历年A-level化学试题的发展研究
2016-06-16王春姣
王春姣
摘要:A-Level课程是英国的全民课程,A-Level考试也是英国学生的大学入学考试,类似于我国的高考。本文结合对A-Level化学考试评价目标、评价方案、考试内容的介绍,分析近五年A-Level化学考试试题特点,以期为我国基础教育阶段化学教学提供一些参考和借鉴。
关键词:A-Level化学考试;试题研究;比较研究;实验技能
文章编号:1005–6629(2016)5–0091–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
A-Level课程是英国的普通中等教育证书考试高级水平课程,其权威性得到了国际上的广泛认可。A-Level考试类似于我国的高考,其考试成绩“在世界范围内被接受作为进入大学的学术能力证明”[1]。
1 A-Level化学考试简介
1.1 评价目标
A-Level化学学科为“学习化学或者是高等教育课程的人提供了一个很合适的平台”,并且能“更加直接有效地让学生接受大学的化学课程或者是其他学科的学习”[2]。其化学考试评价目标有“知识的理解”、“处理、应用和评价信息”、“实验技能与探究”三个维度。其评价目标的各个维度在考试中所占的比重是不同的,其中“知识的理解”目标维度所占权重为46%,“处理、应用和评价信息”目标维度所占权重为30%,“实验技能与探究”目标维度所占权重为24%。值得注意的是A-Level考试对学生实践能力的评价(包括“处理、应用和评价信息”和“实验技能与探究”)权重达到54%,大于对“知识的理解”。因此,A-Level化学考试不是一个简单的知识考试,而是以考查学生实践能力为主的学科考试。
1.2 评价方案
A-Level课程分为AS和A2两部分,在高中前阶段开设基础必修课AS,夯实学科基础,在高中后阶段开设高级选修课程A2。A-Level考试“形式灵活多样”[3],具体实施方案见表1。这种考试方式,更注重对学生的相关学科学习是否达到课程标准的要求的考查,更注重对学生学科知识水平的考查,而不仅仅是选拔性的考查。
1.3 考试内容
A-Level化学课程内容涵盖了物理化学、无机化学、有机化学和化学应用四个部分[4]。其具体的考试内容见表2。
2 历年A-Level化学试题发展研究
本文从文献研究入手,梳理国内关于A-Level化学考试的相关研究,以2010年至2014年近五年CIE考试局A-Level(5~6月份)化学考试试题为研究样本,结合CIE考试局的A-Level考试大纲,采用定量统计与定性分析相结合的方法,从试卷结构、试题内容等方面对历年A-Level化学考试试题进行深入分析。A-Level考试与我国高考有很多不同之处,但由于国情、文化背景不同,我们不能简单地评价哪种试题更好。通过对历年A-Level化学试题的发展研究,我们可以借鉴其教学理念,拓宽教学研究视野,为我国基础教育阶段化学教学的不断优化提供一些参考和借鉴。
2.1 基本特征——试题“结构”与“内容”保持稳定
2.1.1 试题结构整体稳定
A-Level化学考试由五张试卷构成,其中试卷1由40个单项选择题构成。试卷2和试卷4均是以要求考生通过文字表达来回答的结构性问题为主,只是考查的课程内容不同,难度不同,其中试卷2包含5个题目,试卷4包含8个题目。试卷3和试卷5考查学生的实验能力,各由2到3个不同化学知识领域的实验构成,其中试卷3是实验操作考试,在实验室完成,试卷5为笔试。纵观近五年的A-Level化学考试试题,其在题目类型、分值、容量、结构等方面保持了整体稳定。
2.1.2 试题内容分布稳定,知识覆盖面广
