初中化學框圖型推斷題價值與命題策略

龔國祥

摘要：框圖型推斷題是中考學業水平測試青睞的一種題型。查閱文獻發現，大多數文獻都是該題型教學、解題策略研究，缺少命題策略研究。框圖型推斷題流程圖形設計策略，流程圖中物質設計策略，流程圖中物質個數、反應個數、問題設計策略，流程圖中嵌入新物質新信息設計策略，流程圖中字母設計策略都是需要命題者關注的問題。框圖型推斷題設計的優劣直接關系到水平性、選拔性考試的效能。

關鍵詞：推斷題;框圖型;命題;策略

文章編號：1008-0546（2019）05-0061-04

中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.05.019

一、問題提出

化學框圖型推斷題是初中化學的一種重要題型，2018年江蘇省無錫、鎮江、南京、南通、徐州5市在化學中考升學與畢業考試使用了這種題型考查。用此類題型城市的中考命題者主要是以各市“考試說明”、“初中化學課程標準”為依據，以化學教材為載體，以一定的背景知識為基礎結合元素化合物轉化關系命題。學生邏輯推理與形象思維差，知識儲存無序提取困難是試題得分率低的重要原因，但還有一類原因是試題設計不合理、不科學。在中國知網上以關鍵詞“無機、推斷題”檢索文獻可知，共有文獻14篇（含一篇碩士論文）。這些研究文章大多數是教學應對策略與解題策略研究，沒有對框圖型推斷題命題策略和試題價值展開探討。了解框圖型推斷題價值，研究試題的命題策略，科學命制試題，就顯得比較重要。

二、框圖型推斷題定義與作用

1.框圖型推斷題定義

推斷，就是推理判斷。所謂推理，是由已知的判斷推出另一個判斷的思維形式。而判斷則是運用概念對客觀事物之間的關系有所肯定或有所否定的思維形式。

框圖型：用方框圖或其他簡明符號表示物質相互之間轉化關系。

框圖型推斷題主要由題干敘述、框圖（或信息）和問題三部分組成。解題的思維過程是根據題干提供的信息，激活框圖中一些節點，運用已經學習過的物質轉化關系的經驗，進行反復推理驗證框圖中節點，進行肯定與否定，從而得出符合題干的物質與物質之間的轉化關系。

2.框圖型推斷題價值

化學物質的特征、化學物質的特征反應是化學這門自然學科的知識基礎。物質之間能相互轉化、物質之間相互轉化關系是人們改造物質世界的重要基礎。人們為了自己美好生活，利用物質之間轉化關系，以自然界已有物質為基礎創造新物質或者按自己需要創造新物質，這種變化觀念是化學核心素養，也是化學這門自然科學的重要應用。

如工業生產硝酸銨流程圖：

如果把實際生產的工業流程圖中框圖內化學物質改用字母表示，這就變成了初中化學試題框圖型推斷題。筆者認為，化學框圖型推斷題價值就是培養學生物質變化觀念與物質的轉化觀。當然，解答化學框圖型推斷題或者進行化學框圖題訓練也有利于初中學生對于化學物質反應與轉化關系的理解與掌握。

三、框圖型化學推斷題設計策略

有研究表明化學習題編制要做到符合價值統一原則、系統性原則、便利教學原則、激勵性原則。框圖型化學推斷題作為初中升學選拔考試的一種重要題型，筆者認為編制這類習題時價值統一原則和激勵性原則顯得尤為重要。價值統一原則：初中化學作為化學學習起始階段和啟蒙階段，做到學科價值、社會價值和人文價值統一，習題讓學生覺得不是簡單知識堆砌，要學有所用，提高知識在解決實際問題中可接近性，學生認識到化學實際價值，化學不是停留在書本“游戲”;激勵性原則：習題的難度要適度，放緩坡度可以讓各類學生都有成功的機會，不因“臺階”過高而扼殺學生興趣，使學生產生畏難化學學習的情緒。基于以上原則下面重點討論一下框圖型推斷題設計策略。

