化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗教學(xué)對于促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展具有重要作用。但由于多種因素的制約,許多學(xué)校很少開展化學(xué)實驗活動,教師在教學(xué)中往往以“黑板實驗”“敘述實驗”代替了真實的化學(xué)實驗。而學(xué)生依靠“背誦實驗”“想象實驗”來解答“筆試型”實驗試題,往往也獲得了較高的分數(shù),這就使化學(xué)實驗?zāi)芰Φ目疾橄萑肓艘环N尷尬境地。當前,通過紙筆測驗考查學(xué)生對化學(xué)實驗知識的理解,依然是中學(xué)化學(xué)課程評價的重要方式。在實踐教學(xué)中,如何使“筆試型”實驗試題能比較有效地考查、評價學(xué)生的實驗?zāi)芰?從而引導(dǎo)中學(xué)化學(xué)教學(xué)重視完成學(xué)生實驗,關(guān)注實驗探究過程?本文結(jié)合青島市中考化學(xué)實驗試題的編制,談?wù)勎覀兊淖龇?以給大家啟發(fā)和思考。
一、挖掘?qū)嶒灐凹毠?jié)”,考查學(xué)生的實驗操作能力
“筆試型”實驗試題只能通過間接的方式考查學(xué)生的實驗操作能力。在日常學(xué)習(xí)中,如果學(xué)生不做實驗,只是教師“說實驗”,學(xué)生“背實驗”來應(yīng)對考試,學(xué)生很難注意到實驗中的細節(jié)問題;能否處理好實驗細節(jié)問題與平時實驗訓(xùn)練有著一定的聯(lián)系。因此,考查實驗操作細節(jié)可成為間接考查學(xué)生是否真正做過實驗的一種方法。
例1 實驗是進行科學(xué)探究的重要方式,請根據(jù)下圖回答問題:
A.凈化黃泥水
B.酸的性質(zhì)實驗
C.蠟燭在氧氣中燃燒
D.蒸餾法淡化海水
(1)用A圖所示裝置凈化黃泥水時,玻璃棒的作用是________。
(2)通過B圖所示酸的性質(zhì)實驗,可認識到:雖然酸類物質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì),但由于不同的酸溶于水時電離出的________不同,其性質(zhì)也存在差異。
(3)進行C圖所示蠟燭在氧氣中燃燒實驗時,可用簡單方法驗證蠟燭燃燒的產(chǎn)物。請選擇一種產(chǎn)物簡要寫出其驗證方法:________。
(4)用D圖所示裝置進行蒸餾時,為使水蒸氣的冷凝效果更好,可對實驗裝置做的一項改進是:________。
教材是中考命題的素材,是任何資料都無法替代的。實驗題涉及的知識點都能在教材中找到原形,其“根”在課本。本題源自課本,體現(xiàn)了學(xué)科特征,從基礎(chǔ)和細節(jié)進行考查,能引導(dǎo)教學(xué)中夯實基礎(chǔ),使實驗教學(xué)落到實處。
二、將命題“重心前移”,考查學(xué)生的實驗探究能力
化學(xué)實驗作為科學(xué)探究的重要途徑,其基本過程一般包括發(fā)現(xiàn)和提出問題、猜想和假設(shè)、設(shè)計方案、收集證據(jù)、分析和處理證據(jù)、得出結(jié)論、解釋和說明、反思和評價這樣一些基本環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的“筆試型”試題主要考查學(xué)生收集、整理數(shù)[LUNWEN.1KEJIAN.COM 第一論文網(wǎng)]據(jù)和得出結(jié)論、解釋說明等環(huán)節(jié),而對學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計方案等環(huán)節(jié)由于學(xué)生知識所限,則很少進行考察。而這些環(huán)節(jié)更能體現(xiàn)學(xué)生的自主、創(chuàng)新精神,符合新課程改革的要求。所謂“重心前移”,就是指將實驗試題命題“重心”移至實驗探究的前幾個環(huán)節(jié)中,從而更全面地實現(xiàn)對學(xué)生實驗探究能力的考查。
例2 某化學(xué)興趣小組對金屬的性質(zhì)做了如下探究,請你填寫空格:
(1)用下頁圖所示實驗探究鐵生銹的條件(每支試管中均放有完全相同的潔凈鐵釘):
①甲同學(xué)認為,試管A發(fā)生的現(xiàn)象就能夠說明鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣共同作用的結(jié)果。乙同學(xué)不同意他的觀點,認為必須全面觀察試管____(選填試管編號)發(fā)生的現(xiàn)象,并經(jīng)過科學(xué)嚴謹?shù)耐评?才能得出上述結(jié)論。
�、谠嚬蹹和E實驗的目的是進一步探究鐵在____的環(huán)境中是否更容易銹蝕。
�、蹫榉乐菇饘黉P蝕,除了采用覆蓋保護膜等措施以外,還可以制成合金。這是因為合金與純金屬相比,其組成和內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,從而引起____的變化。
(2)某同學(xué)向分別盛有等質(zhì)量的鐵粉和鋅粒的試管中,倒入等質(zhì)量、等溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的稀硫酸,以“金屬表面產(chǎn)生氣泡的快慢”為標準來判斷兩種金屬的活動性強弱。有的同學(xué)認為這種方案不夠合理,理由是________。
本題以“金屬的銹蝕”這個典型素材為考點,核心是考查學(xué)生全面觀察與嚴謹推理的科學(xué)探究能力,以及對問題由淺人深多維度探究的認知發(fā)展水平。
三、變換考查視角,引導(dǎo)教學(xué)關(guān)注實驗過程
試題雖然來源于課本,但試題所考查的內(nèi)容并不是課本實驗內(nèi)容的簡單重復(fù),而是對課本上的實驗進行改進,通過設(shè)計出具有創(chuàng)新特點的試題,來考查學(xué)生創(chuàng)新思維能力。通過對實驗原理、實驗操作、實驗問題等方面進行深度挖掘,以改進(方法、儀器、裝置)、變換(儀器、藥品、原理、方法)、遷移(原理、方法)等形式命題,以考查學(xué)生對化學(xué)實驗原理、方法、操作的全面理解和融會貫通,引導(dǎo)廣大師生切實重視化學(xué)實驗,努力完成化學(xué)實驗。
例3 21世紀是海洋開發(fā)與利用的世紀,我市規(guī)劃確立了“藍色經(jīng)濟”發(fā)展戰(zhàn)略,海洋化學(xué)資源的綜合利用將是重點發(fā)展領(lǐng)域之一。以下是某研究性學(xué)習(xí)小組在探究海水綜合利用中遇到的問題,請你參與解決并填空:
問題一,海水制鎂過程中如何富集鎂離子?
