浅谈新课程改革背景下如何主动适应高考化学实验的考查
2010-09-27徐彦军
徐彦军
河北省迁安市第三中学 河北迁安 064400
浅谈新课程改革背景下如何主动适应高考化学实验的考查
徐彦军
河北省迁安市第三中学 河北迁安 064400
通过对2010年新课改高考理科综合试卷化学实验试题的考查情况分析,总结了化学实验能力考查的特点,并对实验教学提出了建议。
高考试题 化学实验 能力考查
2010年是高中实施新课改的第6年,全国有16省(区、市)实施了高中新课改的高考,除了江苏、上海和海南使用化学单科命题外,其他13个地区使用的都是理科综合试卷,其中宁夏、吉林、黑龙江、陕西、辽宁、湖南等省(区)使用的理综试卷由教育部考试中心命制,安徽、北京、福建、广东、山东、天津、浙江等省(市)采用的是独立命题试卷。在新课程高考理综试卷中,化学实验都作为重要的考查内容,在命题的立意和取材上体现出一些共同特征,在一定程度上体现了新课改精神。分析高考的命题规律,把握命题趋势,对中学实验教学和高考备考有重要的意义。本文拟通过对2010年新课改理综化学实验试题特点的分析,探寻命题的变化趋势,并在此基础上提出化学实验教学建议,以期对新课改化学教学以有益的启示。
一、2010年新课改高考理科综合化学实验试题概况
笔者对2010年8套新课改高考理综试卷做了初步统计分析,实验试题呈现两大特点:
1.化学实验试题所占比例大。在各套试卷中,除天津卷外,其他几套试卷中涉及化学实验的题目的分数都占到化学总分的30%以上,各套试卷中化学实验试题数为2~4个,既有选择题又有非选择题,在试卷中分布合理,突出了实验在化学科目中的基础地位(见表1)。
表1 各套新课改高考理综试卷中化学实验试题概况
2.试题突出能力立意。几套试卷中实验命题取材很广泛,题目呈现形式也灵活多样,除了文字表述外,还有大量的装置图、流程图和数据图,并出现了实验探究性题目,凸显了鲜明的新课改特色(见表2)。
表2 部分化学试题命题取材和呈现形式情况
二、2010年新课改高考理科综合化学实验试题能力考查的特点
下面结合试题中的具体实例,重点分析一下能力考查的特点。
1.突出基本实验能力的考查
正确的操作是顺利、安全地进行化学实验的可靠保证,基本技能和技巧是进行化学实验的基本功。高中化学新课程标准中规定的学生实验可以紧密配合学生的课堂学习,培养动手能力,为学习者将来参加社会实践或进一步学习打下必要的基础,它们也是构成人才素质的重要组成部分。新课改高考理综卷,非常重视基本实验能力的考查,试题都来源于教材的演示实验和学生实验,不拘泥于教材,试卷中很少有单纯考查基本操作的判断或者直接考查教材上某一个实验的题目,基本实验能力的考查也出现了一些综合化的趋向,就是要强调正确运用化学实验基本操作,完成规定的“学生实验”的能力。以下用几个实例来说明。
例1.(2010年山东新课改卷第14题)下列与实验相关的叙述正确的是( )
A.稀释浓硫酸时,应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中
B.配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出
C.酸碱滴定时,若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶,将导致测定结果偏高
D.检测某溶液是否含有SO42-时,应取少量该溶液,依次加入BaCl2溶液和稀盐酸
评析:本题4个选项涉及浓硫酸的稀释操作、溶液配制的操作要领、酸碱中和滴定的原理、硫酸根离子的检验原理4个方面的问题,都是来源于教材的基本实验,试题考查了考生对教材上“学生实验”的掌握情况。
例2.(2010年天津新课改卷第3题)下列鉴别方法可行的是( )
A.用氨水鉴别Al3+,Mg2+和Ag+
C.用核磁共振氢谱鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
