理科綜合背景下中考化學(xué)試題情境創(chuàng)設(shè)的路徑

王文軍

摘要：創(chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境是初中學(xué)業(yè)水平考試命題的重要特征，理科綜合背景下的中考化學(xué)試題情境創(chuàng)設(shè)強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性、突出應(yīng)用性、體現(xiàn)創(chuàng)新性。試題情境創(chuàng)設(shè)可通過(guò)創(chuàng)設(shè)知識(shí)關(guān)聯(lián)情境，考查化學(xué)學(xué)科必備的知識(shí)和能力;創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐情境，考查解決實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用能力;創(chuàng)設(shè)史實(shí)探究情境，考查化學(xué)思維能力等路徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：中考化學(xué);試題命制;情境創(chuàng)設(shè)

核心素養(yǎng)視角下的化學(xué)試題命制，應(yīng)立足于真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)。只有真實(shí)的試題情境才能甄別學(xué)生必備知識(shí)、關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)，也才能使測(cè)量和評(píng)價(jià)更加客觀、公正。真實(shí)的試題情境應(yīng)做到原始問(wèn)題與教材問(wèn)題、實(shí)踐問(wèn)題與學(xué)科問(wèn)題、史實(shí)問(wèn)題與方法問(wèn)題的統(tǒng)一，立足于試題情境的原創(chuàng)，達(dá)到檢驗(yàn)學(xué)生的化學(xué)學(xué)業(yè)水平和解決實(shí)際問(wèn)題能力的目的。根據(jù)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，從情境來(lái)源的角度分析，原創(chuàng)化學(xué)試題情境主要可分為三類(lèi)：知識(shí)關(guān)聯(lián)情境、生活實(shí)踐情境和史實(shí)探究情境。本文以2021年初中學(xué)業(yè)水平考試中的真題為例，剖析綜合理科背景下的初中化學(xué)試題情境創(chuàng)設(shè)路徑。

一、創(chuàng)設(shè)知識(shí)關(guān)聯(lián)情境

初中化學(xué)具有知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容抽象、關(guān)聯(lián)性強(qiáng)等特征，要從學(xué)生應(yīng)當(dāng)掌握的化學(xué)用語(yǔ)、反應(yīng)規(guī)律、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)技能、化學(xué)觀念、化學(xué)思維、學(xué)科融合等化學(xué)必備知識(shí)、基本能力和方法視角切入，創(chuàng)設(shè)化學(xué)試題情境，著力考查學(xué)生的必備知識(shí)和學(xué)習(xí)能力。

（一）從化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)整合視角創(chuàng)設(shè)試題情境，考查學(xué)習(xí)建構(gòu)能力

初中化學(xué)是一門(mén)啟蒙性基礎(chǔ)學(xué)科，化學(xué)基本概念多、化學(xué)用語(yǔ)規(guī)范要求高、化學(xué)規(guī)律或原理表達(dá)嚴(yán)謹(jǐn)、前后內(nèi)容之間關(guān)聯(lián)度緊密，學(xué)會(huì)對(duì)化學(xué)概念、化學(xué)用語(yǔ)和化學(xué)規(guī)律的有效整合是學(xué)生學(xué)好初中化學(xué)的重要學(xué)習(xí)建構(gòu)能力之一。創(chuàng)設(shè)知識(shí)整合情境，能將看似無(wú)關(guān)的化學(xué)知識(shí)形成有效關(guān)聯(lián)，考查學(xué)生的化學(xué)建構(gòu)能力。

【例1】?jī)r(jià)類(lèi)圖是以化合價(jià)為縱坐標(biāo)、物質(zhì)類(lèi)別為橫坐標(biāo)繪制的圖像，它能將散亂的化學(xué)知識(shí)聯(lián)系在一起，有助于對(duì)化學(xué)問(wèn)題的理解和整體認(rèn)知。下圖是含氯元素的物質(zhì)的價(jià)類(lèi)圖，其中“→”表示物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。請(qǐng)回答：