从试题内容上看,无论是选择题还是简答题,没有偏题怪题,问题指向也清晰明确。在试卷1和试卷2中,试题内容覆盖了物理化学、无机化学、有机化学的基础核心知识,如化学计量学、原子结构、化学键、物质的状态、化学平衡、电化学、元素周期律、元素及其化合物的性质等主题,试卷各主题分布稳定,体现了较强的学科基础性。在试卷4中,试题考查了如布朗斯特劳里酸碱理论、缓冲溶液、同离子效应、从钛到铜过渡金属的性质、电极电势、亲核亲电反应机理、卤代芳烃、芳环反应等等只有在我国大学化学课程才能学到的较难的化学知识,同时还引入了生命化学、材料化学、药物化学等交叉学科知识。根据A-Level考纲对考试内容的划分,整理近五年A-Level化学考试试题内容分布(见表3),可以看出A-Level化学试题整体内容分布稳定,既重视学科内的综合,强化学科基础,又兼顾学科间综合,知识覆盖面广,较全面地体现了化学学科的知识体系。
2.2 本质特征——强化“应用”与“实验”
2.2.1 “化学应用”知识的考查比重逐年增大
A-Level课程认为“化学是理解生命体及其过程,理解现代药物学的基础;新型化学能够提供监控和解决环境问题的方法;化学家既是分析方法的设计者,也是新型分子和物质的设计者;化学的应用对社会、污染、疾病和资源既有正面影响也有负面影响”[5]。在此理念指导下,“化学应用”考查内容主要分为以下三个方向:包括基因、能量、生命体的金属等的蛋白质化学方向;包括检测和分析的方法、应用化学到社会等的分析化学的应用方向;包括药物化学、药物输送、聚合物性质、纳米技术、环境和能量等的合成与材料方向。从表3看出,近几年“化学应用”部分内容的考查比重逐年增大,约为试卷总分值的五分之一,并在试卷4中进行单独的考核,题型为简答题。该类试题涉及到化学知识与物理知识、生物知识、环保知识、药物学知识的结合等,强调学以致用,理论联系实际,注重考查学生的科学素养,能够更有效地考查学生的实践能力。
由表4可以看出,“化学应用”知识主要涉及到一些前沿的化学学科知识和交叉学科知识,如2010年试卷4第6题:(1)解释蛋白质的一级结构、三级结构;(2)头发中的蛋白质其二级结构包括由二硫键交叉结合的α-螺旋。形成二硫键的氨基酸是半胱氨酸。画图表示二硫键是如何形成的;定义反应类型;写出保持三级结构稳定性的其他三种相互作用;(3)写出保持丝绸中蛋白质β-折叠稳定性的成键类型;在给出的图形中,画出第二个多肽链以及保持β-折叠稳定的成键过程;(4)解释β-角蛋白中的β-折叠的弹性远小于丝绸中的原因。掌握一定的化学前沿知识和交叉学科知识,有利于学生了解本学科的发展方向,了解化学知识在不同领域的应用,有利于学生理解化学与生活、化学与社会的关联,进一步激发学习化学的兴趣。但我们也应该注意到与化学基础知识相比,这些知识难于理解,也消耗了学生较多的时间和精力去学习和思考。
2.2.2 单独设置试卷强化对学生实验能力的有效考查
A-Level化学考试中的试卷3是实验操作,检验学生实验仪器的操作技能以及整理、分析、评估数据的能力。如2011年试卷3第3题:定性分析(1)根据给出的实验步骤和实验试剂,完成实验,记录实验现象;预测溶液中的阴离子成分;设计验证实验;并得出结论;设计实验检验三种阳离子的存在,并记录实验现象;(2)根据给出的实验步骤和实验试剂,完成实验,记录实验现象;写出离子方程式;进行后续实验,记录实验现象,写出离子方程式。试卷5是实验设计题,这将会对实验技能有更高难度的考察,包括设计、分析和评估。同时考纲强调“考生如果不进行大量的与课程有关的实验,是不能够完成这个考核的”。如2011年试卷5第1题:设计实验探究第二主族碳酸盐的分解速率(1)预测分解速率变化规律并解释;通过画图形式展示速率变化规律;(2)找出实验的自变量和因变量;(3)画出实验装置图;描述收集二氧化碳的方法;(4)设计一个实验去验证(1)中的预测;(5)设计实验必须考虑到的可能遇到的危害以及预防方法;(6)设计一个合适的记录数据的表格;(7)改进实验装置以提高实验结果的可靠性。
