“3+理综”高考化学试题评述及展望,本文主要内容关键词为:化学试题论文,理综论文,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。
“3+理综”模式给高考改革注入了新的活力,为教学改革带来了新的气象。与“3+2”高考模式中的化学比较,“3+理综”高考模式中的化学在命题思想、考试目标、考试内容等多个方面都作了很好的尝试,形成了鲜明的特点。我们在侧重分析2000~2001年高考“理科综合能力测试”化学试题基础上,对试卷的构成、试题的特点及教学策略作一探讨,以期为高中化学教学和评价的改革提供参考。
一、“3+理综”高考模式中化学试题的比重和地位
对2000年和2001年的理科综合能力测试卷中各科的得分点作统计,化学学科的分数保持在40%左右。从表1中可以看出,2000年试卷中化学学科占总分比例略低于40%,2001年试卷中化学学科占总分比例略高于40%,我们认为这是理科综合测试命题过程的复杂性所带来的正常结果,没有理由以此来影响教学计划或调整教学内容。
表1 物理、化学、生物三科得分统计表
注:数据源于教育部考试中心统计分析报告。
两年的理科综合能力测试卷仍以学科内综合题占多数,跨学科综合形态出现的试题较少。2000年试卷中跨学科综合试题约64分,约占总分的24.6%,2001年试卷中跨学科试题85分,占总分的28.3%中,如表2所示。
表2 学科间综合试题涉及学科统计表
值得注意的是,两份试卷中出现的跨学科综合试题都是涉及到化学学科内容(物理与化学综合、化学与生物综合或3门学科间的综合),说明化学学科知识在编制跨学科综合题时常常起到“纽带”的作用。虽然两份试卷中出现的跨学科综合题大多属于“拼盘”式的综合,其中某一问题的解答仅需要调用单一学科知识就能完成,但也能充分地说明化学学科在考查跨学科理科综合能力中不可替代的重要地位。虽然,今后的理科综合能力测试中不能排除出现物理和生物两学科间的综合题,但我们认为化学学科在考查学科综合能力中的重要地位不会改变,这在很大程度上是由化学学科的内在要素(知识、方法等)所决定的。
二、“3+理综”高考模式中化学试题的基本特点
理科综合能力测试所涉及的化学试题,是在对“3+2”高考模式进行改革的基础上形成的,其基本特征主要表现在以下几个方面。
1.减少知识覆盖,淡化高考“热点”
“3+2”模式高考化学试题注重学科体系,强调学科能力,试卷力求全面,追求学科知识的覆盖率,也曾出现过一些相对固定的题型。为了应对这种模式,教学中不可避免地筛选出一些所谓的高考“热点”,复习过程中加以重点突破,反复演练,也收到了一定的效果。理科综合能力测试的导向之一是突出“能力中心”目标,减轻应试负担。不仅化学内容的题量大大减少,不再追求知识的覆盖面,而且两年的理科综合能力测试中有限的化学试题也并不都是中学化学学科的基础知识或主干知识,所谓的高考“热点”被淡化。
表3 2001~2002年理科综合能力测试中考查的化学学科内容点
我们认为,理科综合能力测试中的化学试题主要是以能力考查为主线,试题涉及的知识点根据某种(些)能力考查的需要而确定。为了能力考查的需要可以选择主干知识或非主干知识编制试题。这是理科综合能力测试遵循教学大纲,又不拘泥于教学大纲的具体体现。
在知识覆盖面不大的情况下,有时同一试卷中也有可能多次考到某一知识点。如在2001年理科综合能力测试中就有三处考查同分异构体概念。第12题中给出一种磷的结构式,要求判断它与白磷是否互为同分异构体,主要是以同分异构体概念考查考生对基础知识的理解能力;第14题给出苯和无机苯的结构简式,要求判断无机苯的二氯取化物有多少种,主要考查在相关情景中同分异构体概念的迁移能力;第27题给出了五种较复杂的芳香化合物的结构简式,要求判断哪几种互为同分异构体,主要是以同分异构体概念考查对物质结构式的观察和比较能力。
