化學(xué)實(shí)驗(yàn)“紙筆測驗(yàn)”的考查目標(biāo)及試題類型

一、問題的提出

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和理論的建立都是以嚴(yán)格的化學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并接受實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)的。為了提高學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，促進(jìn)學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，全面落實(shí)課程改革目標(biāo)，很多地區(qū)都在探索將化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的考查列入初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)水平考查范圍，并將考查結(jié)果列入綜合素質(zhì)評價(jià)范疇，作為學(xué)生初中畢業(yè)和參加高中階段學(xué)校錄取的依據(jù)之一。[1]然而化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能考查存在著費(fèi)時(shí)費(fèi)力、測試成本高、信度與效度證據(jù)不足、評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一等問題，因此對學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識的掌握和理解方面的考查仍以 “紙筆測驗(yàn)”為主。這樣就又帶來了另一方面的問題：一些學(xué)校較少開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，常以“黑板實(shí)驗(yàn)”“投影實(shí)驗(yàn)”或“視頻實(shí)驗(yàn)”來替代演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，學(xué)生則依靠“背誦實(shí)驗(yàn)”來應(yīng)付“紙筆測試”型實(shí)驗(yàn)考查……化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查陷入了一種較為尷尬的境地。[2]如何使“紙筆測驗(yàn)”能真實(shí)、有效地考查、評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，并引?dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué)重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)地發(fā)展，是擺在化學(xué)教學(xué)工作者面前的一個(gè)重要課題。

二、化學(xué)實(shí)驗(yàn)“紙筆測驗(yàn)”的考查目標(biāo)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查目標(biāo)具有層次性，體現(xiàn)出由易到難、由簡單到復(fù)雜的順序。初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查目標(biāo)的制定以外顯行為作為分類的基點(diǎn)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生既有內(nèi)隱的心理活動(dòng)又有外顯的行為表現(xiàn)，內(nèi)隱的心理活動(dòng)可以通過外顯的行為表現(xiàn)出來?！凹埞P測試”型化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查目標(biāo)一般可分為觀察與識記、操作與運(yùn)用、分析與表述、設(shè)計(jì)與評價(jià)四個(gè)層次，它們之間相互聯(lián)系、相輔相成地構(gòu)成了一個(gè)完整的目標(biāo)體系。

（一）觀察與識記目標(biāo)

觀察是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的前提，觀察能力是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊粋€(gè)重要組成部分。由于“紙筆測驗(yàn)”不能讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察，因此不易直接考查學(xué)生的觀察能力?；瘜W(xué)知識的獲得和積累過程密切相關(guān)，只有觀察能力較強(qiáng)的學(xué)生，才能形成準(zhǔn)確而牢固的記憶。因此，可以通過對記憶的測試，間接地考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力，這也是目前“紙筆測驗(yàn)”對實(shí)驗(yàn)觀察能力考查的一個(gè)主要特點(diǎn)。此外，由于觀察是獲取知識的最基本手段，是思維過程的基礎(chǔ)之一，所以，各類實(shí)驗(yàn)考查題目中對觀察能力的考查總是與對知識及其他能力的考查相結(jié)合。

例：下列實(shí)驗(yàn)方法無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵?）

A.用肥皂水鑒別硬水和軟水

B.用燃著的木條鑒別氮?dú)馀c二氧化碳

C.用熟石灰中和廢液中的鹽酸

D.用紫色石蕊試液鑒別稀硫酸和蒸餾水

（二）操作與運(yùn)用目標(biāo)

操作與運(yùn)用主要是指掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的構(gòu)造、原理，正確選擇、使用化學(xué)儀器、藥品、技術(shù)條件，正確運(yùn)用實(shí)驗(yàn)操作完成實(shí)驗(yàn)。主要包括三個(gè)方面：①正確選擇、使用儀器、藥品、技術(shù)條件，識別、繪制裝置圖；②辨識實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤并予以改正；③掌握常用儀器的裝置、藥品、實(shí)驗(yàn)技術(shù)的主要用途，解決一些實(shí)際問題。

例：下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（ ）

（三）分析與表述目標(biāo)

分析與表述主要是指綜合運(yùn)用化學(xué)知識與基本操作，通過分析、推理、判斷，對觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄的數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)操作過程進(jìn)行解釋說明。包括以下三個(gè)方面：①運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理、物質(zhì)性質(zhì)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果進(jìn)行分析、判斷，發(fā)現(xiàn)規(guī)律并得出正確結(jié)論；②正確分析、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及誤差；③正確分析、表述實(shí)驗(yàn)操作過程及注意事項(xiàng)。

例：有同學(xué)利用如左圖裝置，通過排水量來測定生成氧氣的體積。反應(yīng)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)量筒內(nèi)收集到的水的體積總是比理論值偏大（水的體積測量正確），其主要原因可能是________________。

