关于中考增设实验操作考试的思考

摘要： 中考增设理化实验操作考试是上海市“完善初中学业水平考试制度”的重要举措之一，引来广大学校、教师、学生和家长极大的关注。以化学学科为例，阐述了实验与实验教学的重要性以及实验学习的特点，分析了当前初中化学实验教学中存在的主要问题，认为中考增设实验操作考试能有力促进这些问题的解决及实验教学，并针对该改革举措涉及的三个问题进行了简要讨论。

关键词： 中考; 化学实验; 实验操作考试

文章编号： 10056629（2020）06003305  中图分类号： G633.8  文献标识码： B

在上海市教育综合改革的大背景下，2018年3月市教委推出了《上海市进一步推进高中阶段学校考试招生制度改革实施意见》，“完善初中学业水平考试制度”的举措之一是上海的中考从2021年起将增设物理和化学实验操作考试[1]。广大学校、教师、初中学生和家长都对即将到来的这项改革非常关注。作为化学教师队伍中的一员，下面笔者主要从初中化学教育的视角就此项改革谈一些思考，与大家分享。

1 化学实验与化学实验教学

1.1 化学以及化学教学离不开实验

以实验为基础是科学学科的重要特征之一。纵观化学发展史，人类对物质的组成、结构、性质和变化的认识，发现新元素和新物质，实现对天然产物、自然界原本不存在的新物质的人工合成，理论化学结论的验证等，几乎每一项成就都源自化学家的实验室工作，化学实验是化学科学赖以产生和发展的基础，也一定是中学化学课程的重要组成部分。

化学实验是激发并发展学生好奇心和学习兴趣的重要载体。实验的神奇变化和鲜明现象是学生对化学学习产生兴趣的主要源泉，时有意想不到的结果和悬念，又能吸引学生共同探索微观世界的奥秘。课堂教学实践证明化学实验是教学中最能吸引全体学生注意的内容。

化学实验是研究和學习物质及其变化的基本方法[2]。它是联系认识主体和认识客体的中介;是化学科学认识从一级上升到另一级的中间环节[3]。丰富、生动的感性材料和实验情境不仅能促进学生对化学知识的理解，而且能影响知觉的内容与学习方式，使抽象的概念直观化、微观的规律宏观化……对记忆产生较为深远的影响。

化学实验是科学探究的一种重要途径[4]。学生在实验过程中能进一步体验科学探究的基本过程，科学思维和创新意识受到启迪，科学方法和实验技能得到训练，科学态度和社会责任感获得培养，进一步发展探究物质世界、解决一些生活和生产中与化学相关的实际问题的能力。

可见，化学实验具有其他化学教学内容和形式所不能替代的特殊作用，对于全面发展学生的化学学科核心素养极为重要。我国著名化学家戴安邦教授说过：“实验室应该是学生学习化学最有效和收获最丰富的场所。”

1.2 化学实验学习的特点

化学实验的学习首先是实验技能的学习，这是学习化学知识和开展探究活动的基础和保证。实验技能除了实验操作技能，还有设计实验方案、收集实验信息、处理实验结果等思维技能。

实验技能的习得不同于其他知识，有一个“模仿→学会→熟练→运用”的过程，这个过程往往比较长，要花的时间比较多，尤其是那些需要达到自动化、熟练化程度的操作技能。教学中是否只要教师讲解清楚、学生反复操练就能达成教学目标呢？非也。因为实验技能的学习不是陈述性知识的学习，而是程序性知识的学习。检验此类知识是否习得的方法，要看学生能否依据所学创造性地解决实际问题。

实验问题的解决综合程度比较高，因为一般不仅涉及学生的化学基础知识和基本技能储备，而且涉及化学思维能力、化学探究能力等。正因为如此，无论初中还是高中，无论学生还是教师，都说考试测评中的化学实验题“是不可能不失分的”试题，换言之，化学实验是师生公认的中学化学中“最不容易学好”的内容，原因也在于此。

