初中化學(xué)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(xué)業(yè)水平測試青睞的一種題型。查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)文獻(xiàn)都是該題型教學(xué)、解題策略研究，缺少命題策略研究?？驁D型推斷題流程圖形設(shè)計策略，流程圖中物質(zhì)設(shè)計策略，流程圖中物質(zhì)個數(shù)、反應(yīng)個數(shù)、問題設(shè)計策略，流程圖中嵌入新物質(zhì)新信息設(shè)計策略，流程圖中字母設(shè)計策略都是需要命題者關(guān)注的問題?？驁D型推斷題設(shè)計的優(yōu)劣直接關(guān)系到水平性、選拔性考試的效能。

關(guān)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(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.05.019

一、問題提出

化學(xué)框圖型推斷題是初中化學(xué)的一種重要題型，2018年江蘇省無錫、鎮(zhèn)江、南京、南通、徐州5市在化學(xué)中考升學(xué)與畢業(yè)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(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)”為依據(jù)，以化學(xué)教材為載體，以一定的背景知識為基礎(chǔ)結(jié)合元素化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系命題。學(xué)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(shè)計不合理、不科學(xué)。在中國知網(wǎng)上以關(guān)鍵詞“無機、推斷題”檢索文獻(xiàn)可知，共有文獻(xiàn)14篇（含一篇碩士論文）。這些研究文章大多數(shù)是教學(xué)應(yīng)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(xué)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(guān)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(zhì)相互之間轉(zhuǎn)化關(guān)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(jù)題干提供的信息，激活框圖中一些節(jié)點，運用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系的經(jīng)驗，進(jìn)行反復(fù)推理驗證框圖中節(jié)點，進(jìn)行肯定與否定，從而得出符合題干的物質(zhì)與物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

2.框圖型推斷題價值

化學(xué)物質(zhì)的特征、化學(xué)物質(zhì)的特征反應(yīng)是化學(xué)這門自然學(xué)科的知識基礎(chǔ)。物質(zhì)之間能相互轉(zhuǎn)化、物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化關(guān)系是人們改造物質(zhì)世界的重要基礎(chǔ)。人們?yōu)榱俗约好篮蒙?，利用物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化關(guān)系，以自然界已有物質(zhì)為基礎(chǔ)創(chuàng)造新物質(zhì)或者按自己需要創(chuàng)造新物質(zhì)，這種變化觀念是化學(xué)核心素養(yǎng)，也是化學(xué)這門自然科學(xué)的重要應(yīng)用。

如工業(yè)生產(chǎn)硝酸銨流程圖：

如果把實際生產(chǎn)的工業(yè)流程圖中框圖內(nèi)化學(xué)物質(zhì)改用字母表示，這就變成了初中化學(xué)試題框圖型推斷題。筆者認(rèn)為，化學(xué)框圖型推斷題價值就是培養(yǎng)學(xué)生物質(zhì)變化觀念與物質(zhì)的轉(zhuǎn)化觀。當(dāng)然，解答化學(xué)框圖型推斷題或者進(jìn)行化學(xué)框圖題訓(xùn)練也有利于初中學(xué)生對于化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)與轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解與掌握。

三、框圖型化學(xué)推斷題設(shè)計策略

有研究表明化學(xué)習(xí)題編制要做到符合價值統(tǒng)一原則、系統(tǒng)性原則、便利教學(xué)原則、激勵性原則?？驁D型化學(xué)推斷題作為初中升學(xué)選拔考試的一種重要題型，筆者認(rèn)為編制這類習(xí)題時價值統(tǒng)一原則和激勵性原則顯得尤為重要。價值統(tǒng)一原則：初中化學(xué)作為化學(xué)學(xué)習(xí)起始階段和啟蒙階段，做到學(xué)科價值、社會價值和人文價值統(tǒng)一，習(xí)題讓學(xué)生覺得不是簡單知識堆砌，要學(xué)有所用，提高知識在解決實際問題中可接近性，學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)實際價值，化學(xué)不是停留在書本“游戲”;激勵性原則：習(xí)題的難度要適度，放緩坡度可以讓各類學(xué)生都有成功的機會，不因“臺階”過高而扼殺學(xué)生興趣，使學(xué)生產(chǎn)生畏難化學(xué)學(xué)習(xí)的情緒。基于以上原則下面重點討論一下框圖型推斷題設(shè)計策略。

