中考化学实验探究题的命制探讨

中考化学实验探究题的命制探讨龚 伟1，陈 赟2，丁 珣3(1.华东师范大学化学系，上海 200062；2.河海中学，江苏常州 213022；3.新华中学，江苏扬州 225009)摘要：以2011年江苏各地中考化学试卷为样本，分析其实验探究题的特点，并对该类试题的命制作出分析与思考，以期为试题命制提供有价值的参考，使实验探究题能更加科学、合理地评价学生的探究能力。

关键词：中考化学试题；实验探究题；试题命制探讨文章编号： 1005–6629(2012)2–0065–03 中图分类号： G633.8 文献标识码： B1 研究意义我国的义务教育化学课程改革自2001年起就将科学探究作为重要的学习目标、学习内容与学习方式。

为考查初中生的科学探究能力，中考化学试卷显著增加了“实验探究题”的比重，分值约占试卷总分的 10 %左右。

实验探究题能较好地考查学生的科学探究能力，有利于引导化学教学的改革，有利于改变教师的教学模式和学生的学习方式，也有利于对学生进行科学方法的教育。

经过10年的实践，实验探究题的命制已进入一种相对稳定的状态。

为更加科学地命制探究型试题，很有必要系统而又深入地了解实验探究题命制的现状，认识考查的核心与重点，明确成功的经验与存在的不足，并提出优化探究题命制的建议，以更为充分地发挥实验探究题对学生的评价功能，促进课程改革目标的真正落实。

2 研究过程依据研究目的，按样本选取、试题分析、结果与讨论3个阶段逐步展开研究过程。

2.1 样本选取本研究以教育部颁布的《全日制义务教育化学课程标准（实验）》（简称“课程标准”）[1]为理据，选取经济、文化、教育均较为发达的江苏省的各地2011年中考化学试卷为研究样本，旨在对中考化学实验探究题的命制特点展开分析。

2.2 试题分析以对各套试卷中的实验探究题在试题背景（包括生活情景及知识背景）、探究问题、科学性、试题结构、探究水平等层面上特点的定性分析为基础，辅以定量的数据统计。

2.3 结果与讨论围绕在分析过程中发现的关键问题，以探究式教学实际为基础，依照学习理论与认知心理学展开讨论，最终提出中考化学实验探究题命制的合理建议。

3 主要研究结论与建议3.1 探究问题的选择应紧贴学生实际化学是一门实践性很强的自然科学，实验探究题应将探究融入到具体现实问题中，通过创设情境激发学生的探究兴趣，引发学生的思考，使学生逐步达到知识的应用与方法的迁移，最终能从化学视角去解决生活中的实际问题。

分析2011年江苏各地中考化学实验探究题所选取的探究问题（表 1），可将实验探究题分为3类：·命题研究·测量评价《化学教学》入选2011年版中文核心期刊根据《中文核心期刊要目总览》课题组的评审结果，《化学教学》已入编《中文核心期刊要目总览》2011年版（即第六版）之教育类的核心期刊，这是对本刊学术水平和学术影响力又一次肯定。

我们将再接再厉，继续坚持“探索化学教学改革，促进教师专业发展”的办刊宗旨，不断提高期刊质量，以回馈长期支持本刊的广大读者、作者。

《化学教学》编辑部表1 2011年江苏各地中考化学实验探究题的探究问题问题来源具体实例已有知识☆ KMnO4受热分解，为什么收集到的O2产量大于理论产量☆ 稀盐酸与大理石的反应生成的气体为什么无法使澄清石灰水变浑☆ 铜制首饰生锈☆ 浓硫酸和稀硫酸物理性质比较☆ 电解后水溶液的酸碱性探究☆ 蛋白质的性质探究☆ CO还原Fe2O3产物分析高中阶段的化学知识☆ Na2CO3和NaHCO3性质比较☆ Fe、C与浓硫酸反应产物分析☆ Fe3+的氧化性应用☆ 铝热反应生活·生产☆ 固体酒精的燃烧产物探析☆ 精还原铁粉的制备及纯度测定（1）由已有知识引发的探究——应用型探究应用型探究题是基于“学生经过义务教育阶段化学内容的学习，已掌握基本知识和基本技能，初步具备运用知识解决实际问题的能力”而设计。

