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(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)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(xié)調(diào)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(xiàn)象的觀察與描述能力的評價

觀察能力能夠通過對實驗現(xiàn)象、實物、模型、圖形、圖表、自然界、生產(chǎn)和生活中的化學現(xiàn)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(lián)系又有區(qū)別的?！坝^”是看的意思,“察”則是想的意思?！坝^”而不“察”,只“看”不“想”,不經(jīng)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(xiàn)象的描述,錯誤的是（)

A.鎂條在空氣中劇烈燃燒,發(fā)出耀眼白光

B.硫在空氣中燃燒產(chǎn)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(xiàn)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(xiàn)象的再認,雖然也涉及觀察能力,但只能算間接的聯(lián)系。本題可以統(tǒng)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(chǎn)生負遷移,很可能把D當做正確現(xiàn)象去處理。B選項中硫在空氣中燃燒現(xiàn)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(shù)：

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(xiàn)象,不僅是發(fā)出耀眼白光,同時還應該有大量白煙,所以,題給現(xiàn)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(xiàn)象描述不全面的是”或讓學生填寫鎂條燃燒現(xiàn)象并對現(xiàn)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(jié)合的。在中考化學試題中還常常出現(xiàn)某些與實驗現(xiàn)象或結(jié)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?？忌仨殞τ^察的結(jié)果進行加工,才能發(fā)現(xiàn)其中所反映出來的有關規(guī)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(zhì)量的甲、乙兩種金屬,并完全溶解,產(chǎn)生H2的質(zhì)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(zhì)量一定比乙小

C.反應消耗等質(zhì)量的硫酸

D.反應消耗的金屬質(zhì)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(zhì)量多的產(chǎn)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(zhì)量供參考,就能否定B選項；消耗等質(zhì)量的硫酸所產(chǎn)生的氫氣質(zhì)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(shù)：

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(zhì)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(xiàn)象、科技發(fā)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(xiàn)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(jīng)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(fā)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(jié)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(jié)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(huán)節(jié)。觀察之后,還必須經(jīng)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(guī)律,初步加工的目的,在于對有關事物及其簡單規(guī)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(diào)查時發(fā)現(xiàn)了下列一些現(xiàn)象,你認為其中應該糾正的是

A.生產(chǎn)農(nóng)作物時,農(nóng)民按國家標準適量使用化肥農(nóng)藥

B.大量的農(nóng)作物秸稈就地焚燒

C.城市的“地溝油”經(jīng)過加工處理后,作為化工原料

D.一些農(nóng)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(xiàn)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(nóng)藥化肥的意識——沒有農(nóng)藥和化肥人類的糧食危機是不能夠解決的,但使用化肥農(nóng)藥也會給環(huán)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(lián)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(shù)

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(qū)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(qū)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(zhì)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(jié)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(zhì)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(fā)現(xiàn)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(chǎn)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(zhì)。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(jīng)變質(zhì)？。

（6)為了檢驗氫氧化鈉是否已經(jīng)全部變質(zhì),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(zhì)量的變質(zhì)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(chǎn)生的二氧化碳,根據(jù)二氧化碳的體積和密度計算變質(zhì)產(chǎn)物的質(zhì)量,確定是否全部變質(zhì)。

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(yǎng)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(shù)：

閱卷與命題反思：

本題實際難度0.5316與預設相近,區(qū)分度也比較好。多數(shù)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(zhì),但是,只要采取適當?shù)陌踩婪洞胧?處理問題的措施得當,就完全可以控制事故不至于發(fā)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(guī)范,以防止事故的發(fā)生；一旦意外事故發(fā)生時,心理上要鎮(zhèn)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(fā)生的初期。安全意識也是未來公民科學素質(zhì)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(xiàn)意外情況,這是提升我們學科素養(yǎng)的良好機會,要根據(jù)具體情況區(qū)別對待,善于發(fā)現(xiàn)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(chǎn)生的意外創(chuàng)設問題情境,引導學生思考問題產(chǎn)生的本質(zhì)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(shù)：

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(tǒng)一答案,對其最本質(zhì)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(xiàn)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(shù)據(jù)及誤差；運用性質(zhì)、原理對實驗現(xiàn)象及結(jié)果進行分析、判斷,發(fā)現(xiàn)規(guī)律并得出正確結(jié)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(zhì)量分數(shù),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(shù)據(jù),計算24.85g鉀瀉鹽樣品中MgSO4的質(zhì)量。

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

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(shù)據(jù)的獲得、數(shù)據(jù)的處理結(jié)合起來綜合評價學生的能力。

預設難度：0.5

閱卷參數(shù)：

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(guī)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(jié)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?qū)⑴c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?qū)⒎治鼋鉀Q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(zhì)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(yè)生產(chǎn)中經(jīng)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(chǎn)應用型。下例是屬于純粹實驗型的

例7.除去下列物質(zhì)中括號內(nèi)少量雜質(zhì)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(zhì)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(shù)：

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(zhì)K2SO4,卻忽視混入新的雜質(zhì)Ba（NO3)2。

2.工業(yè)生產(chǎn)中實驗原理的應用問題解決能力的評價

工業(yè)生產(chǎn)中實驗原理的應用問題解決能力包括對能夠通過對工業(yè)現(xiàn)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(fā)展低碳經(jīng)濟,最近有科學家提出“綠色自由”構(gòu)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(chǎn)生CO2的性質(zhì),把CO2從溶液中提取出來,再經(jīng)化學反應使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌！熬G色自由”構(gòu)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(fā)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