例談中考對初中生化學實驗能力的評價

高興邦

（泰州市教育局教研室江蘇泰州225000）

例談中考對初中生化學實驗能力的評價

高興邦

（泰州市教育局教研室江蘇泰州225000）

教育部考試中心在《化學測量理論與實踐》一書中指出：化學學科能力可以概括為觀察能力、實驗能力、思維能力和自學能力。實驗是化學學科的特征之一,創新精神和實踐能力的培養又是新課程改革的兩個著力點,因此,實驗能力的評價一直是化學命題實踐的熱點,同時也是紙筆測試的一個難點。筆者多年來在這方面做了一些有益的嘗試,供大家參考。

雖然紙筆測試具有一定的局限性,它對實驗能力中操作技能和操作過程中的合作及協調等能力是無法直接評價的,但是其他實驗能力以及實驗的核心能力——實驗問題解決能力還是可以考查的。

一、實驗觀察與識記能力的評價

1.實驗現象的觀察與描述能力的評價

觀察能力能夠通過對實驗現象、實物、模型、圖形、圖表、自然界、生產和生活中的化學現象的觀察,獲取有關的感性知識和印象,并對這些感性知識進行初步加工和記憶。

“觀”、“察”這兩個字是既有聯系又有區別的。“觀”是看的意思,“察”則是想的意思。“觀”而不“察”,只“看”不“想”,不經過思維加工,就不是完全意義上的觀察。中考化學試題中有許多試題是考查考生觀察后初步加工的能力的。

雖然,紙筆測驗不能讓學生對實驗進行直接觀察,但是化學知識的記憶和積累是和觀察過程密切相關的,只有觀察能力較強的學生,才能在化學的實踐與觀察中對化學知識形成準確而牢固的記憶。因此,可以通過記憶,間接地考查考生對實驗的觀察,這是目前紙筆測試對實驗觀察能力考查的一個主要特點。

例1.下列對實驗現象的描述,錯誤的是（)

A.鎂條在空氣中劇烈燃燒,發出耀眼白光

B.硫在空氣中燃燒產生微弱的淡藍色火焰,并生成無色有刺激性氣味的氣體

C.向稀硫酸中滴加紫色石蕊試液,溶液變成紅色

D.向氯化鈣溶液中通入二氧化碳,出現大量白色沉淀

認知層次：知道

命題意圖：客觀考查學生對初中常見的化學實驗中一些“顏色變化”現象的再認,雖然也涉及觀察能力,但只能算間接的聯系。本題可以統過純粹記憶獲得答案,屬基礎題。D選項具有迷惑性,如果沒有做過這個實驗,而由于已有的“二氧化碳通入氫氧化鈣溶液有白色沉淀”產生負遷移,很可能把D當做正確現象去處理。B選項中硫在空氣中燃燒現象容易與在氧氣中燃燒混淆。

預設難度：0.7

參考答案：D

閱卷參數：

閱卷與命題反思：本題正確率70%,錯選B的占16%,錯選A的占6%,錯選C的占8%。與命題預期基本吻合。鎂條燃燒的現象,不僅是發出耀眼白光,同時還應該有大量白煙,所以,題給現象實際上是局部的、不夠完全的。雖然就本題而言不能算錯,但是有可能會誤導。因此,在命題過程中要注意避免,也要提醒在教學過程中注意深度觀察,全面準確地描述。如欲提高觀察和記憶的要求,可將題干改為“現象描述不全面的是”或讓學生填寫鎂條燃燒現象并對現象加以解釋。

2.實驗圖像觀察與處理能力的評價

觀察是獲取知識的最基本手段,是思維過程的基礎之一,所以,中考實驗題中對觀察能力的考查總是與其他能力的考查相結合的。在中考化學試題中還常常出現某些與實驗現象或結果有關曲線和圖形。由于這些曲線和圖形里都包含有大量的信息,而這些信息卻往往是隱含的。考生必須對觀察的結果進行加工,才能發現其中所反映出來的有關規律,提取出所需要的信息,如果對信息加工的能力薄弱。則往往會感到無從下手。

