摘要：針對當(dāng)前實驗題命制過程存在的問題，提出遵循“真實化學(xué)”理念的實驗題命制模型，包括目標設(shè)計→素材篩選→初步命題→題目審核→題目優(yōu)化五個步驟，以過硫酸鈉的制法、性質(zhì)為案例闡述原創(chuàng)實驗題的研制過程。

關(guān)鍵詞：原創(chuàng)題；化學(xué)實驗題；命題模型；試題研制

文章編號：1005–6629（2015）8–0075–05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

1 當(dāng)前實驗題命制存在的問題

化學(xué)實驗對全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著極為重要的作用，其有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學(xué)情景，幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識和技能，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價值觀。實驗教學(xué)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中有如此無可替代的重要地位，因此實驗題命制的價值導(dǎo)向顯得至關(guān)重要。然而，在實際實驗題命制過程中卻存在明顯不足。

一是人為臆造實驗情況，缺乏實證性。例如，“如何鑒別白色粉末為碳酸鈉還是碳酸氫鈉”，有些教師在設(shè)計試題的時候還是習(xí)慣性地說可以使用氯化鈣或者氯化鋇觀察是否產(chǎn)生沉淀來判斷，殊不知碳酸氫鈉與其反應(yīng)是否會產(chǎn)生沉淀關(guān)鍵是碳酸氫根電離出來的碳酸根與鈣離子（或鋇離子）的乘積Q與Ksp大小比較。一般在常量濃度情況下，Q>Ksp，肯定會產(chǎn)生沉淀[1]。類似實驗試題的出現(xiàn)，對中學(xué)實驗教學(xué)導(dǎo)向產(chǎn)生了不良的影響，對學(xué)生的實證精神也產(chǎn)生了莫大的傷害。

二是遠離實驗室，讓學(xué)生產(chǎn)生疏離感。許多實驗題設(shè)計背景確實在體現(xiàn)時代性、創(chuàng)新性方面做得很好，但是由于其實驗背景基本取材于工業(yè)化學(xué)技術(shù)方面的問題，諸如“利用Fenton法降解有機污染物p-CP，探究有關(guān)因素對該降解反應(yīng)速率的影響”之類的試題雖然立意很好，但是對于學(xué)生來說很難在實驗室中完成，這樣對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ目疾閮H僅停留在紙筆測驗上，很容易導(dǎo)致學(xué)生將更多的精力放在“刷題”即“題海戰(zhàn)術(shù)”中，對實驗教學(xué)導(dǎo)向起到了不良的影響。

2 實驗題命制模型

針對上述問題，在命制實驗題過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)遵循“真實化學(xué)”理念[2]，從既有的教材拓展挖掘靈感，走進實際生產(chǎn)生活，使得學(xué)生體會到化學(xué)知識與生產(chǎn)生活緊密相連，化學(xué)就在身邊。筆者結(jié)合近年來各級試題命制經(jīng)驗，提出實驗題的命制模型（見圖1）。

2.1目標設(shè)計

在進行目標設(shè)計的時候必須基于三個原則。首先，根據(jù)教材、課程標準和考試大綱對實驗教學(xué)的要求梳理出實驗題涉及到的知識點。思維導(dǎo)圖[3]是一個很好的將知識點網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化的工具，不僅便于命題者直接抓住實驗題的關(guān)鍵部分，更有利于命題者平衡試題命制過程中知識點的分布，使得試題考查范圍盡可能廣（見圖2）；其次，確定本次實驗題的考查目標及側(cè)重點，從中篩選出需要考查的知識點。知識點的選擇要充分考慮到學(xué)生目前的學(xué)習(xí)狀況，同時也要考慮試題的難度、區(qū)分度、信度，將試題的功能從以往專注于考查知識本身向肯定學(xué)生已有學(xué)習(xí)成果、提升學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的方向轉(zhuǎn)變；最后，尋找激發(fā)點，找尋與目標相匹配的命題素材。