甲、乙、丙三位同學(xué)各自提出自己的設(shè)想:
甲:直接往海水中加入石灰乳。
乙:高溫加熱蒸發(fā)海水后,加入石灰乳。
丙:向曬鹽后的鹵水中,加入石灰乳。
通過分析比較,你認為____的設(shè)想最為經(jīng)濟合理(選填“甲”“乙”或“丙”)。
問題二,粗鹽純化過程中如何除去可溶性雜質(zhì)?
粗鹽中含有硫酸鈉、氯化鈣等雜質(zhì)。提純時,先向粗鹽水中加過量的氫氧化鋇溶液,目的是完全除盡________;再加過量的____溶液,除去雜質(zhì)陽離子;濾去沉淀,向濾液中加入________,將溶液的pH調(diào)為7,即得到精鹽水。
問題三,海水“制堿”的產(chǎn)物成分是什么?
同學(xué)們從某企業(yè)取回少量碳酸氫鈉受熱完全分解后的固體樣品,為確定其成分,進行了如下探究:
[提出猜想]
甲的猜想:樣品中只含有碳酸鈉;
乙的猜想:樣品中含有碳酸鈉和氫氧化鈉;
丙的猜想:樣品中只含有氫氧化鈉。
他們做出上述三種猜想的依據(jù)可能是________。
[實驗、記錄與分析]
本題通過對課本上海水曬鹽部分實驗和教材內(nèi)容的深入挖掘,綜合考察了學(xué)生對化學(xué)基礎(chǔ)知識、基本技能、基本思想方法和化學(xué)觀念的運用,引導(dǎo)教師努力通過化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度。
四、加強試題的綜合性,考查學(xué)生的求異思維
長期以來,我們的教學(xué)中缺少對學(xué)生獨立意識、質(zhì)疑精神、科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。應(yīng)讓學(xué)生在實驗中,學(xué)會以實驗事實為依據(jù),獨立分析實驗現(xiàn)象,獨立思考得出結(jié)論,引導(dǎo)學(xué)生由同一實驗原理演繹出不同的實驗設(shè)計方案,進行試題解答思路的創(chuàng)新。這種命題思路高度重視思維的開放性,強調(diào)答題的多樣性,提倡考生通過分析判斷、演繹推理、聯(lián)想轉(zhuǎn)化、嘗試探索、猜想驗證等多種思維方式,從多個角度、多個層次回答問題。
例4 某同學(xué)為測定12g含雜質(zhì)的氧化鐵樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù),利用稀硫酸和鋅粒制取氫氣,設(shè)計了下圖所示的裝置,進行有關(guān)的實驗探究(提示:,雜質(zhì)不參加反應(yīng),假定每步均完全反應(yīng)或吸收)。請回答有關(guān)問題:
實驗數(shù)據(jù)
(1)請計算樣品中氧化鐵的質(zhì)量分數(shù)。
(2)該實驗還可測定組成水的各元素之間的質(zhì)量關(guān)系,請用表中實驗數(shù)據(jù)列式表示出水中氫、氧元素的質(zhì)量比為_____;若玻璃管中的氧化鐵沒有完全反應(yīng),則求得水中氫、氧元素的質(zhì)量比會_____(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。
本題重點在對反應(yīng)過程和反應(yīng)數(shù)據(jù)的分析上,通過對數(shù)據(jù)進行多角度的分析,讓學(xué)生體會從多角度認識化學(xué)反應(yīng),有利于培養(yǎng)學(xué)生的求異思維。
總之,在中考試題中加強化學(xué)實驗的考查是必需的,也是可行的。教材中的實驗內(nèi)容、實驗形式是實驗試題最重要的命題素材。命題者要不斷改進命題策略,努力通過“筆試型”試題引導(dǎo)廣大師生認認真真、扎扎實實地做好課本上的所有實驗,通過實驗探究的方式學(xué)習(xí)化學(xué)。
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