例2.把某稀硫酸分為等體積的兩份,放入兩個燒杯中,分別加入等質量的甲、乙兩種金屬,并完全溶解,產生H2的質量隨時間變化的趨勢如圖。

例2.下列說法正確的是（)

A.甲的活動性比乙強

B.甲的相對原子質量一定比乙小

C.反應消耗等質量的硫酸

D.反應消耗的金屬質量相等

認知層次：綜合運用

命題意圖：通過學生熟悉的酸與金屬反應情境,設計成多選題,考查學生觀察實驗圖像,準確獲取信息進行分析加工的能力。除了要求學生能讀懂本圖中各線段和各點所表達的意思,還要知道完全相同的稀硫酸中,活動性相對較強金屬反應速率較快,這就能判斷乙比甲活動性強,否定A選項；金屬質量多的產生的氫氣未必多,如鎂與鋁、鋅與鐵,在卷首提供有關相對原子質量供參考,就能否定B選項；消耗等質量的硫酸所產生的氫氣質量應該相等,可否定C選項。中等以下的學生不能準確獲得答案,容易錯選B。

預設難度：0.55

參考答案：D

閱卷參數：

閱卷與命題反思：若將題干中的“完全溶解”刪去,將D選項改為“反應消耗的金屬質量不一定相等”,那么本題的思維容量將更大。

3.對社會實踐中有關化學問題的觀察能力的評價

對自然現象、科技發展、日常生活和實驗事實的觀察,是從中獲取化學知識的重要手段。這些在社會實踐中的觀察,其化學現象是十分廣泛和錯綜復雜的,所涉及的化學知識也是多種多樣的,其中有些是觀察者已經掌握了的,但更多的卻是觀察者所不掌握或不完全掌握的。仔細觀察進而引起思考,探求事物的發生原因,這樣,就擴大了化學的知識面,使學到的化學知識與社會密切結合起來,從而加深了對知識的理解,近年來,中考化學試題中相當重視“化學與社會”題目的設置,其主要目的之一就是要考查學生的這種觀察能力。

對觀察結果的初步加工能力。直接觀察事物的表象,這僅僅是認識的第一環節。觀察之后,還必須經過的思考進行初步加工。所謂初步加工,就是將從觀察中得到的印象初步加以分析,從中提取事物的特征；或者在對大量事物觀察中,能歸納同類事物共有的特性；還包括對所獲得信息進行分類,歸納出表象的簡單規律,初步加工的目的,在于對有關事物及其簡單規律進行正確描述,并形成記憶或簡單判斷。

例3.某綜合實踐活動小組在校外調查時發現了下列一些現象,你認為其中應該糾正的是

A.生產農作物時,農民按國家標準適量使用化肥農藥

B.大量的農作物秸稈就地焚燒

C.城市的“地溝油”經過加工處理后,作為化工原料

D.一些農民用熟石灰改良酸性土壤

認知層次：理解

命題意圖：考查學生通過對社會現象的觀察,利用已有化學的知識和形成的化學價值觀進行判斷。需要學生有合理施用農藥化肥的意識——沒有農藥和化肥人類的糧食危機是不能夠解決的,但使用化肥農藥也會給環境帶來一定的不良影響,要趨利避害；需要有垃圾是放錯位置的資源意識；也要有食品安全意識,資源的再生與科學、合理的使用緊密聯系起來才能使化學真正造福人類。

預設難度：0.9

參考答案：B

閱卷參數

閱卷與命題反思：難度與命題預期基本吻合。由于是單選,且焚燒秸稈是顯見的錯誤行為,所以,得分率高、區分度很小。如果替換掉A,或改為多選題,其正確率將會明顯下降,這樣區分度才會合理一些。

二、實驗評價與設計能力的評價

近幾年來,中考化學試題中對考生設計簡單實驗能力的考查賦予了較多的關注。其中包括有：某個實驗操作順序的設計,確認某混合物組分實驗的設計,驗證化學原理的設計,測定物質純度的設計；有定性的,也有定量的實驗設計。

