由一道化學(xué)中考試題引發(fā)的教學(xué)反思

繆徐

摘要：?以一道化學(xué)中考試題解答中的典型錯(cuò)誤為例，反思日常教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出并闡釋了“提高教師自身的教學(xué)站位、加強(qiáng)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)、關(guān)注學(xué)生表達(dá)能力的提升”等教學(xué)建議。

關(guān)鍵詞：?中考試題;?鋼鐵腐蝕;?教學(xué)反思;?思維能力;?表達(dá)能力

文章編號(hào)：?1005-6629（2021）09-0041-04

中圖分類號(hào)：?G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?B

2019年11月，教育部下發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)初中學(xué)業(yè)水平考試命題工作的意見(jiàn)》明確指出：?考試命題要引導(dǎo)教師積極探索基于情境、問(wèn)題導(dǎo)向、深度學(xué)習(xí)、高度參與的教育教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮考試對(duì)推動(dòng)教育教學(xué)改革、提高學(xué)生綜合素質(zhì)、促進(jìn)學(xué)生全面健康成長(zhǎng)的導(dǎo)向作用。這充分體現(xiàn)了以“考”引“改”的內(nèi)涵，由此聯(lián)想到由中考試題的命制或解答進(jìn)一步反思課堂教學(xué)的價(jià)值?，F(xiàn)以一道化學(xué)中考試題為例，談幾點(diǎn)反思體會(huì)。

1??試題及其解答情況呈現(xiàn)

2020年蘇州市化學(xué)中考試卷28題中有兩個(gè)著眼素養(yǎng)考查、問(wèn)題情境新穎但得分率極低的小問(wèn)：

鋼鐵的腐蝕是重要的研究課題。

[知識(shí)回顧]用如圖所示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行鐵釘腐蝕的研究。一段時(shí)間后試管A、?B中鐵釘

幾乎沒(méi)有生銹，而試管C中鐵釘明

顯銹蝕，試管D、?E中鐵釘嚴(yán)重銹蝕。

（知識(shí)回顧到拓展延伸之間的四個(gè)問(wèn)題略）

[拓展延伸]研究水樣的pH、水中溶解氧濃度與鋼鐵腐蝕速率的關(guān)系。查閱相關(guān)文獻(xiàn)

得到如下資料。

（5）?上圖表示水樣溫度22℃、氧含量6mL·L-1時(shí)，鋼鐵腐蝕速率與水樣pH的關(guān)系。

當(dāng)pH<4時(shí)，鋼鐵腐蝕速率明顯增大的原因是????????。

（6）?下圖表示溫度22℃、pH=7時(shí)，鋼鐵腐蝕速率與水中溶解氧濃度的關(guān)系。當(dāng)溶解氧超過(guò)20mL·L-1時(shí)，鋼鐵腐蝕速率明顯下降的原因可能是????????。

問(wèn)題（5）的答案是：?鋼鐵與水樣中的酸（H+）發(fā)生反應(yīng)。學(xué)生答題中的主要錯(cuò)誤有三

類：?一是單純讀圖，未說(shuō)明原因——酸（H+）能加快鋼鐵的銹蝕/酸性越強(qiáng)（H+越多），鋼鐵的銹蝕越快;二是指向不明，表達(dá)含糊——酸性溶液中，鐵易反應(yīng)/在酸性環(huán)境中，與鐵反應(yīng)快/酸性強(qiáng)，易與鐵反應(yīng);三是話說(shuō)半句，未能到點(diǎn)——酸（H+）與鐵接觸（接觸未必就是反應(yīng)）。

問(wèn)題（6）的答案是：?鋼鐵表面生成致密的氧化膜，阻礙了氧氣、水與鋼鐵的接觸。學(xué)生答題中的典型錯(cuò)誤：?鐵已經(jīng)全部反應(yīng)完，不能再繼續(xù)反應(yīng);氧氣已經(jīng)飽和，無(wú)法再溶于水，也無(wú)法與鐵接觸;氧氣濃度過(guò)大，過(guò)量的氧氣以一層氣膜的形式覆蓋在鐵的表面，阻礙了鐵與水的接觸等。

2??由試題引發(fā)的教學(xué)反思

學(xué)生在試題解答中所暴露出的問(wèn)題主要集中在思維和表達(dá)兩個(gè)方面。問(wèn)題出現(xiàn)在學(xué)生身上，根源還在教師這里。因此，我們很有必要針對(duì)存在的問(wèn)題，反思教學(xué)的不足，探尋應(yīng)對(duì)策略。

