“从不同视角验证CO2与NaOH反应”原创试题的研制及思考

周文荣

摘要：以“从不同视角验证CO2与NaOH反应”为内容提供一道原创试题，并以此为例从试题命制的主线、命制的立意、命制的拓展阐述了试题呈现的方式、考查的要求和追求的价值。结合实例，分析了试题的真实性、合理性、细节处等打磨试题的视角。

关键词：原创试题；研制；思考

文章编号：1008-0546（2017）05-0069-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.05.022

试题研制是教师专业发展的基本功，只有以命题者的角度观察中考命题者，仰视的角度才会变小。结合课堂实践及命题的思考，以“从不同视角验证CO2与NaOH反应”原创试题为例，分析试题命制的思路和研题的视角。

一、试题呈现

氢氧化钠是工业上常用的一种化工原料。在“渤化”牌工业用氢氧化钠（片状）包装袋上有如下标签：

工业用氢氧化钠中含有碳酸钠，可能来源于氢氧化钠与二氧化碳反应生成。

【提出问题】 二氧化碳与氢氧化钠反应没有明显现象，可以从哪些视角证明CO2通入足量的NaOH溶液发生了反应？

【作出猜想】1、从生成物的视角（碳酸钠）

2、从反应物的视角（二氧化碳和氢氧化钠）

3、……

【实验探究】

（一）从生成物的视角

其小组同学各抒己见，提出了如下四种方案：

A. 取反应后的溶液少许于试管中，滴加酚酞试液，若变红则说明发生反应；

B.取反应后的溶液少许于试管中，滴加CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，则说明发生了反应；

C.取反应后的溶液少许于试管中，滴加Ca（OH）2溶液，若有白色沉淀生成，则说明发生了反应；

D.取反应后的溶液少许于试管中，滴加足量的稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则说明发生了反应。

1、该小组同学通过讨论，一致认为 方案是不正确的，原因是 ；

2、若方案C正确，请写出此方案涉及的化学方程式 。

（二）从反应物的视角

随着科技的发展，数字化实验已经逐渐应用于化学实验中，数字化实验主要由传感器、数据采集器、电脑及相关应用软件构成。压强传感器、二氧化碳传感器、温度传感器分别用于检测密闭体系内的气压、二氧化碳浓度、温度的变化，并以数字、曲线等多种形式形象地显示出来。

1.某小组利用压强传感器和二氧化碳传感器设计了如图2、图3实验装置，并进行了实验。得出压强与时间的曲线图，如图4所示：

（1）设计图3实验的目的是 ；

（2）图4中曲线 （填①或者②）表示二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应；

（3）请在图5坐标上画出二氧化碳浓度与时间的大致变化示意图 。（起点从A点开始，与水反应的曲线图标注为③，与氢氧化钠反应的曲线标注为④）。

2.另一实验小组利用pH计，设计了如图6实验，也达到了实验目的。

（1）实验开始时pH 7（填“>”“<”“=”）；

（2）随着二氧化碳的通入，pH逐渐 （填“变大”“变小”“不变”），证明二氧化碳跟氢氧化钠发生了反应。

【拓展延伸】

（1）化学反应都的伴随着能量的变化，某实验小组尝试从能量变化的视角设计了如图7、图8的实验装置，并进行了实验。

得到了如图9温度随时间的变化曲线图。曲线⑤为二氧化碳与氢氧化钠反应，曲线⑥为二氧化碳与水反应。由此证明二氧化碳与氢氧化钠反应是 反应（填“吸热”、“放热”）。

（2）经查阅资料，碳酸钠溶液与二氧化碳也会发生反应：Na2CO3+CO2+H2O■2NaHCO3，往氢氧化钠溶液中通一定量的二氧化碳后，溶液中的溶质可能有

1. ； 2. Na2CO3；

3. ； 4. 。

二、命制思路

试题命制时主要从以下三个方面进行了思考：

（1）试题命制的主线——试题呈现的方式

以一个完整的实验探究的过程为主线，通过提出问题——作出猜想——实验探究（含结果分析、得出结论）——拓展延伸，将碱的性质、溶液的酸碱性、压强能量的变化、实验方案的评价等知识有机地融合在一起。

（2）试题命制的立意——试题考查的要求

试题试图以考查学生化学学科的关键能力和核心素养为中心，以实验为载体，重点考查对实验的设计、改进与评价能力（如第1、2、4空）、对图像模型的认知和证据的推理能力（第5、9空）、思想方法的迁移能力（第6、10、11、12空）。

（3）试题命制的拓展——试题追求的价值

①拓展学生对“沒有明显现象的反应”的认识视角

本试题给学生认识“没有明显现象的反应”提供了三个视角：反应物减少的视角、生成物的产生的视角、化学反应能量变化的视角。对于反应物减少的视角也从压强和浓度改变二个维度进行了拓展。

②拓展学生对化学实验三个走向的认识

通过数字化实验的介绍，对实验装置及实验图像的认识，让学生认识到化学实验逐渐从传统走向现代，从静态走向动态，从定性走向定量。

三、研题视角

1. 关注试题的真实性。

（1）素材的真实性

试题中表1来源于真实的工业氢氧化钠包装袋，隐含着探究价值，试题将该情境转化为学生可以解决的探究问题。题中涉及的装置图是根据实际实验装置图画出（如图10、图11），涉及的数据图像来源于多次实验的真实数据图像（如图4、图9），并非电脑软件绘制，所以没有那么光滑，但却是最真实最有说服力的。