1.流程中流程圖形的設計

以自然界已有的物質為原料，按照一定的目的去生產與創造新物質。一般的流程是從原料出發，然后選擇物質之間轉化的主要反應，最后得到目標產物。物質轉化一般采用主線流程式，轉化過程中盡量減少副產物，有效中間體物質轉化率越大越好。流程圖圖形設計最好采用主線流程式，不宜采用閉合循環式。初中化學框圖型推斷題圖形設計應重視價值統一性原則，讓學生覺得不是簡單知識堆砌，要學有所用。以下面的兩道試題說明。

（2018年南通市中考題6分）下圖A→K分別代表初中化學的常見物質。已知A、C兩物質組成元素相同;G溶液為某物質的稀溶液，G的濃溶液能使小木棍變黑。圖中部分生成物未標出。

（3）寫出實驗室制取D的另一種反應的化學方程式：__。

2018年南通市中考題框圖題的圖形設計符合物質轉化的主線流程式，以轉化過程中主要物質為轉化主線，考查物質相互轉化，難度適合，符合命題價值統一性原則與激勵性原則。

（2018年某市一模題1下圖中的A～I表示幾種初中化學常見的物質，其中A、B、c屬于單質，D、E、F屬于氧化物。B供給動植物呼吸;F是鐵銹的主要成分;G俗稱純堿;H和I能發生中和反應。圖中“一”表示兩端的物質間能發生化學反應;“→”表示物質間存在轉化關系;部分反應物、生成物或反應條件已略去（設問略去）。

南通市試題推斷流程圖形中有12種物質，7個化學反應。某市模擬題九宮格圖形中有9種物質，12個化學反應。與南通題相比某市模擬題考查了較多化學反應和物質的轉化關系，思維容量大難度大，這樣圖形設計雖然對稱美觀，但忽視了習題激勵性原則，在較短時間內學生很難解答。二氧化碳轉化成水、氧化鐵轉化成水不符合框圖型推斷題對于化學物質轉化實際價值與學科價值的要求。該題僅是一種游戲，不是一道好題。

2.流程中轉化物質的設計

從改造自然的角度來說，化學物質的轉化主要是從原料物到目標產物轉化。框圖型推斷題中設計轉化的物質，也應該是相關元素主反應物、主生成物或者是特征的反應物或生成物，不應該在推斷的過程中將副產物或非特征生成物設計成框圖內需要推斷的物質。主反應物與主生成物設計促進學生認識與關注有效物質的轉化，促進學生重視物質轉化的效率，樹立綠色化學的概念，化學轉化中原子經濟的意識。

仍然以2018年南通市中考題與某市一模題為例說明。2018年南通題中雙氧水分解反應產生氧氣，氧氣與銅反應生成氧化銅，生成的氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅，生成的硫酸銅與鐵置換反應，都是圍繞著主要物質銅，以主反應與主要生成物質設計成框圖題中的字母。某市一模題為了追求習題對稱和思維容量，D→E、F→E、E→H這三個反應主要轉化元素是C、Fe、ca，但框圖設計E物質卻是H2O3，因為只有水才能溝通所有化學反應，符合圖形轉化，但這樣設計不符合物質轉化的一般思維邏輯，考查反應的副產物或者是非特征物，這樣習題解答起來困難，違背了習題設計的價值統一性原則，僅是為了考查反應而考查，不提倡這樣的設計。

3.流程圖中物質個數、化學反應個數、設問設置

（2018年鎮江市中考題6分）下圖為某些物質間的轉化關系。甲、乙、丙均為氣體，乙有刺激性氣味，丁是應用最廣泛的金屬。A是大理石的主要成分，G是一種化肥，H為紅棕色固體。部分反應物和生成物已.略去。

（1）化學式：B___，F___。

（2）自然界中，甲和D反應產生一種供呼吸的氣體，該反應名稱為___。

（3）反應①、②的化學方程式為：①___;②___。

（4）由反應②可知，在農業上施用G時應注意___。

（2018年南京市中考題6分）圖中A～M是初中化學常見的物質，且分別由H、c、O、Na、s、cl、K、Fe中一種或幾種元素組成。B、c、E、F、M均由兩種元素組成，B中兩種元素質量之比為7：3。固態E叫做“干冰”;A、D、H均由三種元素組成，H在實驗室可用于制取氧氣;G是焙制糕點所用的發酵粉的主要成分之一。圖中“一”表示兩端的物質間能發生化學反應;“一”表示物質間存在轉化關系;部分反應物、生成物或反應條件已略去。

