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探讨高考化学实验题探索实验教学新策略

2016-04-21杨萍

中小学实验与装备 2015年3期
关键词:基本操作选择题命题

杨萍

高考考察学生的化学素养,实验是最好的考查方式之一。实验题是学生最容易失分的题型,也是历年高考的重头戏。福建理综自主命题以来,化学试题已有逐渐向实验题倾斜之势:在大题保持平稳的基础上,增加了选择题,增大了对基础操作的考察力度。近四年,推断题和流程图题也出现了实验操作的考查。由此,探讨高考化学实验题,探索实验教学策略成为当下实验教学新思路。

1实验题考点分析

纵观六年福建高考化学试题,命题角度更加多样化,命题方式却日趋稳定。考查内容越来越基础,对于实验基本操作的考查力度明显加大,对化学学科素养和能力的考查的命题思想未变。考查学生综合应用知识和创新的能力,是福建高考化学实验题的基本思想。表12009~2014年福建高考化学实验题考点分析

年份分值题型题目数考点200917一大题7小题气体的收集方法、实验仪器的选择、化学计算、误差分析、实验方案评价2010

16

一大题

7小题

钝化现象、Fe2+的检验、化学计算、SO2的检验及作用、水和CO2的检验、化学方程式的书写。2011

22

一大题,选择题

一选项6小题

1选择题Na与C2H5OH的反应机理、实验现象的描述、化学计算、误差分析、基本操作、化学方程式书写、实验基本操作、实验方案的设计与评价。2012

28

一大题,一选择题

另一题一选择支7小题

2选择题仪器的连接顺序、化学计算、误差分析、方案的评价、基本操作的迁徙、NH4+的检验、金属Na的性质、CH2=CH2与CH4的鉴别与分离、药品的储存。2013

21

一大题,一选择题

9小题

1选择题分液、Na2CO3与NaHCO3的鉴别、物质的量溶液的配制、NH4+的检验实验基本操作实验方案的设计与评价、现象分析、化学计算。2014

27

一大题,两选择题

7小题

2选择题

NaCl、AlCl3、MgCl2、Na2SO4的检验、酒精与水的分离方法(能否用萃取与分液)、鉴别溶液与胶体、蒸发浓缩,结晶的方法制备NH4Cl、尾气处理、滴定、误差分析、化学计算。

2实验题考查的规律探析

2.1第一阶段

第一阶段即过渡阶段(2009年),此阶段延续了以往全国卷的传统,保持了试卷的平稳。实验题以研究性学习情境为命题形式,探究镀锌铁板上锌的厚度为出发点,要得出锌的厚度。考查了仪器的使用规则、实验方案的评价、气体的收集方法、化学计算等,体现了课改理念。

2.2第二阶段

第二阶段即探索阶段(2010-2011年),此阶段首次在实验题以外的题目中出现实验操作考查。其中,2010年出现在流程图题中,2011年出现在选择题一选择支中。此外,2010年首次出现了实验仪器量程的选择性:托盘天平与分析天平的量程问题,首次出现开放性答案。

2.3第三阶段

第三阶段即创新与稳定阶段(2012-2014年),此阶段的3年更突出新课标理念,对实验考查力度明显增大。2012年有2个选择题中考查了实验基本操作。后2年保持平稳,都有1个选择题完全考查实验基本操作。其中,2014年选择题12题,根据实验数据图,考察了实验数据处理:从实验数据中得到与实验结果相匹配的图像。实验题数达到4题,创历年之最。

3实验教学策略

3.1回归教材落实四基

实验题的素材,试题内容往往源于教材。看似复杂,但其实质都是基于课本实验的创新或提升。我省2006年实施高中新课程,2009年开始自主命题。6年来高考化学实验题主要以教材实验为背景,创设情境命题。其特点就是考查了实验探究的基础性和实践性。这不仅要求教师要做好演示实验,学生做好分组实验,同时还得教学生学会在实验中观察和思考,变被动为主动。教学中只有真正落实实验基本操作、基本技能、基础知识、基础理论(概念),才能在高考化学实验题中做到应对自如。2012年起,连续3年福建高考理综都有一全部为实验的选择题。

如2013年选择题(题目略):选择支分别考查分液操作、固体Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法、一定物质的量浓度溶液的配置、NH4+离子的检验方法。

