由2017年福建省中考化学实验探究题引发的思考

2017-04-15 05:47邱少斌
福建基础教育研究 2017年10期
关键词:碘化钾变质命题

邱少斌

(漳浦县教师进修学校,福建 漳浦 363200)

由2017年福建省中考化学实验探究题引发的思考

邱少斌

(漳浦县教师进修学校,福建 漳浦 363200)

探究性试题历来是中考化学试卷中最受关注的题目。2017年福建省中考化学实验探究题,在命题思想、解题方法和答案形成上都有值得商榷之处。这些问题,既涉及课标的认识与解读,也涉及实验探究的实际操作与指导的原则性问题。厘清课程目标、探究问题实质,对规范实验教学、完善命题思路,都具有重要的意义。

福建中考;化学命题;实验探究

《义务教育化学课程标准(2011年版)》(以下简称“课标”)提出,“将科学探究作为义务教育阶段化学课程的重要学习内容,在内容标准中单独设立主题,明确地提出发展科学探究能力所包含的内容与培养目标。”这不但在实际教学中实现了“突出学生的实践活动,使学生积极主动地获取化学知识,培养创新精神和实践能力”,而且在各类考试中也出现了大量的“实验探究题”,这些试题丰富和拓展了学生和教师的知识和视野,使学习和教学活动更具体验性和趣味性。

中考探究性试题备受关注,命题难度高,费时费力,且容易出现问题。比如,2017福建省中考化学试卷第15题第(2)小题,经反复推敲、深入思考,感觉试题在命题思想、方法、答案的形成等方面都有值得商榷之处。这些问题,既涉及课标的认识与解读,也涉及实验探究的实际操作与指导的原则性问题。厘清课程目标、探究问题实质,对规范实验教学、完善命题思路,都具有重要的意义。

一、2017年福建省中考化学实验探究题及其存在问题

初读此题感觉逻辑性似乎很强,只需具备一定的实验技能,根据阅读理解即可一步步得出预设的答案。但细读之下疑点重重。

15.(2)碘化钾(KI)是白色固体,保存不当会氧化为单质碘(I2)而泛黄变质。化学小组查得以下资料:

Ⅰ.对碘化钾变质的原理,有两种不同反应

甲4KI+O2+2CO2=2K2CO3+2I2

乙4KI+O2+2H2O=4KOH+2I2

Ⅱ.KOH与NaOH化学性质相似。

为探究碘化钾变质原理的合理性,开展以下实验。

【实验过程】

【实验1】取适量碘化钾固体暴露于空气中一段时间,观察到固体泛黄,往泛黄的固体中加入稀硫酸,产生无色无味气体,通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊。

①石灰水变浑浊的原因是_______(用化学方程式表示)。

②化学小组认为,据此现象还不能得出“反应甲是造成碘化钾变质的原因”的结论,理由是________。

答案(简述):②乙中KOH能与CO2反应生成K2CO3,与甲中的K2CO3一样都能与稀硫酸反应,产生气体。无法判断是与甲中的还是与乙中形成的K2CO3反应生成的CO2。

试题对碘化钾变质提供两种说法,非此即彼或二者兼有。作为探究对象的甲、乙两种反应,此时作为答题的依据。

【实验2】按右上图(密闭容器中的碘化钾和湿润的氧气,图略)所示装置进行实验数日后,观察到碘化钾固体无泛黄现象,③据此现象可得出的结论是______。

答案:反应乙不是碘化钾泛黄的原因。

此时是否可认为KI与湿润的氧气不能反应,即反应乙是不成立的,那么③的答案是否成立。再者“数日后观察”,是否在观察前泛黄,而后又发生了其他变化,黄色消失?即碘化钾是变质的。

【实验3】按右下图(密闭容器中的碘化钾和氧气、二氧化碳,图略)所示装置进行实验,数日后,观察到碘化钾固体无泛黄现象。

至此可得出②的答案是错的,并非非此即彼。

查阅文献获知,常温下,某些气体和固体反应须在潮湿环境中进行,化学小组据此改进实验,很快观察到泛黄现象。

④简述化学小组改进实验的具体措施_______。

答案:在瓶中加少量的水。

【实验结论】根据以上实验,化学小组得出结论:碘化钾固体泛黄变质是KI与___共同作用的结果。

答案:H2O、CO2、O2。

根据装置中的物质判断,此时产生泛黄现象的原因或是发生两种反应:一是KI与H2O、CO2、O2反应;二是KI与CO2、H2O反应。在没有对KI与CO2、H2O反应进行验证实验时,根据初中学生的知识能力并不能判断KI与CO2、H2O能不能反应。

二、2017年福建省中考化学实验探究题存在问题的分析

关于碘化钾的变质过程,通过查阅资料分析可知:

(1)KI在空气中变质的实质是:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O。本题中CO2与H2O的作用提供了酸性环境,符合命题者设定的实验结论。

(2)KI与 O2发生反应:2KI+O2+H2O=I2+2KOH。[1]但此反应的“合理性”受到质疑。

(3)I2能发生加合反应:I2+I-⇌ I3-(紫色)

