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1、新课程背景下初中化学实验题的命制与思考武汉市教育科学研究院 王玲莉 邮编：430030化学是以一门以实验为基础的科学，实验是化学的灵魂。一套优秀的化学试卷必定有几道出彩的化学实验题。可以说，实验题的设计直接决定了一套化学试卷的质量档次。化学实验题通常是指利用化学基本知识和实验基本技能，以实验为载体设计化学问题，重点考查学生观察能力、实验能力等能力的笔试试题。本文试从一个实践者的视角，以化学实验题为例审视当下的中考命题的经验和标准，让我们的命题，逐步走向科学。一、关于试题立意的问题试卷的立意直接影响到命题的方向和质量，影响到教师的“教”与学生的“学”。自从我国设立中考以来，试题的命制就经历了从“
2、知识立意”到“能力立意”。从强调知识、强调知识覆盖率，走向了强调知识作为载体、强调能力(思想方法)覆盖率。因此，实验题的命制首先要解决好能力立意的问题。教育部关于基础教育课程改革实验区初中毕业学业考试与高中招生制度改革的指导意见（以下简称指导意见）指出：“学业考试的命题应以学科课程标准为依据，注重考查学生对重要知识与技能的掌握情况，特别是在具体情境中运用所学知识与技能分析和解决问题的能力。”以能力立意为统领的命题所制定的试题，它的核心目标是考察学生的现行能力水平，而不是只注重化学知识这一个维度。只有这样，才能有效地突出了课标所要求的“三维目标”， 使考生用复杂的思考完成简单的操作。这里所说的复
3、杂的思考，主要包括比较、分类、归纳、概括等。从而避免考查死记硬背的知识和机械训练的技能，克服繁、偏、旧的情况。那么，对于初中毕业生，在化学学科应该具备哪些能力呢？全日制义务教育化学课程标准（以下简称课程标准）从知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三个方面规定了化学的课程目标，并详细规定了学习内容，在内容标准的第一主题科学探究中明确规定了各种能力目标。然而，并不是课程标准规定的所有学习内容都必须纳入笔试中的。如在课程标准发展科学探究能力“进行试验”要素中有“能顺利的完成实验操作2 / 10”的目标要求等，我们就可以利用实验操作考查学生。笔试中的实验题则应重在相关能力的考查。以能力立意为统领的命
4、题要满足以下三个原则：能力导向原则，重在评价诸多能力水平；发展性原则，体现对学生发展的促进；规范性原则，反映考试的规范化，只有规范化才能保证试题的质量。二、创造性的使用初中化学实验资源初中化学仅一年就要面临中考。学生学习的知识有限，接触到的实验有限。而为了保证试题的公平公正，各地、市中考命题都是在封闭的条件下进行的。由于受命题现场条件的限制，在实验题的命制过程中很难有机会做实验。这就给命题者带来非常大的挑战，稍有不慎，就容易出现主观臆断，甚至科学性的问题。命题者需要在有限的时间内，充分利用好化学实验资源，在有限的条件下命好化学实验题。1、重视教材典型实验的拓展和延伸，适度创新试题。 翻开历年的
5、试题，我们可以看到很多似曾相识的题目，仔细琢磨却又有所不同。如例1（宜昌2010年中考24题，图号略有改动）。例1：通过一年的化学学习，我们知道了常见气体的实验室制取方法和相关性质，我能根据所学知识回答下列问题：图1是实验室常用的制取气体的装置：图1实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是 ，所选用的发生装置是 (填序号)，用C装置收集氧气后，验满的方法是 。图 2小丽欲使用图2装置收集较纯净的氧气，则应先将装置中装满水，再将气体从 （填“a”或“b”）端通入；小丽用排新制的澄清石灰水的方法收集了半瓶氧气，然后将燃着的木炭伸入该集气瓶中继续做气体性质实验，我能观察到的现象是 ；我能写出二氧化碳和
6、澄清石灰水发生反应的化学方程式 。图 3炼铁的原理是利用一氧化碳与氧化铁反应。在实验室里，可用图3所示装置进行实验：实验中玻璃管内的粉末由红色变为 色，该反应的化学方程式为 ，通过实验我可以得出的一氧化碳的相关化学性质是 。该题利用初中化学实验室制氧气、木炭在氧气中燃烧、一氧化碳与氧化铁的反应等几个典型实验综合设计实验情景，考查学生选择实验方法、分析推理能力以及相关基础知识和实验技能。该题具有实质性创新的是第问“小丽用排新制的澄清石灰水的方法收集了半瓶氧气，然后将燃着的木炭伸入该集气瓶中继续做气体性质实验”，要求学生根据已掌握的知识推测实验现象。该题的答案为：2KMnO4 K2MnO4 + M
