例談化學(xué)原創(chuàng)試題的命制

陸庭鑾

摘要：以化學(xué)課標(biāo)的指導(dǎo)性要求為綱，以“蔗糖物質(zhì)燃燒的現(xiàn)象分析”為探究點(diǎn)編制了原創(chuàng)試題。介紹了試題的命題意圖、素材來源、編制的原創(chuàng)試題、試題的思路分析。在設(shè)計(jì)試題具體問題時(shí)，結(jié)合SOLO分類理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，將理論與實(shí)踐結(jié)合，使設(shè)計(jì)的問題有指向性與針對(duì)性。

關(guān)鍵詞：原創(chuàng)試題；試題命制；SOLO分類理論；中學(xué)化學(xué)教學(xué)

文章編號(hào)：1005–6629（2017）7–0074–04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

江蘇省教育主管部門向來十分重視化學(xué)原創(chuàng)試題命制的研究。近幾年，江蘇省中小學(xué)教研室開展了一系列涉及此主題的研討活動(dòng)，僅2017年上半年以來，江蘇省中小學(xué)教研室在全省范圍內(nèi)舉行了2次化學(xué)原創(chuàng)試題命制研討活動(dòng)。通過培訓(xùn)與交流，教師對(duì)于化學(xué)原創(chuàng)試題命制的思路及命制的要點(diǎn)有了更清晰的認(rèn)識(shí)。會(huì)議號(hào)召全省化學(xué)教師積極行動(dòng)起來，深入思考，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，挖掘鮮活素材，命制高質(zhì)量的化學(xué)原創(chuàng)試題，不斷錘煉化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)功。

1 化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)試題命制指導(dǎo)性要求

義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：設(shè)計(jì)紙筆測驗(yàn)的試題，要依據(jù)“課程內(nèi)容”把握學(xué)習(xí)要求?？己说闹攸c(diǎn)要以基礎(chǔ)知識(shí)的理解和運(yùn)用為主，不要放在知識(shí)點(diǎn)的簡單記憶和重現(xiàn)上；不應(yīng)孤立地對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能進(jìn)行測試，注意聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際，取用鮮活的情境，體現(xiàn)實(shí)踐性和探究性[1]。這可以理解為試題命制應(yīng)體現(xiàn)思維性、關(guān)聯(lián)性、情境性、過程性和探究性。下面通過一個(gè)教學(xué)中遇到的實(shí)際問題談?wù)劵瘜W(xué)原創(chuàng)試題的命制。

2 命題的意圖

試題以義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)為綱，以“蔗糖物質(zhì)燃燒的現(xiàn)象分析”為探究點(diǎn)，結(jié)合資料命制試題，旨在綜合考查學(xué)生以記憶為主的低階思維能力和以分析為主的高階思維能力。主要表現(xiàn)在對(duì)化學(xué)現(xiàn)象及其本質(zhì)作出正確的分析、判斷、解釋的能力；對(duì)信息的獲取、處理和應(yīng)用能力；通過觀察、對(duì)比、探究等得出相關(guān)結(jié)論培養(yǎng)其思維能力；由定性分析到定量研究，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)定量化能力，進(jìn)一步強(qiáng)化分類及符號(hào)表征能力的培養(yǎng)，發(fā)揮科學(xué)思維方法的作用。涉及的典型考點(diǎn)為：

（1）化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、判斷和解釋。燃燒是典型而又熟知的生活現(xiàn)象，幫助學(xué)生運(yùn)用燃燒的條件分析、解釋有關(guān)現(xiàn)象并能解決實(shí)際問題。

（2）信息加工、處理、提取、分析能力的考查。資料的運(yùn)用是成功解決問題的重要一環(huán)，從資料中獲取信息，與實(shí)驗(yàn)信息相結(jié)合，從中學(xué)會(huì)分析，幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中得出相關(guān)有用的結(jié)論。

（3）化學(xué)用語的考查。本試題考查的化學(xué)用語涉及化學(xué)式、化學(xué)方程式等，考查學(xué)生在情境中學(xué)會(huì)用化學(xué)用語表征化學(xué)變化的過程。

（4）定性與定量能力的考查。學(xué)會(huì)用定性的方式對(duì)物質(zhì)組成初步判斷，繼而采用定量的方式準(zhǔn)確判斷物質(zhì)的組成。

（5）基于證據(jù)推理、解釋能力的考查。結(jié)合實(shí)驗(yàn)事實(shí)加以分析，得出相關(guān)結(jié)論。證據(jù)是形成合理解釋的重要步驟，也是形成能力的關(guān)鍵。

（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)論的反思與評(píng)價(jià)能力的考查。蔗糖的組成元素的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了2個(gè)，哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)更合理，要求通過分析、比較，同中求異，得出較為合理的實(shí)驗(yàn)方案。

