践行核心素养导向评价 引领初中化学教学改革
——2021年天津市初中毕业生学业考试化学试卷评析及教学建议
2022-06-14刘红梅刘补云
刘红梅 刘补云
考试命题对学校教育教学具有重要引导作用,对健全立德树人落实机制、全面贯彻党的教育方针和发展素质教育具有重要意义[1]。初中毕业生学业考试(以下简称“中考”)是义务教育阶段的终结性考试,目的是更加全面、准确地反映初中学生修业期满后,在学科学习方面所达到的水平。2021 年天津市中考化学试卷的设计全面落实立德树人的根本任务,体现习近平新时代中国特色社会主义思想,坚持正确的价值引领,根据学生的实际学情,立足教材、注重双基、重视应用、体现探究。结合时代发展与科技进步的具体情境以彰显时代性,选用具体情境素材以反映地方性,引导学生灵活运用所学知识和技能解决现实问题以体现开放性,全面凸显三维目标,综合考查学生的学科关键能力和核心素养。
一、试卷特点
(一)注重思想性和教育性,体现学科育人价值
《全民科学素质行动规划纲要》指出,围绕践行社会主义核心价值观,大力弘扬科学精神,培育理性思维,养成文明、健康、绿色、环保的科学生活方式,提高劳动、生产、创新创造的技能,提升青少年科学素质[2]。试题为学生创设体现化学与技术、社会、环境、能源、资源、健康等诸多方面联系的真实试题情境,使学生在读题、审题、做题的过程中受到思想教育与启示,感受到在人类文明发展、人与自然和谐相处、人类与社会可持续发展等诸多方面,化学学科起到重要的作用。试卷坚持以学科核心素养为导向,起到引导初中化学教育教学发展方向的作用。如第1题考查了第24届冬季奥运会将于2022年在北京举办,为落实“绿色冬奥”理念,冬奥会使用的汽车燃料从环保角度考虑,最理想的是哪种燃料?开篇第一题就为学生创设了令国人自豪的情境,进行爱国主义教育,增强学生的环保意识,培养学生的社会责任感。第8 题以我国北斗三号全球卫星导航系统应用了高精准度的铷原子钟为情境,生动地进行了爱国主义教育;第13题和第24题分别以我国古代火法炼锌、湿法炼铜等冶金技术为背景,引导学生了解我国冶金技术历史悠久,感受中华民族在科技发展中的贡献;第18题以2021年“世界水日”的主题“珍惜水、爱护水”,以及2021 年5 月10 日“南水北调东线北延应急供水工程”启动向天津等地供水,以缓解我市可利用淡水资源现状为试题情境,教育学生要认识到身边水资源短缺的现状,了解水的短缺会影响日常生活、影响当地的可持续性发展,必须爱护水资源等。第21 题以2020 年9 月中国向世界宣布2030 年前实现碳达峰、2060 年前实现碳中和的目标为试题情境,让学生认识到大国的担当与个人的责任。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,感受化学对人类文明发展做出的重要贡献。
(二)关注学生学科思维发展,突出化学基本观念考查
初中化学主要培养学生“组成和结构决定性质”“性质决定用途和制法”“实验是学习和研究化学的重要手段”等学科思维,并在此基础上树立微粒观、元素观、变化观和分类观[3]。立足于培养学生基础的学科思维,试题以核心知识为载体,在真实、有意义的情境中,通过对问题的设计,有目的地引导学生运用化学思维方式、方法和知识解决问题,实现对学生思维、化学学科思想和基本观念的考查。如围绕物质构成奥秘进行考查时,对“认识物质是由微粒构成的”“宏观、微观和符号”进行整体设计,从宏观到微观、微观到符号不同表征间的思维转换,引领学生构建“宏观—微观—符号”三重表征。试题还考查学生应用酸、碱、盐等核心知识,对实验事实进行分析、归纳,逐步得出合理结论,多角度认识物质及其变化。同时考查了从定性、定量等角度认识物质及其相互反应。以身边的金属和金属材料为背景设计试题,围绕“物质的组成、性质及其在社会生产和生活中的简单应用”设计问题,考查物质的性质与用途之间的关系以及化学、技术、社会、环境的相互关系,考查学生分析解决有关简单问题的能力。
(三)发挥实验教育功能,培养学生探究精神
化学是重视实验研究的学科,教师应认真组织学生完成课程标准中要求的必做实验,掌握化学实验基本方法、基本操作。实验教学也是落实课程目标、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,考查学生对实验仪器的识别、常见仪器的使用以及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,学会开展实验探究的基本方法和思路,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。