7、nO2 + O2；A；将带火星的木条放在集气瓶口内沿处（伸入瓶中不给分），若木条复燃，则氧气已经收集满了。b；木炭燃烧发出白光，放热，澄清石灰水表面、液面上集气瓶内壁出现一层白膜；黑；Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2；可燃性，还原性，毒性。此外，我们还可根据教学实际，对教材实验进行移植，适度创新试题。如例2（武汉2010年中考29题，略有删减）。例2：燃料不完全燃烧既浪费资源，产生的气体又对环境造成污染。为研究影响物质燃烧的因素，现设计如图4所示实验.将燃烧匙内小煤块灼烧至红热后，立即伸入集气瓶内，并塞紧橡皮塞。片刻后，将注射器内氧气迅速推入集气瓶内，发现煤燃烧更加剧烈，该现象说明
8、燃烧的剧烈程度与_ 有关。图4燃烧的剧烈程度还跟可燃物与氧气的接触面积有关，如_（请举一日常生活实例）。注射器在生活中简单易得。该题利用教材测定空气里氧气含量的部分实验装置和注射器组成一个封闭的体系设计实验情景，考查学生分析实验现象得出相应结论的能力，要求学生综合运用氧气的性质和燃烧等知识解决问题。该题的答案为：氧气的浓度（或氧气的含量、氧气的纯度、氧气的质量分数、氧气的体积分数）； 将煤做成蜂窝状，燃烧更剧烈（或木材架空后燃烧更旺等合理答案）。教材中蕴藏着丰富的资源。关于实验，如人教版新课标教材中就有“实验” 、“活动与探究” 、“家庭小实验”等栏目。充分利用好教材的这些资源，既能够提高试题
9、质量，又能引导师生做实验、研究实验。2、利用课堂化学改进实验设计试题。图5课堂是命题的源泉。在教学中，很多教师对教材实验进行了有益的创新与改进，或者在各级各类实验大赛中获得好评，或者发表在专业书刊上。利用改进实验素材编制试题，实验的可行性、可操作性和科学性都得到保障。如在2008年湖北省中学化学实验创新大赛上，湖北省孝感市文昌中学郑忠海设计的一氧化碳还原氧化铁的实验得到评委的观摩教师的认同。郑老师创新的实验装置如图5（方案略）。根据郑老师的实验创新，我们设计了一道实验题，如例3（武汉2009年中考28题，图号略有改动）。例3：利用如图6所示的装置可进行一氧化碳还原氧化铁的实验。其中，氮气可用作
10、本实验的保护气；盛放氧化铁的是一支带有支管的试管，其支管可用于导出试管内的气体；酒精灯带网罩；整套装置的气密性良好。图6实验前，弹簧夹a、b均处于关闭状态；开始实验时，打开a，通入氮气一段时间后点燃酒精灯，再关闭a。打开b。请联系所学知识回答下列问题：试管内一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为_； 结束实验时，应先打开a，再_，然后_，继续通入氮气直到试管冷却。图6请从两个不同的角度评价该实验的优点。该题通过课标规定的知识内容，以一个全新的实验情景，考查学生处理实验过程中安全问题的能力以及评价实验方案的能力。该题的答案为：（1）3CO+Fe2O32Fe+3CO2；（2）关闭b（或停止通入CO）；
11、 熄灭酒精灯（或停止加热）；（3）节能；环保 ；安全等（答两点即可）。 在全国各地的中考化学试题中，我们经常可以看到这类利用改进实验编制的试题。只要我们多留心，多思考，多引导教师和学生开展探究活动，就一定能找到更多更好的命题资源。3、联系社会实际和学生生活实际设计实验试题。指导意见指出：要“加强试题与社会实际和学生生活的联系，杜绝设置偏题、怪题。”联系实际的方法有很多，南京的中考试题在这方面有很好的尝试。限于篇幅仅举两例。学生在初中化学学习（特别是实验）中可能要面对许多问题和困难。以学生学习的某个实验情景为切入点命制试题，既能考查能力，又增强了试题的教育性。如例4（南京2005年中考30题）。
12、例4：国家环保总局规定从今年1月1日起将各类实验室纳入环保监管范围。某中学A、B两个班同学分别做常见酸和碱与指示剂反应的实验，使用的试剂如图7所示。实验后废液分别集中到各班的一个废液缸中。(1)请你帮助他们分析废液中的成分，填写下表中的空格。废液来源检测方法与结果推断废液成分（填物质的化学式，酚酞和水不填）A班观察废液呈无色废液中含有_ B班观察废液呈红色废液中没有_ 图7(2)据悉，目前许多高校、中学以及科研单位的化学实验室排放的各类废液大都未经严格处理便进入了下水道。A班的废液若直接排入铸铁管下水道，会造成什么危害？你建议如何处理这些废液？该题通过初中化学实验室中“常见酸和碱与指示剂反应的