1.流程中流程圖形的設(shè)計

以自然界已有的物質(zhì)為原料，按照一定的目的去生產(chǎn)與創(chuàng)造新物質(zhì)。一般的流程是從原料出發(fā)，然后選擇物質(zhì)之間轉(zhuǎn)化的主要反應(yīng)，最后得到目標(biāo)產(chǎn)物。物質(zhì)轉(zhuǎn)化一般采用主線流程式，轉(zhuǎn)化過程中盡量減少副產(chǎn)物，有效中間體物質(zhì)轉(zhuǎn)化率越大越好。流程圖圖形設(shè)計最好采用主線流程式，不宜采用閉合循環(huán)式。初中化學(xué)框圖型推斷題圖形設(shè)計應(yīng)重視價值統(tǒng)一性原則，讓學(xué)生覺得不是簡單知識堆砌，要學(xué)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(xué)的常見物質(zhì)。已知A、C兩物質(zhì)組成元素相同;G溶液為某物質(zhì)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(biāo)出。

（3）寫出實驗室制取D的另一種反應(yīng)的化學(xué)方程式：__。

2018年南通市中考題框圖題的圖形設(shè)計符合物質(zhì)轉(zhuǎn)化的主線流程式，以轉(zhuǎn)化過程中主要物質(zhì)為轉(zhuǎn)化主線，考查物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化，難度適合，符合命題價值統(tǒng)一性原則與激勵性原則。

（2018年某市一模題1下圖中的A～I(xiàn)表示幾種初中化學(xué)常見的物質(zhì)，其中A、B、c屬于單質(zhì)，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(fā)生中和反應(yīng)。圖中“一”表示兩端的物質(zhì)間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng);“→”表示物質(zhì)間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系;部分反應(yīng)物、生成物或反應(yīng)條件已略去（設(shè)問略去）。

南通市試題推斷流程圖形中有12種物質(zhì)，7個化學(xué)反應(yīng)。某市模擬題九宮格圖形中有9種物質(zhì)，12個化學(xué)反應(yīng)。與南通題相比某市模擬題考查了較多化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系，思維容量大難度大，這樣圖形設(shè)計雖然對稱美觀，但忽視了習(xí)題激勵性原則，在較短時間內(nèi)學(xué)生很難解答。二氧化碳轉(zhuǎn)化成水、氧化鐵轉(zhuǎn)化成水不符合框圖型推斷題對于化學(xué)物質(zhì)轉(zhuǎn)化實際價值與學(xué)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(zhuǎn)化物質(zhì)的設(shè)計

從改造自然的角度來說，化學(xué)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化主要是從原料物到目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)化?？驁D型推斷題中設(shè)計轉(zhuǎn)化的物質(zhì)，也應(yīng)該是相關(guān)元素主反應(yīng)物、主生成物或者是特征的反應(yīng)物或生成物，不應(yīng)該在推斷的過程中將副產(chǎn)物或非特征生成物設(shè)計成框圖內(nèi)需要推斷的物質(zhì)。主反應(yīng)物與主生成物設(shè)計促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識與關(guān)注有效物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)學(xué)生重視物質(zhì)轉(zhuǎn)化的效率，樹立綠色化學(xué)的概念，化學(xué)轉(zhuǎn)化中原子經(jīng)濟(jì)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(yīng)產(chǎn)生氧氣，氧氣與銅反應(yīng)生成氧化銅，生成的氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，生成的硫酸銅與鐵置換反應(yīng)，都是圍繞著主要物質(zhì)銅，以主反應(yīng)與主要生成物質(zhì)設(shè)計成框圖題中的字母。某市一模題為了追求習(xí)題對稱和思維容量，D→E、F→E、E→H這三個反應(yīng)主要轉(zhuǎn)化元素是C、Fe、ca，但框圖設(shè)計E物質(zhì)卻是H2O3，因為只有水才能溝通所有化學(xué)反應(yīng)，符合圖形轉(zhuǎn)化，但這樣設(shè)計不符合物質(zhì)轉(zhuǎn)化的一般思維邏輯，考查反應(yīng)的副產(chǎn)物或者是非特征物，這樣習(xí)題解答起來困難，違背了習(xí)題設(shè)計的價值統(tǒng)一性原則，僅是為了考查反應(yīng)而考查，不提倡這樣的設(shè)計。

3.流程圖中物質(zhì)個數(shù)、化學(xué)反應(yīng)個數(shù)、設(shè)問設(shè)置

（2018年鎮(zhèn)江市中考題6分）下圖為某些物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。甲、乙、丙均為氣體，乙有刺激性氣味，丁是應(yīng)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(yīng)物和生成物已.略去。

（1）化學(xué)式：B___，F(xiàn)___。

（2）自然界中，甲和D反應(yīng)產(chǎn)生一種供呼吸的氣體，該反應(yīng)名稱為___。

（3）反應(yīng)①、②的化學(xué)方程式為：①___;②___。

（4）由反應(yīng)②可知，在農(nóng)業(yè)上施用G時應(yīng)注意___。

（2018年南京市中考題6分）圖中A～M是初中化學(xué)常見的物質(zhì)，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(zhì)量之比為7：3。固態(tài)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(fā)酵粉的主要成分之一。圖中“一”表示兩端的物質(zhì)間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng);“一”表示物質(zhì)間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系;部分反應(yīng)物、生成物或反應(yīng)條件已略去。

