美國ACT科學(xué)試題對新高考背景下化學(xué)教學(xué)的啟發(fā)

陳穎

ACT（American College Test）被稱為“美國高考”，它既是美國大學(xué)的入學(xué)條件之一，又是大學(xué)發(fā)放獎學(xué)金的主要依據(jù)之一及對學(xué)生綜合能力的測試標準。和SAT不同，ACT考試更強調(diào)考生對課程知識的掌握，同時也著重于對考生獨立思考和判斷能力的測試。ACT考試分為四個部分：文章改錯（English），數(shù)學(xué)（Math），閱讀（Reading）和科學(xué)推理（Science Reasoning）。另外，作文為選考。ACT科學(xué)試題主要以物理、化學(xué)、生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等理科知識為背景，文章的內(nèi)容可以是實驗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，可以是對一個現(xiàn)象的各種科學(xué)理論的解釋。其中的化學(xué)知識背景包括原子理論、無機化學(xué)、化學(xué)鍵、反應(yīng)速率、溶液、電化學(xué)、有機化學(xué)、生物化學(xué)等等。以下這道ACT科學(xué)真題以化學(xué)中的酸堿指示劑為背景，其題目選摘如下：

酸堿指示劑是指在不同的PH范圍內(nèi)顯示不同顏色的化合物，有學(xué)生用點滴板和pH不同的無色溶液研究了五種不同的酸堿指示劑。

實驗1：學(xué)生在點滴板的第一列的五個凹孔中滴加了pH=0的溶液，在第二列中滴加pH=1的溶液，第三列滴加pH=2的溶液，直到PH=7。然后，他們將五種指示劑滴到每一列的五個凹孔內(nèi)，其中呈現(xiàn)出不同的顏色，如下表所示：

問題1：根據(jù)對點滴板的描述，空的點滴板最可能是什么顏色（ ? ）

A.黑 ? ? B. 藍 ? ? C. 紅 ? ? D. 白

問題2：一個化學(xué)家有pH=1和pH=6的兩種溶液，根據(jù)實驗1，indigo carmine可用于區(qū)分這兩種溶液嗎？

A.不能，indigo carmine在pH=1和pH=6時都是藍色的

B.不能，indigo carmine在pH=1時是藍色的，pH=6時是黃色的

C.可以，indigo carmine在pH=1和pH=6時都是藍色的

D.可以，indigo carmine在pH=1時是藍色的，pH=6時是黃色的

該試題以化學(xué)知識為背景，考察學(xué)生從圖表中得出信息，并進行分析、概括、推理的能力，其對化學(xué)知識的要求不高，但對學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識，設(shè)計實驗，分析問題，解決問題的能力要求較高。

這與中國新高考背景下化學(xué)試題的改革方向是相契合的，化學(xué)作為六選三科目之一，學(xué)校的化學(xué)課程在新的教學(xué)大綱的指導(dǎo)下將變得較為基礎(chǔ)和簡單，但對有志于從事環(huán)境、制藥等與化學(xué)相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說，在高中階段需要培養(yǎng)化學(xué)課題的研究興趣和能力，而不需要把大量時間花費在攻克難繁的題目中。

從課堂教學(xué)的角度來看，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生加強對核心概念的理解，改變以往練習(xí)、講評的舊的教學(xué)模式，要求學(xué)生自行設(shè)計實驗，從而加強對酸堿指示劑選擇的理解和應(yīng)用，再如對氧化還原反應(yīng)的教學(xué)，可以改變讓學(xué)生死記“升失氧、降得還”的口訣的教學(xué)方法，而以實際生活中的例子：維生素C可將Fe3+還原為Fe2+，來加強學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的理解。

從課題研究的角度來看，新高考要求每位高中生應(yīng)有一項課題作為申報大學(xué)的必要條件，化學(xué)學(xué)科具有實驗的優(yōu)勢，但如果只在化學(xué)學(xué)科內(nèi)部尋找研究課題，則具有很大的局限性，新高考要求學(xué)生從理、化、生、政、史、地中選擇三門作為等級考科目，則可以從學(xué)生所選科目的交叉點出發(fā)，來發(fā)掘研究課題。

ACT科學(xué)試題是以理、化、生等理科知識為背景的，其題目有三種類型：圖表型，研究總結(jié)型，觀點爭論型。對于圖表型題目，考察識別坐標軸，尋找關(guān)鍵信息，認識變量，確定變量間的關(guān)系，數(shù)據(jù)的趨勢，對數(shù)據(jù)作出假設(shè)和預(yù)測，把數(shù)據(jù)從一種表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)換成另一種，確定新信息是否與數(shù)據(jù)相一致。對于研究總結(jié)型的題目，考察理解科學(xué)過程，這包括識別實驗設(shè)計，實驗中隱含的假設(shè)，需控制的變量，實驗的優(yōu)劣，能驗證同一假設(shè)的其他實驗方案，從實驗結(jié)果創(chuàng)建模型，對于觀點爭論型的文章，考察理解觀點、理論或假設(shè)，確定它們的優(yōu)勢和劣勢，相同和不同之處，新信息對觀點的影響，不同的觀點對于相同現(xiàn)象的解釋。這些題目所需要的能力對于化學(xué)研究課題的設(shè)計都是具有指導(dǎo)意義的。在各學(xué)科融合的知識背景下，運用這些能力指導(dǎo)學(xué)生進行化學(xué)課題研究，從而提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科能力。