從2018年中考題統計表格看，對于框圖型推斷題命題時物質的種類，由于考試分值與考試時間限制，不能太多太復雜，最好能控制在10個左右。框圖內物質之間反應越多，試卷的難度越大，物質之間反應個數應控制應在10個以下，物質多反應少試題難度就可以下降。初中框圖型推斷題設問可以考查內容是物質化學式的書寫，特征化學反應化學方程式的書寫，也可考查物質的名稱、物質的用途等等。

4.流程中新信息、新物質的設計

初中化學框圖型推斷題為了甄別學生，試題具有選拔的功能。為了考查學生的推理判斷力，常常在推斷題中嵌入學生陌生的物質。這些陌生的物質是學生學習過程中沒有學習過、接觸過的，這實際上也符合習題編制的系統性原則。習題也是教科書一部分，承擔知識的傳遞與活化，教科書中沒有出現在習題中出現也是一種學習過程。這些陌生物質或者叫做“新物質”在習題中嵌入不能突兀，學生可以綜合運用自己的能力，所學元素化合物知識，采用層層剝筍式推理，能夠在較短的時間內得出結果，畢竟框圖型推斷題的賦分在整張化學試卷中有限，不能耗時過長。

（2017年無錫市6分）A、D、E、F為氧化物，B、c為單質，c不能與稀硫酸反應。除F外都是初中化學中常見的物質。F與A的組成元素相同，各元素均呈現常見的化合價，F的相對分子質量為144。在一定條件下，它們的轉化關系如圖6所示。

試回答下列問題：

（1）物質F的化學式是___。

（2）反應①屬于___反應（填基本反應類型）。

（3）反應④____（填“放出”或“吸收”）熱量。

（4）寫出反應②化學方程式：___。

寫出反應③化學方程式：___。

F是學生沒有見過的陌生物質，嵌入是為了考查學生推理能力。從題干給出的節點信息結合已有經驗可以推出A為CuO。F與A的組成元素相同，各元素均呈現常見的化合價，所以F的組成元素是cu和0，各元素都是常見的化合價：O為-2價，cu為+2價或+1價。根據F相對分子質量為144，結合元素化合價進行推理得出F為Cu2O。該題既考查了學生推理能力，又不是太復雜，符合考試要求。

5.流程中字母使用

流程圖中未知物質常用大寫英文字母表示，化學元素符號也用大寫英文字母表示。大寫英文字母c、F、K、O、P、s、w等代表初中常見元素碳、氟、鉀、氧、磷、硫、鎢。在流程圖中使用上述字母，會引起未知物質與推斷元素的誤讀，最好能避免。研究江蘇省5市中考題命題看，目前這個問題沒有引起重視。

四、框圖型推斷題賞析

（原創）某物質A是一種綠色增氧劑，它由兩種元素組成，A相對分子質量為72。B為常溫下的無色液體，c常用于改良酸性土壤，E是常見氣體單質，D、H水溶液呈堿性，反應②常用于制備燒堿，G是一種常見的酸，J是常用氣肥，K是日用調味劑。則

（1）B的化學式為___。

（2）A的化學式為____。

（3）寫出反應①的化學方程式____。

該題符合物質轉化的主要流程，未知物和未知反應推理嚴密，很好地培養學生接受信息、使用信息及邏輯推理能力。物質種類11種、化學反應4個，數量適中。新物質CaO2學生從題中獲得信息，可以推理解答，該題適合進行選拔性考試。

測試是一種教育測量手段，初中化學畢業升學考試既是衡量學生是否達到畢業標準的主要依據，也是高中階段學校招生的重要依據之一，兼有水平測試與選拔測試兩項功能。框圖型推斷題要注意命題科學性，注意符合考試說明與課程標準，不出現科學性錯誤，符合化學學科要求，不主觀臆造增加難度;注意創新性與公平性，試題素材和解答要求對所有學生公平，力求聯系學生的生活經驗和社會實際。框圖型推斷題命題不要讓不科學的命題影響了試題功能，給學生帶來學習負擔。