实验技能学习中学生个体的差异直接对学习的效果产生影响，这种影响并不一定与其纸笔测试的成绩正相关。以实验操作技能的学习为例，学习的主要内容是“动作”，但动手操作能力差的学生并不是无法协调肌肉来完成实验，而是不知道如何动手来完成特定的智力任务，所以此类学习并不属于“动作”领域动作技能的学习，而属于“认知”领域知识与技能的学习，兼有学术和实践的特点。学生群体中有的在纸笔测试中有尚可甚至不错的表现，但动手实践能力较弱;有的却刚好相反。

实验学习离不开客观的实验条件，例如学校的实验室数量、实验仪器用品及化学试剂的配备，允许的实验时间等。其中有的受限于学校条件，有的还与任课教师的教学理念、开展化学实验教学的热情和积极性等紧密相连。

化学实验的学习务必注意安全，具备环保意识。教师一定要在教学设计中有缜密的安排，在实验开始前做好充分的准备;学生一定要在教师或实验员在场的情况下，遵守实验规则，开展相关的实验活动，并使化学实验对环境的污染降到最低限度[5]。

2 当前初中化学实验教学中存在的主要问题

目前上海的化学实验教学的评价主要依据纸笔测试。回观历年上海市中考化学的学生答卷，不难发现，哪怕是最基础的实验题，学生的得分率一般都很不理想。例如：

（2010年第42题）粗盐提纯实验中，搭建蒸发装置时，下述操作中应首先进行的是（  ）。

A. 放置酒精灯B. 固定铁圈位置

C. 点燃酒精灯D. 将蒸发皿放置在铁圈上

（2018年第39题）有关实验操作正确的是（  ）。

A. 收集氧气     B. 滴加液体

C. 振荡溶解     D. 加热固体

这两道试题涉及的是最基础、最简单的化学实验操作，考查的是学生对这些基本实验操作的学习情况，得分率却分别是0.37、 0.74。相信自2010年后初中一线化学教师无一例外对此类问题充分重视，并体现在教学过程中，但是我们仍能发现，到了时隔8年后的2018年，学生的得分率仍然不理想。再如：

（2011年第52题）⑤如果在过滤操作中发现滤液浑浊，在仪器洁净、滤纸未破损的前提下，你认为滤液浑浊的原因可能是    。

试题考查的是学生对实验中一个常见问题的分析能力，得分率却只有0.28。

2.1 化学实验的完成情况不容乐观

打开上海初中化学教材，与实验相关的栏目有三类：“学生实验”“课堂实验”以及“探究与实践”。其中大大小小的“学生实验”共37个，“课堂实验”29个，“探究与实践”5个。然而在实际教学过程中这些实验的完成并不那么如意。

上海某中心城区初中化学教研员Y老师曾于2018年使用“问卷星”对区内各校完成教材化学实验的情况进行了问卷调查，全区40所初中100%参与（其中民办初中9所，公办初中31所）。数据显示，关于演示实验，25%的学校能完成其中的73.5%及以上，15%的学校能完成其中的50%及以下，还有约5%学校完成的实验在35%及以下;没有一所学校能做到100%完成。关于学生实验，27.5%的学校能完成其中的88%及以上，67.5%的学校能完成其中的58.8%及偏上，5%学校完成的实验在35%～38%，同样也没有一所学校能做到100%完成。

可见，初中学生能真正走进实验室动手实验的时间太少，诸如实验操作技能这些本该让学生多亲自动手、多获得亲身体验的学习内容却没能给学生应有的实践和反思的机会。实际教学现状与课标、教材的要求是有差距的。