（1）A和氫氧化鉀反應(yīng)得到D和水，則該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類(lèi)型中的____________;

（2）物質(zhì)C的化學(xué)式為_(kāi)___________;

（3）E在一定條件下得到D的化學(xué)方程式為_(kāi)___________。

【情境剖析】本題借助數(shù)學(xué)圖表將看似不相關(guān)的元素化合價(jià)和物質(zhì)類(lèi)別等建立聯(lián)系，創(chuàng)設(shè)了多角度呈現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系的試題情境，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律所需的元素化合價(jià)變化、物質(zhì)組成、物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)類(lèi)別知識(shí)以及化學(xué)物質(zhì)之間反應(yīng)形成整體性認(rèn)知結(jié)構(gòu)。本題以化合價(jià)和物質(zhì)類(lèi)別為坐標(biāo)軸繪制的價(jià)類(lèi)圖為載體，創(chuàng)設(shè)由淺入深的基本反應(yīng)類(lèi)型判斷、化合物中元素化合價(jià)確定和化學(xué)反應(yīng)推斷及方程式書(shū)寫(xiě)等思維層次逐漸提升的三個(gè)設(shè)問(wèn)。通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)考查學(xué)生對(duì)若干化學(xué)事實(shí)性知識(shí)、化學(xué)概念、化學(xué)規(guī)律進(jìn)行概括和建構(gòu)的能力，有助于學(xué)生學(xué)會(huì)化學(xué)推理、解決相對(duì)復(fù)雜問(wèn)題、形成化學(xué)學(xué)習(xí)和研究視角。對(duì)于初中化學(xué)不同單元的知識(shí)、一些化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)，均可以從知識(shí)和能力關(guān)聯(lián)的視角創(chuàng)設(shè)試題情境，引導(dǎo)初中化學(xué)教學(xué)從單一知識(shí)走向知識(shí)綜合、從知識(shí)走向知識(shí)和能力并重，進(jìn)而提升化學(xué)核心素養(yǎng)。

（二）從深化拓展教材內(nèi)容視角創(chuàng)設(shè)試題情境，考查高階思維能力

初中化學(xué)教材為學(xué)生提供了知識(shí)和技能、實(shí)驗(yàn)方法、解決化學(xué)問(wèn)題的基本思路、方法和策略，但后續(xù)化學(xué)學(xué)習(xí)還需要學(xué)生具備化學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵能力。因此，中考試題的命制應(yīng)從基于教材又高于教材的視角去創(chuàng)設(shè)情境，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容加以適當(dāng)拓展或深化，用以檢測(cè)學(xué)生的高階思維能力。

【例2】鈣是生物體骨骼的重要組成元素。魚(yú)骨中含有碳酸鈣，現(xiàn)設(shè)計(jì)圖甲實(shí)驗(yàn)測(cè)定魚(yú)骨中的碳酸鈣含量，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制成圖乙。（提示：食醋的主要成分是醋酸CH3COOH，醋酸和碳酸鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CH3COOH+CaCO3=Ca（CH3·COO）2+H2O+CO2↑，魚(yú)骨中其他成分與食醋反應(yīng)生成的氣體可忽略不計(jì)）

（1）該實(shí)驗(yàn)中濃硫酸的作用是____________;

（2）由圖乙中的AB曲線，可知錐形瓶中反應(yīng)速率的變化情況是____________（填“變大”“變小”或“不變”）;

（3）根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算魚(yú)骨中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)____________;

（4）生活中，用喝醋的方法除去卡在咽上的魚(yú)刺，這種做法是不科學(xué)的。請(qǐng)你結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以說(shuō)明。

【例3】建構(gòu)合理的思維模型，既能促進(jìn)深度學(xué)習(xí)，又能提高思維品質(zhì)。某同學(xué)建構(gòu)了“兩組份混合物含量測(cè)定”的思維模型：