D.用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CH=CHCH2OH和CH3CH2CH2CHO
评析:本题4个选项涉及了常见的阳离子、阴离子的鉴别检验的原理、有机物中官能团的试剂检验和核磁共振技术在有机物结构检验中的应用,涉及的实验是教材实验的简单的延伸拓展,考查了考生对常见物质检验的实验技能掌握情况。
例3.(2010年广东新课改卷第22题)对实验(如图1所示)Ⅰ~Ⅳ的实验现象预测正确的是( )
图1
A.实验Ⅰ:液体分层,下层呈无色
B.实验Ⅱ:烧杯中先出现白色沉淀,后溶解
C.实验Ⅲ:试管中溶液颜色变为红色
D.实验Ⅳ:放置一段时间后,饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体
评析:本题以实验现象的预测立意,要求考生对萃取分液,氨气制备和性质检验,Fe3+的检验,饱和溶液的结晶等实验现象进行判断,考生需要通过观察实验装置,弄清实验目的,迁移教材上的基本实验原理,结合相关元素化合物性质,才能做出准确判断。本题目的综合性强,能力要求较高,考查了考生实验观察、实验分析的能力。
2.注重实际问题分析解决能力的考查
《考试大纲》对分析问题和解决(解答)化学问题的能力提出了明确要求。2010年新课改高考理综卷化学试题中,多数实验试题以解决实际问题为线索命题(见表2),这类题目能够有效地考查分析问题和解决(解答)化学问题的能力。第一,命题取材于生活、环保、科技、生产等有关的新材料、新工艺、新流程,材料真实,情境新颖,以此为线索有利于引导学生用化学视角去观察和分析生活、生产、环境的有关化学问题。第二,这些试题的呈现形式多是一种工艺流程或图表数据,信息量较大,需要考生能够从试题提供的新信息中,准确地提取实质性内容,有利于考查考生信息加工和处理能力。第三,问题设置综合性强,有对实验原理的理解、实验数据的处理或对有关实验问题的分析讨论,也有基本操作的正确运用、简单实验方案的设计。解答这类问题时需将实际问题分解、转化,运用化学实验知识技能联系元素化合物和相关的概念理论知识,采用分析、综合的方法,解决题目中提出的问题,并能够将分析解决问题的过程和成果,用正确的化学术语及文字、图表、模型、图形等形式规范表达,必要时做出解释,这些都是化学学科的基本科学素养。这类题目区分度很高,对新课改实验教学选题有很好的导向作用。
3.重视科学探究能力的考查
新课改高考《考试大纲》对科学探究能力提出了明确要求,在“考试目标与要求”中将化学实验与探究能力合并表述为:“(1)了解并初步实践化学实验研究的一般过程,掌握化学实验的基本方法和技能;(2)在解决简单化学问题的过程中,运用科学的方法,初步了解
化学变化规律,并对化学现象提出科学合理的解释。”在大纲的“必考内容”中又再次提出“了解科学探究的基本过程,学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法”。实验探究题目设置是2010年高考试题中的“亮点”,在8套新课改高考理综卷中有6套试卷中出现了以化学实验探究为载体的科学探究性题目(见表3),这类题目的表述中一般出现“探究”字样,并且实验取材于“某探究(研究)学习小组”的研究课题。主要目的是考查学生的实验探究能力。试题中将实验能力作为探究能力的一部分,问题设置主要是实验原理、实验步骤和实验操作方法。在这几题中探究要素设置多少也不相同,如北京的第9题和25题都只设置是“分析论证”一个探究要素,而安徽卷第28题探究过程相对比较完备。
表3 2010年新课改高考理综试卷中探究性试题分布情况
例4.(2010年安徽新课改卷第28题)某研究性学习小组在网上收集到如下信息:Fe(NO3)3溶液可以蚀刻银,制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究:
[实验]制作银镜,并与Fe(NO3)3溶液反应,发现银镜溶解。
(1)下列有关制备银镜过程的说法正确的是 。
