以真实情境考查综合运用能力以科学评价引领教学优化——2020年天津市初中学业水平考试化学试题评析

刘凤仙 滕化兴 刘红梅

一切为了学生的发展是基础教育课程改革的灵魂，突出评价的发展性功能是中小学评价与考试制度改革的核心。考试评价不仅具有甄别、督促的导向功能，更具有诊断、激励和促进发展的功能。试卷命制有其规律，化学中考试卷是对初中化学课程教学效果的检验，对教育教学具有导向作用。2020年天津市初中学业水平考试化学试卷（以下简称“试卷”）的设计遵循 《教育部关于加强初中学业水平考试命题工作意见》（教基〔2019〕15号）和《市教委关于做好2020年天津市初中毕业生学业考试学业考查工作的通知》（津教政办〔2020〕24号），依据九年级学生年龄特点和《义务教育化学课程标准（2011年版）》的要求，参照 《义务教育教科书九年级化学 （人教版）》等，根据今年化学课程实施的实际情况（受疫情影响，第二学期在校正常学习时间减少），命制试题。试卷的结构、内容、题型、题量、赋分标准等方面基本稳定。从题型到题目、从内容到难度均体现“依据课标、依托教材、面向全体、聚焦素养、立足双基、注重过程、关注思维、强调应用、突出能力”以及“以稳为主，稳中求新”的命题思路。

一、试卷特点分析

（一）落实立德树人的根本任务，体现化学学科的育人价值。试题创设真实情境为测试载体、以实际问题为测试内容、以化学知识为解决问题的工具，有机把握“情境”“问题”和“知识”要素的相互关系[1]，如图所示：

为学生创设体现化学与技术、社会、环境、能源等诸多方面紧密联系的试题情境，使学生在读题、审题、做题的过程中感受人类文明发展、人与自然和谐相处、人类与社会可持续发展等诸多方面化学起到的作用。试题注重测试内容的教育性，考查内容贴近学生的生活和学习实际，让学生在轻松的氛围中作答试卷。如第17题，涉及每年的3月22日“世界水日”的主题，引导学生爱护水资源；第20题《天工开物》中古代炼铁方法的记载，让学生了解我国生产和使用铁器历史悠久，感受中华民族在科技发展中的贡献；第24题涉及能源利用和环境保护等等。试题情境聚焦学科核心素养，体现化学课标和教材对学业的要求，这些都是对学生进行社会主义核心价值观的人文教育，引导学生关注人类面临的与化学有关的社会问题，弘扬科学精神，感受化学的重要性。

（二）突出化学主干基础知识的理解和应用。试题注重基础性，有利于基础教育课程改革，有利于稳定正常教学秩序的延续。依据课标，精选学生终身必备的基础知识和基本技能，坚持体现基础教育课程改革的正确导向。2020年试题涵盖了义务教育化学课标中课程内容的5个一级主题、19个二级主题，并突出了对化学主干知识的考查。如化学变化的基本特征、常见物质的性质和用途、物质组成的表示、原子结构、化学用语、质量守恒定律、金属活动性顺序、金属与矿物、溶液的有关知识、基本实验技能和化学计算等。这些内容是学生终身学习和适应现代社会生活所必需的化学基础知识，也是对学生进行情感·态度·价值观教育的载体。多个试题素材源于教材中的正文、习题、实验探究等，对教材中的实验、图表、装置等内容进行了整合，充分体现出教材是重要的教学资源。各题的难度由浅入深，由简入繁，让不同层次的学生在每道题都能不同程度地得分。试题设置面向全体，能让坚持正常学习的不同层次的学生都能完成学业，做题时人人都有获得感。试题立足基础体现在不同题型中，如单选题、填空题、常规实验题以及计算题中的第25题都是容易得分的基础题。如第25题是有关化学式的计算，题目比较基础，计算也简单，第（1）问根据化学式确定硝酸铵由几种元素组成，第（2）问计算硝酸铵中氮元素和氧元素的质量比，第（3）问根据硝酸铵中氮元素的含量，建立关系式代入数据求得硝酸铵的质量或者根据硝酸铵中氮元素的质量分数计算硝酸铵的质量。同时，试题注重科学设置梯度和层次性，具有甄别和选拔功能。考查学生的思维能力、综合能力，为不同层次的高中校录取新生提供依据。如第26题，通过定性分析和定量计算来认识物质之间的性质及其转化关系，并利用化学方程式进行综合计算。题目的设置，旨在发挥考试对教学的正导向作用。

