化学主观题特点、分类及理答策略研究

赵铭 赵宇宣

摘要：化学主观题在高考中比例呈现升高的态势，随着智能阅卷手段的日趋完善，为主观题评阅的效度、信度和区分度提升提供有力支撑。化学主观题从应答方式看主要有三种，从表征形式看主要有五种。主观题的理答一般分为四个步骤：清晰目标指向、掌握转化策略、学会调用技巧、熟练规范表述。这四个步骤并不是相互独立的，在处理问题的过程中可以整合使用。

关键词：化学主观题；呈现方式；分类；理答策略；智能答卷

文章编号：1005–6629（2016）9–0081–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

随着课程改革的深入，化学试题呈现方式正在悄然发生变革。主观性试题的分值比例较大，以高考为例，理科综合卷中的主观题比例为62%，江苏卷等单科卷主观题比例为67%，今后有进一步增大主观题在总分中比例的可能。因此，研究化学试题解题逻辑，尤其是怎样将“试题语言转化为问题语言”显得尤为重要，因为，解决主观题更需要一种科学严谨的逻辑体系来支撑。

1 主观题的特点

主观题（Constructed Response Item，简称为CR）指的是考生需要组织文字、数字、图形等材料回答某个问题，而不是从命题者提供的若干备选答案中选择一个或多个选项的一类开放式题型[1]。常见类型包括填空、简答、论述、计算与推演、实验等。从教育测量学角度看，主观题的优点主要有三点：一是方便考查考生综合应用能力；二是方便考查考生一些深层次的思维品质，如发散思维、创造性思维等；三是能弥补纸笔测试不足，适当满足实践类试题通过纸笔达成一定测量目标。众多专家学者比较青睐主观题对学生深度认知和思维品质考查的优势。主观题的缺点也比较明显，一是随机误差大，评分者信度低；二是系统误差大，内容效度低；三是趋中现象明显，区分度低；四是命题组卷、阅卷组织等困难。因而，当前仍然保留一定比例的客观题（选择题等）是一种调和的做法。

随着主观题自动阅卷技术的实现，在不远的将来，计算机自动评判系统日益完善，效度、信度和区分度的日益增强，主观题比例增加甚至全覆盖将成为趋势。主观题自动阅卷技术主要是模拟教师阅卷的思维，先找到考生答案中的关键词（得分点），再根据语序等进行相似度匹配，最终由计算机给出考生得分[2]。自动阅卷的主要难点表现在主观题的自动阅卷上，只有不断完善现有的手写识别技术、分词技术、语义技术、智能技术等相关支持技术，才有可能在未来实现大规模的智能阅卷。

2 化学主观题的呈现方式

化学主观题的呈现方式按照应答方式，主要分为填空、简答和计算等；按照学科理答所调用的知识和技能的表征形式，主要分为五种：化学用语表述、化学原理表述、实验现象和实验步骤表述、计算推理表述和融合式表述（兼有以上三种方式中的1～2种）。

第（1）问属于实验现象表述，第（2）①和第（4）属于化学用语表述，第（2）②③属于化学原理表述，第（3）属于计算推理表述。问题（1）要简单调用试题信息，问题（2）①和第（4）书写离子方程式要调用图像信息和氧化还原反应知识，第（2）②需要调用化学平衡移动基本原理，问题（3）则要应用Ksp的计算规则，并具备代数中简单的指数运算能力。

3 化学主观题的理答

主观题的理答一般分为四个步骤：清晰目标指向、掌握转化策略、学会调用技巧、熟练规范表述。这四个步骤并不是相互独立的，在处理问题的过程中可以整合使用。

3.1 目标指向：明析命题者考查的学科本质

专业性很强的主观题命题者常常会站在被测试方的立场思考问题，因此，拿到主观性试题，要有命题者的逻辑，清晰命题者的学科考查指向就显得非常重要。以例1为例，命题者的考查逻辑应该非常明显：提供陌生信息→简单应用信息（复述现象）→深度结合信息（写方程式）→调用旧知解决问题→定性走向定量（高级思维）→生产生活应用（废液处理）。借用“铬”这种陌生元素与化合物情境，达成考查实验现象表述、化学原理应用和解决实际问题的目标。从本质上看，被测试者具备较为扎实的化学平衡移动原理、氧化还原反应原理和沉淀溶解平衡溶度积计算方法就能够解决问题。

3.2 转化策略：试题语言转化为问题语言

将命题者的试题语言转化为问题语言，是解决主观题的最核心的环节。一般处理方法有以下两种。一是转化为具体的学科问题。

命题者要求考生回答相关措施的目的，首先我们要进行第一次转化：过量的Ca（OH）2的目的，再进行第二次转化：过量的Ca（OH）2作为反应物，将影响什么物质？接着，进行第三次转化：另一种反应物是H2O2，Ca（OH）2作为反应物对它的影响是什么？最后调用化学平衡相关原理：增加一种反应物浓度（量）可以提高另一种反应物的转化率。最后，转化为规范表达：提高H2O2的利用率。当然，还可以进一步追问：为什么要提高H2O2的利用率？H2O2不稳定易分解，价格相对Ca（OH）2要高，这也是要提高其利用率的原因。

转化为学科问题，就是要在大脑的知识结构中迅速搜寻相关匹配的知识和原理，要建立起一种有价值的联系，要学会进行有效转化，并适当去除非学科关联。

例3 （2016年江苏卷第20题）铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。（2）在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率，结果如图所示。①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+，其原因是 。

本题可进行如下转化：铁的质量分数为0时，Cu2+和Pb2+也能除去的原因→只有活性炭，Cu2+和Pb2+也能除去的原因→活性炭能够吸收Cu2+和Pb2+的原因→活性炭的性质中哪一点能够吸收有色离子→活性炭的吸附性。