A.边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管,边滴入2%的氨水,至最初的沉淀恰好溶解为止
B.将几滴银氨溶液滴入2ml乙醛中
C.制备银镜时,用酒精灯的外焰给试管底部加热
D.银氨溶液具有较弱的氧化性
E.在银氨溶液配置过程中,溶液的pH增大
[提出假设]
假设1:Fe3+具有氧化性,能氧化Ag。
[设计实验方案,验证假设]
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出Fe2+,验证了假设1的成立。请写出Fe3+氧化Ag的离子方程式:
。
(3)乙同学设计实验验证假设2,请帮他完成下表中内容(提示:NO3-在不同条件下的还原产物较复杂,有时难以观察到气体产生)。
实验步骤(不要求写具体的操作过程)预期现象和结论①②……若银镜消失,假设2成立。若银镜不消失,假设2不成立。……
[思考与交流]
(4)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2也成立,则丙同学由此得出结论:Fe(NO3)3溶液中的Fe3+和NO3-都氧化了Ag。你是否同意丙同学的结论,并简述理由: 。
评析:本题以探究Fe(NO3)3蚀刻Ag为题材,题目涉及的元素化合物和氧化还原反应的知识来源于教材,但不拘泥于教材。题目从实验能力考查方面看,主要考查教材上的银镜反应实验操作要领和实验设计;在探究能力考查方面,直接提出假设,要求考生设计实验并记录实验、分析与论证和思考与交流,给定了相对完整的探究过程。题目要求用文字和方程式表示探究过程和结果,(3)(4)问具有一定的开放性,允许考生有其他合理的解答。本题力图体现新课程提出的三维目标的考查,对考生的化学实验能力和科学探究能力有一定的综合考查,属于能力较高层次的要求,这对新课改高考命题和实验教学会有很好的引领作用。
三、对化学实验教学的几点建议
从2010年新课改高考理科综合试题来看,新课改化学实验试题严格遵循了《考试大纲》的理念和要求,在加强化学实验基本素养考查的同时,还注意了联系实际,侧重化学实验能力、分析解决实际问题和实验探究能力的考查,这种命题趋势有利于引领高中化学教学落实课程标准,重视实验教学,把能力培养落到实处。现就高中化学实验教学和高考备考提出几点建议。
1.重视实验教学,加强实验室建设
化学是一门以实验为基础的学科,化学实验是化学科学认识的源泉,是训练科学方法的有效途径,是培养科学态度的必由之路。我们要充分认识化学的教学功能,给化学实验教学以足够的重视。
第一,要加强实验室建设,保证资金投入。在实验室装备中需注意不要盲目追新追高,要从本校实际出发,按照新课标实验教学需要配全实验仪器、药品,有计划地装备高端实验设备,保证传统实验装备的投入,积极开展自制教具的研究,为改进演示实验教学和学生实验探究活动提供必要的保证,以发挥实验装备投入的效益。第二,要提高化学实验教师的专业化水平,适应课程改革要求。要按照实验教学需要,配齐符合专业化要求的化学实验教师,并组织实验管理人员和化学教师认真参加业务主管部门有关培训,使他们在理念和行动上主动适应课程改革实验教学的要求,保证实验教学质量。第三,加强实验教学的软件建设,重视实验教学资源配置,提高管理水平,科学合理地安排学校的化学实验教学,制定3年化学实验教学规划,分段落实化学实验能力培养目标,搞好实验教学的阶段性评价。
2.训练实验技能,培养化学实验素养
在基础年级(高一、高二)实验教学中要注意激发学生的兴趣,训练学生动手能力,培养学生的基本化学实验素养,“使学生了解并初步实践化学实验研究的一般过程,掌握化学实验的基本方法和技能”。
