王成兵 韓程明
摘要:用各地的中考典型試題為例,評析了試題對學(xué)生問題意識、科學(xué)假設(shè)能力、實驗設(shè)計能力、科學(xué)的情感、態(tài)度和價值觀的考查要素,提供了解決此類問題的方法與策略。
關(guān)鍵詞:問題意識;科學(xué)假設(shè);探究設(shè)計;情感態(tài)度與價值觀
文章編號:1008-0546(2011)05-0074-03中圖分類號:G424.74文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2011.05.033
新課程倡導(dǎo)全面提高學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng),同以往的教學(xué)大綱相比,更強調(diào)科學(xué)探究能力的提高,以及科學(xué)的情感、態(tài)度和價值觀的形成。因此,全國各地中考化學(xué)試題命題都注重對學(xué)生科學(xué)探究能力的考查,及科學(xué)的情感、態(tài)度和價值觀的評價。
科學(xué)探究性學(xué)習(xí)是在教師的指導(dǎo)下,從自然、社會和生活中選擇適宜的專題進行研究,在研究過程中主動獲取知識、運用知識解決問題的學(xué)習(xí)活動。由科學(xué)探究性學(xué)習(xí)演變來的探究性試題從試題結(jié)構(gòu)上看,包括“試題情景、主干知識、問題設(shè)置”。探究性試題主要是考查“策略性化學(xué)知識”和“情感體驗性化學(xué)知識”?!安呗孕曰瘜W(xué)知識”是指有關(guān)化學(xué)學(xué)習(xí)的方法和策略的知識;“情感體驗性化學(xué)知識”是指能對學(xué)生情感、態(tài)度和價值觀產(chǎn)生影響的有關(guān)化學(xué)知識?,F(xiàn)對近幾年全國各地化學(xué)中考試卷中部分探究性試題的命題作如下探析。
一、對學(xué)生問題意識能力的考查
愛因斯坦認為:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。因為解決一個問題也許僅僅是科學(xué)上的實驗技能而已,而提出一個新的問題、新的可能性以及從新的角度看舊的問題,卻需要創(chuàng)造性的想象力,而且標志著科學(xué)上的真正進步?!?因此,提出問題的能力,尤其是在常人難以發(fā)現(xiàn)問題之處發(fā)現(xiàn)問題、提出常人難以提出的問題,這是一個人具有創(chuàng)新能力、問題意識的重要標志。
新課程倡導(dǎo)立足實際,就是以解決現(xiàn)實情境中的真實問題為目標的探究過程,這樣的探究活動才有意義。為了實現(xiàn)由教師提出問題轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓪W(xué)生提出問題,培養(yǎng)學(xué)生問題意識的能力,需要在考試中進行必要的強化。
例如:(2005年,貴州省中考題)某學(xué)生在探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時,實驗情況如下:
[提出問題]從上述實驗現(xiàn)象中,你發(fā)現(xiàn)了什么問題? ;
[猜想]針對你發(fā)現(xiàn)的問題,就其原因,大膽提出你的一個猜想: ;
[設(shè)計方案]根據(jù)你的猜想,任選下列實驗用品,進行實驗設(shè)計。
實驗用品:10%的稀硫酸、30%的稀硫酸、相同大小的鋁片(若干)、氯化鈉、試管、試管夾、酒精燈、鑷子、藥匙、砂紙。
[評價與反思]通過這次探究,你得到的啟示或感受是 。
[答案] [提出問題]鋁片放在稀硫酸中為什么沒有現(xiàn)象?