2.2 素材篩選

進行素材的篩選必須考慮三個問題。首先，素材應(yīng)以學(xué)生生活經(jīng)驗、學(xué)習(xí)特點及認知水平為出發(fā)點，力求避免脫離中學(xué)實驗中的實際問題，盲目地一味求新，變成學(xué)生無法完成的無效題，也就失去試題本身的肯定、檢測、發(fā)現(xiàn)問題的功能與價值。其次，尋找素材可以將教材和高考試題作為出發(fā)點。以廣東卷為例，07年的碘鐘問題，即以O(shè)3氧化I-為素材，探究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率之間的關(guān)系，其素材靈感就是來源于魯科版《化學(xué)反應(yīng)原理》中“利用H2O2氧化I-反應(yīng)”探究反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率之間的關(guān)系，僅僅是將氧化劑H2O2換成了O3。再次，素材即切入角度選定以后，應(yīng)尋找素材完善具體實驗過程和相關(guān)科學(xué)定量數(shù)據(jù)。此時可以借助網(wǎng)絡(luò)，尋找與素材相關(guān)度大的文獻進行下載、閱讀。最后，注意保證素材的科學(xué)性、準確性。所遴選的素材盡量選擇影響因子相對較高的權(quán)威學(xué)術(shù)雜志，同時，如果條件允許的話，最好在實驗室重現(xiàn)文獻過程，保證素材的科學(xué)性。

2.3 初步命題

初步命題關(guān)鍵是建立題目與目標、素材之間的聯(lián)系過程。分析素材中隱含著哪些知識、過程、方法，從素材中抽取出來，用中學(xué)生現(xiàn)階段可以接受的語言進行信息鋪墊，設(shè)置問題。同時需注意三個方面：一是知識點分布要合理，既要考查基本實驗儀器，也要關(guān)注實驗基本操作，更要關(guān)注實驗數(shù)據(jù)的獲得以及實驗方案的設(shè)計及評價。如果可以繼續(xù)升華，上升到考查實驗思想當(dāng)然就更好了；二是要關(guān)注難易點的分布。一般來說，根據(jù)學(xué)生思考問題的習(xí)慣，應(yīng)該是先易后難。當(dāng)然，在素材挖掘過程當(dāng)中，肯定會存在中間某個問題相對較難的情況，這個時候可以通過提示或者給足信息的方式降低思維的難度，便于學(xué)生解答；三是盡量降低問題設(shè)計的相關(guān)性。如果一個難點問題與下一個難點問題相關(guān)性過大，很可能就是學(xué)生上一個問題沒有思考清楚，下一個問題就無從解答，造成整道實驗題空白的情況，這樣對全面檢測學(xué)生實驗?zāi)芰Φ男Ф染痛蟠蛘劭哿恕?/p>

2.4 題目審核

題目審核需要關(guān)注四點：一是與原來預(yù)設(shè)的目標是否有偏差。如果原來目標設(shè)計時更多關(guān)注點是實驗前儀器的選擇、設(shè)計以及實驗中的實驗操作及數(shù)據(jù)的獲得，而實際命制出來更多的是實驗結(jié)果的評價及實驗數(shù)據(jù)的分析，這時候就需要對問題進行重新考量了；二是考查的知識點或者能力點是否有重復(fù)的地方。如果問題考查的點重復(fù)過多，就需要根據(jù)實驗題思維導(dǎo)圖重新選擇那些沒有涉及到的點，進行重新設(shè)計命制；三是與整份試卷有沒有重復(fù)的地方。整份試卷對學(xué)生能力的考查應(yīng)該是多維度的，如果某知識點在選擇題部分已經(jīng)有所涉及，那么在實驗題部分就應(yīng)該果斷放棄；四是注意科學(xué)性問題。科學(xué)性除了尊重原文獻之外，在所給信息是否充足，是否符合中學(xué)階段學(xué)生思考習(xí)慣，文字描述是否合理、準確等方面都要進行精雕細刻。