第一,要为学生多创造动手实验的机会,让他们在实验中体验探究的乐趣,通过观察生动直观实验现象,领略化学特殊的魅力,以激发学生学习化学的兴趣,为化学的学习提供动力。第二,要认真对待课程标准中规定的每一个演示实验和学生实验,通过教师的规范演示和学生的亲自动手操作,使学生能够真正理解每个实验的原理,了解实验有关的化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法,了解实验室一般事故的预防和处理方法,掌握化学实验有关的基本操作,以便顺利通过基本素质技能测试,并为高三实验复习打下坚实的基础。第三,要注意转变实验教学方式,开展有效教学。建议将部分演示实验变成边讲边实验,增加教学过程的互动性。在学生实验的教学组织中,要转变传统的“照方抓药”的实验做法,实验前学生必须提前做好预习,弄清实验的目的、原理、步骤、操作要领和观察的重点。实验过程中,一定要严格要求,培养学生良好的实验习惯,严谨的科学态度,树立牢固的安全意识和绿色化学理念。第四,重视培养学生的实验探究能力。要注意对学生的科学探究方法的指导,鼓励学生挖掘生活中的素材进行课外实验,或通过改变教材上“学生实验”的某些条件,将部分演绎实验转变成探究实验,提高实验过程的探究性,让学生在实验过程中手脑并用,规范操作、细心观察记录实验现象,对实验结果和实验过程中的有关实验问题进行分析讨论,这样有利于培养学生思维能力和实验探究能力,提高实验教学效果。
3.强化实验复习,提高综合实验能力
高三实验复习是提升学生实验能力和解题能力的重要环节。首先教师要深入领会高中课改精神,重视对《考试大纲》《考试说明》和近年的高考题的研究,对新课改高考《考试大纲》和《考试说明》中的每项要求都要结合近年高考的实际考查情况,对照《高中化学课程标准》和新课改教材进行认真分析,对教材上的实验内容进行统摄整理,构建化学实验知识和技能的网络,准确把握好各部分要求的深度和广度,以提高复习教学的针对性。二是要加强对基本实验的复习。对于教材上的典型实验,可以按照实验目的进行分类组合,设置专题进行复习,指导学生归纳总结。也可以指导学生通过变换角度、改变条件等方式对实验进行拓展挖掘,设计问题分析讨论。这样可以提高复习效率,也有利于学生开阔思路、激活思维,提高学生的实验创新能力。三是把好实验的选题、用题关。在总复习阶段,要以提高学生的基本实验能力和实验素养为目标,精选以能力立意、情景新颖、取材联系实际、呈现方式灵活多样和多角度设问的题目组织练习,适当穿插一些具有开放性和探究性的实验题,通过规范的训练,提高学生分析解决实际问题的能力和实验探究能力。在训练指导中,教师要结合近年高考中相近的题目,对每个题目进行深入评析,充分挖掘试题功能,分析解题入手点、突破点、易错点和延伸点,以达到类化题目、类化思路、类化方法,提高学生实际解题能力的目的。同时要重视培养学生实验规范表达能力,指导规范使用化学实验术语和化学用语记录实验过程和实验结果,解释实验问题,以适应高考答题的需要。四是在总复习阶段可以开放实验室,由学生从《化学实验》选修教材中选取部分课题,通过小组合作探究的方式,开展实验探究活动,组内讨论交流后进行组间交流体验或展示成果,通过这种方式可以提高实验探究类问题的复习效果,还可以提高学生化学兴趣,缓解高考压力。
总之,2010年新课改高考理综化学实验试题很好地体现了高中课改精神,对高中化学实验教学和高考备考具有很好的导向作用。试题所承载的信息还需深入研究,才能更准确地领会高考化学实验命题的发展方向。高考命题的改革是一个动态的过程,高中实验教学和高考复习备考,只有自觉落实课改的精神才能主动适应高考的改革。
[1]赵宇.2008年课改实验区高考卷与全国卷中的化学实验特色分析与比较[J].中学化学教学参考,2008,9:43~44
[2]教育部考试中心.普通高等学校招生考试全国统一考试大纲(课程标准实验)理科[M].北京:高等教育出版社,2010
[3]刘知新,王祖浩.化学教学论[M].广西:广西教育出版社,1998
[4]教育部考试中心.普通高等学校招生考试全国统一考试大纲的说明(理科)[M].北京:高等教育出版社,2009
[5]王春.新课程视角下高考化学实验试题考查动向及复习启示[J].中学化学教学参考,2009,9:48~50
徐彦军,本科,中教高级。