2.1??提高教師自身的教學(xué)站位

提高教師自身的教學(xué)站位，并不是要增加教學(xué)的寬度和深度，將高中化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容提前到初中來(lái)教;也不是增加教學(xué)的難度，將教學(xué)目標(biāo)拔高到教師自身對(duì)教學(xué)內(nèi)容理解的程度，而是包含以下兩層意思：

一是教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)，不能僅僅停留在初三學(xué)生的認(rèn)知水平上，而是要對(duì)教學(xué)內(nèi)容有一個(gè)系統(tǒng)的貫穿性的認(rèn)識(shí)。對(duì)于鋼鐵的腐蝕，初中生的認(rèn)識(shí)要求較為淺顯，只要求他們明白：?鐵生銹的實(shí)質(zhì)是鐵與氧氣、水等物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，酸和鹽的存在能加速鐵的銹蝕。作為教師就不能停留在這樣的水平上，而應(yīng)對(duì)鐵等金屬的銹蝕有一個(gè)站位較高的理解：?金屬的腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，電化學(xué)腐蝕又分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕（初中生對(duì)鐵腐蝕的認(rèn)識(shí)重點(diǎn)是吸氧腐蝕）。酸的存在，能加速鐵的析氫腐蝕;鹽的存在能加速鐵的吸氧腐蝕。站在這樣的認(rèn)識(shí)高度去審視試題中第2張圖所示的鐵的腐蝕，我們就會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)——按照pH依次減小的順序，鐵的腐蝕分成了三個(gè)階段：?吸氧腐蝕為主（pH>7）→析氫腐蝕、吸氧腐蝕都存在（4

二是教師能從較高的教學(xué)站位上，精準(zhǔn)地控制好教學(xué)的邊界。在探究鐵生銹的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，引入化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的不同、析氫腐蝕和吸氧腐蝕的區(qū)別固然沒(méi)有必要，但在分析那根用酸浸過(guò)的鐵釘銹蝕很嚴(yán)重的原因時(shí)可以插入一個(gè)問(wèn)題：?為什么將鐵釘用酸浸過(guò)之后放置到一支敞口的試管里，而不是將鐵釘完全浸沒(méi)在該酸溶液中？這個(gè)問(wèn)題是從析氫腐蝕與化學(xué)腐蝕的不同角度提出的，還沒(méi)涉及兩種腐蝕的具體內(nèi)容，學(xué)習(xí)內(nèi)容的延伸沒(méi)有超出學(xué)生的知識(shí)范圍，教學(xué)邊界把握得比較好。如果教學(xué)中有了這樣的插問(wèn)，學(xué)生在完成問(wèn)題（5）的時(shí)候就會(huì)清晰和輕松許多。

登高才能望遠(yuǎn)，居高才能臨下，只有站位高了，教師才能妥善處理好知識(shí)的科學(xué)性和認(rèn)識(shí)的階段性之間的關(guān)系。因此，初中化學(xué)教師應(yīng)該放一套高中化學(xué)教材甚至大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)教材在身邊，以備“登高”時(shí)翻閱溫習(xí)。

2.2??加強(qiáng)學(xué)生思維能力的培養(yǎng)

對(duì)于前文試題中的問(wèn)題（6），好多學(xué)生想不明白：?為什么在溫度和溶液酸堿度恒定的情況下，水中溶解氧濃度越高，鐵被腐蝕的速率反而會(huì)明顯下降？原因在于他們的思考受到了鐵銹疏松、氧氣含量越大鐵銹蝕得越快等常規(guī)思路的束縛。學(xué)生思維受阻、受縛的現(xiàn)實(shí)提醒我們：?課堂教學(xué)既要有知識(shí)的傳授，更要有思維能力的培養(yǎng)。然而，學(xué)生思維能力的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，就試題的解答而言，必須抓好“看得懂”“聯(lián)得上”“想得到”等幾個(gè)環(huán)節(jié)。