化学课程中的科学探究是学生积极主动获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动。试题关注了课标一级主题“科学探究”中四个二级主题内容要求的考查,注重科学探究在促进学生科学素养发展中的独特价值。全卷共有7 道试题目从不同角度对化学实验进行了考查。通过问题呈现、实验预设、现象描述等形式,考查学生的科学探究能力,检验学生科学素养的发展程度;通过对操作是否正确进行判断、对实验事实进行归纳并获取结论、从定性定量两个视角进行实验分析,达到对化学实验内容多层次、多样态的考查。
(四)稳中求新,体现学生思辨能力
试卷顺应新课改理念,对试题形式、考查角度适当创新,提高解答问题的开放性和灵活性,注重对学生学科思维和能力的考查。如题目“比较火焰各层温度”,在打破以往简单判断操作对错的基础上,考查了基本操作的目的是否正确;也有题目通过呈现真实的实验情景,观察实验现象,分别对实验产物、物质性质、实验结论、实验目的等方面进行了考查,体现了试题的开放性、灵活性;有的题目用简图呈现实验过程,简洁明了,融合指示剂、反应物、定量计算和颜色变化于其中,考查学生的变化与平衡思维,以及学生的分析能力、计算能力和逻辑推理能力。
(五)规范应用化学用语,强化学科交流意识
化学用语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;包括元素符号、离子符号、化学式、化学方程式、结构模型、原子结构示意图等,与物质的组成、结构、性质、转化、用途等知识融为一体。规范使用化学用语是中学化学对学生学习的基本要求,也是学生基本化学素养的具体体现。因此,化学用语是化学教学的基础和重要组成部分。化学用语的考查遍及全卷各个题型,约占33分,比重很大。
二、阅卷数据统计及考生学业质量分析
(一)试卷整体分析
化学中考是义务教育阶段的终结性考试,目的是全面、准确地评估初中学生达到义务教育《化学课程标准(2011 年版)》所规定的毕业水平的程度。试卷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,发挥考试对教学的正面导向作用,实现“教、学、评”一体化。天津市2021 年中考化学试卷全市最高分100,平均分75.28,题目难度0.75,及格率78.13%,α 系数0.94,试卷信度良好。这些数据与命题阶段预估数值基本相当,达到了试题命制的预期设置。考试的结果既是衡量学生是否达到义务教育阶段化学学科毕业标准的主要依据,也是高中阶段学校招生的重要依据。而义务教育阶段的化学课程注重基础性,让坚持正常学习的不同层次的学生都能完成学业。
(二)试题难度分析
中考化学试卷兼顾学生毕业和升学需要的双重功能,试题在认知性学习目标水平中,“知道和了解”能力领域占比约30%,“理解和掌握”能力领域占比约70%,试题难度比例保持7:2:1,为实现预估难度,试卷设置分三方面落实。一是整卷试题按照由易到难顺序,二是各大题型由易到难,三是每道题的若干小问也是由易到难。难度编排呈现波浪式递进、螺旋式上升的特点,利于学生在答题时分散难点,缓解紧张情绪,各个难度层面的试题分布及占比如表1所示。
表1 2021年天津中考化学试题难度分布及占比
试卷总体难度为0.75,难易适中,与预估难度基本一致,达到理想的预设。全卷共26 题题,其中,难度0.7 以上的较易题18 题,占63%,中等难度试题8题,占37%,试卷以容易题为主。而中等难度题目中含一定难度的设问,保证了试题的难度梯度,试卷后部的试题设置了难度在0.3~0.4 的题目,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,考查了学生的基础知识和综合思维能力。
(三)试题区分度分析
表2 2021年天津中考化学试题区分度
如表2 所示,试卷中鉴别度在0.4以上的试题达到17 题,分值共78 分,占全卷总分值的78%,说明试题总体区分度分布较好,既照顾了基础又实现了能力区分,较好满足了选拔的需求,达到良好的区分功能。能反映出学生掌握知识水平的差异,能对具有不同知识水平和能力的学生加以区分,测量结果与试卷设计的预期目标基本吻合,说明试卷具有较好的效度。
(四)试题考查内容与目标分析
