摘要:深度剖析中考化學(xué)基本實驗題,從知識內(nèi)容、能力體系、實測難度變化、題型特點等四個維度對基本實驗題進(jìn)行評價探究。結(jié)合部分省市具體試題,從關(guān)注具體實驗情境、幫助學(xué)生建構(gòu)思維模型、注重科學(xué)研究與實踐等方面研究教學(xué)策略。從立德樹人、學(xué)科特色與基礎(chǔ)、素材情境與科學(xué)探究、科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)科思想等四個方面詳細(xì)闡述基本實驗題評價改革成效。
關(guān)鍵詞:中考化學(xué)? 基本實驗? 評價改革
引用格式:閆振.中考化學(xué)基本實驗題評價改革與教學(xué)策略研究[J].教學(xué)與管理,2022(01):74-77.
2019年11月,教育部發(fā)布《關(guān)于加強初中學(xué)業(yè)水平考試命題工作的意見》,意見中明確要求在初中學(xué)業(yè)水平考試命題工作中落實立德樹人根本任務(wù),發(fā)揮引導(dǎo)教育教學(xué)作用,提升試題科學(xué)化水平。試題命制既要注重考查基礎(chǔ)知識、基本技能,還要注重考查思維過程、創(chuàng)新意識和分析問題、解決問題的能力。要拓寬試題材料選擇范圍,增強情境創(chuàng)設(shè)的真實性、典型性和適切性,提高試題情境設(shè)計水平,這些對中考化學(xué)基本實驗題評價改革與教學(xué)策略產(chǎn)生重要影響。
中考化學(xué)基本實驗題,是在真實實驗的基礎(chǔ)上,將真實實驗裝置簡化處理,去除夾持裝置,保留核心實驗反應(yīng)裝置,等比例縮放于試卷上,用初中化學(xué)語言再現(xiàn)實驗裝置、功能和聯(lián)系,集中體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科思想和觀念[1][2]。初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中明確說明,學(xué)生需通過基礎(chǔ)實驗的學(xué)習(xí)獲得實驗技能,并具備一定的科學(xué)探究能力。中考化學(xué)基本實驗題引導(dǎo)學(xué)生重視基礎(chǔ)實驗的學(xué)習(xí),將科學(xué)探究能力的培養(yǎng)建立在學(xué)科知識理解和能力提升的基礎(chǔ)上,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[3][4]。因此,有必要針對中考化學(xué)基本實驗題評價改革與教學(xué)策略展開研究。
一、中考化學(xué)基本實驗題評價改革實踐探究
1.知識內(nèi)容評價探究
統(tǒng)計分析基本實驗題考查的知識內(nèi)容情況(見表1),并結(jié)合初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)歸納分析,可知其覆蓋了基礎(chǔ)學(xué)生實驗,而試題重在考查學(xué)生動手操作實驗活動的能力?;緦嶒烆}要求學(xué)生明確實驗?zāi)康募靶枨?,弄清實驗裝置及原理,分析核心化學(xué)反應(yīng)原理,推理實驗現(xiàn)象,考查學(xué)生的實驗認(rèn)知能力[5]?;谥苽鋵嶒灐⑻骄繉嶒?、定量實驗和設(shè)計實驗等,結(jié)合素材創(chuàng)新設(shè)計基本實驗題情境,考查學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。
以教材中的物質(zhì)制備為背景素材的制備實驗常涉及基礎(chǔ)的化學(xué)反應(yīng)原理,要求學(xué)生知道試劑的使用方法、添加順序等,能夠進(jìn)行產(chǎn)物的收集與性質(zhì)驗證,理解制備原理、實驗裝置、反應(yīng)條件等。探究實驗常取材于真實情境,制取和研究新物質(zhì),主要包括運用化學(xué)原理分析實驗、物質(zhì)的性質(zhì)驗證或檢驗。要求學(xué)生能夠檢驗裝置氣密性、規(guī)范使用實驗儀器,結(jié)合物質(zhì)組成分析實驗原理、觀察現(xiàn)象,檢驗物質(zhì)性質(zhì)、進(jìn)行應(yīng)用探究。初中化學(xué)定量實驗一般是指一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液配制,要求學(xué)生能夠動手操作配制溶液,理解配制原理,分析溶液組成及溶質(zhì)溶劑的數(shù)量關(guān)系。結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計實驗時,常要求學(xué)生根據(jù)實驗核心反應(yīng)原理,設(shè)計實驗方案及合理操作步驟,聯(lián)系所學(xué)知識提出合理假設(shè),結(jié)合實驗事實進(jìn)行驗證,根據(jù)實驗結(jié)果得出結(jié)論。