運(yùn)用該模型對(duì)教材中“測(cè)定空氣中氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了再探究：忽略含量很低的其他物質(zhì)，空氣可以看成由氮?dú)夂脱鯕饨M成的兩組份混合物。

探究一：根據(jù)沸點(diǎn)低的組份先汽化的性質(zhì)，測(cè)定混合物中某組份的含量。

（1）將空氣轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)空氣，液氮先汽化。從建模角度分析，該操作屬于上述思維模型中的____________。

探究二：根據(jù)混合物中某組份發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，測(cè)定混合物中某組份的含量。

（2）按圖甲裝置測(cè)定空氣中氧氣含量時(shí)，止水夾最合理的打開(kāi)時(shí)間是____________（填“反應(yīng)剛結(jié)束時(shí)”或“冷卻到室溫時(shí)”）。

交流評(píng)價(jià)：

（3）已知：在氧氣不充足時(shí)，碳與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不與堿反應(yīng)。小科用足量木炭替換紅磷，等體積氫氧化鈉濃溶液替換集氣瓶中的水，規(guī)范操作后，測(cè)得的氧氣含量將____________

（填“偏大”“偏小”或“不變”）。

繼續(xù)探究：

（4）運(yùn)用上述思維模型，某同學(xué)又設(shè)計(jì)了圖乙的實(shí)驗(yàn)裝置，其“測(cè)定空氣中氧氣含量”的原理是____________。

【情境剖析】?jī)蓚€(gè)例子的試題情境源于教材必做實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的深化和拓展，在展示實(shí)驗(yàn)推進(jìn)演變過(guò)程中考查學(xué)生解決新問(wèn)題的高階思維能力。例2情境源于教材的“碳酸鹽與酸反應(yīng)”，借助電子秤將反應(yīng)過(guò)程中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^圖像，將定性實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為定量探究實(shí)驗(yàn)。試題在綜合濃硫酸吸水性、根據(jù)數(shù)據(jù)推測(cè)反應(yīng)速率及依據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)上，要求學(xué)生對(duì)魚(yú)刺卡咽的處理方法進(jìn)行分析，試題借用閱讀非連續(xù)性文本和坐標(biāo)曲線圖來(lái)考查學(xué)生的高階思維能力，達(dá)到從具體物質(zhì)性質(zhì)應(yīng)用到知識(shí)遷移再到應(yīng)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析解決實(shí)際問(wèn)題的思維能力進(jìn)階。例3以“兩組份混合物含量測(cè)定”思維模型為載體，將看不見(jiàn)的思維形象化，從識(shí)別操作步驟加深思維模型理解→復(fù)雜實(shí)驗(yàn)情境選擇的具體操作→給定情境中判斷實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差→運(yùn)用模型闡述新實(shí)驗(yàn)方案原理等四個(gè)階梯式設(shè)問(wèn)，體現(xiàn)了問(wèn)題設(shè)計(jì)和解決的有序性、綜合性和復(fù)雜性，實(shí)現(xiàn)了從低階思維到高階思維考查的進(jìn)階。從知識(shí)橫向聯(lián)系、實(shí)驗(yàn)方案優(yōu)化、思維模型建構(gòu)、科學(xué)探究凸顯等角度切入，創(chuàng)設(shè)試題情境，考查學(xué)生科學(xué)地解釋現(xiàn)象、設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)科學(xué)探究以及科學(xué)地解釋數(shù)據(jù)和證據(jù)等高階思維能力。

