為課程改革“保駕護航”
——2013年江蘇省“金鑰匙”科技競賽CESL活動試題賞析

王國崢

（廣陵區教育局教研室江蘇揚州225002）

為課程改革“保駕護航”
——2013年江蘇省“金鑰匙”科技競賽CESL活動試題賞析

王國崢

（廣陵區教育局教研室江蘇揚州225002）

文章賞析了江蘇省2013年“金鑰匙”科技競賽CESL活動部分試題，并由此對初中化學教學產生了兩點思考。

新課程；試題賞析；拓寬延伸；能力挑戰

為期一周的第25屆國際科學與和平周全國中小學（江蘇地區）2013年“金鑰匙”科技競賽（初三學生CESL活動）已于4月21日落下帷幕，此活動不僅組織化程度高，而且試題也讓人賞心悅目，散發著新課改帶來的又一陣陣“清香”。初賽試題貼近中考，注重基礎的夯實和知識的應用，復賽試題則更加突出知識視野的拓寬和科學素養的提升，給學生有一種不一樣的做題感覺。下面摘選其中部分經典的、具有代表性試題，與大家分享。

一、試題賞析

1.橫向拓寬，密切聯系生活實際

（1）生活化學

例1：（初賽試題）化學可以幫助人類認識和改造世界，促進社會發展。

糖類、油脂、蛋白質和維生素都是人類的基本營養物質。下表為某品牌燕麥片標簽中的一部分。

（1）燕麥片的營養成分中能在一定條件下與水反應生成氨基酸的營養物質是；每克營養物質氧化時放出能量最多的是；人體必需的微量元素是。

（2）維生素C易溶于水，向其水溶液中滴入紫色石蕊試液，石蕊變紅色，加熱該溶液至沸騰，紅色消失。因此，烹調富含維生素C的食物時，應該注意；在堿性條件下，維生素C易被空氣氧化，燒煮富含維生素C的食物時最好加一點。（引自“初賽試題”第21題）

這道題以教材中的“食品中的有機物”為切入口，不僅考查了蛋白質、油脂、微量元素等知識點，還拓展了蛋白質、維生素相關知識，通過競賽，讓學生了解了蛋白質是組成細胞的基礎物質，在食用富含維生素的一些食品時，要注意不要高溫加熱、涼拌時最好加些食醋等生活常識，“生活處處皆化學”再次得到體驗。關于生活化學的試題在復賽試卷上也有所體現，如：為預防和控制高血壓，世界衛生組織建議每人每天食鹽攝入量應少于多少；酸奶的營養價值和保健功能是否比鮮奶高；常用于保護食物，以免被微生物侵蝕而腐敗的物質是什么；不吃早餐的學生，出現頭暈、心慌、四肢無力等現象的主要原因是什么等，讓學生從中學到了很多課本上學不到的化學知識，積累了一些生活和保健的常識。

（2）環境化學

例2：（初賽試題）現代社會，酸雨是主要環境問題之一。

（1）有研究發現，正常雨水的pH并不是7，主要是因為：_______________________________；

（2）一般認為，二氧化硫和氮氧化物（NO、NO2等，）是造成酸雨的主要物質，大氣中氮氧化物的

主要來源是汽車尾氣排放，汽油的主要成分是碳氫化合物（如C8H18等），其中并不含有氮元素，你推測汽車尾氣中氮元素的來源是___________；

（3）汽油在汽車發動機里燃燒時，可能生成CO2，也可能生成CO。以C8H18為例，1體積C8H18燃燒完全生成CO2時，需要消耗_____體積O2，1體積C8H18燃燒完全生成CO時，需要消耗______體積O2。從充分利用能量的角度看，汽車尾氣中CO的含量越低越好，為提高汽油燃燒效率，可以采取控制調節油氣比等措施。（引自“初賽試題”第22題）

這道題既是知識競賽，又從另一個側面告誡人們：隨著人們對享受物質生活的不斷追求，環境的污染程度在不斷加劇，氣候條件已變得越來越惡劣，像酸雨、霧霾、氣溫“過山車”、PM2.5超標等“報復大自然”行為的現象不斷頻繁出現，提醒學生要牢固樹立“低能耗”、“低廢水”、“低廢棄物”低碳生活理念，養成環保的意識，記住環境問題舉報熱線電話“12369”，綠色出行，節能減排，減少不可再生資源的開發與利用，多研究和開發綠色能源，善待大自然，善待人類自己。

（3）文學化學

例3：（復賽試題）在許多古詩詞和成語中，蘊藏了一些物質的性質和化學現象，體現了化學之美。請用你的化學知識回答下列問題：

（1）劉禹錫《浪淘沙》中的：“美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來”，與哪一種金屬的性質有關？_____。劉長卿《酬張夏》中的：“水聲冰下咽，沙路雪中平”，描繪了那種物質的狀態變化？_____。從王安石《梅花》中的：“墻角數枝梅，凌寒獨自開，遙知不是雪，為有暗香來”，可以知道什么是運動的？_____。