例如,2021年天津市第22題結(jié)合制備實驗與探究實驗,基于O2和CO2的制取與性質(zhì)研究設(shè)計實驗情境。試題第一小問要求學(xué)生認(rèn)識基本的實驗儀器;試題第二小問要求分析具體實驗情境中所涉及的實驗裝置及化學(xué)反應(yīng)原理,要求學(xué)生用化學(xué)方程式解釋實驗原理;第三小問結(jié)合具體實驗情境,讓學(xué)生選擇具體的實驗裝置,要求學(xué)生用化學(xué)方程式分析解釋實驗中的化學(xué)反應(yīng)。
2.能力體系評價探究
依據(jù)初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的能力要求,統(tǒng)計基本實驗題能力考查情況(見表2),能力考查占比最重的是基本的化學(xué)實驗與科學(xué)探究能力。基本實驗題的情境素材信息以文字和實驗裝置圖相結(jié)合的方式呈現(xiàn),學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識及核心活動經(jīng)驗解決實際問題[6-9]。
基于新情境下教材中的原型實驗,如O2和CO2的制備與性質(zhì)檢驗,考查學(xué)生在新情境下對實驗的理解和對基本的化學(xué)反應(yīng)原理的分析,實現(xiàn)對解決真實問題能力的考查。對學(xué)生的基本操作能力的考查,如NaCl溶液配制實驗,要求學(xué)生理解藥品稱量裝置、液體量取裝置、溶解實驗裝置等,基于實驗情境信息,分析溶液的組成,完成實驗。對學(xué)生設(shè)計實驗方案能力的考查常立足于課標(biāo)中的學(xué)生基礎(chǔ)實驗,在此基礎(chǔ)上創(chuàng)新試題情境,豐富考查內(nèi)涵,如2020年北京市第21題讓學(xué)生補全具體實驗報告?;谛虑榫诚碌膭?chuàng)新實驗,通過新穎的實驗裝置考查學(xué)生熟悉的化學(xué)反應(yīng),通過組合實驗裝置考查學(xué)生熟悉物質(zhì)的性質(zhì)等,實現(xiàn)對學(xué)生邏輯推理、知識遷移等能力的考查。借助化學(xué)實驗裝置圖,將化學(xué)實驗所需的試劑、裝置、主要流程等信息呈現(xiàn)給學(xué)生,考查學(xué)生從實驗裝置圖中提取信息并應(yīng)用的能力。
例如,2021年成都市第18題以學(xué)生常見的化學(xué)物質(zhì)為背景素材,基于酸堿鹽的性質(zhì)研究、二氧化碳的性質(zhì)研究等,創(chuàng)新試題情境,依據(jù)物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖考查學(xué)生分析和解決化學(xué)問題的能力。要求學(xué)生根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì),分析實驗核心化學(xué)反應(yīng)原理,考查學(xué)生基本的化學(xué)實驗知識與科學(xué)探究能力。
3.實測難度變化評價探究
以2020年、2021年北京市中考化學(xué)試題為例,圍繞實驗基本知識和基本技能,基本實驗題考查的內(nèi)容載體和呈現(xiàn)形式多變,但難度較為平穩(wěn),整體穩(wěn)定在0.75~0.85(見表3、表4)。不同層次要求的基本實驗試題情境分布于其中,既重視基礎(chǔ)性考查,又關(guān)注能力培養(yǎng),在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時體現(xiàn)學(xué)科思想內(nèi)涵。操作簡單實驗儀器、描述相關(guān)實驗現(xiàn)象、分析簡單實驗裝置等實驗是基礎(chǔ)性考查的體現(xiàn),這部分試題難度基本在0.85以上。理解實驗?zāi)康摹z驗物質(zhì)性質(zhì)、分析實驗原理等實驗是能力考查的體現(xiàn),這部分試題難度基本穩(wěn)定在0.75~0.85。設(shè)計實驗方案、改進(jìn)實驗裝置等實驗是較高素養(yǎng)水平考查的體現(xiàn),試題難度基本在0.75以下。
4.題型特點評價探究