上述這類簡單實驗設計的試題,一般地都是思考性、綜合性較強,有一定的難度,需要考生細心、冷靜地審題,深入、全面地思考,從而能夠得出合理的結果。這是一種較高水平的能力考查。

例4.某興趣小組對氫氧化鈉固體暴露在空氣中的變質情況進行了研究。把一小塊固體氫氧化鈉放在表面皿里,長時間暴露在空氣中,發現其固體表面逐漸濕潤,部分溶化成液體后又逐漸形成晶體,最終變成粉末。請回答興趣小組產生的下列問題：

（2)氫氧化鈉固體暴露在空氣中,表面容易變濕,主要原因是什么？。

（4)用酚酞試液（填“能”或“不能”)檢驗氫氧化鈉變質。為什么？。

（5)除加酸以外,怎樣用其他方法檢驗氫氧化鈉固體已經變質？。

（6)為了檢驗氫氧化鈉是否已經全部變質,興趣小組中小薇同學設計了如下實驗方案：

準確稱取一定質量的變質固體,放在下圖所示裝置中,然后從分液漏斗中加入足量的鹽酸,用排水法收集產生的二氧化碳,根據二氧化碳的體積和密度計算變質產物的質量,確定是否全部變質。

認知層次：綜合運用

命題意圖：取材于教科書中習題,加以改編。使命題貼近學生,貼近教材。設計不同層次的問題,評價學生化學實驗素養的多種因素。其中問題（4)（5)（6)是為了重點考查學生的實驗設計和評價能力。

預設難度：0.55

閱卷參數：

閱卷與命題反思：

本題實際難度0.5316與預設相近,區分度也比較好。多數學生在評價問題⑹時,只考慮從裝置角度進行改進,沒有從原理角度進行分析,以后命題也可以指明評價的角度。

三、實驗安全與意外事故處理能力的評價

化學實驗的安全性是化學實驗順利進行的基本條件。將防火、防爆、防毒等安全知識滲透并運用到化學實驗問題中,以提升學生的實驗安全意識。

化學實驗的安全問題主要有：化學實驗藥品的存放與使用安全；化學儀器的使用安全；化學實驗操作安全（防爆炸、防失火、防泄漏、防腐蝕、防灼傷、防倒吸、防飛濺、防堵塞、防老化、防污染、防觸電等)。

在化學實驗中可能會接觸到易燃、易爆、有毒的物質,但是,只要采取適當的安全防范措施,處理問題的措施得當,就完全可以控制事故不至于發生。為此,要求學生要有高度的安全意識,具有安全操作知識和處理安全問題的能力。

學生的安全意識有3個方面的涵義：對實驗的認識應該十分明確,在化學實驗過程中可能有哪些不安全的因素,以及如何防范；實驗的操作方法和實驗裝置要正確、規范,以防止事故的發生；一旦意外事故發生時,心理上要鎮定,動作上要敏捷,采取的措施要得當,盡最大可能使事故消滅在發生的初期。安全意識也是未來公民科學素質的組成部分,因此,在中考化學試題中要考查安全操作等相關能力。

例5.化學實驗中常常會出現意外情況,這是提升我們學科素養的良好機會,要根據具體情況區別對待,善于發現和解決問題。例如：

（2)做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時,集氣瓶底部破裂。原因是,相應的改進措施是認知層次：綜合運用

命題意圖：運用學生熟悉的實驗和實驗過程中所產生的意外創設問題情境,引導學生思考問題產生的本質原因和解決方案,實施實驗安全與意外事故處理能力的評價。

預設難度：0.7

閱卷參數：

閱卷與命題反思：試題實際難度0.7274與預設相接近。不少學生原因和處理方案是統一答案,對其最本質原因沒有準確進行表述。這是需要重視的問題。

四、對實驗的分析、歸納和表述能力的評價

實驗的分析、歸納和表述能力表現在三個方面：正確分析、表述實驗操作過程及注意事項；正確分析、處理實驗數據及誤差；運用性質、原理對實驗現象及結果進行分析、判斷,發現規律并得出正確結論。這種能力的評價在中考中也很受重視。