（三）從學(xué)科間融通視角創(chuàng)設(shè)試題情境，考查解決綜合問(wèn)題能力

化學(xué)教學(xué)要促使學(xué)生理解統(tǒng)一的世界、整體的自然，培養(yǎng)學(xué)生綜合解決問(wèn)題的能力。綜合理科背景下的化學(xué)試題情境創(chuàng)設(shè)，在關(guān)注學(xué)科內(nèi)知識(shí)與能力整合的同時(shí)，還應(yīng)關(guān)注學(xué)科間科學(xué)方法與科學(xué)思想的融通。創(chuàng)設(shè)基于統(tǒng)一原理和概念以及方法或主題的試題情境，既能考查涵蓋生物、化學(xué)、物理學(xué)科的知識(shí)整合，又有考查學(xué)科方法的綜合及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

【例4】“加氫幾分鐘，暢行數(shù)百里”，這是2021年上海車(chē)展上為氫能源汽車(chē)打出的標(biāo)語(yǔ)。氫能源汽車(chē)使用的是氫燃料電池（如下圖所示）。電池工作時(shí)在催化劑的作用下，氫原子失去電子形成氫離子，穿過(guò)電極A通過(guò)電解液移動(dòng)到電極B與氧離子結(jié)合形成水分子;而電子M則從電極A經(jīng)外部電路通過(guò)電動(dòng)機(jī)到達(dá)電極B，形成電流。

（1）氫燃料電池工作時(shí)是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為_(kāi)___________能。

（2）氫氣是氫燃料電池的原料，可以在用電低谷時(shí)，利用電網(wǎng)多余電能電解水來(lái)制取。已知1.2千克氫氣大約可供某款氫能源汽車(chē)行駛100千米，請(qǐng)根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算，制取1.2千克氫氣至少需要電解多少質(zhì)量的水。

（3）氫燃料電池工作時(shí)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流方向是____________。

（4）世界能源組織提出：在制氫過(guò)程中基本上沒(méi)有碳排放而得到的氫氣稱(chēng)為綠氫。下列方式可制得綠氫的是____________。

A.水力發(fā)電制氫 B.太陽(yáng)能發(fā)電制氫

C.火力發(fā)電制氫 D.核能發(fā)電制氫

【情境剖析】本試題基于統(tǒng)一原理和概念以及方法（或主題），試題情境以主題為引領(lǐng)、跨學(xué)科核心概念為支撐，體現(xiàn)了學(xué)科融合的思想。例4以氫能源汽車(chē)使用的是氫燃料電池為主題，將電動(dòng)機(jī)工作時(shí)的電流方向、電池工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化、新能源制備方式與化學(xué)基本計(jì)算等核心概念有機(jī)融合，使物理與化學(xué)知識(shí)在同一主題下得到融合。引導(dǎo)教師在化學(xué)教學(xué)中重視知識(shí)的系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化，從每一知識(shí)塊的整體去認(rèn)知，深入理解化學(xué)知識(shí)本質(zhì)，強(qiáng)化學(xué)科知識(shí)的融合和學(xué)科間科學(xué)方法與科學(xué)思想的融通。

二、創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐情境

化學(xué)是一門(mén)與社會(huì)、生活、科技緊密相連的自然科學(xué)，要注重化學(xué)與現(xiàn)實(shí)的對(duì)話，體現(xiàn)化學(xué)走向社會(huì)的課程意識(shí)。要從生活中的化學(xué)現(xiàn)象、化工生產(chǎn)中的實(shí)例、化學(xué)研究進(jìn)展視角切入，展開(kāi)試題情境原創(chuàng)，考查學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（一）從生活變遷視角創(chuàng)設(shè)試題情境，考查分析問(wèn)題能力

日常生活中的“開(kāi)門(mén)七件事”（柴、米、油、鹽、醬、醋、茶）均與化學(xué)知識(shí)密切相關(guān)，化學(xué)已經(jīng)滲透到我們生活的每個(gè)角落。圍繞其中的某一事件作為試題情境素材來(lái)源，可從不同角度來(lái)考查學(xué)生對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的理解和化學(xué)問(wèn)題的分析解決能力，有助于學(xué)生形成“化學(xué)源于生活又服務(wù)于生活”的理念，同時(shí)能激發(fā)熱愛(ài)家鄉(xiāng)的情感。

