开放性试题设置,凸显化学创新意识的培养

王寿

摘要：开放性试题立意新颖、设问开放、答案多元化，给学生提供了广阔的思维空间，能引导学生从不同角度探求解决问题的方法，有利于考查学生的科学探究能力与创新意识。本文结合中考开放性真题，对其进行了一些简单的探析。

关键词：开放性试题 创新意识 核心素养

近几年中考化学试题命制坚持以化学学科核心素养为导向，进一步考查学生的实验探究与创新意识。《2019年安徽省初中学业水平考试纲要》明确指出，试题要突出学科特点，注重对以实验为核心的科学探究能力与创新意识的考查，减少记忆性试题，保持一定比例的开放性试题。由此可见，开放性试题的设置在以后的中考中仍然是重点和热点。 下面以安徽中考试题为例，对其基本特征和解题策略进行分析。

一、结论开放性试题

结论开放性试题是实验结论未知或不足，需要学生根据实验方案和实验现象探索相应的结论。这类试题考查学生的信息处理、分析和加工能力以及发散性思维和创新意识。

例1 （2015安徽中考化学第15题节选，有改动）兴趣小组又做了镁条与盐溶液反应的实验，发现均能产生H2。实验现象如下：

实验1：镁条与氯化铵溶液的反应，有大量气泡产生，加热后气泡明显增多可闻到氨味。

实验2：镁条与氯化钠溶液的反应，有较多气泡产生，加热后气泡增多。

实验3：镁条与硫酸钠溶液的反应，有少量气泡产生，加热后气泡增多。

实验4：镁条与水的反应，气泡极少，加热后气泡增多。

根据实验现象，请写出三条结论，并分析可能的原因（不分析原因，不得分）：______________。

试题分析：本题需要学生认真看题，每条结论都要分析原因。结论是开放的，学生可以通过比较镁与不同盐溶液和水反应的现象，得出盐溶液在水和镁反应中的作用并进行总结。如：实验1的反应比其他实验都快，是因为氯化铵溶液在反应过程中产生盐酸，从而与镁的反应加快;实验2比实验3的反应更快，是因为氯离子比硫酸根离子对反应的影响更大。还可以比较镁条在同一种盐溶液中在温度不同的条件下温度的作用。如：镁条与氯化钠溶液在加热时比不加热时反应快，原因是温度升高反应加快。从学生的答题情况来看，还有以下一些答案：镁能与水反应，是因为镁的化学性质活泼;实验1比实验2反应快，是因为铵根离子促进反应的效果更明显;实验2和实验1的反应比其他实验都快，是因为氯离子可以加速反应;实验1加热后产生氨气，是因为氯化铵在水中反应形成氨水，加热后分解成氨气;等等。从学生的已有经验和认知水平来看，这些都是合理的。当然也有回答不合理的，如将铵根离子的作用描述为催化剂。其实从现象中可以得知铵根离子参加了反应，从严谨的角度来看，这并不能说明它是催化剂，因为其质量和化学性质是否改变题目中未提及。还有学生写加热后氯化铵溶液不稳定，加热分解产生氨气。其实氯化铵固体加热至100℃时才开始分解，在溶液中为水解。而有的学生围绕温度写了两个结论，因此只能得1分。 由此可见，这类试题只要回答合理就给分，给了学生很好的思维展示机会，体现了对学生开放思维和创新意识的评价。

二、策略开放性试题

策略开放性试题又称设计方案型试题，这类试题有的要求学生提出猜想，然后设计实验方案;有的给出实验方案，要求学生对其方案进行评价，并完善实验方案。这类试题的解决策略可能有多种，培养了学生的科学探究能力和创新意识。

例2 （2018安徽中考化学第15题节选）为进一步研究稀盐酸敞口久置后浓度变化，该小组开展如下探究。

①甲同学猜想浓度可能会变大，理由是_______________________。

②为验证甲同学的猜想是否正确，设计实验方案：____________________________________。

试题分析：通过创设“敞口久置的稀盐酸”的情境，利用前面水蒸发的微观分析结果，对“稀盐酸久置后浓度可能变大”的假设提出合理解释。同时实验方案的设计具有开放性，可以从定量的角度比较中和等量久置前后的盐酸消耗碱的量。如：取等质量的原盐酸和久置后的盐酸，均滴加酚酞试液，分别滴入等浓度的氢氧化钠溶液，至溶液由无色变为红色时，比较消耗氢氧化钠的量，渗透控制变量思想和中和滴定思想。也可以测定pH的大小进行比较。还可以用酸的性质（与金属、碳酸钙反应等）定性设计方案。如：取一定体积和浓度的稀盐酸放入烧杯A中，久置一段时间后，另取与久置前浓度和体积相同的稀盐酸放入烧杯B中，然后取两个大小相同、打磨过的锌片分别放入A、B中，观察气泡的产生快慢。从阅卷情况来看，学生想到了很多方案，但在方案的科学性、条件的控制性、表达的严密性等方面存在问题：有的学生比较金属与酸反应的快慢，但没有控制变量;有的学生只说测量PH值，没有说明用什么方法测量;有的学生说测溶質HCl的质量分数，怎么测没有说明;还有的答测稀盐酸浓度，如何测没有说明;等等。

三、综合开放性试题

综合开放性试题是题目提供的信息或条件不确定，需要补充条件，设计实验。这类试题条件开放，实验设计或过程开放，结论也是开放的，它全面地考查学生的创新意识和探究能力。

例3 （2018安徽中考化学第15题节选）乙同学取20%的氢氧化钠溶液20.00 g，敞口放置一段时间后部分变质，得到18.80 g溶液，由此能否计算所得溶液中溶质组成？若能，请计算其组成;若不能，请补充完成实验方案设计，同时说明需要测定的数据（用a表示），并计算a的取值范围。（不要求写出计算过程）

试题分析：本小题以同学们熟悉的氢氧化钠溶液在空气中变质这一实验事实，引入相关实验数据，问题开放度进一步增加，即问题解决的目标或解决问题所需的原理、方法以及组织方式等都是不确定的，对学生的高级思维提出了要求。由于目标和已知条件都具有不确定性，氢氧化钠溶液敞口放置在空气中一段时间，水分子挥发的质量会减少，但是氢氧化钠在吸收二氧化碳变质的过程中质量会增加，仅靠试题提供的放置前后溶液的质量变化关系，无法计算出溶液中溶质组成。这要求学生首先确定研究目标，在定性分析氢氧化钠溶液部分变质后溶质组成的基础上，通过分析试题提供的相关数据，结合实验原理的科学性、操作的可行性进行方案设计，进而确定所缺少的、需进一步提供的已知条件。如实验方案：将所得溶液加热蒸干，称量所得固体质量为ag，a的取值范围为4.00

开放性试题命题立意较深刻，设问是开放的，答案是灵活的，学生的答题过程也是一个创新过程，充分尊重学生的创新意识。由此可见，开放性试题有利于引导教师在今后的化学教学中注重挖掘化学知识在培养学生化学学科核心素养方面的价值，发挥实验培养学生科学探究能力和创新意识的功能，为中学化学教学起到良好的导向作用。

参考文献：

[1]安徽省教育厅.2019年安徽省初中学业水平考试纲要[EB/OL].jyt.ah.gov.cn/30/view/619070.shtml.

[2]张丽华. 试题开放，才能创新思维[J]. 化学教与学， 2014（1）：7475.