（三）关注实际，体现“STS”教育思想。试题从生产生活、社会科技发展中取材，引导学生关注生活、关注社会、关注科技发展，体会化学与环境、化学与资源、化学与人类健康的密切关系，认识化学为人类发展创造了巨大物质财富，认识人类生活离不开化学，体现了“STS”教育思想。如第1题对化学变化的辨识、第3题对物质类别的判定、第6题生活中一些物质的pH、第21题台灯中金属知识等是化学生活化的体现，第7题烹调用盐与煤气泄漏等涉及安全知识，第25题化肥对提高农作物的产量具有重要作用，根据硝酸铵化学式进行有关计算等。化学大部分试题与生产、生活、社会热点、环保等联系紧密，这些题目总体难度不大，较好地体现了化学知识“学以致用”的课程理念，从物质的用途、能源和资源的开发利用、化学与科技、化学与环境问题、化学与健康问题、人文教育问题等社会热点问题多角度进行了考查，体现化学即生活，化学就在我们身边。考查学生对基础知识的理解运用能力，又考查学生对实际问题的分析、提取信息和迁移应用的能力，体现“STS”教育思想。实施“STS”教育教学，是培养学生科学素养的一条有效途径。试卷兼顾全市城乡九年级考生的总体情况，体现公平性；联系学生学习和生活实际和已有经验，体现试题的适切性和真实性；从生产、生活、社会、科技、能源、环境与化学的相互联系，考虑试题情境的多样性及知识的全覆盖。为将科学素养进一步具体转化为化学素养，整个试卷设计了“变化及守恒”“宏微结合”“实验与探究”“绿色应用”“符号表征”“科学精神和社会责任”[2]等范畴，从多层面、多角度引导学生理解物质的组成、结构、性质和变化的联系，理解化学实验现象、证据和结论之间的逻辑关系。在真实的情境中突出对阅读能力、观察能力、实验能力、提取信息能力、迁移能力的考查，同时渗透着对学生的情感教育。

（四）注重化学实验与化学用语，发挥实验的教育功能。实验和化学用语是化学教学的基础和重要组成部分。实验教学是落实课程目标、全面提高学生素质的重要途径。试题以实验为载体，强化学习过程和方法，突出实验细节及化学特有的思维方式的考查，重视考查学生对实验仪器的识别、常见仪器的使用、考查学生的实验观察能力、表述能力、思维能力、自学能力、综合能力等。目的是进一步引导师生认识化学实验的重要性，学会探究实验的学习方法，明确化学实验的规范性和严谨性，培养学生的良好实验习惯和方法。如第8题，考查不同物质与氧气反应燃烧时会出现的不同现象；第13题对有关实验设计方案的评价，考查物质的检验、鉴别、除杂等；第20题通过实验分析推出合理结论，涉及配制一定溶质质量分数溶液的基本操作等；第22题包括氧气和二氧化碳的实验室制取原理、发生装置、收集装置以及药品取用原则等。三大气体的制取是年年必考内容，而且近几年越来越注意对实验操作细节的考查。这些题目的设置能真实反映学生的实验状况，反映出学生是否亲自动手做过这些实验，教师在教学中是否进行过分组实验教学。

化学用语的考查遍及全卷各个题型，约占33分，比重很大。如第5题，求氯酸钾中氯元素的化合价；第17题写出电解水的化学方程式；第18题考查几种粒子的结构示意图、看图写出氧化汞分解反应的化学方程式；第19题写出三个反应的化学方程式；第22题写出实验室制取氧气、制取二氧化碳的化学方程式等等。化学用语是初中学生需要掌握的重要技能，它是化学思想的专用表达语言，是承载、传递化学知识和化学信息的专用工具，是发展学生抽象思维的载体。没有化学用语就没有化学教学，化学用语要娴熟掌握。对一些现象的解释及问题的归结能用准确的化学用语表达出来，熟练、正确、规范地书写元素符号、化合价、化学式、化学方程式等是化学学习最起码的、必备的基础，正确规范地书写化学用语同熟练进行化学实验一样重要。