（2）试题呈现的真实性

试题的呈现与学生经历过的学习过程（实验探究过程）和学习材料（二氧化碳与氢氧化钠反应）有类似性，学生经过情境材料刺激后，表现出的差异与要测量的认知目标、知识领域和能力素养要求相关，与其他因素无关。

2. 注重试题的合理性

（1）信息提取量的控制

试题的信息提取主要体现在对实验装置的对比、对实验结果图像的分析及碳酸钠与二氧化碳反应的认知，总体上信息提取量适度，提取难度适中，控制在了学生应对障碍、解决问题所必需的信息量范围内。

（2）难度区分度的测试

难度是指试题的难易程度，是评价试题的重要指标。一般将难度值大于等于0.7的试题定为容易题；大于0.4小于0.7的定为中档题；小于等于0.4的试题定为难题。区分度是指考试题目对考生心理特征的区分能力。区分度高的试题能将不同水平的考生区分开来，水平高的考生得高分，水平低的考生得低分。试题的区分度在0.4以上表明此题的区分度很好，0.3～0.39表明此题的区分度较好，0.2～0.29表明此题的区分度不太好需要修改，0.19以下表明此题的区分度不好应重新命制。

为了让试题的难度和区分度更加合理，选择了生源较好、生源中等、生源中等略偏下的三所学校进行了测试（用时15分钟），测试结果如表2。

从数据分析整体来看，三校平均得分率介于0.4和0.7之间，试题符合中档题的难度，与预期命题所期望的相当。区分度均大于0.4，能很好地将不同水平的考生区分开来。

（3）认知水平的分析

为了更好地了解试题对学生认知水平测试的真实反映，对三所学校在“记忆与识别”、“理解与应用”、“分析与评价”三种认知水平进行了统计，结果如图12。

在“记忆与识别”认知水平层次上，被测学校的学生表现虽然不完全相同，但是差距比较小。无论是哪个群体的学生在基础知识和基本技能等方面得分情况都较好，体现了试题的基础性。同时，该数据也证明学生在低层次学习上、低层次思维上是没有明显的差异。

在“理解与应用”和“分析与评价”认知水平层次上，被测学校的学生差异比较明显，说明试题在较高级思维的层次与较高学习能力要求上有较大的区分与选择，体现了试题的层次性和选拔性。

在“分析与评价”认知水平层次上，被测学校的学生平均得分都处于最低水平，说明学生在更为高阶的学习能力或思维能力上还存在着较大的发展空间，体现了试题的甄别功能和提升功能。

3. 打磨试题的细节处

（1）設问的表述方式

试题在设问方式上考虑了设问的多元化，既有正向设问，也有反向设问，多方面考查学生的能力和素养。例如，对于图4、图5、图9的曲线分别从三种方式进行了设问，图4设问为“图4中曲线 （填①或者②）表示二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应”，考查学生对图像的对比和正向推理，图5设问为“请在图5坐标上画出二氧化碳浓度与时间的大致变化示意图

”，考查学生对图4曲线的认知和方法的迁移能力，图9则告知学生两条曲线分别代表的含义，推测二氧化碳与氢氧化钠反应是放热还是吸热，考查学生逆向思维的能力。

（2）答题要求的设置

答题的要求设置要明确，不能模棱两可，要让学生能正确理解。例如，图5设问为“请在图5坐标上画出二氧化碳浓度与时间的大致变化示意图。”这样设问，学生不清楚要画几条曲线，不知道从哪儿画起，所以把设问修改为“请在图5坐标上画出二氧化碳浓度与时间的大致变化示意图 。（起点从A点开始，与水反应的曲线图标注为③，与氢氧化钠反应的曲线标注为④）”，这样要求清晰明了。再如，图9如果设问为“由此证明二氧化碳与氢氧化钠反应是 反应”，学生常常会从反应类型的角度去思考，所以修改为“由此证明二氧化碳与氢氧化钠反应是 反应（填“吸热”、“放热”）”。

答题要求的设置对答案不能有暗示性，否则就会增加答对的偶然性，失去题目的区分功能。例如，图5画图中，A点如果放的太上，就会暗示学生曲线是往下的趋势，如果放得太下，则会暗示学生曲线是往上的趋势，所以本试题放在了恰到好处的位置。

（3）材料的描述与呈现

材料要用明确、清晰、准确的语言进行描述，例如，本题“从反应物视角”处提供一段关于数字化实验的材料，如果没有这段材料，下面实验的出现就比较突兀，如果详细介绍又会过于冗长，喧宾夺主。本题用两句话进行了描述，第一句话介绍了数字化实验的组成，第二句话介绍了三种传感器的用途，清晰明了，为下面的实验做好了铺垫。同时，材料呈现的方式应多样化，本题以文字、图像和表格进行了多种方式的呈现。

（4）参考答案的实证

参考答案要真实、科学，在教材、课标中得到大家认可或已经经过实践检验的答案可以直接提供，对于只停留在理论层面上的答案必须进行实证。例如，本题中的图5，进行了多次试验后，曲线变化趋势如图13，根据图13给出了本题的参考答案图14。

参考文献

[1] 旷湘平，肖荣.初中化学素养型试题的命题策略[J].现代中小学教育，2016（9）：51-55

[2] 赵国华.例谈初中化学教师创新试题的命制策略[J].化学教与学，2017（1）：54-59

[3] 王锋.化学教学中基于多维视角促进学生认识发展[J].化学教育，2012（6）：30-32