启示:以上知识点都是化学必修1(以苏教版为例,下同)教材《活动与探究》中的实验。在选择题中出现的实验题,都是典型的课本实验组合题。特点是知识容量大,很好地覆盖了知识要点。选择支分别来自于不同模块知识,考查的角度不同,满足高考题量小,考查范围大的要求。选择题思维的跨度大,能够很好地考查学生对知识、信息的应用能力。因此,新课讲授时以课本知识点为重,加强基础。基础实验教学不能流于流程,要让学生在操作中总结要点。加强基本实验操作、基础理论的应用、掌握基本化学实验技能和知识,真正做到落实四基和课标的要求。

3.2研究教材实验必做

从教至今,笔者常听到老教师讲:熟悉教材、研究教材是一个教师成长的必由之路。笔者也有同感。只有认真钻研,才会在专业成长道路上进步更快。对于实验教学,实验创新和改进一直是其热点。近年来,手持技术在实验教学中应用越来越广泛。手持技术是利用信息科技设备,收集、处理实验过程中的数据,并将数据以图形形式显示出来,在提高学生信息素养、学科素养的作用,实现实验定量化的同时,尽最大可能地避免了定性实验中产生的“三废”对环境的污染。手持技术将信息科技整合到中学化学实验教学中,是化学科学发展的新方向,在突出学科特色的同时,提升师生的学科素养和思维品质。如2014年12题的实验数据,只有采用手持技术,才会有这样精确的数据。(通常为DIS数据采集系统)。

2012年第25题(题目略):实质是考实验室制氯气。该题为必修1《氯气的生产原理》(2009版,41页)的延伸。考查了仪器的组装顺序、药品的使用原理和方法,通过不同实验的方法探究气体体积逐渐减少的因素。气体体积较小的探究在必修2《化学反应速率》中是教材《问题解决》(2008年版,31页)的内容。课本知识是探究CO2体积减小的原因与反应速率等因素的关系。

启示:实验是学生做出来的,而不是靠教师讲出来的。笔者调查得知:多数教师以化学药品有毒,对身体有害为由,对于Cl2、浓盐酸、电解CuCl2、苯的硝化反应等实验采取“说实验”或者看视频的方法。每个实验室有通风设备(通风橱或排气扇或通风实验室,为化学实验室必备的设备),还可带防毒面罩。这些设施完全可以解决上述问题。只有让学生做实验,才能有提升和创新,才能达到新课标的要求。只有变“说”实验为做实验,才能让学生在实验过程中学会思考,有效培养学生的化学思维和品质。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。学生只有动手做实验,才能真正学习到知识。教师要研究教材实验,改进实验,让实验做出最佳效果。对有毒药品,实验室都有相应设备,不仅不会造成污染,更不会中毒。对剩余药品,现在化实验室都有药品处理装置,只有把这些真正地利用起来,才不会造成资源浪费。也只有通过实验,学生才能真正明白有毒的化学药品并不可怕。学生动手做实验,不但激发了学生学习化学的热情,还让学习生活充满乐趣。

3.3依据教材灵活应用

化学实验题在选拔性考试中,除考察学生的化学素养和学科特色以外,重在考察学生分析问题、解决问题的能力。福建省自主命题以来的所有实验题,都源于课本而高于课本,符合选拔性考试的要求。高考化学实验题有个特点:常以课外探究活动为情境进行命题。这要求教师依据教材,灵活应用教材。条件许可情况下,可利用第二课堂、研究性学习等形式做课外探究小实验。这就要求教师要把课外实验探究落到实处。笔者曾带学生萃取不同花的花色素,再探究花色素电离平衡移动的方向。此实验获得泉州市实验创新论文比赛一等奖。探究牙膏、酿造醋与配制醋的化学成分等实验,均取得市级奖项。

如2010年第25题(题目略):命题情境是以必修1第67页中铝在与浓硫酸、浓硝酸中的钝化探究为反应基点,进行实验探究的考查。

启示:重视实验过程中知识的迁移。铁和铝在浓硫酸和浓硝酸中的钝化是苏教版化学必修1的重点知识。教材只出现了铝的钝化实验探究,没有出现铁的钝化实验,也没有出现有关铁钝化的任何文字。为此,在学习《铝》的《活动与探究》时,笔者演示了铁与浓H2SO4、与浓HNO3、与6mol/L的H2SO4、HNO3的钝化,有意识地把这个知识点进行对比学习。在平日教学过程中,依据教材,注重教材的知识的迁移,争取做到灵活应用。

