中考化学实验探究题的命题策略
2022-06-08
摘要：以2011年湖南省常德市中考化学卷实验探究题的命制为例，从选题理由、方案示例、自我评价等方面阐述了命题思考过程，并对化学实验探究题的命题策略进行了探讨。
教育期刊网http://www.jyqkw.com/
关键词：中考化学；实验探究题；镁条燃烧；命题策略
文章编号：1005–6629（2014）2–0058–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
各地的化学中考卷中常有一类实验探究题，此类试题重在“引导学生体验科学探究的过程，启迪学生的科学思维，培养学生的实践能力”[1]。现以2011年湖南省常德市中考化学卷为例，浅析实验探究题命制的思路与策略。
1 实验探究题的命制示例
2011年常德市中考化学卷的实验探究题选择了“探究镁条在空气中燃烧时能与哪些物质发生化学反应”为主题来命制。
1.1 选题理由
（1）学生已有来自教材的空气成分探究的实验基础。
（2）镁条在空气中燃烧时能与多种物质（指氧气、氮气、二氧化碳）发生反应，有较宽广的探究空间，亦具有一定的创新性。
（3）学生较生疏的镁条与氮气、与二氧化碳的反应，可以通过现场学习、实验现象观察、产物推断等途径获得新知。
（4）探究过程需要通过去除其他气体的干扰，逐一检验镁条与氮气、二氧化碳的反应，对学生选择实验程序和回答实验现象有较大的解决问题的空间。
1.2 试题方案
确定主题后，我们在命题时，由命题组长与另两名命题教师分两组，先独立完成了各自的试题方案，然后经对比、评价之后，再进行选择。
试题方案1：
[提出问题]镁条在空气中燃烧时与哪些物质发生了反应？怎样用实验证明？
面对老师提出的上述问题，丫丫为组长的化学兴趣小组的同学们展开了如下步骤的学习与探究：
[查阅资料]从网上得知，镁条在空气中燃烧，能与氧气、氮气、二氧化碳等多种物质发生化学反应。其中除同学们熟知的与氧气反应生成MgO外，镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，在二氧化碳中也可以燃烧。
[实验设想]既然镁条在空气中燃烧时能与氧气、氮气、二氧化碳等三种物质发生化学反应。而与氧气的反应我们已知，实验应重点探究与氮气、二氧化碳的反应。
[实验方案]丫丫他们的探究实验分如下四步进行。
步骤l：用盛有较浓氢氧化钠溶液的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、橡皮塞等装配成如图1的装置，放置良久。另准备一个有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条（如图1，假设镁条足量）。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的 左右。
步骤3：往水槽中加水使无底的废广口瓶内外水面相平。点燃镁条，迅速更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升约至瓶满。
步骤4：收集一瓶纯净的二氧化碳气体，同样用绑有镁条的橡皮塞，点燃镁条后将橡皮塞塞紧，看到镁条在二氧化碳中剧烈燃烧；用湿布不断擦拭集气瓶外壁，实验结束后，看到集气瓶内壁附着一层白色物质，中间还夹杂着一些小黑点。应生成MgO外，还能与哪些物质发生反应？
（2）怎样设计实验验证？
[查阅资料]镁条在空气中燃烧时，能与氧气、氮气、二氧化碳等物质发生化学反应。镁与氮气反应生成氮化镁（Mg3N2），镁在二氧化碳中也可以燃烧。
[实验方案的选择]若用如图2的装置探究镁条与氮气、二氧化碳的反应，可供选择的实验方案如下：
A.去除空气中的二氧化碳，以免对后续实验产生干扰；
B.通过燃烧红磷，去除空气中的氧气以免干扰后续实验；
C.在去除了二氧化碳和氧气的“空气”里，实验镁和氮气的反应；
D.收集一瓶纯净的二氧化碳，实验它与镁的反应；
E.空气中的稀有气体也要去除，否则会干扰其他实验。
[探究过程与结论]请你在下表1中完成实验探究过程和相关结论。
1.3 试题评价与选择
试题方案出来之后，我们对以上两种方案进行了分析评价。评价内容见表2。
最终，我们在2011年常德市中考化学卷中选择了方案2。
2 实验探究题的命题策略
通过连续三年中考实验探究题的命制，结合平时对考试的研究，笔者认为命好实验探究题，要关注以下六条基本策略：
（1）以本为本。实验探究题的命制在知识层面上要紧扣教材上的基础知识；在技能层面上要以学生已有的实验基本技能为准；命题立意也要以“双基”为基准，不可随意拔高。在如上试题的命制中，红磷、镁带在氧气（空气）中的燃烧，以及利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳等均是初中化学中的基础知识，其实验操作也是初中化学的基本技能。以此为命题基点学生容易接受，解答时思考问题也有一个基准。