2.5 題目優(yōu)化

題目的優(yōu)化應(yīng)針對題目審核中出現(xiàn)的問題及時進行調(diào)整。如果與原來預(yù)設(shè)的目標產(chǎn)生偏差，可以集體協(xié)商探討來解決。如果考查知識點有大量重復(fù)的內(nèi)容，應(yīng)果斷舍棄一些相對不是很精彩的部分，然后繼續(xù)挖掘素材，從其他的角度進行設(shè)問。如果題目設(shè)置存在科學(xué)性問題，首先應(yīng)從文獻的權(quán)威性上進行考量，其次是思考在語言描述上是否存在缺漏或者不合理的地方。當(dāng)然題目優(yōu)化最重要的部分還是要注意每道題的難度及區(qū)分度，原則上建議不要出現(xiàn)難度值低于0.2的試題，同時也要考慮到學(xué)生的答題量，盡量不要大部分是文字表達，其他形式如填空、選擇、作圖等需要整體考量。

3 實驗題命制案例

3.1 目標設(shè)計，明晰考點

本次實驗命題希望全方位、多角度來考查學(xué)生對物質(zhì)制備、性質(zhì)實驗、定量實驗的理解，同時希望將命題著眼點從重視實驗后的數(shù)據(jù)處理及評價分析轉(zhuǎn)移到實驗前方案的設(shè)計、儀器的選擇和實驗過程中的實驗操作上來，力求能夠真實反映學(xué)生實驗基本能力和將學(xué)習(xí)過的實驗知識及技能遷移應(yīng)用的能力。

3.2 閱讀文獻，素材篩選

試題目標設(shè)定好以后，接著就是如何建立目標與素材之間的關(guān)系。過硫酸鈉的制備文獻分別從溫度的控制、脫氨速率等角度進行研究，為了更加契合中學(xué)生的思維習(xí)慣及學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，選擇溫度控制作為命題的切入點。性質(zhì)實驗部分，過硫酸鈉的氧化性及其隨著溫度的升高溶解度和溶液的pH變化都很有特點，在選擇切入點的時候，覺得關(guān)于氧化性的探究對于大部分學(xué)生來說已經(jīng)非常熟悉，思維方式也是駕輕就熟，因此選擇了研究后者作為著眼點。這樣不僅可以考查初中學(xué)習(xí)過的溶解度知識，而且也可以考查高中化學(xué)的水解相關(guān)問題，這樣將初、高中知識有效整合，綜合考查學(xué)生解決問題的能力。定量實驗則從傳統(tǒng)定量實驗問題出發(fā)，考查如何獲取有效數(shù)據(jù)，消除干擾，進行簡單化學(xué)計算的能力。

3.3 資料整合，初步命題

對這些紛繁蕪雜的信息進行處理，選擇了實驗裝置的作用、實驗儀器、實驗操作的目的、最佳條件的選擇、實驗方案設(shè)計、實驗試劑的作用、空白實驗思想、定量計算這些能力點。學(xué)生未知的知識以已知方程式的信息形式直觀呈現(xiàn)，力求規(guī)范化和簡約化。在細節(jié)上，注意語言指向性明確，盡量尊重原文獻以保證科學(xué)性，同時兼顧學(xué)生的閱讀量、思維量和答題量，形成了初稿如下。

3.4 題目審核，回歸預(yù)設(shè)

初稿出來以后，反復(fù)斟酌，發(fā)現(xiàn)實驗三與原來預(yù)設(shè)的命題目標有出入。雖然試題在考查定量實驗部分有亮點，甚至將命題的著眼點放到了實驗思想即空白對照實驗上去了，但是縱觀整道試題，沒有一處考查到實驗操作，而實驗一、二由于素材的局限性已經(jīng)很難再挖掘出新的亮點來考查實驗基本操作。斟酌再三，準備將實驗三原來的命題思路完全拋棄掉，另起爐灶。正值一籌莫展之際，想到最近熱點問題如何消除霧霾，如何提高空氣質(zhì)量給了新的靈感，結(jié)合手里的素材，用過硫酸鈉消除NO的污染不就是要找的新的突破口嗎？關(guān)于氣體很容易考查實驗操作的問題，因為NO本身顏色以及氧化以后顏色的特殊性，考查實驗現(xiàn)象也是一個非常不錯的亮點，思索再三后，將完全顛覆后重新亮相的實驗三呈現(xiàn)在我們面前。