例6.“鉀瀉鹽”的化學式為MgSO4·KCl·xH2O,是一種制取鉀肥的重要原料,它溶于水得到KCl與MgSO4的混合溶液。某化學活動小組為測定“鉀瀉鹽”中KCl的質量分數,設計如下兩種實驗方案：

試回答下列問題：

（2)請選擇上述方案中的數據,計算24.85g鉀瀉鹽樣品中MgSO4的質量。

（3)請選擇上述方案中的數據,計算24.85g鉀瀉鹽樣品中KCl的質量分數。

認知層次：綜合運用

命題意圖：將化學計算與實驗方案的設計、數據的獲得、數據的處理結合起來綜合評價學生的能力。

預設難度：0.5

閱卷參數：

閱卷與命題反思：

實際難度為0.4402,比預設稍難些。學生主要錯誤有,對第一問方案評價,無正確理由；化學方程式主觀臆造、化學方程式書寫錯誤；計算失分較多和解題格式不規范等。這是一個力求真實但并不真實情境,它僅僅是一種假設,還需要尋找更好的命題資源,力求真實情境才更有價值。

五、化學實驗問題解決能力的評價

化學實驗問題解決是一種復雜的活動,它需要問題解決者心智與技能相結合,是一種手腦并用的過程,也是一種知識與技能相融合的過程。

化學實驗問題解決能力可以理解為能夠將與化學實驗相關的實際問題分解,通過運用相關知識,采用分析、綜合等方法,解決簡單的化學實驗問題的能力。能夠將分析解決問題的過程和成果,用正確的化學術語及文字、圖表、模型、圖形等表達,并做出解釋的能力。下面是中考化學幾種典型的化學實驗問題解決能力考查示例。

1.物質分離和提純問題解決能力的評價

分離提純是化學實驗和化學工業生產中經常用到的手段和方法,這類問題比較多。一般有純粹實驗型和和生產應用型。下例是屬于純粹實驗型的

例7.除去下列物質中括號內少量雜質的方法,合理的是（)

A.CaO（CaCO3)：加入足量的稀鹽酸

B.CO2（CO)：在氧氣中點燃

C.H2（HCl、H2O)：把混合氣體通過盛有足量生石灰和燒堿混合固體的干燥管

D.KNO3（K2SO4)：溶解,加入過量的硝酸鋇溶液,過濾

認知層次：綜合運用

命題意圖：選用學生常見的能夠遇到的一些不純物質作為除雜對象,讓學生運用所學的化學原理和實驗方法來解決有關問題。

預設難度：0.55

閱卷參數：

閱卷和命題反思：實際難度稍大于預設難度,很多學生錯選D.原因是只知其可以去除雜質K2SO4,卻忽視混入新的雜質Ba（NO3)2。

2.工業生產中實驗原理的應用問題解決能力的評價

工業生產中實驗原理的應用問題解決能力包括對能夠通過對工業現象、流程、圖形、圖表等的觀察,獲取有關的感性知識和印象,并進行初步加工和應用的能力；以及能夠敏捷、準確地獲取試題所給的相關信息,并與已有知識整合,在分析評價的基礎上應用新信息的能力。評價案例如

例8.為了發展低碳經濟,最近有科學家提出“綠色自由”構想：把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液中生成KHCO3,然后利用KHCO3受熱易分解產生CO2的性質,把CO2從溶液中提取出來,再經化學反應使之變為可再生燃料甲醇。“綠色自由”構想的技術流程如下：

C.由分解池分解后所得溶液X可通入吸收池再利用,其主要成分是KHCO3

D.合成塔中發生反應的化學方程式為2H2+CO2

1008-0546（2011）10-0070-04

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.10.036