（2）现场学习。对学生不熟悉的新知识、新物质、新现象、新仪器，试题中要以“查阅资料”的形式出现，供学生现场学习，并现场利用。这也是培养学生获取信息、处理信息、运用信息能力的必要环节。如上试题中镁在氮气中、在二氧化碳中的燃烧均属于教材中没有出现的新知识、新物质、新现象，需要学生现场学习，现场利用。
（3）明确考点。实验探究题的“考查点”按探究程序分“提出问题、猜想与假设、方案设计、实验实施、证据收集、解释与结论、反思与评价”等七个环节；按知识和技能层面分“仪器名称、装置组装、物质名称或化学式、实验步骤选择或完善、实验现象陈述、化学方程式书写”等六个方面；设计试题时要确定在哪些“点”上进行考查。如上试题中我们在程序类板块考查了实验方法与现象、实验目的或结论等内容；在知识和技能层面我们考查了实验步骤的选择、物质名称或化学式、实验现象陈述、化学方程式书写等内容。
（4）情景新颖。试题的情景命制若能结合时政要闻、社会热点问题、化学前沿科技、当地民风民俗等为最佳。
（5）具有挑战性。试题命制要在“仪器组装、实验步骤选择或完善、实验现象陈述、物质的推断、化学方程式书写”等考查点上，把握好既源于教材又高于教材的尺度。如上试题中根据镁在二氧化碳中的燃烧现象推导产物，以及书写镁在氮气中、在二氧化碳中燃烧的化学方程式，既有源于教材中质量守恒定律的知识，又对学生面临新境况思考与解决问题提出了挑战。
（6）控制阅读量。中考的实验探究题类似于高考中的信息给予题，具有一定的信息量。但初中学生的年龄、考试心理、应试能力均与高中生有较大的区别，因此合理地控制阅读量对学生解答实验探究题意义重大。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011版）[S].北京：北京师范大学出版集团，2012：1.
[2]人民教育出版社课程教材研究所.义务教育课程标准实验教科书·九年级化学（上、下册）[M].北京：人民教育出版社，2012.
[3]常德市教科院.湖南省常德市初中毕业学业考试指导丛书·九年级化学[M].海口：海南出版社，2011.
[4]殷志宁.编制一道实验探究题的启示[J].化学教学，2011，（12）：57～58.
[5]龚伟，陈赟，丁珣.中考化学实验探究题的命制探讨[J].化学教学，2012，（3）：65～67.
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关键词：中考化学；实验探究题；镁条燃烧；命题策略
文章编号：1005–6629（2014）2–0058–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
各地的化学中考卷中常有一类实验探究题，此类试题重在“引导学生体验科学探究的过程，启迪学生的科学思维，培养学生的实践能力”[1]。现以2011年湖南省常德市中考化学卷为例，浅析实验探究题命制的思路与策略。
1 实验探究题的命制示例
2011年常德市中考化学卷的实验探究题选择了“探究镁条在空气中燃烧时能与哪些物质发生化学反应”为主题来命制。
1.1 选题理由
（1）学生已有来自教材的空气成分探究的实验基础。
（2）镁条在空气中燃烧时能与多种物质（指氧气、氮气、二氧化碳）发生反应，有较宽广的探究空间，亦具有一定的创新性。
（3）学生较生疏的镁条与氮气、与二氧化碳的反应，可以通过现场学习、实验现象观察、产物推断等途径获得新知。
（4）探究过程需要通过去除其他气体的干扰，逐一检验镁条与氮气、二氧化碳的反应，对学生选择实验程序和回答实验现象有较大的解决问题的空间。
1.2 试题方案
确定主题后，我们在命题时，由命题组长与另两名命题教师分两组，先独立完成了各自的试题方案，然后经对比、评价之后，再进行选择。
试题方案1：
[提出问题]镁条在空气中燃烧时与哪些物质发生了反应？怎样用实验证明？
面对老师提出的上述问题，丫丫为组长的化学兴趣小组的同学们展开了如下步骤的学习与探究：
[查阅资料]从网上得知，镁条在空气中燃烧，能与氧气、氮气、二氧化碳等多种物质发生化学反应。其中除同学们熟知的与氧气反应生成MgO外，镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，在二氧化碳中也可以燃烧。
[实验设想]既然镁条在空气中燃烧时能与氧气、氮气、二氧化碳等三种物质发生化学反应。而与氧气的反应我们已知，实验应重点探究与氮气、二氧化碳的反应。
[实验方案]丫丫他们的探究实验分如下四步进行。