[猜想]可能是鋁片表面有致密的氧化膜阻礙了反應(yīng)的發(fā)生,或可能與稀硫酸的濃度有關(guān),或可能是鋁片與稀硫酸反應(yīng)需要加熱。(答對一點即可)
方案一:(其他合理答案均可得分)
[評價與反思]善于發(fā)現(xiàn)問題,大膽質(zhì)疑,勇于探究。
評析:本題以化學(xué)實驗中常見現(xiàn)象為載體,培養(yǎng)學(xué)生善于多方位觀察,發(fā)現(xiàn)問題,敢于設(shè)想、思考問題,積極設(shè)計方案研究、解決問題。解題時應(yīng)注意:由現(xiàn)象提出問題、由問題提出相應(yīng)的猜想,由猜想設(shè)計實驗方案,這些環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣。
二、對學(xué)生推測(假設(shè))能力的考查
科學(xué)、合理的推測是科學(xué)探究的目標,是探究活動成功的關(guān)鍵所在。推測與猜想最大的不同在于前者是在事實和問題的基礎(chǔ)上,通過邏輯推理得出的科學(xué)猜測,科學(xué)素養(yǎng)中對事件的預(yù)測和預(yù)知能力也屬于推測能力的范疇。
例如:(2008年,常州市中考題)實驗室有一保管不當?shù)脑噭┢?,其殘缺的標簽中只剩下“Na”字樣。已知它是無色液體,是初中化學(xué)常用的無機試劑。小宏同學(xué)為探究其成分進行了猜想,并設(shè)計實驗進行驗證,有關(guān)內(nèi)容見下表:
請你參與這一探究活動,根據(jù)上表回答下列問題:
(1)小宏的猜想二是:_______________________
____________________________________。如果猜想成立,則產(chǎn)生沉淀的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________
______________________________________。
(2)小宏的猜想三是:_________________________
____________________________________。如果猜想成立,則產(chǎn)生沉淀的化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________
_____________________________________。
(3)小宏對猜想一所描述的實驗現(xiàn)象和做出的結(jié)論是否正確?請判斷并說明理由。_____________________________________。
(4)除了小宏的三種猜想,請你再補充一種猜想,模仿上述過程,設(shè)計簡單的實驗方案并驗證你的猜想,將有關(guān)內(nèi)容填入下表。
[答案](1)可能是氯化鈉溶液:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
(2)可能是硫酸鈉溶液:Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
(3)不正確,使酚酞變紅的不一定是氫氧化鈉溶液,也可能是碳酸鈉溶液。
(4)(合理答案均可得分)
評析:該題主要測試學(xué)生的科學(xué)假設(shè)能力與探究意識。有了科學(xué)的假設(shè),探究才能有目標;只有進行了探究,才能驗證科學(xué)假設(shè)的真?zhèn)巍W(xué)生具備了科學(xué)假設(shè)與實驗探究的能力,才能具備真正的科學(xué)素養(yǎng),為學(xué)生的人生發(fā)展提供空間與能力。本題的答案是開放的,只要假設(shè)和方案都合理正確,考查的是學(xué)生科學(xué)探究的過程,而不是結(jié)果。
三、對學(xué)生設(shè)計探究能力的考查
設(shè)計探究方案重點是對實驗探究能力進行考查,考查學(xué)生能否獨立利用身邊的材料設(shè)計探究方案;能否科學(xué)地運用對照實驗思路按照實驗計劃有步驟地進行實驗,實事求是的記錄、收集、分析實驗數(shù)據(jù);實驗設(shè)計時對材料、方法、用具的選擇是否具有創(chuàng)新意識。對實驗技能的考查,側(cè)重評價學(xué)生能否正確使用化學(xué)實驗中常用的儀器,明白實驗原理;能否對實驗現(xiàn)象、結(jié)果、步驟等方面進行分析、推理、總結(jié)和歸納。