2 以实验为重点考查综合能力
自然科学是基于实验的科学,科学的概念、原理和规律离不开实验验证。重要的化学知识与实验“相伴而生”是现行高中教材的一个重要特点。理科综合能力测试突出了对实验现象、实验原理、实验设计等多方面的考查。2001年理科综合能力测试中涉及化学内容的试题有第6题、7题、8题、9题、10题、11题、12题、13题、14题、15题、26题中的(4)(5)小题、27、28、30题中的第(2)(3)小题,共123分,其中直接与实验相关的内容就达58分,占47.2%。其中第6题以碳酸钙跟醋酸反应为例侧重考查了实验现象的观察和分析能力,第7题从试剂保存角度考查了对化学实验常识和常规的了解程度,第9题以酸式滴定管为对象考查了对实验仪器的了解程度,第28题以实验制取氢气等常见气体为背景侧重考查了对实验现象的分析能力和实验设计及评价能力,第30题的(2)、(3)小题取用有机物结构简式推测的素材侧重考查了实验数据的分析和处理能力。
实验问题往往包含多学科的知识和方法,是构成综合题的重要来源,也是教学中值得关注的一个倾向。理科综合能力测试常常以实验基本内容进行学科内和学科间的综合,以达到考查理科综合能力的目的。以2001年理科综合能力测试第28题为例,试题从制取H[,2]的简易启普发生器装置有“随开随停”等特点切入,第(1)、(2)小题要求考生简要回答“为什么关闭弹簧夹时试管中液面会下降?”、“这种制气装置在加入反应物前,怎样检查装置的气密性?”考查了综合运用物理和化学两门学科知识解决问题的能力;第(3)、(4)小题要求考生选出适合用这种装置制取的气体、说明食盐跟浓硫酸反应制氯化氢气体能否用这种装置的理由,以此把化学学科内元素化合物与化学实验内容综合起来,考查了在新情境中分析和解决问题的能力。由于这道试题所含的信息多,有一定的陌生度和开放性,并要求考生用简练的文字予以表达,所以较好地考查了学生吸收和选择信息、加工和处理信息以及表述结果的能力。
以实验为重点考查综合能力是理科综合能力测试的基本特点,试题时常从以下几方面切入:①实验步骤的设计(最主要的是控制相关变量)和评价;②实验现象的观察和分析;③实验结果的解释和提炼等。具体到化学实验试题,一方面要考虑化学实验的基本内容,另一方面又要服从于全卷命题的统筹安排,与全卷中物理、化学和生物内容的实验试题考查的角度和侧重点有关。如2001年理科综合能力测试卷中,生物内容的实验试题(第25题)侧重考查了实验方案的设计和评价,物理内容的实验试题(第29题)侧重考查了实验仪器的选择和实验装置的连接,化学内容的实验试题侧重考查根据实验原理进行分析的能力。
3.实际应用性情境大幅度增加
分析两年的理科综合能力测试中的化学试题不难发现,问题情境与化学在生活、社会、科技中的应用密切联系,有的甚至成为解题的必备信息。以实际应用为背景来考查基础知识、基本技能、综合能力成为高考试题的一种重要形式。据统计,化学试题的应用性情境涉及生活、生产、科学研究和技术应用以及其他领域的一些热点问题(如能源、环境保护、医疗健康、化学诺贝尔奖等),其得分点分别占两年化学试题总分的61%和66%(见表4)。
表4 2001~2002年理科综合能力测试中应用性情境的试题分布
实际问题本身往往是一个综合性问题,解决这些问题的知识和方法也应该是综合性的。理科综合能力测试的要求不是对事物的局部或某个侧面进行分析描述,而是注重对事物整体的结构、功能和作用的认识,以及对事物变化的发展过程的分析。选取有应用背景的知识来命题,试题可以更好地达到考查解决实际问题能力的目的。