2.2 教师普遍对实验的重要性认识不足

虽然化学教师都明白实验是化学学科的基础，但是普遍对化学实验的独特价值认识不足。

仍以教研员Y老师的问卷调查为例，该区105名初中化学教师中98名递交了有效问卷。统计数据告诉我们，有35.7%的教师认为“化学实验是开展化学教育的有效手段”，44.9%认为“化学实验能有效提高学生多方面的能力”;仍有17.4%认为“化学实验只是化学教育的辅助手段”，约2%认为“化学实验能有效提高化学考试成绩”;20.4%认为学生“能知道实验的操作和注意事项就行”“能顺利通过‘实验操作技能考即可”。因而面对“一氧化碳还原氧化铜”等四个缺乏现成实验药品、有潜在危险的演示实验，所有教师的选择是“不做”;不易成功或比较复杂或有污染因素的实验，53.1%的教师选择“放实验视频，讲解反应和操作原理”，还有4.1%的教师选择的是“如果中考不考，就放弃”。

我国的初中只在九年级开设化学课，各校普遍化学教师人数少，需要在教学中“独立作战”的居多，教师对化学实验重要性的认识便更加直接地反映在具体的教学行为之中了。一旦课时紧张、应试压力增大，往往首砍的是学生实验;网络资源中的视频实验、模拟实验广受教师青睐;在黑板上画实验、教师讲学生记的实验占比不小……于是充满趣味、奥妙和生机的实验，甚至探究实验演变成了许许多多学生朗朗上口的背诵和记忆内容，在纸笔测试中成绩通常会有提升，但学生真实的实验能力并不强，在具体情境中不会用，化学学科核心素养的发展无疑受到了影响。

2.3 实验仪器、试剂配备不足等状况普遍存在

化学实验活动的顺利开展离不开良好的实验条件。在我国大班化教学条件下，目前初中学校基础实验的条件仍然有限，学生日常学习化学实验的需求还很难得到满足。

现以上海市初中理化实验教学的一次专题问卷调查（2016年）为例，部分情况摘录如下：

● 我校（区）化学10个学生实验所需器材与药品配备的状况是（统计数据见图1）

A. 完全配齐B. 缺个别器材

C. 缺少量药品D. 器材与药品都缺

● 我校（区）物理14个学生实验所需的实验器材配备状况是（统计数据见图2）

A. 完全配齐B. 缺个别器材

C. 缺大量器材

统计数据显示，就理化两学科而言，上海市虽有教育行政部门大力提供实验仪器保障，但学生实验所需的实验器材与药品配备情况却并不理想，化学学科的情况更不乐观。

究其原因，一是学校的实验经费仍然不足，易损坏、过于陈旧的器材无法及时更换。二是化学试剂的采购实属不易，一般需要通过公安机关审批、报备等，手续繁多、流程冗长，且每次购买量不宜过大。三是当前全市基层学校实验员普遍紧缺，专业、专职的实验员更是屈指可数，因此实验室的管理，实验仪器、试剂以及危化品的保管，实验废弃物的科学处理等存在诸多问题。四是各级领导对基础实验室的建设重视不够，各校基础实验室的装备设施普遍大大落后于创新实验室。如此这般，学生动手实验、观察真实实验的机会和时间就难以得到保证了。

2.4 学生的学习潜能需要多样化的施展舞台

笔者曾经做过专项调查，数据显示，几乎百分之百的中学生都喜欢化学实验，尤其喜欢自己动手做实验。只要留意观察，我们不难发现，学生群体中确实存在这样一批学生： 他们的学习成绩平平甚至处于下游，但动手能力强。普陀区某九年一贯制普通公办学校，其中的化学教师能坚持积极创造学生动手实验的条件，学生在化学课堂上十分活跃，一些难度较大的问题探究也难不倒他们，令前去听课的我们简直不敢相信这是区域内中偏下学校的初中生。可见，对于部分学生而言，纸笔测试并非他们的强项，他们好奇好动、喜欢动手操作，但目前缺乏可供他们施展的舞台，他们的学习积极性难以充分发挥。