例如:(2010年,成都市中考題)現(xiàn)有失去標簽的兩瓶無色溶液:氯化鈉溶液和稀鹽酸。某化學(xué)探究小組打算用物理和化學(xué)兩種方法加以區(qū)別。請回答:
(1)化學(xué)方法:在不選用酸堿指示劑、pH試紙的情況下,按表中方法一(示例)填寫。所選試劑須屬于不同物質(zhì)類別(單質(zhì)、酸、堿、鹽、有機物等)。
(2)物理方法:同學(xué)小王使用了酒精燈和玻璃棒兩種儀器,就把這兩種無色溶液區(qū)分開了。請你猜測一下他的方法:
操作方法: ;
判斷方法: 。
[答案](1)化學(xué)方法
(2)物理方法(合理方法均可得分)
操作方法:用玻璃棒分別蘸取樣品并放在酒精燈火焰上加熱。
判斷方法:玻璃棒上有白色斑點的是氯化鈉溶液,沒有的是稀鹽酸。
評析:對初中重要化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)探究、檢驗和鑒別是中考的重點。本題要求學(xué)生設(shè)計方案探究物質(zhì)的性質(zhì)并將實驗技能用語言表達出來,較好的考查了學(xué)生學(xué)以致用的能力和語言組織能力。
四、對學(xué)生科學(xué)的情感、態(tài)度和價值觀的考查
從命題的角度看,三維目標的有機整合對科學(xué)的情感、態(tài)度和價值觀的考查,要有機的融入對科學(xué)探究能力的考查中,做到自然、貼切、潤物無聲,力求做到在科學(xué)探究中與“三維目標”和諧統(tǒng)一。
例如:(2010年,泰州市中考題)從以下兩個供選課題中,選擇一個你熟悉或參與研究過的課題,按要求完成填空和短文。
[供選課題]
A.溫室效應(yīng)的形成及其危害
B.酸雨的形成及其危害
你選擇(填“A”、“B”)。
(1)A.CO2的產(chǎn)生途徑(回答兩種途徑)
B.SO2的產(chǎn)生途徑(回答兩種途徑)
(2)A.設(shè)計實驗比較CO2和空氣經(jīng)光照后溫度變化的差異(可圖示)
B.設(shè)計實驗鑒定本地區(qū)雨水是否為硫酸型(含少量硫酸)酸雨
(3)A.寫一篇短文指出溫室效應(yīng)的危害并提出減少CO2排放的合理化建議
B.寫一篇短文指出酸雨的危害并提出減少SO2排放的合理化建議(字數(shù)100字左右)
[答案]課題A:(1)CO2產(chǎn)生的途徑:汽車排放的尾氣、礦物燃料的燃燒、動植物的呼吸等。(2)用錐形瓶或燒瓶收集一瓶CO2氣體,塞上帶溫度計的單孔橡皮塞,和空氣做對照實驗,強調(diào)同時開始、照射相同時間,觀察并記錄溫度計讀數(shù)的變化。(3)危害:全球氣溫變暖,氣候反常,熱帶風(fēng)暴增多,動植物傳染病發(fā)病率增加,南北兩極冰融化,海平面上升,部分地區(qū)被淹沒,部分地區(qū)成為沙漠。建議:控制人口增長、減少工廠CO2的排放量、使用新能源、植樹造林。
課題B:(1)SO2產(chǎn)生的途徑:含硫煤或石油的燃燒、硫酸工廠排放的廢氣等。(2)多次取樣,用pH試紙或pH計測雨水的酸性,加BaC12溶液和稀硝酸檢驗硫酸根離子。(3)危害:影響動植物的生長,使橋梁、建筑物等腐蝕損壞,危害人體健康等。建議:工廠的廢氣進行達標處理后排放、使用脫硫煤、開發(fā)新能源。
評析:本題具有一定的發(fā)散性。大氣、水體的污染與防治的題目較好的體現(xiàn)了化學(xué)源于生活,服務(wù)于生活。本題的設(shè)計并不難,聯(lián)系生活實際,與當年發(fā)生的重大事件緊密聯(lián)系,考查了學(xué)生對正確、合理使用化學(xué)物質(zhì)的認識、化學(xué)在環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境保護中的重要作用,有利于增強學(xué)生的環(huán)保意識。
探究性試題總體上來說是對學(xué)生綜合能力的考查,不僅對學(xué)生的問題意識能力、分析問題的思路、探究能力、實驗操作技能、知識的理解和認知水平以及表達交流技能進行全方位的評價,而且能鼓勵學(xué)生多角度、多側(cè)面、多層次地思考問題,有助于充分激發(fā)學(xué)生的潛能。