基本實驗題文本比較簡潔,一般分為題干信息、情境信息、設(shè)問信息和圖示信息。通過簡潔的表述提供豐富的信息,呈現(xiàn)形式多樣,例如文字表述和實驗裝置圖相結(jié)合,實驗裝置圖與實驗操作及現(xiàn)象結(jié)合等。試題通過實驗圖詳細(xì)信息幫助學(xué)生理解具體實驗情境,體現(xiàn)化學(xué)實驗特色,考查學(xué)生的抽象思維。試題情境素材選材廣泛,一般是結(jié)合教材內(nèi)容,密切關(guān)注學(xué)生課堂所學(xué)的核心知識內(nèi)容,創(chuàng)新試題情境,考查學(xué)生應(yīng)知應(yīng)會的實驗內(nèi)容。試題設(shè)問形式豐富,開放性設(shè)問居多,關(guān)注學(xué)生的基礎(chǔ)知識考查,要求學(xué)生根據(jù)題目信息結(jié)合具體情境分析實驗原理,測評學(xué)生的核心素養(yǎng)水平。
二、初中化學(xué)基本實驗題教學(xué)策略
1.關(guān)注具體實驗情境
基本實驗題單一試題的文本材料較為簡潔,但卻提供豐富的信息內(nèi)涵,教學(xué)中應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生獲取關(guān)鍵信息的能力,培養(yǎng)學(xué)生在實驗情境中理解具體實驗裝置的能力,引導(dǎo)學(xué)生深入理解實驗設(shè)計的原理、裝置、操作、現(xiàn)象、結(jié)論等。以2021年重慶市第22題為例,分析題干及裝置圖信息,試題依據(jù)教材中的基本實驗設(shè)計情境與問題,考查的知識點主要有酒精燈燃燒的火焰溫度、分子在不斷運動、空氣中氧氣含量的測定、二氧化碳的性質(zhì)探究,以知識為依托考查學(xué)生能力和素養(yǎng)。試題引導(dǎo)日常教學(xué)中關(guān)注具體實驗情境,聯(lián)系課程、教材所學(xué),用科學(xué)探究的思想解決具體化學(xué)問題[10]。
2.幫助學(xué)生構(gòu)建思維模型
實驗原理是設(shè)計實驗的基礎(chǔ),也是教學(xué)的理論基礎(chǔ)。教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合教材中的典型實驗,分析其涉及的化學(xué)實驗原理,結(jié)合相關(guān)實驗現(xiàn)象,基于實驗事實進(jìn)行論證推理,分析歸納出結(jié)論,幫助學(xué)生構(gòu)建思維模型[11]。以2020年北京市第21題為例,素材情境取材于教材,試題綜合簡單實驗裝置和實驗操作,要求學(xué)生結(jié)合具體實驗情境分析實驗現(xiàn)象,依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及其變化解釋相關(guān)問題。引導(dǎo)教師在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗?zāi)芰翱茖W(xué)探究能力,通過具體實驗操作、分析實驗現(xiàn)象、依據(jù)原理解釋和歸納實驗結(jié)論等過程,幫助學(xué)生分類構(gòu)建思維模型。
3.注重科學(xué)研究與實踐
教師日常教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷化學(xué)課程中的實驗研究及學(xué)科實踐,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,綜合運用化學(xué)學(xué)科核心知識和方法,解決真實情境問題,在完成實踐活動中讓學(xué)生獲得關(guān)鍵能力[12][13]。以2021年北京市第37題為例,以CO2的性質(zhì)研究為背景素材,要求學(xué)生依據(jù)實驗現(xiàn)象分析歸納實驗結(jié)論,結(jié)合具體實驗情境分析實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,根據(jù)試題中提供的信息遷移應(yīng)用所學(xué)知識。試題引導(dǎo)教師在課堂教學(xué)中要基于物質(zhì)性質(zhì)、反應(yīng)原理和實驗體系開展實驗研究,分小主題完成實驗任務(wù)活動,在實踐中反思問題,在解決問題中獲取關(guān)鍵能力。
三、中考化學(xué)基本實驗題評價改革成效分析
1.突出綠色化學(xué),培養(yǎng)環(huán)保理念
試題素材情境選自真實實驗,并經(jīng)過實驗驗證與復(fù)現(xiàn)。基于微型實驗設(shè)計基本實驗題可以減少實驗試劑的使用,而設(shè)計廢氣吸收裝置,盡可能減少實驗廢氣排放,降低實驗對環(huán)境的污染,突出了綠色化學(xué)理念,體現(xiàn)出我國對環(huán)境保護(hù)的重視。