当然也有少数学生的思维等学习能力处于群体中的前50%，但是动手实践能力较弱。例如在普陀区高中生实验操作技能考的统一试场内，每年总能发现少量实验操作表现差的学生来自区域内生源不错的高中，在化学实验学习方面他们需要的是比别人更多的再学习和训练的舞台。

3 中考增设实验操作考是对实验教学的有力促进

考试评价是教育系统的重要组成要素，它对于改善教师授课、优化学生学习，达成立德树人目标的重要性是不言而喻的。中国的国情、中国的传统文化平添了考试评价的重要性。化学学科特征告诉我们，“化学学科能力可以概括为观察能力、实验能力、思维能力和自学能力”[6]，对学生实验能力的评价始终是化学纸笔测试命题中的热点，却一直难以突破。倘若只有纸筆测试，不做实验或少做实验的学生通过反复讲和练，往往也能取得不错的成绩;如果只关注成绩，不顾及学习效率和学生素养，那么很容易得出如此“经验”：“做不做实验一个样，不做实验还能节省时间”，那么初中化学实验教学中存在的种种问题将很难改变。

回顾上海课改30年，从1993年起就设置了初中化学、物理实验操作技能考试项目。虽然这项考试的成绩并没有与中考成绩挂钩，考试的组织也并不那么严格，但是27年的坚持，换来了上海的初中生相比全国其他地区，实验操作技能普遍达到了较高的水平，课堂上学生的探究活动、合作学习的机会和成效增大，学生学习方式的转变受到了积极的促进，这不仅有利于学生对科学知识的理解，带来令人满意的中考合格率和优秀率，而且也为他们日后的持续发展夯实了必需的基础。

中考增设实验操作技能考试，评价对教学的导向、诊断、反馈、调控等功能必将引导教师进一步学习和认识化学实验无可替代的教育教学功能，自觉增进自身的实验教学能力，积极创造条件运用实验组织教学;引起社会方方面面极大的关注，为各校创造更好的基础实验条件凝聚力量，为学生亲历实验提供必要的保证;在完成课标规定实验的同时，让学生从提升动手实践能力起步，不断增进创新意识和能力，让实验教学的目标和要求得以有效落实。

4 关于中考增设实验操作考的几个问题讨论

随着2021年越来越近，大家对于中考改革新举措即将落地的想法越来越多，各种应对策略也将在各校的化学课堂中反映出来，有几个问题值得在此讨论。

4.1 实验操作考的分值占比不高，为什么大家却感到压力很大

虽然初中生毕业前夕需要经历理化实验操作技能考试在上海不是一件新鲜事，但是往年初中实验操作技能考试的结果仅以“合格”或“不合格”呈现，并不计入中考总成绩，然而即将落地的化学实验操作考试将以满分5分计入中考总分。经验告诉我们，只要以一定的分值计入升学总成绩，任何考试的利害度陡增，社会的关注度必然明显上升，这无疑给教育行政部门和一线教师带来无形的压力。

科学、合理、公平、公正向来是大规模考试评价的基本原则。每年要组织几万名以上的初中毕业生参加实验操作考试，而且“每位学生可以参加两次，在两次实验考试成绩中择优计入总分”，工作量很大，也没有现成的经验可以借鉴，压力和困难是不言而喻的。

实验操作技能考试的特殊性决定了其信度和效度不仅与试题的质量、评分标准的科学合理性密切相关，而且离不开评分方法的精准度和可靠性。信息社会的技术进步给了我们突破困难的新希望——通过借助人工智能实现机器评分来减轻海量工作带来的压力。但是就化学实验而言，通常量少形微，操作的动作要领多、精度要求高;同一个动作，不同学生的做法有不同，某些差别是允许存在的。大家在期盼的同时不无担忧： 机器能作出客观、准确的判断吗？虽然有部分教育装备企业早已启动了相关的研发工作，一批新型的实验室正在建设和改进之中，但是机器评分可靠性的论证、技术和设备的进一步优化等还需要时间与实践，能赶上需要使用的时间吗？当然，大家在担心的同时也应该相信，上海的教育行政部门会提前妥善处理好相关问题并及时向大家通告的。