二是转化为具体的达成措施。将试题语言转化为可以实施的具体目标、具体操作和具体步骤，也是常见主观题的转化策略，尤其在实验类试题中经常使用。

例4 （2016年上海化学卷第39题）碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知：

分析表格中数据，并结合命题者的问题进行转化：Na2CO3碱液作吸收液优点显然是成本，缺点是浓度，转化为化学语言，就是吸收效率低。对于后一个问题，转化为具体的达成目标：选择K2CO3碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本→降低成本的方法是节约用量和提高利用率；循环利用→节约用量显然不可行，在吸收CO2的能力上，两者一致；在提高利用率上，K2CO3浓度大，本身“抓”CO2的能力强→循环利用K2CO3→K2CO3被转化成什么物质（KHCO3）？循环利用的原理是什么（热分解）？耗用的资源是否有价值？

例5 （2015年江苏化学卷第19题）实验室用图示装置制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe（NO3）3溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4。已知K2FeO4具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓KOH溶液 ②在0～5℃、强碱性溶液中比较稳定 ③在Fe3+和Fe（OH）3催化作用下发生分解 ④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe（OH）3和O2。

转化为化学措施必须要有合理的原理支撑。本题中进行了有效的“控制手段”（俗称“堵漏”）。首先，命题者的考查意图非常明确：实验措施，一定是具体的操作策略。因此，如何转化为化学问题，再转化为可以实施的实验操作显得非常重要。笔者设计如下转化流程（如图1）。

本题的两个措施：一是缓慢滴加浓盐酸，二是装置C冰水浴。对于“缓慢通入氯气”这个答案，命题者以为不能算标准答案，可能与这个答案是“最终效果”而不是“具体操作措施”有关。也就是说，命题者需要的是考生回答具体的实验操作。

在具体的转化过程中，有时需要用到多角度分析和逆向分析法方法。如：某步操作要控制在60～70℃的原因，就可以转化为：高于70℃的不利因素，低于60℃的不利因素。一般说来，温度偏高，某些不稳定的物质可能分解、个别物质溶解度反常可能有晶体析出或发生某些副反应等。

3.3 调用技巧：运用合理的筛选方法

在对已有化学知识调用的过程中，常常涉及到合理筛选、排查推测的策略应用问题，如果片面地理解，就有可能“答非所问”，甚至“南辕北辙”。

试题中，增加O3的物质的量，O3氧化SO2的反应几乎不受影响，在图中表现出SO2的物质的量始终维持在150mol这个水平。因此，必然能调用SO2与O3反应的相关热力学参数，也就是热力学角度（看是否有发生的可能）；同时，还需要分析此时反应的速率（动力学角度）。本题中并未提供相关的反应速率图表，因此，考生必须进行理性分析。题目中所给的ΔH<0，ΔS数值没有提供，但是反应中可以看出，前后变化不大，这个因素可以忽略，因而，反应的自发倾向还是明显的（ΔG<0）。很多考生在分析到此处时，觉得“不可思议”，因而就“胡乱”地写下“O3与SO2很难反应”这个结论，而没有经过缜密的筛选、合理的推导。此题的解决逻辑可以绘制成以下流程（如图2）。

3.4 规范表述：专业精准的学科语言

在实验试题中，有一类是步骤表述题，这种试题的得分率较低，主要原因有2个方面：一是实验思维混乱，导致不能实现有关制备或者提纯；二是缺乏专业精准的学科语言表达。在进行此类试题的解答中，一般可以分三个步骤：首先是将实验问题转化为实验操作的程序，接着进行基础表述，最后再进行精当的加工、修饰。

例7 （2015年江苏卷第19题）题干见案例5。

（4）提纯K2FeO4粗产品[含有Fe（OH）3、KCl等杂质]的实验方案为：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L-1 KOH溶液中， （实验中须使用的试剂有：饱和KOH溶液、乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗、真空干燥箱）。

这道实验步骤类试题从分类上看属于除杂、提纯问题，且含有两种不同性质的杂质（溶解度差异），因此，首先是要转化为实验思维程序（如图3）。

在此基础上再进行插入操作、完善细节的步骤（如图4）。

在进行实验步骤专业表述时，一般有三类，一是物质转化类操作，要注意试剂取用方法、取用量、混合方法（边加边搅拌等）、添加顺序，如：量取还是称取；足量、少量、适量、1～2滴等；混合过程中是迅速倾倒还是缓慢滴加，是否需要振荡、搅拌、摇动等；转化的条件也要注意，加酸或者加碱控制pH范围、加热或水浴加热或在HCl氛围中加热等。二是物质分离提纯类操作，蒸发浓缩后降温结晶或者蒸发浓缩后趁热过滤、过滤后的滤液检验、洗涤的方式、干燥的环境、萃取的萃取剂选择、分液后的上下方溶液种类等。三是含量测定类实验，要注意指示剂的选择和终点的判断，连续碘量法的测定还要注意pH的控制，双指示剂的滴定要注意指示剂的选择和变色情况等。

化学主观题作为一种考查学生学科思维品质非常有益的试题，能够培养学生对综合问题的解决策略，而训练学生解决这种试题的策略，这本身也是一种思维训练。在这个过程中，学生思维的深刻性、批判性、逻辑性和创造性都得到了提升。

参考文献：

[1]杨志明.考试中大量使用主观题的利与弊[J].教育测量与评价，2016，（4）：4.

[2]肖明，王兴兰.主观题自动阅卷研究进展[J].中国考试，2010，（7）：30.