【例5】土灶是我國(guó)古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，它通常以木柴、秸稈為燃料。目前，我市農(nóng)村仍有使用土灶做飯的習(xí)慣。小科和小思在爺爺家看到不能移動(dòng)的土灶（如圖1），對(duì)土灶產(chǎn)生了好奇，了解到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示：木柴添加通道與煙囪相連，通風(fēng)道與木柴添加通道通過(guò)中間鐵柵連通。于是分別設(shè)計(jì)了移動(dòng)式土灶（如圖3和4）。

（1）為使木柴充分燃燒，移動(dòng)式土灶設(shè)計(jì)更合理的是____________（填“3”或“4”）;

（2）土灶設(shè)計(jì)煙囪的作用是____________;

（3）資料顯示：1千克干木柴在土灶中燃燒，能產(chǎn)生約12.5克固體粉塵。圍繞土灶的存在與廢止，產(chǎn)生了不同的觀點(diǎn)，選出你認(rèn)同的一種觀點(diǎn)

（填字母）。

A.會(huì)產(chǎn)生粉塵污染，應(yīng)禁止使用土灶

B.可利用木柴和秸稈做燃料，應(yīng)大力推廣土灶

C.大氣有一定的自凈能力，少量使用土灶不會(huì)影響大氣質(zhì)量

（4）干木柴的主要成分是纖維素[（C6H10O5）n]，纖維素在空氣中完全燃燒的化學(xué)方程式為：

（C6H10O5）n+6nO2 [點(diǎn)燃] 6nCO2+5nH2O。

若干木柴中纖維素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.5%，則4000克干木柴中的纖維素完全燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳多少克？

【情境剖析】本題情境來(lái)自于真實(shí)的生活實(shí)例，試題情境形式新穎，有利于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中的化學(xué)，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。本題以農(nóng)村還在使用的土灶為情境，試題設(shè)問(wèn)體現(xiàn)了化學(xué)與物理學(xué)科的有機(jī)整合，將“方案選擇、原理解釋、觀點(diǎn)論證、化學(xué)方程式計(jì)算”四個(gè)方面結(jié)合在一起，將學(xué)科核心概念與日常生活的情境相融合，有助于學(xué)生關(guān)注生活的良好習(xí)慣養(yǎng)成。通過(guò)多角度展現(xiàn)日常生活與化學(xué)知識(shí)的廣泛聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生參與包粽子、燒土灶的實(shí)踐活動(dòng)，喚起對(duì)傳統(tǒng)文化的了解和認(rèn)可，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，幫助學(xué)生提高熱愛(ài)生活、崇尚科學(xué)的意識(shí)。由于生活實(shí)際素材多來(lái)源于現(xiàn)實(shí)中的常識(shí)、經(jīng)驗(yàn)或網(wǎng)絡(luò)新聞報(bào)道，故使用這類(lèi)情境材料命題時(shí)，要特別注意多方面核實(shí)材料的真實(shí)性和原理的科學(xué)性。

（二）從物質(zhì)轉(zhuǎn)變視角創(chuàng)設(shè)試題情境，考查解決實(shí)際問(wèn)題能力

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中往往蘊(yùn)含著豐富的化學(xué)知識(shí)和原理，是人類(lèi)活動(dòng)與自然現(xiàn)象的有機(jī)融合，是對(duì)真實(shí)人類(lèi)活動(dòng)的加工與改造，有助于提升化學(xué)核心素養(yǎng)。利用生產(chǎn)實(shí)際中的化學(xué)物質(zhì)制取、提純、含量測(cè)定及相關(guān)環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)試題情境，能夠考查學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握、應(yīng)用和遷移能力。