4复习建议

对实验复习,教师总结出了很多规律和经验。比如:可以加热的玻璃仪器有试管、烧杯、蒸馏烧瓶……殊不知,规律和经验也有适用的范围,并不是所有的规律和经验都是放之四海而皆准的真理。笔者认为,要教学生吃透反应原理,掌握各种仪器的适用范围,分析操作过程和实验现象,探讨实验方案的可行性的复习。

教会学生从基本实验逐步走向综合探究实验,以达到能力的提高和创新。比如:分液漏斗的瓶塞要不要取出?何时取出?什么情况下取出?让学生争取做到以不变应万变。

4.1拓展教材提升能力

怎样拓展教材?依据和指导思想是什么?笔者认为,首先要结合教材内容,研读、理解、贯通《普通高等学校招生全国统一考试福建省理科综合考试说明》(以下简称考试说明)和《普通高中化学课程标准》(实验)(以下简称课标)中华人民共和国教育部制订(2003年出版)。其中,笔者对比了近4年的《考试说明》中的必考部分《化学实验基础》,知识点没变化。课标自从出台以来就没有变化过,这两点说明了高考考点的固定性和统一性。因此,实验教学的范围很明确。我省高考化学实验题考察的方式和试题严格按照《考试说明》命题,没有一题超纲,符合《考试说明》的要求。

实验题有源于课本,高于课标的特点。因此,钻研《考试说明》,拓展教材实验是最有效的方法。此外,可以尝试自己命实验题。命题对教师的专业成长有很大的提升和促进作用。笔者认为,命一道实验题比作10道实验题更有收获。当然,自主命题的质量或许没有经典题目那样让人回味,还需要对实验方案进行实验探究。但是命题过程是个思考与创造过程,是提升专业的好途径、好方法。

如2014年25题(题目略):第一题的方程式在必修1第88页《活动与探究》中有涉及,高考实验题就是该实验的拓展。

启示:在复习过程中,适当的拓展教材,能够起到提升师生能力的作用。对课本上的每个《观察与思考》和《活动与探究》都要加深理解,力求创新和改进,做到明确实验目的,寻根溯源,融会贯通。熟悉实验原理、化学性质相似药品的拓展、仪器的深化使用等。复习时多角度、多层次地思考问题并且加以解决,才能灵活应用,灵活创新。如:硫酸的强氧化性,可以拓展强酸制弱酸,强氧化性的酸制弱氧化性酸,亚硫酸的干燥除杂等知识。

4.2重视资料卡 拓展视野等内容充实知识体系

高考化学实验题的另外一个特点是,以探究教材《资料卡》和《拓展视野》中的物质性质为情境加以命题,以探究该物质的性质为命题方式命题。试题注重对教材典型实验的拓展和延伸,重视对学生创新思维能力的考察。通常考察实验方案的设计与评价、基本计算、实验结果的分析等。万变不离其宗,回归课本,打好基础,才能做到以不变应万变。

如2013年第24题:二氧化氯的考查。二氧化氯在必修2课本中资料卡(44页)中出现,教材中在这节课之前安排了《交流与讨论》:氯气制取装置可分为几部分?各部分所起的作用分别是什么?这些都并不是学生没有见过的难、怪、偏题。试题把氯气的制取和性质拓展到二氧化氯的制取和性质。

启示:引导学生了解实验原理、目的、要求、步骤、注意事项等,掌握仪器用途、装置的连接、操作顺序、现象分析与记录、实验程序设计、误差分析等重要内容,通过知识的应用,及时归纳总结,不断丰富和完善实验知识体系。同时注重对改进实验与创新实验的研究,在立足于实验基本技能的基础上,提高学生的创新能力和应变能力。

真正的教育是在教给学生知识的同时,提高学生的动手实践能力,培养学生的终生学习能力,发明创造的信心和攀登科学高峰的勇气,而不是为了在高考中取得高分而学习。我们教育的最终目的是培养学生的终生学习能力,学以致用的思想和健全的人格。

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