（2）以下過程中涉及化學變化的是__________。

a.水落石出b.百煉成鋼c.點石成金d.滴水成冰e.水滴石穿f.木已成舟

（引自“復賽試題”第22題）

化學之美不僅顯現在物質固有的性質和反應現象之內，而且還體現在化學與文學的有機融合之中。用化學知識解釋古詩詞以及成語中所描述的一些物質性質或自然現象，姑且稱之為“文學化學”，是上述這道題的風格特征，學生通過做題，既可以欣賞到文學的韻律之美，又能聯想到文人墨客筆下生動的化學自然景觀，使所學知識得到遷移，從而可以進一步提升學生的人文素養，激發學習化學的熱情。

2.縱向延伸，突顯思維能力挑戰

（1）課本知識的自然延伸

例4：（復賽試題）某化學興趣小組對一生銹廢鐵鍋中鐵的含量進行了測定。生銹的鐵鍋中除Fe、Fe2O3外，還含有碳、硅、錳等元素。興趣小組的同學稱取34g廢鐵鍋片樣品放入容器中，緩慢加入39.2%的稀硫酸，直到反應完全，實驗數據如圖所示。（已知：除Fe、Fe2O3以外的物質都不與稀硫酸反應；且鐵、三氧化二鐵可與硫酸發生反應：Fe+Fe2O3+3H2SO4=3FeSO4+3H2O）

（1）從化學元素與人體健康的角度考慮，我們應選用鐵鍋還是鋁鍋，為什么？。

（2）反應完全時所得溶液中溶質的化學式為_____；其在溶液中的質量為_____g；

（3）廢鐵鍋片樣品中鐵單質的質量分數為_______ ____________________。（結果保留到0.1%）

（引自“復賽試題”第27題）

Fe、Fe2O3和H2SO4反應，產物中分別有FeSO4、Fe2（SO4）3，是初中生已經掌握的知識點，可上述這道題中給出的信息是：Fe+Fe2O3+3H2SO4=3FeSO4+3H2O，需要學生深入思考Fe3+的去向，無非是兩個可能：一是與碳、硅、錳等雜質反應，可這些雜質都不與酸反應，還能與Fe3+反應嗎？答案立即被否定掉；二是與單質Fe反應，自然會推測到Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4，這雖然是高一化學內容，但延伸得十分巧妙和自然，挑戰了學生的思維。初賽試卷也有一道圍繞鐵元素展開的綜合探究題，“燃紙成鐵”趣味實驗，雖然不需要直接用高中知識解答，但題目中實際上涵蓋了高中化學的FeCl3水解、Fe（OH）3高溫分解等知識點，實現了高、初中知識銜接的目的，絲毫沒有牽強的味道，給人一種行云流水之感。我們雖然不贊同把高中知識直接下放來考查初中學生，但讓初中生的知識觸角延伸一點，思考一些高、初中聯系緊密的課外問題，向上“跳一跳”，培養和鍛煉學生能力是十分必要的。

（2）學科之間的高度融合

例5：（復賽試題）某學生做了如下實驗，將一個不與酸反應的小球放入盛有鹽酸的燒杯中，小球懸浮于液面，將幾枚小鐵釘投入燒杯中，至不再有氣泡產生為止（溶液的體積變化忽略不計）和開始相比，小球的位置（）

A.上浮B.下沉C.不變D.沉至杯底

（引自“復賽試題”第18題）

在初中化學教學中，若能適當地將化學內容與相鄰學科（如初中物理、生物等）有關知識進行一些小綜合，則能有助于提高初中生綜合應用知識的能力，也有利于培養初中生創新思維能力，上述這道題體現了化學與物理的高度融合。整個競賽試卷中還有許多與生物、計算機等學科融合的好題，譬如：“灰太狼”不吃“喜洋洋”改吃草了，狼體內會不會很快產生消化草的酶；抗生素是否既能殺死細菌，也能殺死病毒；珊瑚是一種海洋植物嗎；自然界的病毒和電腦病毒的不同之處是什么等等，與生物、計算機甚至是醫學的融合，考查了學生綜合運用知識解決問題的能力。尤其是最后一道與英語學科融合的“科技英語題”，給人一種全新的感覺，提升了整個競賽試卷的品位。

二、兩點思考

1.“教教材”還是“用教材教”