【例6】北宋沈括在《夢(mèng)溪筆談》中記載了用“苦泉水”制取銅的方法，其主要生產(chǎn)流程如圖所示。下列解釋合理的是（）

A.①通過(guò)蒸發(fā)溶劑可獲得晶體

B.②是通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)獲得銅

C.③所得硫酸銅溶液一定是飽和的

D.④說(shuō)明鐵元素變成了銅元素

【例7】目前，全球平均氣溫較工業(yè)化前已上升了1.1 ℃，其主要原因是自然界中的碳平衡被破壞。2020年9月22日，我國(guó)政府承諾：中國(guó)將力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)CO2排放達(dá)到峰值，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，即通過(guò)各種方式抵消排放的CO2量，重新實(shí)現(xiàn)碳平衡。如圖是碳循環(huán)和碳中和策略的示意圖。

（1）在自然界的碳循環(huán)中，消耗二氧化碳的主要途徑是____________。

（2）人類(lèi)進(jìn)入工業(yè)化社會(huì)后，化石燃料的大量使用是碳平衡被破壞的主要原因之一。對(duì)此可采取的碳中和策略②有____________。

（3）要實(shí)現(xiàn)我國(guó)政府提出的目標(biāo)，除圖中策略外，還可用化學(xué)方法人工捕獲，如將空氣通入氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成碳酸鉀和水。寫(xiě)出用氫氧化鉀捕獲CO2的化學(xué)方程式____________。

（4）2020年12月下旬，我國(guó)部分地區(qū)出現(xiàn)多年未遇的極寒天氣，因此有人質(zhì)疑：今年天氣這么冷，地球氣溫真的在上升嗎？對(duì)于這樣的質(zhì)疑，你是否認(rèn)同？并說(shuō)明理由。

【情境剖析】?jī)傻涝囶}均以生產(chǎn)實(shí)際問(wèn)題為背景展開(kāi)情境創(chuàng)設(shè)，通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的解決達(dá)到考查學(xué)生學(xué)以致用的能力。例6以我國(guó)古代“苦泉水”制取銅的生產(chǎn)流程為載體，考查化學(xué)知識(shí)在該流程中的應(yīng)用。例7以我國(guó)政府在應(yīng)對(duì)氣候變化的承諾為背景，圍繞自然界“碳循環(huán)”與人類(lèi)實(shí)踐活動(dòng)“碳中和”展開(kāi)情境創(chuàng)設(shè)，將化學(xué)和生物知識(shí)融為一體，將科學(xué)論證方法應(yīng)用于解決氣候變化。試題將人類(lèi)實(shí)施碳中和的策略嵌入到自然界碳循環(huán)之中，使得實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)該順應(yīng)大自然的變化規(guī)律，加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。

三、創(chuàng)設(shè)史實(shí)和實(shí)驗(yàn)探究情境

試題情境的創(chuàng)設(shè)可以從化學(xué)發(fā)展歷程中的典型事件、科學(xué)家杰出貢獻(xiàn)、借助實(shí)驗(yàn)手段獲取數(shù)據(jù)以及現(xiàn)代化學(xué)研究進(jìn)展等視角切入，考查學(xué)生科學(xué)探究能力。

（一）從化學(xué)史實(shí)視角創(chuàng)設(shè)試題情境，考查論證推理能力

以化學(xué)發(fā)展史作為試題情境來(lái)源具有取材經(jīng)典、邏輯縝密、科學(xué)性強(qiáng)的多重優(yōu)點(diǎn)，可使學(xué)生在了解化學(xué)知識(shí)產(chǎn)生、發(fā)展、演變的過(guò)程中，得到科學(xué)研究精神和科學(xué)研究方法等方面的啟迪。圍繞化學(xué)發(fā)展過(guò)程中的核心概念、重要原理創(chuàng)設(shè)試題情境，有利于考查論證推理能力。

