云南省玉溪市教科所 王文亮 653100
摘要:“科学探究与创新意识”是普通高中课程标准规定的培养学生化学学科核心素养之一。对学生“化学实验与探究能力”的考查及全面检测化学科学素养也是高考化学考纲考核目标及要求的重要方面。本文对高考化学实验探究题的命题设计进行分析,提出以下内容。
关键词:高考化学;实验探究;命题设计;探析
引言:化学是一门以实验为基础的科学,实验是测定物质组成与结构、研究性质及变化规律、实现物质分离与提纯等的重要方法与手段,在化学教学中有不可替代的教育功能与地位。高考是我国的国家级考试,有统一的课程标准、考试大纲和考试说明,不论是地方命题还是教育部考试中心组织命题,化学实验探究题均是必考题型之一。但是通过多年对该类型试题考试数据的统计显示其难度均小于0.5,就是得分率比较低。因此,提高实验与探究教学质量在一定程度上是高中化学教学过程后续发展研究的重点所在。
1.化学实验探究题考查的必然性
2017年普通高中课程标准把“素养4 科学探究与创新意识”列为化学学科核心素养与课程目标。把“主题1 化学科学与实验探究”列为“(一 )必修课程”内容,并规定了18个学生必做实验。2018年高考化学考试大纲把“了解科学探究的基本过程,学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法。认识化学是以实验为基础的一门科学”,“化学实验”列为“Ⅱ. 考试范围与要求”中的“必考内容”。 因此,化学实验探究题是高考化学必须命制的重要题型之一。
2.化学实验探究题在理综试卷中的表现形式及位置
三套全国理综试卷中的化学实验探究题均安排为Ⅱ卷中的26小题,分值14-15分。还会有少部分相关的内容分散渗透在选择、无机综合、有机合成、无机化学工艺等题型中补充考查。
3.化学实验探究题情景的创设方式
真实、具体的问题情景是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台,可为学生化学学科核心素养提供真实的表现机会,因此,化学实验探究题很重视创设真实且富有价值的问题情景,促进学生学生化学学科核心素养的形成和发展。一般采用真实的STSE问题或化学史等有价值的情景素材。如:
(1)“26.(15分)凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量……。”(2017年全国Ⅰ卷理综化学)。
(2)“26.(14分)水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示:……。”(2017年高考全国Ⅱ卷理综化学)。
(3)“26.(14分)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:……。”(2017年高考新课标Ⅲ卷理综化学)。
以上2017年全国考试中心统一命制的三套提供全国不同地区选用的试题,均是以STSE真实情景为测试载体,试卷中所有试题都在陌生环境下考查熟悉的问题,在熟悉的情景下采用新颖的设问,强化了对考生信息加工及思维能力的考查。
4.化学实验探究题的设计思路
化学实验探究题充分融合“情景”、“问题”和“知识”的关系,“情景”是与STSE紧密结合的情景,“问题”是真实、有价值的问题,“知识”是解决问题的工具,在解决化学问题的过程中,运用化学原理和科学方法,设计方案,初步达到实践科学探究的目的,以实现对学生核心素养的测试。
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开放探究实验设计题要关注下列教学内容:
①以气体制备、性质为主线,设计思路集中在气体制备、分离提纯、检验、尾气处理,以及由气体制备新物质等,涉及仪器选择、装置连接等,处理异常现象及将定量引入定性实验中;
②以物质氧化性和还原性为主线,设计探究实验;
③以生活中常见物质为线,探究其成分。如探究变质的苏打粉成分,可以设计多种探究方案。
实验探究题选择具有探究价值的命题点开展有实际意义的探究活动,在物质制备、提纯、含量测定和生产流程、环保及物质性质探究等过程中,考查考生的科学探究能力、基本思想方法和化学观。
5.化学实验探究题考查设计的具体程序
一般是紧扣科学探究的“提出问题”、“猜想与假设”、“制定计划”、“进行实验”、“收集证据”、“解释与结论”和“表达以交流”基本过程中的某几个步骤来展开设问考查。主要有:
(1)评价“提出问题”、“猜想与假设”的合理性、科学性及所“制定计划”的可行性。或要求考生自己“提出问题”、进行“猜想与假设”、“制定计划”展开实验与探究;
(2)要求考生对所“收集证据”的真、伪进行分析判断做出取舍后再作答;
(3)更多的是关于“进行实验”步骤中的涉及的药品,气体的收集,物质检验、分离和提纯、溶液的配制、事故的预防和处理、控制实验条件及实验现象的预测等方面进行考查设问;
(4)“解释与结论”就是运用化学基本概念、化学反应原理等基础知识进行分析或处理实验数据、得出正确结论;
(5) “表达以交流”就是采用语言文字、元素符号、化学反应方程式、电极反应式、结构及结构简式等化学用语来回达上述各步骤中的设问。
6.化学实验探究题考查所涉及的高频知识点
对近三年全国高考化学实验探究试题的初步统计分析,其设问考查所涉及的知识内容方面大致是:
(1)实验装置(仪器)的名称。(2)分析实验装置(仪器)的作用。(3)实验基本操作、基本操作的名称。(4)分析加入试剂的作用(目的)。(5)描述实验现象。(6)分析判断要加入的物质。(7)分析实验操作、措施的目的。(8)设计实验方案。(9)计算产率。(10)分析实验误差。(11)分析产生误差的原因。(12)分析实验产生的副产品或杂质。(13)分析反应原理、判断反应产物。(14)分析实验操作的正误。
结束语:认知心理学家布鲁纳认为:“如果学生知道了一门学科的基本结构或它的逻辑组织,就能理解这门学科”。因此,教学中只有师生能超前了解高考化学实验探究题的逻辑组织,做到心中有数,才能起到知己知彼百战不殆,提高教学效率的作用。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准.人民教育出版社,2017.
[2]中华人民共和国教育部考试中心.2018年高考考试大纲(化学).人民教育出版社,2018.
[3]鲁成涛.高中化学实验探究题的分析及复习策略研究.中学生数理化.教研版,2015(9).
[4]刘春霞.高中化学实验探究题分析及复习策略.中学教学参考,2014(8).
[5]张庆林.当代认知心理学在教学中的应用.西南师范大学出版社,1998(4).
论文作者:王文亮
论文发表刊物:《文化研究》2018年第2期
论文发表时间:2018/4/16
标签:化学论文; 化学实验论文; 科学论文; 设问论文; 素养论文; 情景论文; 物质论文; 《文化研究》2018年第2期论文;