初中化學是啟蒙學科，初中化學教師是引領學生開啟化學大門的引路人，學生是否對化學產生興趣，高考選修時，學生是否愿意繼續選修化學，學生將來是否愿意從事與化學相關的科研工作，能否成為化學領域中的尖端人才，初中化學教師將決定其80%，換一句話說，很大程度上在于初中教師的啟迪和引導，在于啟蒙階段學習的興趣和激發。《義務教育課程標準》告訴我們：“在教學中應密切聯系生產、生活實際，引導學生初步認識化學與環境、化學與資源、化學與人類健康的關系”。教材只是一個案例，而不是教學內容的全部，更多地需要廣大教師們去研究教材，開發、整合與教材相關的課程資源，進行“二度”創作，豐富課堂教學內容，拓寬學生的視野。“金鑰匙”科技化學競賽全新的命題視角，為初中化學教學指明了方向，我們的教學要著眼于學生的終身發展，為學生的將來打下寬厚的基礎。教材中既沒有獲諾貝爾化學獎的羅伯特和布萊恩，也沒有劉禹錫的《浪淘沙》、劉長卿的《酬張夏》、王安石的《梅花》，更沒有英語課文或片段，這表明“一本教材”、“一支粉筆”已不能滿足學生的求知欲望，不能適應新課標的教學要求，更不能激發學生熱愛化學的熱情。教師的教學視野要開闊，教學內容要寬厚，教學的思路要創新，這就需要教師不斷學習，不斷積累，與時俱進，不僅精通初中化學知識，而且還要熟悉、了解高中化學知識，更要有與相鄰學科知識融合的能力。因此，要時常去翻閱、瀏覽高中甚至大學教材，不斷提升專業素養，同時還要廣泛地閱讀，提升自己的文學修養和人文素養，做到了上述這些，方能使課堂教學既基于教材而又不囿于教材，也才能駕馭教材、游刃有余，出新出彩，真正體現為學生的終身發展而教。

2.“考試分數”重要還是“能力素養”重要

分數對于學生而言固然重要，但從學生終身發展的角度看，能力素養更為重要，眼睛只盯著分數，教師只能是為“考”而教、為“分”所勞，學生只能是“游題海”、“爬書山”，不斷反復機械訓練；眼睛只盯著分數，提升不了能力；眼睛只盯著分數，出不了高才生。從“金鑰匙”科技化學競賽試題中不難看出，學生不僅要有扎實的化學基礎知識，還要有較高的能力素養，能力素養的培養關鍵在于教師，關鍵在于課堂教學，教師要少問一些“是什么？”，多問一些“為什么？”；少一些機械訓練，多一些思維碰撞；少拋出一些現成的答案、思路，多給一些多元的、開放的甚至是有悖于教材結論的過程探究和論證方法。同時還要讓學生多走進實驗室，親自動手實驗，必要時走出課堂接觸、了解社會，在實踐中不斷培養學生的創新意識和實踐能力，以便今后在面臨和處理與化學相關的社會問題時，能做出更理智、更科學的思考和判斷。

提升學生能力素養的另一個關鍵是性智和量智的彼此統一和融合。我國“兩彈一星”功勛獎章獲得者錢學森院士就是性智和量智結合的復合型創新人才的典范，他年輕時代特別喜歡貝多芬的音樂，專修過鋼琴和管弦樂，師從著名國畫大師高希舜學習過繪畫，對古代詩詞等文學作品也有極大的興趣。在美國加州理工學院學習工作期間，除參加物理、航空和力學學會之外，還加盟了藝術與科學協會。科學和藝術如車之兩輪、鳥之雙翼，成就了他的事業、生活和人格。有一位大師曾說過：文理兼通的人最容易成為大師。性智與量智的相互滲透、科學與人文的相互融合能成就一個人的事業，其實一個人學什么專業或干什么職業并不重要，最重要的是成就一番事業的能力和靈氣，而這些能力和靈氣并不是“空穴來風”、“一蹴而就”的，它是超群良好綜合素質的具體體現，是性智和量智的完美結合、科學與人文的有機融合。

反思我們的課堂教學，教師是否有這樣的意識？是否存在“文、理不相往來”的現象，我們不妨用人文的精神來滋養理科的課堂教學，用藝術的韻律熏陶學生的心靈。其實教材之中有許多這方面的好素材，只是無奈于沒有被重視或開發，而悄然無聲地從我們身邊溜走而已，比如《石灰石的利用》教學，許多教師都會用《石灰吟》這首詩來拓展教學的內容，而老師們往往只關注字里行間的化學道理，發生了哪些化學反應，卻很少去關注其中隱含的人文素養教育元素，于謙的這首詩，充分表明了他廉潔正直、剛正不阿的人格魅力。諸如此類的素材若得到充分挖掘和利用，學生的能力素養和人文素養一定會有較大幅度地提升，化學課堂必將會迎來又一個春天。

［1］2013年“金鑰匙”科技競賽（初三學生CESL活動）初賽、決賽試題

［2］王國崢.淺析古詩《石灰吟》中的化學知識及人文教育［J］.中學化學教學參考，2010，（6）：25

1008-0546（2013）06-0077-03

G633.8

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2013.06.033