【例8】1783年，拉瓦錫利用如圖裝置探究水的組成：往A杯中滴加少量的水，水通過(guò)灼熱的鐵管時(shí)發(fā)生汽化，水蒸氣與灼熱的鐵反應(yīng)，生成了一種黑色固體（Fe3O4）和“可燃空氣”，將氣體通過(guò)放在冷水中的銅管，在B裝置中收集到純凈的可燃空氣。最終，拉瓦錫證明了水是由兩種元素組成的。

（1）將氣體通過(guò)放在冷水中的銅管，目的是除去____________;

（2）將B裝置收集到的可燃空氣在氧氣中點(diǎn)燃，生成了水。可燃空氣的名稱(chēng)是____________;

（3）若該實(shí)驗(yàn)中生成的黑色固體質(zhì)量為m1，可燃空氣的質(zhì)量為m2，可燃空氣完全燃燒生成水的質(zhì)量為m3，如果水是由“氧元素”和“可燃空氣元素”組成的，則m1、m2、m3三者應(yīng)滿足的關(guān)系是____________。

【情境剖析】本題圍繞著化學(xué)發(fā)展過(guò)程中的某一重要事件展開(kāi)情境創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生感受核心概念的演變過(guò)程和科學(xué)研究方法在推動(dòng)化學(xué)學(xué)科發(fā)展中的作用，體會(huì)化學(xué)家在科學(xué)發(fā)展中的杰出貢獻(xiàn)。以拉瓦錫探究水的組成這一經(jīng)典實(shí)驗(yàn)為情境，將運(yùn)用質(zhì)量守恒定律解決問(wèn)題的思維方法隱含其中，既考查了基礎(chǔ)知識(shí)，又凸顯了運(yùn)用定量實(shí)驗(yàn)研究化學(xué)問(wèn)題的思想方法。這類(lèi)試題情境的創(chuàng)設(shè)可以從三個(gè)方面展開(kāi)：一是圍繞某位化學(xué)家在推動(dòng)化學(xué)發(fā)展中所做出的某個(gè)業(yè)績(jī)創(chuàng)設(shè)情境，促進(jìn)并加深對(duì)相關(guān)的重要化學(xué)概念、規(guī)律和理論的理解;二是圍繞一位或一組化學(xué)家發(fā)現(xiàn)或探究化學(xué)規(guī)律的過(guò)程創(chuàng)設(shè)情境，領(lǐng)會(huì)探究過(guò)程中的化學(xué)思想或方法，了解化學(xué)發(fā)展對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和科技的影響;三是圍繞我國(guó)古代在化學(xué)方面的成就創(chuàng)設(shè)情境，增強(qiáng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)熱情。

（二）從科技成果視角展開(kāi)試題情境創(chuàng)設(shè)，考查遷移應(yīng)用能力

要關(guān)注化學(xué)學(xué)科最新發(fā)展成就，圍繞化學(xué)學(xué)科在推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步中所取得的成就創(chuàng)設(shè)情境，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的認(rèn)識(shí)，考查學(xué)生信息閱讀、理解和遷移應(yīng)用能力。

【例9】2021年4月，我國(guó)科學(xué)家首次合成的鈾?214，是目前已知質(zhì)量最小的鈾原子。其相對(duì)原子質(zhì)量為214，質(zhì)子數(shù)是92。則鈾?214原子的核外電子數(shù)為（）

A.92B.122 C.214 D.306

【例10】二氧化碳的資源化利用是實(shí)現(xiàn)碳減排的重要途徑。以下是一種實(shí)現(xiàn)二氧化碳轉(zhuǎn)化為重要原料二甲醚（化學(xué)式為C2H6O）的途徑：

（1）轉(zhuǎn)化①是二氧化碳與一種常見(jiàn)單質(zhì)反應(yīng)生成甲醇和水，這種單質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)___________;

（2）轉(zhuǎn)化②是甲醇發(fā)生分解反應(yīng)生成二甲醚和水，反應(yīng)中生成二甲醚和水的分子數(shù)之比為_(kāi)___________