3 素材的來源

（1）問題素材。來自于課堂教學(xué)的思考，為了建構(gòu)有機(jī)化合物的概念，進(jìn)行常見有機(jī)物燃燒證明其中含有碳元素的實(shí)驗(yàn)，但實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)蔗糖不易燃燒，引起了學(xué)生的注意。對(duì)于此現(xiàn)象，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，再查閱有關(guān)文獻(xiàn)資料，進(jìn)行試題編制的研究。

（2）觀點(diǎn)素材。通過查閱《化學(xué)教學(xué)》、《化學(xué)教育》、《中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考》等文獻(xiàn)資料，找出其中公開發(fā)表的有影響有說服力的研究文章，收集觀點(diǎn)。葉燕珠等老師認(rèn)為，方糖沾少量的香煙灰放在酒精燈火焰上灼燒，能燃燒起來，且不同物質(zhì)的灰燼對(duì)蔗糖燃燒的催化作用存在著差異[2]。在編制試題時(shí)引用了部分文獻(xiàn)的研究觀點(diǎn)。

（3）實(shí)驗(yàn)素材。試題編制的科學(xué)性必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，一方面通過實(shí)踐獲知，另一方面在編制試題時(shí)借鑒某些成功的經(jīng)驗(yàn)與做法。趙琦老師、劉永樂老師的實(shí)驗(yàn)素材有一定參考價(jià)值，引用部分實(shí)驗(yàn)資料，體現(xiàn)了試題的過程性探究及在過程中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的特點(diǎn)[3，4]。

4 編制的原創(chuàng)試題

題目：在有機(jī)化合物概念學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)蔗糖不易燃燒，對(duì)此產(chǎn)生了興趣，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)蔗糖物質(zhì)的性質(zhì)加以探究。

探究一 蔗糖燃燒現(xiàn)象的原因探析

[查閱資料]（1）方糖沾少量的香煙灰放在酒精燈火焰上灼燒，能燃燒起來[5]。

（2）蔗糖的熔點(diǎn)為185～186℃，著火點(diǎn)為410℃。

學(xué)生在教師指導(dǎo)下結(jié)合資料，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1 將蔗糖放在燃燒匙中加熱，發(fā)現(xiàn)先轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色的糖漿，然后轉(zhuǎn)化為粘液，最后炭化成固體[6]。

實(shí)驗(yàn)2 將蔗糖放在燃燒匙中加熱，使其表面液化，然后沾些香煙灰，在香煙灰的位置用酒精燈火焰灼燒；當(dāng)蔗糖緩慢地燃燒起來后，將蔗糖移開酒精燈火焰，此時(shí)蔗糖會(huì)越燒越劇烈，發(fā)出藍(lán)色的火焰。

（1）下列在實(shí)驗(yàn)中有關(guān)蔗糖的一些變化屬于物理變化的是

A.灼燒 B.熔化 C.炭化 D.燃燒

（2）蔗糖不易點(diǎn)燃，如果在蔗糖上撒點(diǎn)香煙灰就很容易點(diǎn)燃燃燒，此時(shí)“煙灰”的作用是

A.降低著火點(diǎn) B.催化

C.助燃 D.增加與空氣的接觸面積

（3）根據(jù)燃燒條件分析，蔗糖單獨(dú)放在火焰上灼燒不易燃燒可能原因是 。

探究二 蔗糖燃燒反應(yīng)催化劑性質(zhì)探究

[查閱資料]煙灰、頭發(fā)灰、棉花灰、稻草灰、茶葉灰中含有碳酸鹽和某些金屬氧化物等成分，滌綸布、塑料薄膜灰中不含金屬元素。

實(shí)驗(yàn)3 使用不同物質(zhì)灰的燃燒實(shí)驗(yàn)[7]（見下表）。

實(shí)驗(yàn)4 改變稻草灰顆粒大小的實(shí)驗(yàn)[8]（見下表）。

（4）從上面實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)4對(duì)比現(xiàn)象分析，可得出三點(diǎn)結(jié)論：

① ；

② ；

③ 。

探究三 蔗糖組成的實(shí)驗(yàn)探究

[提出問題]蔗糖是由哪些元素組成的？

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]學(xué)生分別設(shè)計(jì)了如下方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：

實(shí)驗(yàn)5 在蔗糖中摻入少量煙灰點(diǎn)燃。分別用干燥的玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)6 將蔗糖放在一密閉的容器中隔絕空氣加強(qiáng)熱，觀察現(xiàn)象。

[現(xiàn)象與結(jié)論]