從2018年中考題統(tǒng)計表格看，對于框圖型推斷題命題時物質(zhì)的種類，由于考試分值與考試時間限制，不能太多太復(fù)雜，最好能控制在10個左右。框圖內(nèi)物質(zhì)之間反應(yīng)越多，試卷的難度越大，物質(zhì)之間反應(yīng)個數(shù)應(yīng)控制應(yīng)在10個以下，物質(zhì)多反應(yīng)少試題難度就可以下降。初中框圖型推斷題設(shè)問可以考查內(nèi)容是物質(zhì)化學(xué)式的書寫，特征化學(xué)反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫，也可考查物質(zhì)的名稱、物質(zhì)的用途等等。

4.流程中新信息、新物質(zhì)的設(shè)計

初中化學(xué)框圖型推斷題為了甄別學(xué)生，試題具有選拔的功能。為了考查學(xué)生的推理判斷力，常常在推斷題中嵌入學(xué)生陌生的物質(zhì)。這些陌生的物質(zhì)是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中沒有學(xué)習(xí)過、接觸過的，這實際上也符合習(xí)題編制的系統(tǒng)性原則。習(xí)題也是教科書一部分，承擔(dān)知識的傳遞與活化，教科書中沒有出現(xiàn)在習(xí)題中出現(xiàn)也是一種學(xué)習(xí)過程。這些陌生物質(zhì)或者叫做“新物質(zhì)”在習(xí)題中嵌入不能突兀，學(xué)生可以綜合運用自己的能力，所學(xué)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(nèi)得出結(jié)果，畢竟框圖型推斷題的賦分在整張化學(xué)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(zhì)，c不能與稀硫酸反應(yīng)。除F外都是初中化學(xué)中常見的物質(zhì)。F與A的組成元素相同，各元素均呈現(xiàn)常見的化合價，F(xiàn)的相對分子質(zhì)量為144。在一定條件下，它們的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖6所示。

試回答下列問題：

（1）物質(zhì)F的化學(xué)式是___。

（2）反應(yīng)①屬于___反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）。

（3）反應(yīng)④____（填“放出”或“吸收”）熱量。

（4）寫出反應(yīng)②化學(xué)方程式：___。

寫出反應(yīng)③化學(xué)方程式：___。

F是學(xué)生沒有見過的陌生物質(zhì)，嵌入是為了考查學(xué)生推理能力。從題干給出的節(jié)點信息結(jié)合已有經(jīng)驗可以推出A為CuO。F與A的組成元素相同，各元素均呈現(xiàn)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(jù)F相對分子質(zhì)量為144，結(jié)合元素化合價進(jìn)行推理得出F為Cu2O。該題既考查了學(xué)生推理能力，又不是太復(fù)雜，符合考試要求。

5.流程中字母使用

流程圖中未知物質(zhì)常用大寫英文字母表示，化學(xué)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(zhì)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(chuàng)）某物質(zhì)A是一種綠色增氧劑，它由兩種元素組成，A相對分子質(zhì)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(zhì)，D、H水溶液呈堿性，反應(yīng)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(diào)味劑。則

（1）B的化學(xué)式為___。

（2）A的化學(xué)式為____。

（3）寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式____。

該題符合物質(zhì)轉(zhuǎn)化的主要流程，未知物和未知反應(yīng)推理嚴(yán)密，很好地培養(yǎng)學(xué)生接受信息、使用信息及邏輯推理能力。物質(zhì)種類11種、化學(xué)反應(yīng)4個，數(shù)量適中。新物質(zhì)CaO2學(xué)生從題中獲得信息，可以推理解答，該題適合進(jìn)行選拔性考試。

測試是一種教育測量手段，初中化學(xué)畢業(yè)升學(xué)考試既是衡量學(xué)生是否達(dá)到畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的主要依據(jù)，也是高中階段學(xué)校招生的重要依據(jù)之一，兼有水平測試與選拔測試兩項功能?？驁D型推斷題要注意命題科學(xué)性，注意符合考試說明與課程標(biāo)準(zhǔn)，不出現(xiàn)科學(xué)性錯誤，符合化學(xué)學(xué)科要求，不主觀臆造增加難度;注意創(chuàng)新性與公平性，試題素材和解答要求對所有學(xué)生公平，力求聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗和社會實際?？驁D型推斷題命題不要讓不科學(xué)的命題影響了試題功能，給學(xué)生帶來學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。