步骤l：用盛有较浓氢氧化钠溶液的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、橡皮塞等装配成如图1的装置，放置良久。另准备一个有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条（如图1，假设镁条足量）。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的 左右。
步骤3：往水槽中加水使无底的废广口瓶内外水面相平。点燃镁条，迅速更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升约至瓶满。
步骤4：收集一瓶纯净的二氧化碳气体，同样用绑有镁条的橡皮塞，点燃镁条后将橡皮塞塞紧，看到镁条在二氧化碳中剧烈燃烧；用湿布不断擦拭集气瓶外壁，实验结束后，看到集气瓶内壁附着一层白色物质，中间还夹杂着一些小黑点。应生成MgO外，还能与哪些物质发生反应？
（2）怎样设计实验验证？
[查阅资料]镁条在空气中燃烧时，能与氧气、氮气、二氧化碳等物质发生化学反应。镁与氮气反应生成氮化镁（Mg3N2），镁在二氧化碳中也可以燃烧。
[实验方案的选择]若用如图2的装置探究镁条与氮气、二氧化碳的反应，可供选择的实验方案如下：
A.去除空气中的二氧化碳，以免对后续实验产生干扰；
B.通过燃烧红磷，去除空气中的氧气以免干扰后续实验；
C.在去除了二氧化碳和氧气的“空气”里，实验镁和氮气的反应；
D.收集一瓶纯净的二氧化碳，实验它与镁的反应；
E.空气中的稀有气体也要去除，否则会干扰其他实验。
[探究过程与结论]请你在下表1中完成实验探究过程和相关结论。
1.3 试题评价与选择
试题方案出来之后，我们对以上两种方案进行了分析评价。评价内容见表2。
最终，我们在2011年常德市中考化学卷中选择了方案2。
2 实验探究题的命题策略
通过连续三年中考实验探究题的命制，结合平时对考试的研究，笔者认为命好实验探究题，要关注以下六条基本策略：
（1）以本为本。实验探究题的命制在知识层面上要紧扣教材上的基础知识；在技能层面上要以学生已有的实验基本技能为准；命题立意也要以“双基”为基准，不可随意拔高。在如上试题的命制中，红磷、镁带在氧气（空气）中的燃烧，以及利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳等均是初中化学中的基础知识，其实验操作也是初中化学的基本技能。以此为命题基点学生容易接受，解答时思考问题也有一个基准。
（2）现场学习。对学生不熟悉的新知识、新物质、新现象、新仪器，试题中要以“查阅资料”的形式出现，供学生现场学习，并现场利用。这也是培养学生获取信息、处理信息、运用信息能力的必要环节。如上试题中镁在氮气中、在二氧化碳中的燃烧均属于教材中没有出现的新知识、新物质、新现象，需要学生现场学习，现场利用。
（3）明确考点。实验探究题的“考查点”按探究程序分“提出问题、猜想与假设、方案设计、实验实施、证据收集、解释与结论、反思与评价”等七个环节；按知识和技能层面分“仪器名称、装置组装、物质名称或化学式、实验步骤选择或完善、实验现象陈述、化学方程式书写”等六个方面；设计试题时要确定在哪些“点”上进行考查。如上试题中我们在程序类板块考查了实验方法与现象、实验目的或结论等内容；在知识和技能层面我们考查了实验步骤的选择、物质名称或化学式、实验现象陈述、化学方程式书写等内容。
（4）情景新颖。试题的情景命制若能结合时政要闻、社会热点问题、化学前沿科技、当地民风民俗等为最佳。
（5）具有挑战性。试题命制要在“仪器组装、实验步骤选择或完善、实验现象陈述、物质的推断、化学方程式书写”等考查点上，把握好既源于教材又高于教材的尺度。如上试题中根据镁在二氧化碳中的燃烧现象推导产物，以及书写镁在氮气中、在二氧化碳中燃烧的化学方程式，既有源于教材中质量守恒定律的知识，又对学生面临新境况思考与解决问题提出了挑战。
（6）控制阅读量。中考的实验探究题类似于高考中的信息给予题，具有一定的信息量。但初中学生的年龄、考试心理、应试能力均与高中生有较大的区别，因此合理地控制阅读量对学生解答实验探究题意义重大。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011版）[S].北京：北京师范大学出版集团，2012：1.
[2]人民教育出版社课程教材研究所.义务教育课程标准实验教科书·九年级化学（上、下册）[M].北京：人民教育出版社，2012.
[3]常德市教科院.湖南省常德市初中毕业学业考试指导丛书·九年级化学[M].海口：海南出版社，2011.
[4]殷志宁.编制一道实验探究题的启示[J].化学教学，2011，（12）：57～58.
[5]龚伟，陈赟，丁珣.中考化学实验探究题的命制探讨[J].化学教学，2012，（3）：65～67.