（五）加强化学学科思维和化学基本观念的考查。试题在考查基础知识的同时注重化学思维方法、综合分析能力的考查。试题突出了化学特有的思维方式、知识体系、结构的考查，突出化学学科思想的元素观、变化观、微粒观、守恒观、实验观等核心观念、核心知识。从不同视角考查学生运用化学知识和科学方法分析解决实际问题的能力。让坚持正常学习的不同层次的学生都能完成学业，也能为不同层次的高一级的学校录取新生提供依据。如18题第（1）问从宏观、微观和符号之间建立联系，第（2）问从组成、构成、性质和变化等多个角度形成知识网络结构，第（3）问学生通过读图、析图，理解所给的化学反应微观示意图的含义，将微观探析转化为符号表征，写出此化学反应的方程式。体现化学特有的学科知识结构化和思维方式结构化，考查物质构成的奥秘中物质结构相关系列知识，及对“结构决定性质，性质反映结构”的认知；第20题围绕溶液的核心知识，按照教材中单元整体逻辑顺序，即溶液的形成、溶解限度、溶液组成和溶液的配制进行设问，考查学生对溶液知识的理解和综合应用。第（1）问考查的是溶液的形成，第（2）问考查的是溶液的定义以及特征，第（3）问考查了溶解度基本要素、比较溶解度大小、影响溶解度的因素，第（4）问考查的是配制溶液相关知识，配制溶液利用溶质质量相等进行计算。从定性认识到定量计算，设问步步延伸，对物质及其变化进一步建构结构化知识体系，显而易见。化学第Ⅱ卷几乎每道题均从学生的认知规律出发，从“了解、认识、理解”三个不同认知层次设置问题框架，使知识内容及设问网络化、结构化，利于学生把握学科本质和学科思想，引领学生通过证据分析、结论推理来领悟变化规律，领悟化学实验现象、结论和证据之间的逻辑关系。

二、数据及考生学业质量分析

（一）试卷整体分析

2020年初中化学全市最高分100，平均分73.11，题目难度0.73，及格率75.48%，α系数达到0.95，全面评估了本届初中生是否达到义务教育《化学课程标准）》所规定的初中毕业水平，也准确衡量了学生是否达到高中阶段学校招生标准。

满分 最高分 最低分 平均分 标准差 α系数 难度1 0 0.0 1 0 0.0 0.0 7 3.1 1 2 3.9 7 0.9 5 0.7 3

（二）试题难度分析

2020年化学试卷总体难度为0.73，难易适中。全卷共有26道题，0.7以上的较易题占16个，分值约占62%，中等较易题7个，分值占27%，中等较难题3个，分值占11%，可见，试卷以容易题为主。而中等较难题目中，内含一定难度的个别设问，保证了试题的难易梯度，既实现了对初中生在校期间学习情况的全面水平检测，又实现了较好的区分功能。各题均从学生解决问题的思维规律出发，由浅入深，由易到难，综合题中难易结合，易、中、难都有分布，布题合理。考生除了要有基本的知识基础外，还需要一定的综合思维能力。

难度区间0.4～0.5（中等较难） 1 2、1 5、2 4 3 1 1 0.5～0.7（中等较易） 9、1 1、1 3、1 4、2 1、2 3、2 6 7 2 7 0.7 以上（较易） 1、2、3、4、5、6、7、8、1 0、1 6、1 7、1 8、1 9、2 0、2 2、2 5 1 6 6 2试题序号 题数 分值

（三）试题区分度分析

2020年试卷中鉴别度在0.4以上的试题共18道，分值80分，占总分的80%，达到良好的区分功能。鉴别度在0.4以上的题量多，试题总体区分度分布较好，既保障了基础又实现了能力区分，较好满足了遴选的需求。能反映出学生掌握知识水平的差异，能对不同知识水平和能力的学生加以区分，能力强的学生得高分，能力弱的学生得低分，试卷具有较好的效度。

鉴别度区间 试题序号 题数 分值0.2以下 7 1 2 0.2～0.4 1、2、3、4、6、1 5、1 6 7 1 8 0.4 以上 5、8、9、1 0、1 1、1 2、1 3、1 4、1 7、1 8、1 9、2 0、2 1、2 2、2 3、2 4、2 5、2 6 1 8 8 0