其特点是将考查内容蕴含在所需解决的问题中，如南通中考题，要求学生根据已知“含氧物质分解可能分解产生氧气”来判断猜想（K2MnO4、MnO2加热可生成O2）是否合理。

此类试题源于基础，而又高于基础，比较符合学生认知水平，要求学生具有较完备的知识结构，遇到实际问题时能灵活运用已有知识解决问题。

（2）基于学习新知识的探究——构建型探究义务教育阶段化学课程中的科学探究，既是学生创造性地综合运用知识与技能解决实际问题的过程，也是学生自主构建和创新知识结构的有效途径。

构建型探究题在“资料查阅”部分提供高中阶段的化学知识，要求学生迅速内化这些知识从而更新知识结构，在问题解决过程中深化知识理解。

这类试题的解答需学生将已有知识作为“生长点”，继而更新知识结构，如淮安中考题，要求学生根据20 ℃时Na2CO3、NaHCO3的溶解度来设计实验方案鉴别两者。

（3）涉及生活与生产的探究——综合型探究综合型探究题给学生提供一些与生产、生活相关而未在平时学习中接触过的信息，要求学生通过“考场自学”理解新信息，并灵活运用已有知识和新获信息进行合理推理，以解决复杂化学问题。

这类试题由于试题信息陌生和较为复杂而具有一定的挑战性，对学生获取、加工、整合与运用信息的能力要求较高，如扬州中考题，以“绿矾制备精还原铁粉的工艺流程”设置了一道情境陌生、思维容量较大的高难度试题。

学生只有识别信息的本质特征，才会找到解题突破口，并顺着突破口将思维层层推进，最终顺利解答此类试题。

经统计发现，江苏各地试题选取探究问题的侧重点不同：应用型、构建型、综合型实验探究题的比例分别为50.0 %、35.7 %、14.3 %。

对学生而言，若试题的信息特征与其学习经验间的差异偏大，试题的情境描述是学生在平时学习中极少接触的，就会使学生在解题过程中，因缺少针对性思考和相关分析方法的支持，而导致解题失利。

甚至有些试题考查要求并不高，但学生在读题过程中受到陌生信息干扰，难以对问题进行深入思考，只能无奈放弃解答。

因此，实验探究题应重在考查学生的基础知识技能及其延伸，适当兼顾不同能力层次，问题情境的设置应遵循“起点低、台阶小、半开放”等原则，有目的、有意识地引导学生自主探究。

3.2 实验设计应尊重客观事实吴星教授在众多场合强调，“以科学的方法教给学生真实的化学”。

实验探究题应让学生通过探究方式来认识化学。

然而，有部分试题在追求探究时，明显忽略了试题的真实性，如案例1（字下加线部分为学生填答）。

案例1 蛋白质是人体必需的重要营养成分之一，是构成人体细胞的基础物质。

鸡蛋清中含有蛋白质，用鸡蛋清做下面实验，可以从中了解蛋白质的一些特性。

（部分）实验步骤实验现象结论[实验1]（1）取两支试管，试管甲加入3mL饱和硫酸铵溶液，试管乙加入3 mL蒸馏水，再分别滴入鸡蛋清，振荡，观察现象（2）再向上述试管乙中继续加入3 mL饱和硫酸铵溶液，振荡，观察现象试管甲：出现白色絮状凝固物试管乙：无明显现象① 硫酸铵溶液的浓度会影响蛋白质的溶解性试管乙此时：仍无明显现象该题由课本中“活动与探究”栏目演化而来[2]，让身处考场的学生有一种似曾相识的感觉，需经对比得出结论，已初步符合探究性试题的要求。

