河北 耿貴敬 李 暢
以素養(yǎng)為本的教學,是圍繞學生展開的,而素養(yǎng)評價,既是評價教師“教”的指導方向,也是評價學生“學”的有力手段。高考題是最具有指揮意義的評價載體,化學實驗題是綜合考查學生化學核心素養(yǎng)的重要題型,不僅可以涉及基礎實驗操作、基本實驗原理的考查,還可以呈現(xiàn)對學生信息知識的獲取與加工、學科關鍵能力的考查,也可促進學生化學學科核心素養(yǎng)多維度的發(fā)展,如“證據推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”等。教師如何在試題命制中體現(xiàn)素養(yǎng)評價的目的?教師在命題過程中需要注意哪些問題?本文以模擬2022年1月浙江省普通高校招生選考科目考試化學第30題實驗題命制過程為例,力求為教師展示基于大學教材和文獻研究的真實命題過程,為原創(chuàng)試題命制提供思路。本次命題流程如圖所示。
1.素材選取
學科素養(yǎng)是指學生在一定的觀念指導下,面對復雜的現(xiàn)實問題情境或學術問題情境,綜合應用必備知識、關鍵能力,高質量的認識問題、分析問題、解決問題的綜合品質。實驗試題的命制在情境素材選取上,必須滿足情境真實可操作,并將原始素材加以加工重整,以便形成符合高中學生認知水平的試題情境,從而可以在必備知識的考查上體現(xiàn)基礎性、在關鍵能力的考查上體現(xiàn)綜合性和創(chuàng)新性、在學科素養(yǎng)的發(fā)展上體現(xiàn)應用性。本次命題的素材取自《無機化學實驗(第三版)》實驗三十三:四氯化錫的制備(少量實驗)——無水化合物的制備。該素材取自大學實驗教材,具有真實、復雜的特點,有利于為學生提供陌生且不脫離生產實際的測試情境。
2.素材加工
素材加工前后對比如表所示。
續(xù)表
1.整體思路
2.試題設問
請回答:
(1)反應器4加熱的目的是
。
裝置7的作用是
。
(2)下列有關操作的說法中正確的是________。
A.先點燃酒精燈,待Sn熔化后,打開裝置1的活塞,并控制適當流速
B.若無裝置8,產物中會混有因SnCl4水解而產生的副產物,而導致產物純度降低
C.裝置9的主要作用是防止空氣中的水蒸氣影響SnCl4制備
D.反應結束后,大部分SnCl4會在裝置6中收集
(3)提純:將SnCl4粗產品用如圖所示的裝置進行提純。請給出純化完成后的操作排序:將粗產品加入圓底燒瓶,連接好裝置,打開抽氣泵、加熱器→(________)→(________)→(________)→(________)→(________)→將產品轉至干燥器中保存。
a.打開安全瓶上的旋塞
b.關閉抽氣泵
c.關閉加熱器,待燒瓶冷卻至室溫
d.控溫到114℃
e.控溫到30℃
(4)加熱并抽氣的原因是
。
(5)經過提純,獲得產品1.0 g,則產率為________(計算結果保留2位有效數字)。
【參考答案】(1)加快氯氣和錫的反應速率,促進四氯化錫汽化便于分離產物 導氣兼冷凝回流(或將Cl2導入NaOH溶液中,將SnCl4冷凝回流)
(2)BD
(3)e→d→c→a→b
(4)加熱是降低Cl2在SiCl4中的溶解度,抽氣是加快Cl2從SiCl4中逸出
(5)91%
【命題意圖】本題考查物質制備實驗??疾榛瘜W實驗分析能力及探究能力;考查科學探究與創(chuàng)新意識的學科核心素養(yǎng)。
【試題簡析】本題從四氯化錫的制備情境入手,根據提示信息,四氯化錫易水解。(1)從反應器4加熱設問,要求學生分析反應條件及產物的性質,分析加熱的多重意義,而裝置7是一個冷阱裝置,通過分析實驗流程,進一步提示第一問,這是關鍵能力中的“分析與推測能力”的具體表現(xiàn)。(2)在認識到(1)的反應發(fā)生裝置以及冷卻裝置的基礎上,進一步分析每一部分實驗裝置的作用,學生需要在選項提示的情況下,整體認識整個制備和收集過程,這是關鍵能力中的“理解與辨析能力”的具體表現(xiàn)。(3)產物的提純過程,從基礎實驗操作入手,結合題干所給的四氯化錫的性質,進行操作流程具體步驟的選擇性排序,既降低試題的認識難度,又從多角度辯證的綜合運用信息完善基本提純操作,這是關鍵能力中的“探究與創(chuàng)新能力”的具體體現(xiàn)。(4)在準確分析(3)的操作過程后,分析抽氣及e選項控溫的意義,進一步分析產物中可能存在的雜質及除雜方法,通過敘述的方式,考查學生的語言表達能力和思維的縝密性,這是關鍵能力中的“歸納與論證能力”的具體體現(xiàn)。(5)通過產率計算考查學生篩選數據及數據處理的能力??傮w來看,本題基于大學教材中的實驗真實情境,圍繞實驗過程中的物質制備、除雜及收集等核心問題,按照不同的思維梯度進行問題的設置,體現(xiàn)了化學實驗題的評價功能和教學引領功能。
1.情境的真實性
傳統(tǒng)的實驗教學是教師來進行講授,不利于學生的實驗能力發(fā)展,試題的價值是“做過實驗”和“聽過實驗”評價結果不同。因此,化學實驗題的命制最重要的就是在真實的情境中進行設問,一方面保證試題情境的真實不虛構,另一方面也可以體現(xiàn)整個實驗流程中思維的邏輯性。注重試題命制及評價從“知識立意”向“素養(yǎng)立意”轉化,不僅可以看到試題的難度,更可以看到試題情境的陌生度與真實性,關注試題的測量目標與命題價值取向,是當下試題命制的主要趨勢。只有真實情境試題的評價,才能進一步促進目前傳統(tǒng)的實驗教學改革,進一步促進“教—學—評”一體化的完成。
2.思維的層次性
在新的教學形式下,從必備知識層面來看,新高考淡化了單純的識記性內容,更加關注知識的形成過程,關注以必備知識為基礎、關鍵能力為支撐、學科核心素養(yǎng)為導向的考查方式。因此,引導學生學會對信息的有效認識與加工提取、實際問題的綜合性處理成為教師在新高考考查要求下的教學導向。此實驗題的設問是按照物質的制備、除雜、收集等物質制備的基本路線來進行設置,有利于促進學生思維層次性的遞進,由淺入深,從低階思維到高階思維,關注到學生實驗思維的廣度和深度,引導學生進行思維發(fā)展,并引導學生形成認識易水解的無水化合物制備的基本認識思路。
3.設問的關聯(lián)性
思維的進階發(fā)展,有助于學生更好地理解題目信息。在問題設置上,不能僅僅關注思維的發(fā)展,更要看到實際問題的呈現(xiàn)形式,是否能從“情境”“問題”“知識”“能力”和“素養(yǎng)”5個角度真正落實素養(yǎng)發(fā)展的紙筆測試。在陌生情境、陌生儀器裝置的前提下,能否做到獲取設問提示、定量定性切換、原因結果轉化等直接決定了學生對化學實驗題的認識與定位。因此,教師在命題時要格外關注設問角度和設問的關聯(lián)性。