命题的素材常常是摸拟实际问题或直接取材于现实生活。一个典型的例子是2000年第26题,试题直接以“一种高效新型的燃料电池”为背景,指出“该燃料电池以熔融盐混合物作电解质、CO为阳极燃气、空气与CO[,2]混合气为阴极助燃气”,要求考生写出电极反应和总反应式。中学化学涉及的原电池,一般是在水溶液中发生的,电极反应式一般用H[,2]O、H[+]、OH[-]等来配平。但本题的燃料电池是在熔融碳酸盐中发生的反应,电极反应式要用CO[,3][2-]、CO[,2]来配平。由于问题背景与学生已有基础知识有较大的距离,分析和解决问题的过程有一定的思维跨度,需要作出拓展性的分析和创造性思考才能获得合理的答案,因而该题得分偏低。
我们认为,理科综合能力测试注重从化学视角考查和分析实际问题,有助于培养学生适应未来职业挑战和对有关的社会问题做出判断、决策的能力。
三、“3+理综”背景下的化学教学策略
重视能力和素质的考查是高考改革的主流,化学教学必须着眼整体,从教学观念、教学目标、教学方式诸方面推进教学改革。我们认为,“根据“3+理综”的特点和发展趋势,结合高中化学学科的教学实际,尤其应作好以下几方面的工作。
1.重视教学大纲和教材,立足于化学基础知识的理解和运用
知识是能力的载体,离开了知识的积累,能力也很难形成。“自然科学基本知识的理解能力”是理科综合能力测试目标之一。其中包括理解化学基本概念、原理和规律(如元素周期律、化学平衡移动原理等),定量描述自然科学的现象和规律(如应用数学方法处理化学问题、分析化学图像等),了解化学学科发展的最新成就和成果及其对社会发展的影响(如化学诺贝尔奖、化学新材料的合成和应用等)。两年来的理科综合能力测试卷中都非常重视化学学科基础知识的考查,其中的化学试题大多立足在对化学学科基本概念的理解和化学基本理论的运用层面之上,问题的复杂性和计算要求比“3+2”模式的高考化学题要低,属于教师观念中的“偏易题”、“常规题”。平时教学中应立足于教学大纲和教材,“回归基础”应扎扎实实地落实在日常教学中,切不可重演大运动量的“题海训练”,要在教学设计上下工夫,通过课堂讨论、实验探究和综合性问题启发学生思考,促进学生理解知识之间的相互联系,在此基础上发展学生解决问题的能力。
值得指出的是,教学中要避免按原“3+2”模式高考化学复习的老方法,在理科综合能力测试背景下已不存在所谓的“热点”和重点知识了。每一年理科综合能力测试所考查的知识点随机性很大,不能有侥幸心理,一定要依据教学大纲和教材进行教学,全面落实化学基础知识,不断转变教学观念和教学方式,提炼和运用科学方法,将教学目标定位在培养学生的能力上。
2.发挥化学实验的特殊作用,寻求培养综合能力的突破口
实验问题往往是一个综合问题,实验过程是培养学生综合能力的最佳途径之一。学生在化学实验中涉及实验方案的设计、实验现象的观察、实验数据的处理、实验结果的分析等环节,都有助于培养与实验有关的各种能力(如观察能力、实验设计能力、实验操作能力、数据处理能力等)。就中学范围的化学实验来看,也往往含有多门学科的知识内容,要解决这些实验问题所需要的能力也都是多方面的,所以实验问题本身就是一个综合问题。
化学是建立在实验基础上的科学,化学教学中教师要充分认识到实验的重要性,引导学生从体验化学实验的设计思想、实验现象的观察和记录、实验结果的分析等方面入手了解科学研究的一般过程、科学研究的基本方法。理科综合能力测试中越来越重视实验内容,从试题的内容上看,化学实验与元素化合物的综合、化学实验与有机化合物的综合、化学实验与化学计算的综合、化学实验与化学基本理论的综合等已成为主流题型。因此,在综合复习阶段,应以化学实验为主线组成知识体系和知识网络,联系拓展,这样做可以获得多方面的教学效益。
培养学生的科学探究能力,决不是一句口号。教师不仅要放手让学生独立地做好基本实验,引导学生结合实验现象积极自主地思考,而且还应安排一些学科间联系比较密切、具有实际价值的、开放的探究性实验,使学生在实验中增强才干,提高综合能力。
3.以化学知识为中心构建网络,充分展示化学学科的纽带作用