但查阅相关文献可知：多数蛋白质在中性盐稀溶液中的溶解度会增加，但在中性盐浓溶液中因溶解度减小而沉淀[3]。

课本只是对蛋白质性质作定性说明，而该案例从定量角度设置问题。

仔细阅读，对该题的科学性就会产生如下疑问：（1） 实验中所加鸡蛋清的量为多少，在3 mL蒸馏水中是否完全溶解？（2）实验中将饱和硫酸铵溶液稀释一半，是否一定能使鸡蛋清增溶？对案例1所产生的疑问必须通过实验来解答，显然试题命制者没考虑到“定性说明”与“定量检验”之间的差异。

实验探究题可通过课本上的“观察与思考”、“活动与探究”、“联想与启示”、“练习与实践”等栏目改编而来，但试题命制者必须确保材料延伸使用的科学性，让学生在通过探究获得真实的化学知识，真正提高其科学探究能力。

3.3 试题结构应严谨科学化学试题不同于语文的阅读理解，不仅要符合“科学性”原则，还应做到结构严谨、简单易懂，不应让学生·命题研究·测量评价在阅读试题时候产生歧义，而案例2中的试题就造成了理解上的偏差。

案例2 某兴趣小组对固体酒精（其主要制作过程为：将醋酸钙溶于适量水配制成饱和溶液，向该溶液中慢慢加入酒精，揽匀，即制得固体酒精）充分燃烧后残留的白色固体的成分进行了如下探究。

[查阅资料]①醋酸钙[Ca(OOCCH3)2]，不可燃，不助燃，易溶于水，溶于水时温度无显著变化；②醋酸钙受热分解生成碳酸钙和有特殊气味的丙酮。

[猜想与假设]假设1：白色固体中含有Ca(OOCCH3)2假设2：白色固体中含有CaCO3假设3：白色固体中含有CaO假设4：白色固体中含有Ca(OH)2[实验探究]实验①：取少量白色固体溶于足量蒸馏水中，过滤，得到滤液和白色不溶物；实验②：取①中滤液于试管中，滴入2滴酚酞试液，溶液变为红色；实验③：取①中滤液于试管中，滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成。

[交流与讨论]（2）根据实验②，乙同学认为假设4成立。

丙同学认为假设4不一定成立，但假设3成立，因为丙同学在实验①中还发现：白色固体溶解于水时有热量放出；（其余试题略）本题易造成学生理解偏差而难以作答，其原因为：（1）学生从实验①所提供现象中寻找依据，而根据已有现象无法证明假设3的合理性；（2）根据所提供答案得知，白色固体中同时含有Ca(OOCCH3)2、CaCO3、 CaO，而提出的假设却让人产生一种“非此即彼”的感觉。

试题的结构不合理与表述不清晰，不仅体现出探究目的不明确，而且容易让学生思维混乱而影响答题。

3.4 试题探究水平应合理控制实验探究题以一定问题展开并融入探究性，既考查学生的基础知识技能，又对学生科学意识、能力、情感、态度、价值观等进行测评，让学生在解决实际问题中体现其探究能力。

那实验探究题的探究水平如何？是否适合考查初中生的探究能力？这值得每一个试题命制者深入思考。

目前，应用最广泛、也最具影响力的探究水平分析工具是施瓦布开发、赫伦改进的探究水平分类体系，张新宇认为，该体系“没有考虑到交互性”且“包容性有所欠缺”，而提出更加精细的分类方法[4]。

本文基于张新宇提出的探究水平分类体系，并结合纸笔测验特点，从“提出假设”、“实验设计”、“结果与讨论”三个具有一定包容性的活动层面来设计“中考化学实验探究题探究水平分类体系”（见表2）。

表2 中考化学实验探究题探究水平分类体系要素主体水平提出假设实验设计结果与讨论水平0缺乏该环节缺乏该环节缺乏该环节水平1直接提供假设直接提供实验方案直接提供结论水平2设计思维要求较小的填空实验设计部分设置填空让学生完善试题设计填空或简答让学生回答水平3分析题给假设的合理性或提出部分假设部分实验设计由学生自行提出让学生通过作答得到结论，并迁移运用依据所建立的探究水平分类体系，对2011年江苏各地中考化学实验探究题进行分析比较，所得结果列于表 3。