要讓學(xué)生“看得懂”，必須培養(yǎng)學(xué)生的讀文識(shí)圖能力。前文試題中第2、3張圖中，除了“相當(dāng)于溶解空氣達(dá)到飽和”這句話對(duì)題目的分析解答有些干擾之外，其他圖文的識(shí)別難度不算大。然而，有些試題圖文的隱含性較強(qiáng)，如水熱分解可得氫氣，高溫下水分解體系中微粒含量與溫度的關(guān)系如圖1所示。圖中曲線A、?B對(duì)應(yīng)的微粒依次是????????（填符號(hào)）。對(duì)于這一類圖文，教師要給學(xué)生提供認(rèn)識(shí)的機(jī)會(huì)，并給予適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ笇?dǎo)：?首先，觀察H2O的含量變化——從2000℃（溫度數(shù)值是估值，下同）時(shí)開(kāi)始減少，至4500℃時(shí)變?yōu)榱?其次，觀察H2、?O2的含量變化——H2O開(kāi)始減少時(shí)，H2、?O2逐漸增多，但溫度達(dá)到3500℃之后，隨著溫度的升高，H2、?O2又逐漸減少直至為零;然后，觀察A、?B含量的變化——隨著H2O的減少和溫度的升高而增多，當(dāng)溫度達(dá)到4000℃或高于4000℃時(shí)含量保持不變，且A的含量是B的兩倍。

圖1??高溫下水分解體系中微粒含量與溫度的關(guān)系圖

要讓學(xué)生“聯(lián)得上”，必須培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)的串聯(lián)能力。畢華林教授認(rèn)為，學(xué)生解決問(wèn)題的過(guò)程，就是依據(jù)問(wèn)題線索從頭腦中檢索提取相應(yīng)的知識(shí)信息，然后加工這些信息去尋找解決問(wèn)題策略的過(guò)程。學(xué)生頭腦中的知識(shí)線索是否清晰，聯(lián)系是否緊密，直接影響學(xué)生問(wèn)題解決的能力水平[2]。鋼鐵的銹蝕，不僅涉及鐵的性質(zhì)，還涉及氧氣、酸、堿、鹽的性質(zhì)，如果這些知識(shí)在學(xué)生腦海中脈絡(luò)清晰，他們?cè)诮鉀Q問(wèn)題的時(shí)候就會(huì)迅速“聯(lián)網(wǎng)”。所以，在日常教學(xué)中教師要引導(dǎo)學(xué)生積極參與知識(shí)的串聯(lián)與并網(wǎng)活動(dòng)，讓他們?cè)诨顒?dòng)中體驗(yàn)“知識(shí)樹(shù)”的生長(zhǎng)。

要讓學(xué)生“想得到”，固然要有程式化的思維模型的運(yùn)用，更要有思維方式的轉(zhuǎn)換、思維定勢(shì)的突破。前文中談到學(xué)生在回答問(wèn)題（6）的時(shí)候思維因定勢(shì)而受阻，如何“破阻”？首先，要意識(shí)到平時(shí)常用的思維方式今天“不靈”了，要有“回頭”的智慧和勇氣;接著，洞察鐵生銹的本質(zhì)（鐵和氧氣及水接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)），大膽預(yù)測(cè)鐵銹蝕速度放慢是受到了某種阻隔;然后，借鑒鋁表面有致密氧化膜的思維模型，推測(cè)溶解氧濃度過(guò)高時(shí)，鐵表面也會(huì)生成致密氧化膜阻礙鐵的進(jìn)一步銹蝕。上述“破阻”過(guò)程帶給我們的啟示是：?教學(xué)過(guò)程中教師不要把問(wèn)題講絕，不要將結(jié)論下死，要關(guān)注學(xué)生的洞察力和思維方式，借助學(xué)生洞察力的提高和思維方式的轉(zhuǎn)變，撬動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提升。

2.3??關(guān)注學(xué)生表達(dá)能力的提升

再來(lái)梳理一下前文所呈現(xiàn)的問(wèn)題（5）解答中出現(xiàn)的一部分典型錯(cuò)誤：?酸性溶液中，鐵易反應(yīng);在酸性環(huán)境中，與鐵反應(yīng)快;酸性強(qiáng)，易與鐵反應(yīng);酸（H+）與鐵接觸等等。其中，不乏與正確答案“擦肩而過(guò)”的錯(cuò)誤。為什么會(huì)與正確答案擦肩而過(guò)？原因在于這些學(xué)生書(shū)面表達(dá)能力有欠缺。因此，日常教學(xué)中教師要在學(xué)生思維能力的培養(yǎng)上下功夫的同時(shí)，還要在學(xué)生表達(dá)能力的提升上花力氣，努力讓學(xué)生做到理得順、說(shuō)得清、答得準(zhǔn)。