（四）考查目标、考查方式、题目设计、评分标准

课程内容 考查目标 考查方式 题目设计 题号 分值选择题 基本实验操作正误判断 4 1 3 4填空题 软硬水的区分与转化电解水实验 1 7（3）（4） 6科学探究1.仪器识别2.基本实验操作3.学生在探究活动中的实际表现简答题 溶液的形成一定溶质质量分数溶液的配制 2 0（1）（4） 3实验题 实验室中气体的制取与收集 2 2 7我们周围的空气 选择题 空气中氧气的体积分数物质燃烧的现象 2 8 4身边的化学物质水与常见溶液 简答题 溶液的特征、溶解度曲线 2 0（2）（3） 4金属与金属矿物 选择题简答题 金属的性质、冶炼原理 1 1.B 2 1（1）（2） 5酸碱盐氧化物 以上题型均有p H与溶液的酸碱度浓硫酸有吸水性物质用途、鉴别、转化、推断等6 1 1.C 1 2 1 4 1 6 2 3 1 8化学物质的多样性 选择题 物质的分类、概念的辨析 3 1 1.A D 4物质构成的奥秘分子观点解释生活现象物质的构成 9 1 8（1） 3化学元素 选择题 求某化合物中某元素的化合价 5 2微粒构成物质 选择题填空题物质组成的表示 填空题 元素性质与核外电子排布有关化学式计算 1 8（2）（3）2 5 7化学变化的基本特征 选择题 化学变化的辨析 1 2物质的化学变化质量守恒定律 选择、填空、简答、计算等多种题型 质量守恒定律的理解与应用1 0 1 5 1 7（2）1 8（4） 1 9 2 1（3） 2 6 2 1化学与社会发展2 4 7化学与健康 填空题 1 7（1） 1化学与安全、环境保护 选择题 7 2能源与资源 实验题

（五）试题能力领域分析

试题能力 题号 题数 分值 得分最大值 得分最小值 得分平均值 标准差 得分率 鉴别指数知道 2、4、6、7、8、1 6 6 1 6 1 6 0 1 4.5 3 2.9 4 0.9 1 0.3 0了解 1、9、2 2 3 1 1 1 1 0 8.9 1 2.9 5 0.8 1 0.5 4理解 3、1 0～1 4、1 7、1 8、2 1、2 3 1 0 3 9.0 3 9.0 0 2 7.4 8 1 0.2 0 0.7 0 0.6 3掌握 5、1 5、1 9、2 0、2 4～2 6 7 3 4.0 3 4.0 0 2 2.1 9 9.0 7 0.6 5 0.6 3

试题能力几个方面的数据“知道与了解”能力试题总分27分，不足30%。“理解和掌握”的总分值是73分，超过70%，可见试卷尤为注重“理解和应用”的考查，要求学生全面理解教材，把握重点和难点，教材知识都要弄懂弄通，理解教材的基本知识、基本理论与基本方法，达到真正理解并能熟练灵活运用。

（六）学生答题情况反映出的问题

问题 典型错例审题能力差，不按要求答题，所答非所问1 7题（2）中“X”要求写化学式，部分学生写成名称，将“软水”误写成“硬水”，（5）中“电解水”的化学方程式写成“过氧化氢分解制氧气”的反应；1 9题“碳”燃烧写成“硫”燃烧。基础知识不扎实，化学用语书写不规范2 1 题（2）中铝在空气中被氧化的化学方程式配平不正确，或者将“A l 2 O 3”错写为“A l 2 O 2”、“A l O”、“A l 3 O 2”，还有将条件错写为“高温”。实验能力有待进一步提高 2 2题（1）仪器不能正确识别，铁架台写成“支架”、“试管架”、“铁夹台”等，或者“带铁圈”；（2）中加热高锰酸钾制取氧气，不熟悉用排水法收集完氧气，停止加热时的操作；（3）中部分学生不会正确组合装置。逻辑思维能力和计算能力有待加强2 4题（4）计算参加反应的乙醇质量和混合物中一氧化碳与二氧化碳的质量比。很多学生不会根据质量守恒定律、利用关系式进行计算，也没有找到混合物一氧化碳、二氧化碳中碳元素的质量与乙醇中碳元素的质量关系，无法进行正确计算。2 5题：根据化学式计算，算错氮元素和氧元素的质量比。2 6题：有些学生没有思路，无从下手。也有一部分学生有思路，但做题不规范，计算步骤不完整，缺设、缺比例式等，或者计算不准确，将相对分子质量算错、将计算结果算错，或者将已知量放错位置、比例式列错，或者本题自始至终无单位等。