试卷依据《义务教育化学课程标准(2011年版)》的要求,紧贴教材和生产生活考查“科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥妙、物质的化学变化、化学与社会发展”五个方面的课程内容,涵盖19 个二级主题目标。试卷中科学探究约占13 分,身边的化学物质约占40 分,物质构成的奥妙约占13 分,物质的化学变化约占23 分,化学与社会发展约占11 分,五方面考查内容不是孤立存在的,而是以某一课程内容为主体相互融合、交叉呈现的,如有的题目考查的是身边的化学物质,但也体现了科学探究、物质的化学变化等课程内容。考查的主题目标与化学发展史、传统文化、生产生活、科技发展、生存环境、人类健康、学科融合等密切相关,通过呈现真实的情境,体现化学学科的价值所在。有的题目同时涵盖了物质的组成、用途、化学史及定性定量分析。因此,在教学过程中,教师要善于将知识间的内在联系建构起知识网络,注重根植真实情境落实知识内涵,培养学生应用所学知识解释现象、解决问题、学以致用的学科能力和化学学科思维。
(五)试卷结构及考查目的分析
试卷笔答满分为100 分,与物理合场闭卷考试时长120 分钟。题型分为客观题和主观题,客观题分为单项选择题(占比20%)和不定项选择题(占比10%)。单项选择题主要考查知道和了解层面知识,学生通过读取题干信息,即可对选项做出判断,得分率约89%,说明该题型侧重于毕业考查;不定项选择题侧重于对学生审题能力和基础知识应用能力的考查,学生需要通过一定的思考、分析和推理后做出判断,对选项真伪做出甄别,得分率约65%,其中第14、15 题考查知识间深层次的内在关联,体现了中高难度题的选拔功能。
主观题分为填空题、简答题和计算题。填空题考查侧重点为知道和了解层面知识,考查学生获取信息能力、应用化学语言解答问题能力和初步解决问题的能力,知识点以物质的性质、用途和简单变化为主,得分率约86%,侧重于毕业考查层面。简答题和实验题考查的是学生的实验探究能力,综合应用相关知识逻辑推理问题、解决问题的能力,在同一题中有较明显的区分梯度。低区分度问题只需用单一知识独立解决,中高区分度问题需要多个知识点联动解决,同时考查学生探究实验过程,应用综合思维分析推理,体现学生综合的学科素养,得分率约69%,具有较强的选拔性。图1 呈现的是第21 题的分组得分率曲线图,该题与学生化学总分具有正相关性,选拔学生的区分度明显。计算题渗透在不同难度试题中均有所体现,是对物质宏观与微观、变化与平恒、量变与质变的内在联系的定量呈现,用化学语言表述并通过计算说明各物质间相关性,考查逻辑分析能力、判断能力和计算能力。第26 题得分率57%,反映出在平时教学中要加强对题干的分析和对物质间转化质量关系的梳理,也应在规范答题格式、强化计算能力培养上下功夫。
图1 第21题分组得分率曲线图
(六)阅卷反映出学生作答存在的问题
1. 书写欠缺规范
规范书写是对考生答卷最基本的要求,也是对学生学习习惯的考查。阅卷过程中可以发现,部分学生存在答题不规范的现象。如填序号错误,或者写成括号形式;书写数字1、7 和2、3 辨别不清;元素符号Ca 小写字母a 与u 不分,锰元素Mn 两字母大小写混乱;“催化剂”“试管”等名字书写不规范或出现错别字;方程式书写不规范、字迹潦草所占比例不小。
2. 答非所问
试卷还考查了学生的阅读能力和审题能力。阅卷过程中发现学生存在审题不清、答非所问的情况。如题目要求填序号,但学生写成名称或化学式;也有答案不是最简比现象。
3. 基础不够扎实
试卷考查的重点是学科基础知识和基本技能,体现学科核心素养的落实情况。阅卷过程中发现,部分学生基础知识不扎实。如书写化学方程式缺少反应条件和气体符号、没有配平;书写化学式缺少角码(如CaCl2错写成CaCl);硫酸铁与硫酸亚铁分辨不清;氢氧化钠化学式写成Na(OH)等。学生存在学科思维发展不足现象。如题目要求计算所得溶液的质量时,没有将溶解度与题中所给实际溶剂进行对比分析,导致出现错误答案;根据所给化学方程式推断物质的化学式,没有考虑到已知方程式已经配平,导致出现错误答案等。
4. 计算尚待加强
化学计算题是体现质量守恒定律本质的途径之一,是考查学生对物质间相互关系及质量变化认知程度的主要手段。阅卷发现学生在计算方面存在以下问题:比例关系正确但化简或算数错误;求质量分数格式不规范,少写符号“%”或答案是分数、小数等。综合计算题存在的问题主要有:计算过程全程未出现单位;相对分子质量计算错误;第一问没有计算过程直接出现氯化钠质量,导致答案来源不明;题中出现两处氯化钠,分不清原氯化钠与生成氯化钠之间的区别;求反应后所得溶液中溶质的质量分数时列综合算式,最后结果不准确导致一次性丢3 分;所得溶液质量用溶质+溶剂思路计算时,忘加生成的1.8g水等等。