例如,2021年北京市第36題實驗1利用白磷燃燒實驗驗證可燃物燃燒的條件,結(jié)合白磷的性質(zhì)及燃燒現(xiàn)象設(shè)計實驗方案,考慮到白磷燃燒對操作環(huán)境的污染,在試管中用熱水浸沒白磷,讓白磷在水下燃燒,燃燒產(chǎn)物溶解在水中,既解決環(huán)境污染,又能保證實驗安全。
2.凸顯學(xué)科特色,關(guān)注學(xué)科基礎(chǔ)
基本實驗題基于學(xué)科知識和能力,考查學(xué)科思維,重視實驗基礎(chǔ)性考查,試題難度平穩(wěn),呈現(xiàn)形式多元?;诔R娢镔|(zhì)的制備及其性質(zhì)研究是學(xué)科基礎(chǔ)性考查的體現(xiàn),學(xué)生需要結(jié)合實驗情境,具體分析實驗現(xiàn)象,獲得結(jié)論,進(jìn)而解決實際問題。基于實驗情境分析實驗原理需要學(xué)生利用所學(xué)知識及學(xué)科核心活動經(jīng)驗分析解決復(fù)雜問題,是學(xué)科思維考查的體現(xiàn)。
如2021年北京市第32題,以教材中典型實驗為素材,在新情境中設(shè)計連續(xù)性實驗,研究O2的制備原理及其性質(zhì)。學(xué)生需要用化學(xué)方程式解釋加熱KMnO4制O2的實驗原理,根據(jù)O2的物理性質(zhì)選擇收集裝置,結(jié)合O2的化學(xué)性質(zhì)理解用帶火星的木條驗證氣體收集滿的原理。整個實驗事實邏輯嚴(yán)密、信息充足、證據(jù)充分,在關(guān)注學(xué)科基礎(chǔ)的同時實現(xiàn)邏輯推理能力考查。
3.創(chuàng)新素材情境,聚焦科學(xué)探究
基本實驗題遵從教材,也在教材的基礎(chǔ)上靈活創(chuàng)新,重視對基礎(chǔ)實驗進(jìn)行綜合考查,此類試題綜合程度較高,設(shè)問角度多元,學(xué)科素養(yǎng)考查豐富。試題素材情境具有一定的陌生度,思維角度多元,層次豐富,考查學(xué)生的邏輯推理、知識遷移等能力。試題聚焦科學(xué)探究,要求學(xué)生將文字信息、裝置圖信息、物質(zhì)的性質(zhì)及實驗原理相結(jié)合,統(tǒng)籌考慮實驗設(shè)計,關(guān)注局部核心實驗反應(yīng),基于實驗原理及物質(zhì)的性質(zhì)分析推理實驗現(xiàn)象,將實驗結(jié)論建立在證據(jù)事實基礎(chǔ)上,全方位、多角度、深層次分析實驗方案,將實驗方案的設(shè)計理解轉(zhuǎn)化成自身的科學(xué)探究能力。
例如2021年北京市第37題,將對學(xué)生科學(xué)探究能力的考查融于基礎(chǔ)實驗研究中,通過具體實驗情境關(guān)注核心化學(xué)反應(yīng),引導(dǎo)學(xué)生立足于事實證據(jù)分析歸納實驗結(jié)論。通過實驗結(jié)論的分析,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)原理分析實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,深入理解實驗方案,力求實驗事實邏輯嚴(yán)密。試題通過CO2的性質(zhì)研究實驗,關(guān)注實驗方案的設(shè)計,讓學(xué)生結(jié)合實驗步驟分析實驗現(xiàn)象,結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)、實驗事實證據(jù)歸納實驗結(jié)論,反思和評價實驗方案,提高學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。
4.重視科學(xué)素養(yǎng),體現(xiàn)學(xué)科思想和觀念
基本實驗題中常設(shè)置清晰的實驗?zāi)繕?biāo),依靠簡單的化學(xué)反應(yīng)和實驗流程獲得明顯實驗現(xiàn)象。實驗過程中突出核心化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)物和生成物均易于獲得,便于開展物質(zhì)性質(zhì)實驗,為學(xué)生動手操作實驗搭建平臺。試題設(shè)問中常結(jié)合化學(xué)實驗原理考查核心知識,結(jié)合試題信息情境、實驗流程、反應(yīng)條件等考查關(guān)鍵能力,結(jié)合宏微觀、系統(tǒng)觀等考查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