（四）設(shè)計(jì)與評價(jià)目標(biāo)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力是指學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課題所提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模\(yùn)用學(xué)過的化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技能與技巧，選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方案來解決問題的過程。主要包括以下三個(gè)方面內(nèi)容：①設(shè)計(jì)儀器連接方案；②擬定實(shí)驗(yàn)操作方案（安排操作順序、自行設(shè)計(jì)方案）；③評價(jià)實(shí)驗(yàn)方案。形式上有儀器裝置連接方案設(shè)計(jì)、操作順序設(shè)計(jì)以及新情境下操作方案的設(shè)計(jì)；內(nèi)容上包括確定某混合氣體組分的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證某個(gè)化學(xué)原理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、測定某物質(zhì)純度的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，還有驗(yàn)證某物質(zhì)是否存在的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等，既有定性設(shè)計(jì)也有定量設(shè)計(jì)。對評價(jià)的考查則突出考生對實(shí)驗(yàn)方案的全面理解和判斷，其中大多要求考生對方案的簡便性、可行性、安全性及綠色做出評價(jià)。

例：某化學(xué)興趣小組的同學(xué)選定稀硫酸和氫氧化鋇溶液做中和反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。在燒杯中加入一定量的氫氧化鋇溶液后滴入幾滴酚酞試液，再向燒杯中加入一定量的稀硫酸。用玻璃棒充分?jǐn)嚢韬筮^濾，得白色沉淀和無色液體。

[提出問題]無色液體是什么物質(zhì)？（不考慮指示劑）

[猜想]小明：無色液體是水；小紅：無色液體是Ba（OH）2溶液；小麗認(rèn)為無色液體可能是______溶液。

[實(shí)驗(yàn)探究]（1）如果你是小組成員之一，你認(rèn)為小明猜想的理由是____________。

（2）小紅的猜想是否正確？理由是____________。

（3）填寫小麗的猜想，并針對她的猜想，請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是否正確。

不論是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還是對實(shí)驗(yàn)方案的評價(jià)，均要求在全面掌握基礎(chǔ)知識、基本技能的前提下綜合運(yùn)用。因此，它們在化學(xué)實(shí)驗(yàn)評價(jià)目標(biāo)中屬最高層次，是化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ袘?yīng)著重培養(yǎng)的重要方面。

三、化學(xué)實(shí)驗(yàn)“紙筆測驗(yàn)”的試題類型

新課程理念下化學(xué)實(shí)驗(yàn)考查將重點(diǎn)放在評價(jià)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力上，“紙筆測驗(yàn)”試題的設(shè)計(jì)要有助于考查學(xué)生理解和應(yīng)用知識的能力。通過具有真實(shí)背景的、綜合性和開放性問題的“紙筆測驗(yàn)”題，既了解學(xué)生掌握有關(guān)知識、技能和方法的程度，又體現(xiàn)了對學(xué)生解決實(shí)際問題能力進(jìn)行有效評價(jià)的關(guān)鍵，是編制基于真實(shí)生產(chǎn)、生活和社會背景，具有一定綜合性（學(xué)科內(nèi)和學(xué)科間）和開放性的試題的基本思想。[3]

（一）考核科學(xué)過程和科學(xué)方法類試題

使學(xué)生掌握科學(xué)過程和科學(xué)方法，形成科學(xué)探究能力，是化學(xué)新課程的重要目標(biāo)。在“紙筆測驗(yàn)”中，設(shè)計(jì)綜合探究試題，加強(qiáng)對科學(xué)探究能力的考查，發(fā)揮科學(xué)探究的功能，可以使學(xué)生在解題過程中得到全面的發(fā)展。

例：學(xué)?；瘜W(xué)興趣小組知道二氧化錳能作過氧化氫分解的催化劑后，想再探究其他一些物質(zhì)如氧化鋁是否也可作過氧化氫的催化劑。請你一起參與他們的探究過程，并填寫下列空白。

（1）問題：Al2O3能不能作過氧化氫分解的催化劑？

（2）猜想：Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑。

（3）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

（4）結(jié)論：Al2O3能加快過氧化氫的分解速率，故Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑。

（5）討論：經(jīng)過討論，有的同學(xué)認(rèn)為只有上述兩個(gè)證據(jù)，不能證明Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑，還要補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)三

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄縚______________________。

實(shí)驗(yàn)步驟：①準(zhǔn)確稱量少量Al2O3的質(zhì)量；②完成實(shí)驗(yàn)二；③待反應(yīng)結(jié)束后，將實(shí)驗(yàn)二試管里的物質(zhì)進(jìn)行過濾，洗滌，__ __，稱量；④對比反應(yīng)前后Al2O3的質(zhì)量。

討論：如果Al2O3在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，說明Al2O3可以作過氧化氫的催化劑。

（6）但小華同學(xué)認(rèn)為，要證明猜想，上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不夠，還需要再增加一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，探究_________________________。