實(shí)驗(yàn)5觀察到的現(xiàn)象為：玻璃片上有水珠，澄清的石灰水變渾濁。

實(shí)驗(yàn)6觀察到的現(xiàn)象為：容器底部有黑色物質(zhì)，容器壁上有水珠。

（5）結(jié)論：蔗糖是由 （填元素符號(hào)）元素組成的。你認(rèn)為 更合理？理由是。

實(shí)驗(yàn)7 將3.42g蔗糖使其完全燃燒，并使生成的產(chǎn)物全部依次通過圖1所示的裝置，得到表1所示的數(shù)據(jù)（假設(shè)生成的氣體產(chǎn)物全部被吸收）。

（6）請(qǐng)根據(jù)表中相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，確定蔗糖的化學(xué)式。并寫出蔗糖完全燃燒的化學(xué)方程式。

5 試題的思路解析

SOLO分類理論指導(dǎo)試題的編制十分有意義，其理論核心是把學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平劃分為5個(gè)層次：前結(jié)構(gòu)層次、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)層次、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次及抽象拓展層次[9]?；诖死碚撍伎?，在命制試題時(shí)將試題設(shè)置成不同結(jié)構(gòu)水平的問題，這樣可從整體上把握試題難易程度，做到心中有數(shù)、有的放矢，問題有一定的針對(duì)性與指向性。

（1）涉及知識(shí)點(diǎn)：物質(zhì)的變化形式判斷，屬于單點(diǎn)結(jié)構(gòu)的問題，理解變化的特點(diǎn)，從宏觀上把握，即可加以判斷。化學(xué)變化與物理變化區(qū)別是看是否有新物質(zhì)生成，“熔化”過程一定沒有新物質(zhì)生成。答案為B。

（2）涉及知識(shí)點(diǎn)：催化劑概念的理解，燃燒的條件及燃燒現(xiàn)象的影響因素。屬于多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的問題，對(duì)于“煙灰”作用的理解的答案選擇，必須要弄清4個(gè)供選答案相關(guān)涵義，著火點(diǎn)是物質(zhì)的一種屬性，它與物質(zhì)的種類有關(guān)；助燃一般講是由助燃劑完成，氧氣是最為常見的助燃劑，煙灰不具有這樣的特點(diǎn)；“增大與空氣的接觸面積”說法不妥，因?yàn)樵诖诉^程中可燃物與空氣的接觸面積并沒有增大；圍繞兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合催化劑概念及作用可以得出，煙灰所起的作用應(yīng)是加快化學(xué)反應(yīng)速率。答案為B。

（3）涉及的知識(shí)點(diǎn)：燃燒的條件，學(xué)會(huì)用燃燒條件分析解決問題，屬于關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次問題。圍繞燃燒條件：可燃物、與氧氣充分接觸、溫度達(dá)到著火點(diǎn)，蔗糖不易燃燒可能是它的著火點(diǎn)較高，這一點(diǎn)從提供的信息中可獲取，另一個(gè)可能原因就是蔗糖與氧氣的接觸面積小，反應(yīng)較慢，不能使蔗糖燃燒。

（4）涉及的知識(shí)點(diǎn)：催化作用的綜合運(yùn)用。此結(jié)論的得出需要學(xué)生綜合有關(guān)信息解決問題，屬于抽象拓展層次的問題。學(xué)生解答此問題時(shí)需要對(duì)比分析，從信息中提取有用信息加以綜合，并用精煉的語句加以概括。答案：①頭發(fā)灰、棉花灰、稻草灰、茶葉灰有催化作用，而滌綸布、塑料薄膜灰沒有催化作用；②使用稻草灰取得較好催化效果；③碾細(xì)的稻草灰效果較好。

（5）涉及的知識(shí)點(diǎn)：質(zhì)量守恒定律的定性運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)等。前一空是在理解質(zhì)量守恒定律的基礎(chǔ)上加以判斷，屬于單點(diǎn)結(jié)構(gòu)問題，學(xué)生在解答時(shí)可根據(jù)產(chǎn)物組成元素推到反應(yīng)物組成的元素。后一空是要求學(xué)生不僅要判斷，還要進(jìn)行比較，分析出兩個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)5只能肯定含有C、H元素，而實(shí)驗(yàn)6同時(shí)確定C、H、O元素，從而綜合得出結(jié)論，此問題屬于關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次問題。答案：C、H、O；實(shí)驗(yàn)6，理由是由于反應(yīng)物是一種，生成物中含有C、H、O，根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類必然相等，可知蔗糖中含有C、H、O元素。

化學(xué)原創(chuàng)試題的命制是需要不斷實(shí)踐與反思的，教學(xué)中要善于捕捉問題，挖掘問題背后的知識(shí)，善于集思廣益，篩選觀點(diǎn)，結(jié)合有關(guān)教育教學(xué)理論，優(yōu)化素材，關(guān)注能力點(diǎn)，設(shè)計(jì)出有價(jià)值的問題（鏈），力求編制出突顯學(xué)生能力的化學(xué)原創(chuàng)試題，同時(shí)也不斷提升我們自身的PCK水平。

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