从近几年试题内容看,虽然每年实验设计各有不同,但两张试卷对学生实验能力的要求各自保持了相对稳定。试卷3要求学生能够进行实验操作,对实验数据和观察进行有效收集,获得精确的、一致的测量值和观察;能够通过表格或图形合理记录实验数据,处理实验数据;能够解释实验数据和观察,认识实验误差的存在,进行实验推理;能够得到实验结论,并提出改进措施。试卷5对学生实验能力提出了高层次的要求,要求学生能够设计实验,并根据实验计划进行实验操作,对实验进行评估,考查了学生运用所学知识解决实际问题的能力。与我国高考以及其他国外考试如IB、SAT、AP相比,A-Level能够更有效地考查学生的实验能力。其对学生的实验能力的考查,既有动手的实验操作,又有实验设计的纸笔测验,这就避免了有的学生即使平时不动手操作实验,也可以正确回答考题的现象,也避免了有的学生完全不理解实验原理,仅通过记忆实验步骤完成实验的现象。
3 启示
3.1 注重对化学学科知识全面和细致地考查
整个A-Level化学考试分为五张试卷,共历时7.5小时。这种将AS与A2不同难度内容分开、将化学理论知识考查与实验能力考查分开的分阶段考试,难度由易到难,试题由浅入深,有利于全面地、有效地评价学生对某一知识领域的理解,有利于学生有针对性的学习,因此能够更加全面地、细致地考查学生对化学课程内容的掌握情况,能够更加有效地考查学生的化学学科思维、学科素养及实践能力。而我国大部分省市将化学科目列入高考的理科综合科目里,2.5小时的考试时间,300分的试卷,需要考查物理、化学、生物三个科目的知识,由于考试时间和试卷容量的限制,所考查的学科知识点不够全面和细致,难以全面地、有效地评价学生对化学学科知识的连贯性、整体性、系统性以及学科间综合知识的掌握情况。
3.2 加强对学生实验能力的考查
目前我国中学阶段对学生实验能力的考查仍停留在“纸笔测验”阶段,导致很多学生意识不到实验操作的重要性,既不重视日常教学过程中教师的演示实验,也不重视化学实验课。我们知道,化学是一门以实验为基础的学科,实验是化学研究的基础,我们应该加强对学生实验能力的考查,单独设置实验考试,突出考查学生的实验操作与实验设计能力,强化学生对完整的化学实验过程的体验,使学生重视化学实验,从而有利于培养和发展学生的操作技能、观察能力、思维能力,有利于学生养成严谨的科学态度,进一步促进学生的实践能力与科学素养的提升。
3.3 加强对学生实践能力的考查
A-Level化学考试通过多种方式强化对学生实践能力的考查,如分阶段考试;增加结构性简答题的比重;引入学科前沿知识和交叉学科知识;单独设置实验考查等等,这些都值得我们思考。在化学学习的过程中,既要重视学习的结果,即对化学知识的理解、掌握,也要重视学习的过程,即学生对信息处理、分析、评估,构建论据来支持假设、应用知识、评价等能力的形成。考试考查的也不是学生对所学知识的记忆情况,而是考查学生能否内化知识,能否运用所学知识解决实际问题。学生在意义建构过程中表现出来的能力不是单一维度的数值反映,而是对多维度、综合能力的体现,因此我们在设计试题时,可以借鉴A-Level化学试题的理念,加大考查学生实践能力试题的比重,引导学生从概念的理解到概念的运用,梳理学科内知识的纵向联系以及学科间知识的横向联系,内化所学知识,做到对学科内及学科间知识的融会贯通、综合运用,形成较完整的化学学科知识体系。
参考文献:
[1][2][5] Syllabus for Cambridge International AS and A Level Chemistry For Examinationin June and November 2015 [EB/OL]. (2014.1.1) [2015.3.3]. http://www.cie.org.uk/iwant-to/resource-centre/.
[3]项亚光.英国高考中的A Level课程及其对我国的启示[J].外国中小学教育,2009,(7):39~42.
[4]蒋敏,蒋皓,徐祖辉. A Level化学课程及其在我国的教学概况[J].化学教学,2015,(3):91~97.