(4)I2在碱性条件下发生歧化反应:3I2+60H-=IO3-+5I-+3H2O[2]

(1)和(2)表现了KI在空气中发生变质的两种形式,而(3)和(4)则是变质后可能进一步发生的两种反应。因此,题目中所述“实验中,几天后没能看到泛黄”,不能说明“没有过泛黄”。

对中考第15题(2)的基本认识。本试题命题指导思想和立足点的,目的在于培养学生的质疑精神和创新精神。但是,从试题选取资料的合理性、设问的科学性方面看,存在了一些问题,主要包括:

一是试题取材存在问题。资料内容对学生来说是陌生的,设计题目时为了让学生能完成题目,处处隐含提示语,把探究性试题设计成了“阅读理解题”。

二是弱化学科思想、方法。在完成题目的过程中,除了对【实验1】CO2来源进行的判断之外,其他的问题解答,几乎可以不需要用到所学的化学基础知识。

三是实验设计缺乏科学性。首先,对比实验设计的不完整性导致试题答案并不唯一(如最后一个答案)。其次,在考生对实验或实验发生机理不明确的情况下,使理解性的答案呈现为五花八门,这就降低了考试的信度。

四是题设前后之间相互矛盾。如前所述,【实验2】的结论与资料中反应乙相左,那么问题②的答案就没有意义了。

五是试题语言的严谨、严密性不足。本题要探究的是碘化钾变质原理的合理性,而②的答案需以资料中反应乙作为答题依据,这样就默认了资料的“合理性”,从而失去了继续探究的必要性。

三、完善中考实验探究性试题命制的思考和主要对策

1.正确认识中考命题的特殊地位

《福建省初中化学教学与考试指导意见》指出,“初中化学学业水平考试是义务教育阶段的终结性考试,目的是全面、准确地反映初中毕业生是否达到课标所规定的化学学科学习水平。考试结果既是衡量学生是否达到毕业标准的主要依据,也是高中阶段学校招生的重要依据之一。”

这里有几个关键词:达到课标规定的“学习水平”、衡量学生“毕业标准”和“高中招生”的依据。显然,中考既要检验教学成果又要体现课标要求,在以下方面起着举足轻重的作用:有明显的“导向性”,在正确体现考试对教学的导向作用方面,意义重大;体现“基础性”,必须面向全体学生;具有“时代性”,体现初中化学与技术、社会、环境的关系;关注“发展性”,关注对后续学习或终身发展有用的知识。因此,命题中突显“时代性”或“发展性”时,应注意避免试题的逻辑性或科学性问题,而且不可随意拔高。命题要依据课标,源于生活,取自教材又高于教材。

2.进一步把握“实验探究”的真谛与关键

《福建省初中化学教学与考试指导意见》指出,“认识科学探究的基本过程与要素,了解观察、实验等基本方法,初步形成基本的化学实验技能,具有设计简单化学实验方案,并能完成一些简单化学实验的能力”。包括几个方面的含义:一是初步形成实验技能,能设计简单实验方案或完成一些简单化学实验;二是进行科学探究时是基于学生的学习水平、实验能力和学习生活经历;三是突出了“生活中有化学,学化学是为了更好地生活”的积极的学科观念。

基于这样的理解,中考实验探究性试题命制的材料来源主要有:挖掘课本素材、生活问题探究、实验探究拓展、实验题目质疑等。[3]但对于采用实验论文为素材来设计、改编为试题,则应慎之又慎,如2017福建中考15(2),KI变质的原理尚在讨论中,该实验的探究是不完整的,引用为素材,可能超出学生学习水平和学习生活经历,提供的提示过多,无法考查学生实验水平。

3.完善“实验探究题”命题的思路

一是准确把握实验探究题的核心意涵,充分体现学科特征、思想、方法,展现生活性、情境性、趣味性,有利于科学探究意识的形成和兴趣。

二是创新思路,拓展取材、题型和方法。比如,用已掌握的实验方法进行新的探究,利用对比实验的探究,物质成分或性质的探究。特别注意在知识层面上要以学生掌握的基础知识和实验基本技能为主,不可随意拔高。

三是科学、细心命制“实验探究题”。“实验探究题”命制的一般步骤:选材(情景与问题)——分解材料——确定探究点——信息提供和实验图表准备——组织题目。特别注意结构要严谨、探究(组)要完整,探究环节设置要有合理性、递进性、完整性,例如15.(2),如果在【实验2】到【实验3】之后,再设计几个诸如KI与CO2和水的实验,就更完整且有利于学生水平发挥。

总之,中考实验探究题设计实际上起到教学导向性的作用,命题要依纲靠本,体现学科特征、思想和方法,以学生掌握的基础知识和实验基本技能为前提,引导学生形成科学探究意识,培养学生解决问题的能力,使学生在情感、态度与价值观方面获得良好的发展。

[1]朱华英.碘化钾氧化变质及碘一淀粉显色的全新系列实验和解释[J].化学教育,2010(7).

[2]陆军.再论碘化钾溶液变质的原因及其防治[J].化学教学,1999(3).

[3]李德前.初中化学实验探究题的命制[J].化学教育,2014(13).

(责任编辑:张贤金)

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