科学是一脉相连的,物理、化学和生物等学科之间既有紧密联系,又有各自的特点。从自然科学的发展看,化学学科所处的地位是比较特殊的。物理学的许多现象深入到物质本质进行探究就与化学联系在一起;就现代生物学发展的特点而言,化学无疑是最重要的基础。因此,我们认为,化学学科知识成为理科综合能力测试中学科间综合题的命题重点,是有一定道理的。
中学阶段以分科学习为主,所获得的分科知识不可避免地带有一定的局限性。教学中教师要有意识地进行整合,在平时教学中可以从某一化学知识出发,引导学生与物理学、生物学等学科知识进行联系,构建学科间的知识网络。例如,从化学中质量守恒原理入手可进行如下联系:
在教学中,应有意识地融入其它学科知识以加深对某些知识点的理解。如研究“喷泉实验”的原理,除知道气体的有关性质和装置外,还必须弄清以下几个问题:(1)是否只有溶解度很大的气体才能形成喷泉?(2)溶解度多大的气体才可形成喷泉?(3)喷泉实验成败的关键是什么?(4)除了课本中的实验装置外,能否采用其他装置?这就需要应用物理学中有关压强等知识来分析。又如,运用物理学中的矢量方法,可理解分子的极性问题,HCl、H[,2]O(角形)、NH[,3](三角锥形)为极性分子,而CO[,2](直线型)、CCl[,4](正四面体)等,合力为零,是非极性分子。根据力的传递,可加深理解橡胶硫化后形成了网状结构后强度和韧性增强的事实。再如,有机化学中的同分异构体可与数学中的对称和排列、组织知识相结合,有机物通式可用等差数列和极限知识来解释,研究分子结构需要立体几何知识,化学平衡移动与物理状态模型相结合,原子结构可从物理学中卢瑟福的α粒子散射实验谈起,焰色反应与原子光谱知识密切联系,电解产物的计算以法拉第电解定律为基础,研究理想气体离不开克拉珀龙方程等等。
有些知识的联系实际上只需要学习者转换一下看问题的角度,就会发现相通之处。如化学中的原电池和电解池,我们用物理学的眼光来看前者就是电源,后者就是用电器,在一个原电池和电解池组成的闭合回路中的任何一个横断面上通过的电子数必定相等。有机化学中许多有关同分异构体的分析,从几何学角度看实质上是点、线、面的问题等。
四、“3+理综”高考化学模式展望
“3+理综”高考模式下的理科综合能力测试从试行到成熟尚有一个发展的过程。这与我国高中教学的功能、基础教育课程改革的要求等多方面的因素密切相关的。化学教学必须结合自身学科的性质,努力把握理科综合能力测试的方向。
化学教学必须走出“纯学科”的殿堂,贴近社会生活、生产实际和科技应用,关注社会可持续发展过程中来自能源、环境、材料、健康等方面的挑战,强化学生的社会责任感。这是我国化学教育工作者的共识。我们认为,上述观点反映到高考中,要求增加具有实际应用性情境的化学试题的比例,这是理科综合能力测试的一种必然趋势。然而,现实问题与学科知识是不完全相同的,教学中必须高度关注那些紧密结合现实生活、联系生产实际的化学基础知识。综合能力所表征的不仅仅是不同学科之间的简单综合,而要求学生解决的问题的取材范围已是从原来的某一个点扩大到了一个多维的空间,要求从联系社会生活实际的角度去理解基础知识和基本原理,重视从联系生产、生活实际这个侧面去把握基本技能,重视从解决实际问题这个层面去培养实践能力。平时对学生要加强这方面的指导,如注意阅读一些与化学有关的课外读物,主动了解现代化学化工产品对日常生活的影响,查阅有关的化学品生产工艺,了解生产和研究中常用的方法等。这对提高学生解决实际问题的能力是极为有利的。
随着基础教育课程改革的深入,研究性课程的普遍实施,必将对理科综合能力的测试产生影响。与研究性学习关系密切的开放性试题可以较好地反映学生多方面的能力,将在高考中得到青睐。在当前教学中,我们必须关注对化学开放题的构成、类型、思维特点的研究,并以此改革课堂教学模式和评价模式。探究性的实验题也会继续得到加强,除了增大实验内容与其它知识内容的综合外,将进一步重视实验方法和实验课题的结合,通过化学实验更好地测试学生的科学素质。