三、教学优化策略

（一）把握课标，研读教材，打牢基础。课标和课本是教学和考试命题的依据，比较详细地说明了“学什么”“怎么学”“学到什么程度”“培养怎样的情感·态度·价值观”，偏离课标的教学是无效的。因此，教师在日常教学中应多品读课标，研磨教材，将教学内容、教学方法与教学目标相融合。尤其要研究中考试卷，分析近年来学业水平考试试题，清楚各个知识点在考试中是如何考查的，结合具体的问题情境加以训练，从而发现学生认知上的误区，将思维引向深入，触类旁通，运用化学知识解决与生活、生产和社会有关的实际问题，进行有目的、有意义的教育教学。主动探讨用核心素养统领课堂教学的具体方法、策略，改变学生的学习模式，以学定教，提升自身素养，以教促学，提高教学设计力。加强物质组成、结构、性质、变化等化学视角与真实情境素材之间的联系，让学生在学习科学知识的形成过程中得到启发，受到教育，有效提高学习效果，促进学生的“知、情、意、行”统一。

（二）抓住学生，科学设计，高效实施。教师只要用心研习教法，优化教学策略，心中有目标，眼中有学生，提问有技巧，上课有激情，设计有新意，形式有新样，让学生学得有趣，学得有法，课堂教学就能高效。备课时应围绕学生，想学生所想、想学生所需，不能只想到这节课教什么，更应该思考怎么教，怎么学，让学生多说、多议、多写、多做，努力创设师生互动、生生互动的气氛，将化学课堂教学与现代信息技术有效融合，把生活中的化学与所学知识联系起来，利用和开发教科书以外的教学资源，培养学生良好的学习习惯。 善于利用学生解答过程出现的错误，将学生的“错”当作一种具有特殊作用的学习资源，究其缘由，巧妙引导，深化对学习内容的理解，最大限度地提高课堂目标的达成度，实现“堂堂清”，从而提高教学效率。

（三）重视实验，转变方式，亲自践行。化学实验在培养学生科学素养方面具有独特作用，在化学学习过程中是任何其他教学手段不能代替的。要舍得在实验上花时间、下功夫，重视实验教学。教师演示实验要起到示范作用，告诉学生应该观察什么，从什么角度去观察，怎样捕捉稍纵即逝的现象。学生演示实验要求学生仔细观察，如实记录实验现象，并让学生互相交流，讨论对错，对误差进行原因分析。给学生创造机会，让学生切切实实动手做实验，体现“做中学”的课标理念。实验现象一定要让学生表述，启发学生分析思考实验现象所蕴含的化学结论，教师不能包办代替说出现象、讲出实验结论。平时教学淡化演示实验与学生实验的界限，尽量把无危险的演示实验变为学生演示或小组实验，补充一些必要的实验、开发微型实验、数字化实验，让学生亲自去做实验、亲自去体验实验过程。通过实验教学，培养学生的观察能力、动手能力、思维能力、分析能力、创新能力、协作能力。

（四）重视习题[3]，深化理解，补齐短板。习题教学是学生进一步理解和巩固基本知识，并将其转化为技能技巧，提高思维能力，建构知识网络、深化情感体验的重要手段。复习时要重视习题设计，有效开展习题教学。如，化学计算是由化学概念的定量描述，化学概念是化学计算的基础，化学计算依据的是化学概念或基本定律。化学计算教学中应注意以下几点：一是授课时引导学生抓住关键字词，既要弄清概念中的化学涵义，也要厘清其数学涵义，悟透概念里隐含的“量”的关系；二是有计划地按计算题类型精选范例训练学生的解题能力，并注意变式训练，由基本题到综合题，全面掌握各类计算题的解题规律；三是引导学生学会优选解题方案，准确、简捷、快速地完成运算过程，消除思维定势，提高思维的灵活性；四是训练学生学会审题、分析题意，总结各类化学计算题的特点，把握解题关键，学会举一反三；五是注意解题环节、步骤、方法、技巧和规范性的养成；六是结合学生做计算题时出现的典型错误，让学生自己找错、纠错、改错，促进思维正迁移，掌握化学计算的解题规律。

总之，在教学中要突出学生主体地位，注重保护学生的好奇心、想象力、求知欲，激发学生的学习兴趣，培养他们的学习能力。教师要深入研究课标和教材，理解学科特点、知识结构、思想方法，科学把握学生的认知规律，着力培养学生的认知能力，促进其思维发展，激发其创新意识。严格按照国家课程方案和课程标准实施教学，确保学生达到国家规定的学业质量标准[4]。