探究設(shè)計(jì)題型編制的目的是考查學(xué)生進(jìn)行實(shí)際探究的能力。通常此類題型注重過程而不過分對結(jié)果進(jìn)行探討，有的涉及探究課題所運(yùn)用的主要科學(xué)研究方法，探究各個(gè)要素及其操作方法。選擇有探究價(jià)值的科學(xué)問題設(shè)置情境、考查學(xué)生提出猜想的能力、體驗(yàn)真正意義上的科學(xué)探究，是設(shè)計(jì)此類題型的關(guān)鍵。

（二）與生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系類試題

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，它源于生活、生產(chǎn)，更要服務(wù)于生活、生產(chǎn)和社會。因此，要重視試題的實(shí)踐性。一是讓學(xué)生解決的問題來自于實(shí)踐之中，具有實(shí)踐意義；二是指讓學(xué)生在實(shí)踐中去解決問題，即“解決實(shí)踐中的問題和在實(shí)踐中解決問題”。

例：A、B、C、D四種化合物，在日常家庭生活中都得到廣泛應(yīng)用。其中A、B通常情況下為液體，C、D為固體。A是生命之源，人們每天都必須飲用它；B是一種調(diào)味品的主要成分，用該調(diào)味品可除去水壺中的水垢；C常用作干果的干燥劑；把D加入經(jīng)發(fā)酵后的面團(tuán)中，可以使蒸出的饅頭松軟可口?；卮鹣铝袉栴}：

（1）這種調(diào)味品是_________，C的俗稱是_________。

（2）把適量的A滴在一小塊C上，產(chǎn)生大量的A蒸氣，其原因是_________。

（3）寫出A與C反應(yīng)的產(chǎn)物的溶液跟D的溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________，該反應(yīng)類型是_________。

從生活走向化學(xué)、從化學(xué)走向社會的新課程理念，在目前的實(shí)驗(yàn)“紙筆測驗(yàn)”題中得到較好的體現(xiàn)。此類試題常以簡答題、信息題等題型出現(xiàn)，以現(xiàn)實(shí)生活中的化學(xué)事件（事實(shí)）為背景提出問題，這些背景來源于生活，是學(xué)生比較熟悉的，但在課本中未涉及（或涉及不多），對學(xué)生分析問題能力、語言表達(dá)能力有較高的要求。

（三）與其他學(xué)科整合類試題

跨學(xué)科試題，是命題者以一定的線索把一些相關(guān)的知識串聯(lián)成具有一定問題情境的知識網(wǎng)絡(luò)題，它是以學(xué)科交叉與滲透為主的學(xué)科間綜合。主要考查學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。

例：在一只盛有稀硫酸的燒杯中，漂浮著一個(gè)塑料小方塊，往燒杯中加入少量某種固體物質(zhì)后，小方塊浸沒在水中的體積（V物）變大（假設(shè)在此過程中溶液的體積變化忽略不計(jì)），則加入的固體可能是（ ）

A.Fe B.Cu C.Ba（OH）2 D.Ba（NO3）2

這是一道跨學(xué)科綜合題。物理中“浮力”的知識是解題的關(guān)鍵，同時(shí)也涉及物質(zhì)間的化學(xué)變化知識。這就要求學(xué)生開放思維，打破學(xué)科之間的思維障礙，綜合運(yùn)用多學(xué)科知識解決問題。

（四）體現(xiàn)開放性思維類試題

開放性試題解題方法和策略的不確定性、解題思維的發(fā)散性，使得不同水平層次的學(xué)生都可以從各自角度提出合理的解題方案。良好的開放性試題，應(yīng)以學(xué)生為中心，問題的提出應(yīng)能夠激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，有利于全面評價(jià)和選拔學(xué)生，也有利于提高學(xué)生靈活運(yùn)用化學(xué)知識解決問題的能力。

例：目前社會上有一些不法分子，以銅鋅合金（金黃色，俗稱黃銅）假冒黃金進(jìn)行詐騙活動(dòng)?，F(xiàn)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該黃色金屬塊是真金還是黃銅，要求寫出實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象和結(jié)論。

解答此類開放性試題時(shí)要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，善于圍繞題設(shè)條件進(jìn)行發(fā)散思維。本題所提供的研究課題是驗(yàn)證銅鋅混合物不是金，要求學(xué)生根據(jù)日常生活知識和課本所學(xué)知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來求證?？梢栽O(shè)計(jì)多種方案，如測密度、試硬度等物理方法，也可以在火焰上灼燒、用稀硫酸或硫酸銅溶液來檢驗(yàn)等化學(xué)方法，解題時(shí)要按照實(shí)驗(yàn)→現(xiàn)象→結(jié)論的順序完成。

開放性試題在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：①命題的內(nèi)容與研究對象必須是學(xué)生較熟悉的，所涉及的知識不能過深，最好是所學(xué)知識能解決的；②開放要有度，既不能讓學(xué)生漫無目標(biāo)，也不能隨便回答就可以；既要有利于學(xué)生回答，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力，又要有利于教師賦分與評判。

參考文獻(xiàn)：

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