修改后的實驗三 過硫酸鈉的應(yīng)用研究

（5）為檢驗用Na2S2O8溶液吸收NO的可行性，某同學(xué)設(shè)計了圖5所示裝置進行實驗（已知NO不溶于NaOH溶液）。實驗步驟如下：

i.檢驗裝置的氣密性，并按圖5加入試劑；

ii.打開a和d，通入足量N2，關(guān)閉d；

iii.往裝置中通入適量NO，關(guān)閉a；

iv. ……

①請將步驟ⅳ的實驗操作補充完整 。

②能證明該實驗方案可行的實驗現(xiàn)象是。

3.5 題目優(yōu)化，臻于完美

經(jīng)過試題審核環(huán)節(jié)后，與原來的預(yù)設(shè)目標基本達成一致，知識點間的重復(fù)現(xiàn)象基本沒有出現(xiàn)，同時各條設(shè)問之間的關(guān)聯(lián)性加強了，但是仍然還存在一些不足。

首先，學(xué)生需要填答的文字量太大了，有些學(xué)生為了從整體考慮將文字陳述部分直接舍棄，這樣就達不到原來預(yù)設(shè)的考查目標，得到的檢測數(shù)據(jù)也會失真。因此將實驗一第二問由填空式改為選擇式，修改后的設(shè)問變?yōu)椤埃?）圖3裝置Ⅰ還需補充的實驗儀器或裝置有 （填序號）。a.溫度計b.酒精燈c.水浴d.洗氣瓶”。同時，因為實驗三第一空需要填答的內(nèi)容過多，為了減少學(xué)生答題量，但是又能恰如其分地考查學(xué)生對整個實驗過程的理解，因此將著眼點放在分液漏斗的操作上。修改后的設(shè)問變?yōu)椤阿俨襟Eiv中，對分液漏斗的操作是 ”。

其次，實驗二考查過硫酸鈉的性質(zhì)實驗直接利用文獻中的圖像進行考查，由于圖像簡潔直指目標，對學(xué)生高階思維考查力度不夠，因此準備將圖像改為表格數(shù)據(jù)，并且設(shè)問也采取階梯上升式，充分挖掘素材蘊含的思維價值，修改后的實驗二變?yōu)椋?/p>

（4）過硫酸鈉在不同溫度下的溶解度及其飽和溶液的pH隨溫度的變化關(guān)系如下表：

①由上表可得出的結(jié)論是 。

②過硫酸鈉溶液的pH在一定溫度下迅速下降的原因可能是 。

③檢驗過硫酸鈉水解產(chǎn)物的實驗方案是。

一道好的實驗題的研制，其實關(guān)鍵首先要對所要考查的目標清晰化，接下來在具體素材的選擇及試題設(shè)問的設(shè)計其實是不斷地自我否定的過程，其中艱辛只有身在其中方能回味。借用鄭板橋（清）的《竹石》對原創(chuàng)實驗題研制策略做一個總結(jié)：“咬定青山不放松，立根原在破巖中。千磨萬擊還堅勁，任爾東西南北風(fēng)！”

參考文獻：

[1]江合佩.一道關(guān)于“NaHCO3純度測定”的實驗原創(chuàng)題[J].化學(xué)教學(xué)，2014，（7）：72～74.

[2]陸軍.化工流程試題的研制策略[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010，（8）：51～53.

[3]苑冰.運用思維導(dǎo)圖建構(gòu)化學(xué)知識體系的研究[D].大連：遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008：3.

[4]張志炳，周明生.過硫酸鈉合成過程的脫氨速率研究[J].化學(xué)反應(yīng)與工程工藝，1995，（3）：270～276.

[7]趙進英，張耀斌，全燮，趙雅芝.加熱和亞鐵離子活化過硫酸鈉氧化降解4-CP的研究[J].環(huán)境科學(xué)，2010，（5）：1233～1237.

[8]楊春維，唐玉玲，王莉君. Fe2+活化過硫酸鈉氧化脫色羅丹明B溶液[J].廣東化工，2013，（8）：23～24.

[9]薛蔓，王凱，余磊，崔元臣. Na2S2O8-Fe2+對田菁膠的氧化降解行為研究[J].高分子通報，2010，（4）：84～87.

[10]康雪，馬曉迅，高續(xù)春，師亞.過硫酸鈉溶液氧化吸收NO工藝[J].化學(xué)工程，2013，（8）：12～15.