13、实验”后废液缸的成分分析考查学生运用比较、归纳的方法分析解决问题的能力。该题的答案为：A班： NaCl、CaCl2、HCl ； B班：HCl ；废液会腐蚀铁水管、污染水。用碱中和或用石灰石处理或将两班的废液按照一定比例中和。 学生的探究课题也是我们命题的资源。如例5（南京2010年中考30题）。例5：一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学，(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为_ 。得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金
14、属。(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。 I用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气根据(1)中所写的化学方程式合成气中CO和H2的质量比为_。 用合成气还原足量氧化铜实验装置如下图所示：还原CuO的装置合成气浓NaOH溶液浓硫酸浓硫酸浓NaOH溶液 A B C D E【设计买验步骤连接好装置并检查气密性。装入药品，通人一段时间合成气。分别称量装置D、E的质量。缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。再次分别称量装置D、E的质量。完善实验设计经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤_ (
15、填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。进行实验该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：装置D的质量装置E的质量反应前292.4g198.2g反应后296.0g201.5g装置C中出现_色物质。称量数据如右表所示。 现象分析和数据处理甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO。乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。丙同学提出，实验步骤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?_ (选填“是”
16、或“否”，并说明理由)。拓展探究该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O；白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。 HCuO无水CuSO4F G I上图装置F中盛放的试剂名称是_ 。上图装置的正确连接顺序是_ (填字母，且每套装置限用一次)。实验反思除了可能是CH4也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为_ (写出一个原因，并说明理由)。该题以“某化学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性”的探究实验为情景，重点考查了学生处理实验数据、分析实验结果、得出相应结果的能力，以及初步处理实验过程中的有关安全问题的能力。答案略。以上分析可以看出，能力立意为我们化学实验题的命制开辟了一个广阔的空间。命题永远是充满挑战和问题的专业领域 。本文仅就能力立意下的中考化学实验题命题资源的利用提出了个人的拙见，跟同行们探讨。 2010年7月26日完稿发表在中学化学试题研究201019 希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！
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