化学课程评价体现科学探究方法内容的命题构思，本文主要内容关键词为：构思论文,命题论文,评价论文,课程论文,化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
近年，科学探究方法是世界各国科学课程改革中流行使用的术语。知识经济时代是一个竞争而又充满学习、交流与合作化的时代，竞争与学习都要求学习者“学会如何学习”，“学会如何劳作”，“学会如何与他人共同生活”，“学会如何生存”皆是至关重要的。我国《国家教育课程改革纲要（试行）》特别强调，要改变课程过于接受学习，倡导学生主动参与，乐于探究；提倡探究式教学方法。随着《全日制义务教育化学课程标准（实验稿）》的颁布和相应的化学课程标准实验教科书的出版，化学课程教学将全面实施以探究式教学为主的多样化方法改革，这对传统的“接受式教学”方式构成了强有力的挑战。在这种背景下，以体现科学探究方法内容的命题方式，已成为试题的一个新亮点。探讨这些题目的构思，会对化学课堂教学的改革产生新的启示和推动。
1.从“身边的化学物质”取材，构建简单的“问题解决”题
让每一个学生以轻松愉快的心情去认识存在于我们身边的化学物质，从熟悉的生活情景中感受化学的重要性，了解化学与日常生活和社会的广泛联系，学会分析和解决与化学有关的简单问题是基础教育化学课程的重要任务，也是考核评价的重要内容。
例1 （广东省佛山市题）2002年3月11日一辆载有12t二甲苯的油槽车路经我市某镇，车辆突然破坏，二甲苯大量泄漏。二甲苯是一种有毒、易燃、挥发性、难溶于水的油状物，为避免泄漏的二甲苯对该镇造成污染，须立即清理并回收，下列措施恰当的是（ ）。
A.就地烧毁泄漏的二甲苯，彻底清除污染物
B.将二甲苯引入附近非饮用水河道，通过围拦油污的方法，抽取、过滤、回收
C.将泄漏的二甲苯就地掩埋，以防止该有毒蒸气向四处扩散
D.令事故1km范围内的居民搬迁
分析 类似二甲苯事件在社会生活中是经常发生的。从一个侧面说明化学与人类社会息息相关，它能引发学生积极探讨现实生活中化学问题的兴趣，学会如何提出要探究的问题，如何运用化学知识及其相关知识分析事件，探讨解决问题的几种可能性，并从中“学会关心、学会处事、学会与他人合作”共同解决问题。这既是科学探究方法的价值的所在，也是化学课程与社会相联系的人文精神的生动体现。本题告诉学生二甲苯是一种有毒、易燃、挥发性、难溶于水的油状物，那么，如何处理二甲苯泄漏的事故？命题者模仿事故处理过程提出的多种方案，建构4个选项，让学生运用二甲苯性质，综合考虑各种因素，分析每项措施的利和弊，然后作出正确的决策。
2.从实验事实出发，构建科学探究基本的“思维方法”应用题
科学探究能力的培养是一个循序渐进，逐步累积的学习过程。启蒙性的训练可认为是让学习者从事实出发，特别是从化学实验事实出发，主动进行由表及里的分析，并学会由现象到本质的推理方法，如正例与反例的方法、获得结论的方法、结论的应用方法等。从而，使学生在“做科学”的探究实践中，获得基本的思维方法和技巧。
例2 （北京西城区题）对实验事实进行分析，得出结论，并根据得出的结论推测同一类物质的性质，这是化学学习中应该学会的一种科学方法。请你仿照下表中的示例，以初中学过的酸、碱、盐的化学性质为例，填写所有空格（所填实验结论不能重复）：
3.运用化学史料，构建“提出科学探究假设，验证假设”题
“假设”是科学探究方法的重要特征之一。它是继问题提出之后，依据已有的化学相关资料、客观事实和科学理论，对探讨的化学问题所做出的一种或几种可能的猜想、设想、推测和判断。在探究式教学中，要求学习者根据已有事实，对当前要解决的问题，大胆地进行想像和推测，发表自己的见解，不仅是学习者一种强烈的探究意识的生动体现，而且是培养学生创造能力的重要环节。在这方面运用化学史实，让学生模仿科学家探索未知的思维方法，构建假设，验证假设，是科学探究方法训练的有效途径。
例3 （南京题）著名化学家罗伯特·波义尔（Robert Boyle）在一次实验中，不小心将盐酸溅到紫罗兰花瓣上，过一会儿，他惊奇地发现，紫色的花瓣上出现了红点。波义尔对这一意外的发现，作出了各种假设，经过多次实验验证，探究普遍规律，终于获得了成功。对紫罗兰花瓣遇盐酸变红的现象，你有哪些假设？请将你的各种假设和验证假设的实验方案填写在下表中。
分析 本题通过著名化学家罗伯特·波义尔的小故事，展示科学家是怎样捕捉化学现象深入思考；运用假设的方法进行科学探究活动，形成开放性作答题。它对改变当前教学过于接受式，提倡探究式、体验性学习，起着良好的导向作用。假设是在探讨问题开始之前的一种预先设想、大胆猜测。通常，构建假设包括两个基本成分：一是具有为数不多的实验事实和科学理论；二是推测性假定。本题列出“紫罗兰花瓣遇盐酸变红”是一个不争的事实，由此类推：除紫罗兰花瓣以外的花瓣遇盐酸是否也变红？或者运用演绎法提出：使紫色的花瓣上出现了红点是否只有盐酸一种酸有这个作用，硫酸、硝酸行不行？还可推测：除酸以外，如氢氧化钠等碱，是否也能使紫罗兰花瓣变红？等等。都是根据不很充足的事实进行的合理推测。显然，这样的假设提出，对活跃学生思维，发展创造性具有重要作用。
