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)僅僅停留在淺表機(jī)械的操作和完成實(shí)驗(yàn)的結(jié)果上，由于每一步操作的思維過程缺失，學(xué)生并未真正掌握正確的基本操作技能。

鑒于此，針對(duì)“用高錳酸鉀制取氧氣”的實(shí)驗(yàn)，必須讓學(xué)生明確每一步驟所需的實(shí)驗(yàn)基本技能（圖5），教師可以根據(jù)示范的每一步驟，設(shè)計(jì)以下問題串組織學(xué)生小組討論：連接儀器：連接儀器時(shí)什么樣的不當(dāng)操作，試管容易破裂？為什么？檢查氣密性：是先裝高錳酸鉀還是先檢查氣密性？檢查氣密性的原理是什么？操作有先后順序嗎？反之可能會(huì)有什么后果？松開手，會(huì)有什么現(xiàn)象？什么現(xiàn)象就能說明氣密性好？裝藥品：裝藥品怎樣保證不滴灑？為什么藥品盡量在試管底部好？裝多少？為什么管口要塞棉花？不塞棉花，可能會(huì)產(chǎn)生什么后果？固定儀器：固定試管的高度，如何保證酒精燈外焰加熱？先放酒精燈還是先固定試管？鐵夾為什么要夾在試管的中上部？怎樣操作能使管口略向下傾斜？管口為什么要略向下傾斜？如果向上傾斜，可能會(huì)出現(xiàn)什么不良后果？加熱：為什么要用酒精燈外焰加熱？試管炸裂和試管本身、酒精燈火焰、加熱操作之間有什么關(guān)系？排水法收集：導(dǎo)管口冒氣泡，為什么不能立即收集？如果立即收集可能會(huì)產(chǎn)生什么后果？除此之外，還有什么原因有可能使收集的氧氣不純？怎樣判斷氣體收集滿了？氣體收集滿后，怎么操作，才能把裝滿氧氣的集氣瓶從水里拿出來？拿出來后集氣瓶怎么放置？檢驗(yàn)：怎樣檢驗(yàn)收集到的氣體就是氧氣？為什么要用這個(gè)方法檢驗(yàn)？還有沒有其他方法？通過每一步驟的問題討論，學(xué)生真正弄清操作背后的原理支撐，加深了學(xué)生對(duì)基本實(shí)驗(yàn)技能的理解，積極的思維過程參與，避免了盲目實(shí)驗(yàn)的弊端。

2.抓住課本實(shí)驗(yàn)原型，重視學(xué)科思想方法培養(yǎng)

課標(biāo)一級(jí)主題“科學(xué)探究”的二級(jí)主題“發(fā)展科學(xué)探究能力”八大要素中“制訂計(jì)劃”要求：根據(jù)所要探究的具體問題設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，具有控制實(shí)驗(yàn)條件的意識(shí)。“控制變量，對(duì)比設(shè)計(jì)”是化學(xué)重要的學(xué)科思想方法，2018年福建省中考化學(xué)第15小題有4空（圖2）涉及到對(duì)此方法的考查。因此，教學(xué)中要充分利用好教材中“控制變量，對(duì)比設(shè)計(jì)”學(xué)科思想的實(shí)驗(yàn)原型，根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，逐步發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識(shí)層級(jí)。如人教版（2012）九年級(jí)化學(xué)（上）涉及“控制變量，對(duì)比設(shè)計(jì)”學(xué)科思想的課本實(shí)驗(yàn)編排，從第一單元的“人體吸入的空氣與呼出氣體有什么不同”到第四單元的“用肥皂水區(qū)分軟水和硬水”，從第六單元的“證明二氧化碳和水反應(yīng)”到第七單元的“燃燒條件探究”，逐步實(shí)現(xiàn)了從單一變量到多種變量，從分析變量、控制變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響到課本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的復(fù)述再現(xiàn)，從課本已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的遷移，學(xué)生對(duì)“控制變量，對(duì)比設(shè)計(jì)”學(xué)科思想方法的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用水平呈螺旋式上升，最終形成運(yùn)用“控制變量，對(duì)比設(shè)計(jì)”思想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的一般思路 [7]（如圖6）。

再比如，元素觀的建立也是一個(gè)逐步遞進(jìn)、層級(jí)發(fā)展的過程，人教版（2012）九年級(jí)化學(xué)（上）第一單元“對(duì)蠟燭及其燃燒的探究”中，用干燥燒杯和用澄清石灰水潤(rùn)濕內(nèi)壁的燒杯，先后罩在火焰上方，旨在培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象，得出蠟燭燃燒產(chǎn)物是水和二氧化碳的結(jié)論;第三單元學(xué)習(xí)“分子可以分成原子”時(shí)，得出反應(yīng)前后原子種類不變，而后學(xué)習(xí)“元素”，從反應(yīng)前后原子種類不變，得出反應(yīng)前后元素的種類不變;第四單元學(xué)習(xí)“水的組成”，根據(jù)水的“合”和“分”推出水的組成元素;第五單元學(xué)習(xí)“質(zhì)量守恒定律”，元素觀的建立從定性走向定量，根據(jù)具體的化學(xué)反應(yīng)，不僅可以根據(jù)已知物質(zhì)的元素組成，推斷未知物質(zhì)的元素組成，還可以根據(jù)已知物質(zhì)組成元素的質(zhì)量，推算未知物質(zhì)組成元素的質(zhì)量，進(jìn)而確定未知物質(zhì)的微觀構(gòu)成。教學(xué)中要抓住課本實(shí)驗(yàn)原型，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思想方法，逐步發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識(shí)層級(jí)。

3.設(shè)計(jì)重點(diǎn)探究環(huán)節(jié)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和探究能力

化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)自然科學(xué)，其特征是研究物質(zhì)和創(chuàng)造物質(zhì) [8]。以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)學(xué)科的重要特征之一，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，在知識(shí)的形成、相互聯(lián)系和應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，在“做科學(xué)”的探究實(shí)踐中培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力 [9]。

初中化學(xué)課本中不同類型實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)，因內(nèi)容和學(xué)習(xí)順序不同，有不同的探究目標(biāo)定位，承載著不同探究能力的發(fā)展功能，所以選擇設(shè)計(jì)的重點(diǎn)探究環(huán)節(jié)也不同。舉例說明如表2所示。

教學(xué)中應(yīng)根據(jù)不同類型的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，承載不同探究能力發(fā)展功能，選定重點(diǎn)環(huán)節(jié)精心進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，如“驗(yàn)證鹽酸和氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)不在課本實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證上，而在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)上，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的方向可歸納為：反應(yīng)物減少或消失的驗(yàn)證;生成物產(chǎn)生的驗(yàn)證;反應(yīng)熱效應(yīng)的驗(yàn)證;反應(yīng)過程中溶液pH變化的檢測(cè)等，多種方案評(píng)價(jià)、優(yōu)化和篩選的過程，尊重了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，發(fā)展了學(xué)生的思維空間，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

總之，2018年福建省中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題凸顯學(xué)科特點(diǎn)，突出學(xué)科思想方法的考查，為今后改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了很好的導(dǎo)向作用。

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