三、对初中化学教学的建议
(一)立足学科价值取向,培养学生社会责任感
发挥化学教学在化学课程育人中的引领作用,充分利用与化学知识密切相关的中国古代文化、古代科技、传统文化、名人名言、科技前沿的育人功能,要准确评价化学在提升生活品质、促进科技发展等方面起的积极作用,让学生了解到化学对社会发展、科技进步和人类生活质量的提高有着广泛而深刻的影响,让学生认识到化学能够创造更多物质财富,满足人民日益增长的美好生活需要,也要科学合理利用化学,规避负面影响,树立学生正确的价值观和责任意识。培养学生的科学态度和价值观,坚定理想信念,树立服务社会、造福人类、推进人类文明积极蓬勃健康发展的信心和决心。
(二)依据核心教学内容,落实化学学科核心素养
初中阶段是学生形成化学学科素养的启蒙阶段,是学生系统学习化学知识的基础时期。结合学生的认知规律,化学教材将化学学科基本观念通过直观生动的实验、现象、生产生活情景等呈现在学生面前,是学生系统学习化学的载体。教师应认真剖析教材内容所蕴含的学科观念,结合学情设计教学环节,落实学科知识,培养学生的学科素养。例如,通过用酒精灯给试管加热及注意事项的教学,培养学生流程规范、操作有序的基本实验素养和治学严谨、实事求是的科学精神;通过木炭在氧气燃烧产物不同的教学,让学生认识到条件不同,生成物不同,培养学生实验探究和证据推理的学科素养;通过电解水实验的教学,培养学生变化平衡、宏微探析、模型认知的学科素养;通过对不同物质在生产生活中应用的学习,培养学生热爱化学、学习化学、应用化学服务生活的价值取向。
(三)新授课抓实基础知识,切忌急于求成
加强灵活应运所学知识解决问题的能力需要逐步培养。在新授课中,要注重从抓小、抓细、抓实教起,每个环节要解释到位,及时对比分析,让学生在分析中理解、掌握,有一种平缓上坡的感觉。同时教学中要设计恰当的练习,让学生在自我学习中体验所学,在相互交流中相互促进、互相提高,力争课上做到讲练学评等环节并存,逐渐培养学生的学科思维和解题能力。切忌将知识提前或随意拓展,提高教学难度,以防被难点冲淡双基在新授课中的地位,导致部分学生理解吃力,对学习化学失去兴趣,过早出现学困生。例如,燃烧贯穿于教材上册书的整个教学过程,但在不同阶段需达到的教学目的不同,在第一单元只需要知道燃烧是一种现象;第二单元知道不同物质燃烧现象不同;第三单元渗透支持燃烧的不仅有氧气,还有氯气,并用微观示意图呈现反应前后数量关系;第五单元呈现燃烧前后质量关系;第六单元对比分析充分燃烧与不充分燃烧对产物的影响;第七单元则对前几单元涉及到的燃烧知识进行全方位分析,并归纳燃烧条件、影响燃烧充分的因素、灭火原理等。在不同的阶段,教师应将对应的学科思想、观念渗透得恰到好处,否则会加大教学难度,不利于教学目标的落实。
(四)复习课厘清知识关系,形成学科思维
复习课是理清知识关系、捋顺知识脉络、构建知识网络、融汇解题思路的关键阶段,也是提升学生学科核心素养,培养学生学科观念,形成学科思维的关键阶段。教师要善于从不同的切入点设计知识谱系,兼顾拓展知识的广度和深度,将看似零散的知识点形成网络,引导学生分析知识的内在联系,渗透知识脉络和解题规律,让学生在对知识的自我理解、消化过程中形成分析问题和解决问题的能力,学会举一反三、灵活应变,使综合题的解题思路自然水到渠成。如在进行单元复习时,应以单元核心知识为主线,归纳规律,发展思维,解决与单元知识密切相关的问题,知识间的递进式关系也是以本单元知识为主。在综合复习阶段,应打破单元间界线,以化学学科观念为中心开展复习,如以“宏观辨识与微观探析”为复习主题,则应包括各单元涉及到微观本质的知识,注重从基础知识、基本技能、知识内在联系、综合应用和解决问题等环节递进式设计问题,理清各单元知识间的关系,注重灵活应用学科观念和思维分析问题、解决问题,提升学生的综合能力,达到将学科知识触类旁通的教学目的。
总之,在教学中要突出学生的主体地位,注重保护学生的好奇心、想象力、求知欲,激发他们学习的兴趣,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,促进学生的思维发展,激发学生的创新意识。要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学业质量标准[4]。