4.模仿科学探究的基本过程，构建探究环节中某种“问题解决”题
科学探究有两层含义，一是科学家的探究过程，二是教学或学习过程。前者为后者提供模式或模型，后者是对前者的模仿或模拟。因此，在教学中，模仿科学家进行科学探究的方式和基本过程进行探究式教学是重要的。实际上，命题者已在这方面作了有益的尝试，研究这些题目的构思，对当前化学课程改革，倡导实施以探究式教学为主的多种方式的教学活动，改革考试内容和方式，具有明显的导向作用。
例4 （上海题）某学生小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究。
（1）假设：该反应的气体产物全部是二氧化碳。
（2）设计方案：将一定量氧化铁在隔绝氧气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
（3）查阅资料：氮气不与碳、氧化铁发生反应，可用来隔绝氧气。
（4）实验：
（5）数据处理：经计算，参加反应的碳元素质量为0.48g，氧元素质量为0.96g……
（6）结论：根据数据处理结果，得出原假设不成立，理由是____。
分析 题目以研究课题形式提出，依据科学探究的基本过程，进行科学假设“碳还原氧化铁的气体产物全部是二氧化碳”。接下来，就是用什么方式来求证假设，这就需要进行方案设计，以指明反应条件和要求：在“隔绝氧气下”，“一定量氧化铁（3.2g）”，“过量炭粉（2g）”和“完全反应”；目的是“测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比”。接着，是如何在实际操作的层面满足这些要求，即查阅资料、实验、数据处理、结论。此题与往常题目比较，在结构上发生了根本性变革。学生要从全过程对题给条件、问题解决的目标进行概括提炼，体现知识和能力的融合。本题难点是要求学生说出“原假设不成立”的理由。
根据炭还原氧化铁的化学方程式可知：3.2gFe[，2]O[，3]完全还原为铁，计算需要0.36g碳，0.96g氧参加反应，才能使反应后产生的气体全部为CO[，2]。而实验测定，参加反应的碳为0.48g，氧为0.96g。这样，碳多了（0.48g-0.36g=）0.12g，它需要0.32g氧参加反应才能变为CO[，2]；而实验测得0.96g的氧是由3.2gFe[，2]O[，3]提供。这样，使得参加反应的元素中出现“碳多氧少”的情况，则气体产物中必有CO存在，由此，“该反应的气体产物全部是二氧化碳”的假设不成立。
5.提供事实，构建使学习者能运用一定科学探究程序，独立完成探究题
探究式教学不同于接受式教学，它非常强调学生的参与体验，重视以实验为基础的探究教学过程的建立。这个过程一般是依据一定的事实提出问题→进行科学假设或预测→设计实验步骤和方法验证假设→进一步地发展与应用。例5大体依据此过程设计。
例5 （广西题）某校化学课外活动小组在一次探究性实验中，将一种金属投入盛有水的烧杯中，发现反应剧烈并有大量气体生成。请根据上述实验现象探讨下列问题：
（1）根据所学知识推测该气体可能是____气体，并简述推测理由____。
（2）对你所推测的气体，试设计实验进行检验（写出简要的实验步骤、现象、结论）。
分析 本题作为开放性的探究式题目，具有一定代表性。首先，它以真实的实验事实作为探究问题的基础，即“将一种金属投入盛有水的烧杯中，发现反应剧烈并有大量气体生成”。学生可推知该金属是很活泼的，至于这种金属是什么金属并不重要，只要求理解活泼的该金属能跟水发生剧烈反应，并有大量气体生成。接着，进入探究的第二步，所生成的“大量气体”究竟是什么？据此进行科学猜想或设想几种可能性或称科学假设。所以，题目第一问“根据所学知识推测该气体可能是____气体”就是要让学生进行科学猜想，并根据金属活动性顺序去推论，或根据化学反应中的质量守恒定律进行推测。金属跟水反应产生的气体，只可能来自水，而水是由氢、氧元素组成，因此，产生的气体：可能是氢气；可能是氧气；可能是氢气或氧气，都应认为是合理假设。可能是氢气，因为活泼金属可以从酸中置换出氢气，推知该金属也可能从水中置换出氢气，这是最有说服力的，如果答可能是氢气，因为水由氢元素组成，所以有可能生成氢气；或答可能是氧气，因为水由氧元素组成，所以，有可能生成氧气；或答可能是氧气或氢气，因为水由氢、氧两种元素组成，所以有可能生成氢气或氧气等，都应认为是合理的推测。这样，第三步就要设计实验验证假设，这就是题目第二问要解决的问题。学生就可运用自己所熟悉的氧气、氢气知识来作答。即用排水集气法收集气体，再将燃着的木条伸入气体中，如气体燃烧或发生轻微爆鸣，则气体是氢气；如木条燃烧更旺则气体是氧气。
附部分题目答案：
例1 B；
例3：
例4 ①A铁架台，B试管；②排出容器内空气；③氧化铁跟炭反应，生成了CO[，2]，它与石灰水反应生成碳酸钙沉淀。（6）理由是反应后产生的气体若全部为CO[，2]，则需要0.36g碳，0.96g氧参加反应；而实际测定结果是“碳多氧少”，因此必有CO。