例如,2021年北京市第35題基于新情境下的教材實驗創(chuàng)新實驗裝置,結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理及酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究,要求學(xué)生結(jié)合實驗裝置及操作推理分析實驗現(xiàn)象,依據(jù)實驗現(xiàn)象推理分析核心化學(xué)反應(yīng)原理,立足具體實驗事實證據(jù)開展實驗研究,將學(xué)科思想和觀念融入具體試題中,并轉(zhuǎn)化為學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
綜上,中考化學(xué)基本實驗題重視立德樹人,貫徹改革精神,體現(xiàn)課標(biāo)理念,注重科學(xué)素養(yǎng),關(guān)注學(xué)科基礎(chǔ),體現(xiàn)學(xué)科特色?;谡鎸嵡榫吃O(shè)計實驗題突出綠色化學(xué)理念,凸顯立德樹人,厚植愛國情懷[14][15]。基于學(xué)科知識和能力設(shè)計基本實驗題立足實驗事實,關(guān)注邏輯推理、知識遷移等,注重問題解決過程的考查?;谒夭男虑榫硠?chuàng)新實驗試題關(guān)注學(xué)生認(rèn)知水平,聚焦科學(xué)探究,注重問題解決能力的考查。以上各類試題均以科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展為導(dǎo)向,關(guān)注真實問題解決能力,體現(xiàn)學(xué)科思想和觀念內(nèi)涵,凸顯學(xué)科育人價值,基本滿足了對基本知識、關(guān)鍵能力和必備品格的考查需要。
參考文獻(xiàn)
[1] 龔文慧,邢紅軍.化學(xué)思想的內(nèi)涵及其對化學(xué)教育的啟示[J].教學(xué)與管理,2020(09):104-107.
[2] 單旭峰.基于高考評價體系的化學(xué)科考試內(nèi)容改革實施路徑[J].中國考試,2019(12):45-52.
[3] 中化人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012:1-13.
[4] 李鵬鴿,竇信心,王祺勝,等.中學(xué)化學(xué)知識的思維角度和思維路徑探析[J].教學(xué)與管理,2021(27):99-102.
[5] 周冬冬,王磊.初中生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的追蹤評價研究[J].中國考試,2018(12):25-32.
[6] 王磊.學(xué)科能力構(gòu)成及其表現(xiàn)研究——基于學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實踐與遷移創(chuàng)新導(dǎo)向的多維整合模型[J].教育研究,2016,37(09):83-92.
[7] 王磊,支瑤.化學(xué)學(xué)科能力及其表現(xiàn)研究[J].教育學(xué)報,2016,12(04):46-56.
[8] 陳穎.基于學(xué)科能力的高中化學(xué)學(xué)業(yè)水平考試試題編制策略[J].中國考試,2018(11):46-51.
[9] 支瑤,寧燕丹.基于學(xué)科能力視角的高考化學(xué)命題研究[J].中國考試,2018(11):39-45.
[10] 王磊,魏艷玲,胡久華,等.教師教學(xué)能力系統(tǒng)構(gòu)成及水平層級模型研究[J].教師教育研究,2018,30(06):16-24.
[11] 周業(yè)虹.高中化學(xué)模型建構(gòu)能力的培養(yǎng)與測評[J].中國考試,2019(05):50-56.
[12] 王秀閣,姚曉倩.深度學(xué)習(xí)視角下的化學(xué)實驗教學(xué)[J].教學(xué)與管理,2021(15):116-119.
[13] 江合佩.高考化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力考查及教學(xué)啟示[J].中國考試,2019(02):59-66.
[14] 教育部考試中心.貫徹高考評價體系深化高考內(nèi)容改革——2020年高考化學(xué)全國卷試題評析[J].中國考試,2020(08):43-46.
[15] 教育部考試中心.深化學(xué)科基礎(chǔ)考查發(fā)揮積極導(dǎo)向作用——2021年高考理科綜合全國卷試題評析[J].中國考試,2021(07):82-87.