理得順，就是將已經(jīng)思考好的答題內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系理順，初步確定好表達(dá)的先后順序。說(shuō)得清，就是用比較清晰的思路將要表達(dá)的意思說(shuō)明白。答得準(zhǔn)，就是在觀點(diǎn)正確、表達(dá)清楚的基礎(chǔ)上，將答案送到問(wèn)題上去，避免表達(dá)的殘缺性。如前文中問(wèn)題（6）答案的組織，首先要說(shuō)明溶解氧濃度超過(guò)20mL·L-1時(shí)鐵表面會(huì)產(chǎn)生致密的氧化膜，還要說(shuō)明這種膜阻礙了鐵與水、氧氣的接觸，從而導(dǎo)致了鐵腐蝕速率的明顯下降。這樣，問(wèn)題的來(lái)龍去脈、前因后果都交代清楚了，表達(dá)自然也就到位了。

表達(dá)能力的提升不是教師報(bào)答案、學(xué)生背答案就能達(dá)成那么簡(jiǎn)單，它往往要和思維能力的培養(yǎng)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行。其間，要調(diào)動(dòng)學(xué)生獨(dú)立思考、充分表達(dá)，鼓勵(lì)學(xué)生相互評(píng)價(jià)、修改完善。以下列問(wèn)題第三空格的回答為例予以說(shuō)明。

1785年，拉瓦錫將水蒸氣通過(guò)紅熱的鐵制槍管將水轉(zhuǎn)化為氫氣，同時(shí)生成四氧化三鐵（如下圖所示），上述反應(yīng)的化學(xué)方程式為????????。

該反應(yīng)若生成1g氫氣，則理論上鐵制槍管應(yīng)增重????????g。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)槍管實(shí)際增

重比理論數(shù)值大，其可能的原因是????????。

從思維上看，要引導(dǎo)學(xué)生分析槍管增重的原因（槍管中的鐵與水中的氧結(jié)合生成了鐵的氧化物，導(dǎo)致槍管質(zhì)量增大）;再分析槍管實(shí)際增重超過(guò)理論值的原因（除了水中的氧以外，鐵還結(jié)合了另外的氧元素，氧元素從哪里來(lái)？根據(jù)紅熱的槍管所處的環(huán)境，學(xué)生應(yīng)該想到另外的氧來(lái)自空氣中的氧氣）。這樣的引領(lǐng)，有助于提高學(xué)生思維的有序性。

在表達(dá)上，可以讓一名學(xué)生先說(shuō)（寫(xiě)）出一個(gè)答案，然后再組織大家進(jìn)行討論與完善。假如有學(xué)生說(shuō)（寫(xiě)）出的答案是：?槍管與氧氣反應(yīng)。教師便可以此為基礎(chǔ)引領(lǐng)學(xué)生修改。修改完善過(guò)程中出現(xiàn)的答案大致有以下幾種：?槍管上的鐵與氧氣反應(yīng);槍管上的鐵與空氣中的氧氣反應(yīng);槍管外壁的鐵與空氣中的氧氣反應(yīng);槍管外壁的部分鐵與空氣中的氧氣反應(yīng);槍管外壁的部分鐵與空氣中的氧氣反應(yīng)導(dǎo)致槍管的進(jìn)一步增重等等。經(jīng)常給學(xué)生提供這樣的討論與完善的機(jī)會(huì)，有助于他們“字斟句酌”習(xí)慣的養(yǎng)成，幫助他們提高表達(dá)的準(zhǔn)確性和完整性。

義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)在評(píng)價(jià)建議部分曾指出，設(shè)計(jì)紙筆測(cè)驗(yàn)的試題，要依據(jù)“課程內(nèi)容”把握學(xué)習(xí)要求[3];評(píng)價(jià)結(jié)果能讓教師據(jù)此做出正確的決策以改進(jìn)教學(xué)[4]。因此，拋開(kāi)課程標(biāo)準(zhǔn)和素養(yǎng)要求，教學(xué)完全被中考試題牽著鼻子走的做法不可取。分析中考試題解答中暴露出的典型錯(cuò)誤，由此反思課堂教學(xué)中存在的問(wèn)題、尋求改進(jìn)策略的做法應(yīng)積極提倡。只有將課標(biāo)研讀、考試研究、教學(xué)反思有機(jī)結(jié)合起來(lái)，我們的教學(xué)才會(huì)取得事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]談小強(qiáng).?關(guān)于鋼鐵腐蝕的理論探討與實(shí)驗(yàn)分析[J].?化學(xué)教學(xué)，?2012，?（5）：?48.

[2]畢華林.?對(duì)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)與理解[J].?化學(xué)教學(xué)，?2021，?（1）：?3～9.

[3][4]中華人民共和國(guó)教育部制定.?義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S].?北京：?人民教育出版社，?2012：?40～41.