4.2 应对改革，关注学生的考试成绩还是他们的实验能力

任何一项教改措施的落地都离不开广大教师日常教学行为的跟进。当前，一些学校和教师已经开始考虑中考改革的应对措施了，这本是一件好事。但是每每谈及实验操作考试，大家关注的主要是怎样让自己学生的实验操作能赢得优良的考试成绩，考虑的最多的是怎样让学生加强操练、占有先机，带有明显的应试色彩。

作为青年学生的导师，我们应不忘中考增设实验操作考试的初衷，理解作为化学学科能力的重要组成部分，化学实验能力是利用实验解决化学问题的一种综合能力[7]，不能把初中生的化学实验能力窄化为学会化学实验的几个基本操作。我们也应知道即便就实验操作技能而言，作为认知领域程序性知识的学习，是需要思考周到、安排合理、操作准确、观察细致、手脑并用、协调一致才能真正学会的，光靠“教师讲完学生练”粗放式的教学或“照方抓药”式的反复训练是不可能真正达成教学目标的。我们更应着眼学生实验能力的培养，立足学校已有条件挖掘潜能、创造条件，对初中一年化学教学中学生实验操作技能的学习作好规划，让学生有更多的动手操作机会，循序渐进的过程;联系STSE创设真实情境，提高学生的化学学习品质，增进他们的好奇心、探究能力和创新意识。相信学生实验操作技能考的优良成绩一定是实验能力提升后的必然“产物”。

4.3 迎接实验操作技能考，我们还需要作哪些准备

除了学校的实验室建设等硬件设施之外，作为初中化学教师，我们需要有计划地自觉进行职后再学习，不断提高自身的实验操作技能、实验操作思维、探究能力等化学实验能力和科学素养，在日常教学中为学生作好示范，起好潜移默化的影响作用。

化学实验包含着“实验事实”“实验探究活动”“实验方法论”和“实验史实”四方面的内容，内涵非常丰富。我们要加强对实验教学的研究，深度开发实验的教育功能，让现代技术助力实验教学的不断创新，为学生提供更多的、以实验为主要手段的探究活动机会，在多样化、丰富的学习体验中增长才干，培育学科核心素养。

中考实验操作技能考试的顺利开展必定也离不开初中化学实验员，这是一支影响实验室的建设与发展、实验教学质量和水平的关键队伍。可是目前笔者在上海的初级中学里所见的专职化学实验员数量严重低于总人数的50%，其中有的是兼职的化学教师，有的是非化学专业人员，甚至是无编制人员。重视化学实验员队伍建设已经是刻不容缓的事情了！除了教育行政领导之外，各校的化学教研组也需要充分挖掘潜力，把对现有化学实验员的专业培训落实到具体行动之中去。

立足学生的终生发展，我们希望中考的理化实验操作考试能够真正发挥应有的功能和作用，远离应试教育的怪圈，这需要大家一起共同努力。

参考文献：

[1] 上海市教育委员会文件： 上海市教育委员会关于印发《上海市进一步推进高中阶段学校考试招生制度改革实施意见》的通知， 沪教委规（2018）3号.

[2][4] 中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017年版）[S]， 北京： 人民教育出版社， 2018： 12.

[3] 梁慧姝， 郑长龙. 化学实验论[M]. 南宁： 广西教育出版社， 1996： 65.

[5] 叶佩玉. 中学化学教学设计[M]. 上海： 上海教育出版社， 2016： 202～207.

[6] 教育部考試中心. 高考化学测量理论与实践[M]. 北京： 高等教育出版社， 2004.

[7] 唐明君. 高中生化学实验能力的测量与教学建议[J]. 教育与装备研究， 2019，（6）： 90.