____________。

【情境剖析】例9以我國(guó)科學(xué)家鈾?214原子合成為試題情境，考查學(xué)生的原子結(jié)構(gòu)知識(shí)。例10以“碳減排”中二氧化碳資源化利用為情境，引導(dǎo)學(xué)生分析該過(guò)程中的化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題的能力。這類(lèi)試題情境的創(chuàng)設(shè)要著重選擇在化學(xué)發(fā)展歷程中起過(guò)重要作用或影響的我國(guó)當(dāng)代化學(xué)家、化學(xué)發(fā)展的最新成就，并能與初中化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容相銜接，著力激發(fā)學(xué)生學(xué)好化學(xué)的熱情，體會(huì)化學(xué)學(xué)科對(duì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用。

（三）從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)視角創(chuàng)設(shè)試題情境，考查科學(xué)探究能力

以學(xué)生未知的實(shí)驗(yàn)素材創(chuàng)設(shè)試題情境，考查學(xué)生的科學(xué)探究能力，有利于培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神。

【例11】鋼絲棉是一種由低碳鋼制成的細(xì)絲，直徑約0.0125 mm～0.0189 mm。小科利用鋼絲棉探究鐵制品銹蝕的條件，實(shí)驗(yàn)如下：①取3個(gè)50 mL 活塞潤(rùn)滑性良好的注射器，檢查氣密性后備用;②稱(chēng)取3團(tuán)等質(zhì)量的鋼絲棉（每團(tuán)體積約為6 cm3），A保持干燥，B用少量蒸餾水潤(rùn)濕，C用少量食鹽水潤(rùn)濕，分別放入甲、乙、丙注射器中;③移動(dòng)活塞，使它們均處于46 mL刻度處，再用橡皮帽封住注射孔（如下圖所示）;④每隔一定時(shí)間，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表。

[ 5分鐘 20分鐘 1小時(shí) 5小時(shí) 甲 無(wú)現(xiàn)象 無(wú)現(xiàn)象 無(wú)現(xiàn)象 無(wú)現(xiàn)象 乙 出現(xiàn)少許銹斑，活塞未明顯移動(dòng) 出現(xiàn)明顯銹斑，活塞移動(dòng)少許 銹斑增多，活塞移動(dòng)明顯 銹蝕嚴(yán)重，活塞處于 39 mL刻度處 丙 出現(xiàn)明顯銹斑，活塞移動(dòng)少許 銹斑增多，活塞移動(dòng)明顯 銹蝕嚴(yán)重，活塞處于 39 mL刻度處 銹蝕嚴(yán)重，活塞處于 39 mL刻度處 ]

（1）檢查注射器氣密性：先用橡皮帽封住注射孔，用手向外拉動(dòng)活塞，放手后觀察到____________，則氣密性良好;

（2）比較乙、丙實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得到的結(jié)論是____________;

（3）鋼鐵生銹還需要氧氣，請(qǐng)你利用本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________。

【情境剖析】本題以學(xué)生不了解的鐵生銹探究過(guò)程為載體創(chuàng)設(shè)情境，將探究要素放在真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中考查。以鐵生銹探究過(guò)程中裝置的組裝、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的獲得以及探究空氣中氧氣含量的計(jì)算，考查了科學(xué)探究中的獲得結(jié)論和進(jìn)行解釋等要素。

總之，只有將化學(xué)知識(shí)和基本概念和原理放在真實(shí)情境之中，立足于化學(xué)課標(biāo)、學(xué)科特征和學(xué)科史實(shí)，緊密聯(lián)系生活實(shí)際、生產(chǎn)實(shí)踐、科技發(fā)展，創(chuàng)設(shè)富有挑戰(zhàn)性的真實(shí)試題情境，才能考查學(xué)生的高階思維能力，進(jìn)而甄別初中化學(xué)必備知識(shí)、關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)的優(yōu)劣。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯：楊強(qiáng)）