汪定用

摘要：化學(xué)前沿學(xué)科或生活化的真實(shí)信息融合于化學(xué)中考綜合探究題是中考命題的趨勢(shì)。從優(yōu)化試題設(shè)計(jì)、提高考試效度和促進(jìn)后續(xù)教學(xué)等方面考慮，需要探討其中的信息邊界。綜合探究題中的信息邊界包含信息的來(lái)源邊界、信息的呈現(xiàn)邊界和信息的加工邊界等三個(gè)部分。

關(guān)鍵詞：初三化學(xué)；中考綜合探究題；信息邊界；考試效度；后續(xù)教學(xué)

文章編號(hào)：1005–6629（2017）9–0073–04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 問(wèn)題的提出

化學(xué)前沿或生活化的信息融于中考綜合探究題是中考命題的趨勢(shì)，是考查學(xué)生綜合解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新思維能力的重要手段。在當(dāng)前注重學(xué)科核心素養(yǎng)的形勢(shì)下，這些信息作為綜合探究題中的一個(gè)活化因素將會(huì)進(jìn)一步受到重視。而就中考綜合探究題使用信息的現(xiàn)狀而言，存在兩種不良傾向：一是追求信息新穎性，而對(duì)于學(xué)生的適應(yīng)性關(guān)注不夠。在緊張的考試環(huán)境中，不論信息的難度如何，信息的新穎性本身帶來(lái)的陌生感會(huì)給學(xué)生造成較大的心理壓力，且現(xiàn)行不少試題中新信息過(guò)多或過(guò)度，讓學(xué)生感到嚴(yán)重不適，影響了評(píng)價(jià)效度；二是主要追求信息加工的深度，在信息綜合運(yùn)用上要求過(guò)高，而忽視了學(xué)生能力上的可行性，使得試題過(guò)難，也不利于后續(xù)教學(xué)導(dǎo)向。

為了深入了解中考綜合探究題中信息對(duì)學(xué)生的影響，筆者于2016年中考結(jié)束后，結(jié)合所在城市當(dāng)年中考最后一道綜合探究題，集中訪談了所教兩個(gè)班的21名學(xué)優(yōu)生。結(jié)果表明，學(xué)科前沿信息融入綜合探究題有助于考查學(xué)生學(xué)科能力和發(fā)展學(xué)科認(rèn)識(shí)，激發(fā)了部分學(xué)力較強(qiáng)學(xué)生的好奇心，但是這些信息也對(duì)學(xué)生心理上的適應(yīng)性和學(xué)業(yè)能力上的可行性帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)，既是能力考查的空間，試題魅力之所在，又是學(xué)生考試情緒失衡，水平失常的關(guān)鍵障礙。由此，中考綜合探究題中的信息需要從學(xué)生的角度和學(xué)科啟蒙的角度尋求合適的定位，并據(jù)此界定信息介入的合理程度和合適范圍，亦即信息邊界。以下從信息來(lái)源、信息的呈現(xiàn)和信息的加工等三個(gè)方面來(lái)具體探討中考綜合探究題中的信息邊界。

2 信息邊界的內(nèi)涵及要求

2.1 信息的來(lái)源邊界

化學(xué)學(xué)科前沿或生活化的真實(shí)信息作為中考試題中的一個(gè)活化因素，其目的是考查學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。化學(xué)素養(yǎng)有兩個(gè)維度的取向，一是學(xué)術(shù)性化學(xué)素養(yǎng)，二是生活性化學(xué)素養(yǎng)。其中學(xué)術(shù)性化學(xué)素養(yǎng)注重學(xué)科邏輯和思維過(guò)程，注重從本體意義上理解化學(xué)，更關(guān)注化學(xué)的“內(nèi)部”，從化學(xué)本身來(lái)把握學(xué)科內(nèi)在的“發(fā)現(xiàn)的邏輯”；而生活性化學(xué)素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)化學(xué)在生活中的應(yīng)用，注重對(duì)結(jié)論的直接演繹，關(guān)注從工具意義上理解化學(xué)，更關(guān)注化學(xué)的“外部”[1]。由此對(duì)應(yīng)，信息的來(lái)源存在兩種選擇路徑，一是指向?qū)W術(shù)性化學(xué)素養(yǎng)的學(xué)術(shù)性信息，二是指向生活性化學(xué)素養(yǎng)的生活性信息。而因初中化學(xué)基礎(chǔ)性、啟蒙性和發(fā)展性的特點(diǎn)，學(xué)術(shù)性化學(xué)素養(yǎng)和生活性化學(xué)素養(yǎng)的考查要保持總體平衡，這是試卷整體上信息來(lái)源的邊界要求。具體到中考綜合探究題，其生活性信息來(lái)源或?qū)W術(shù)性信息來(lái)源又存在相應(yīng)的內(nèi)涵邊界。

2.1.1 生活性信息邊界：真切的經(jīng)驗(yàn)

例1 （2016·荊州）某同學(xué)一家利用假日到郊外游玩，親近自然，在游玩活動(dòng)中，遇到一些有趣的化學(xué)問(wèn)題，請(qǐng)認(rèn)真閱讀，解答下列問(wèn)題（節(jié)選）。

（3）化學(xué)與工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

②他又看到一農(nóng)民欲將碳酸氫銨與草木灰混用，他趕緊制止，其原因是 （用化學(xué)方程式表示）。

（4）化學(xué)與材料

①他看到一農(nóng)民正在用電烙鐵對(duì)一破損的路燈塑料燈罩進(jìn)行熱修補(bǔ)，他告訴這位農(nóng)民，塑料燈罩屬于 （填“鏈狀”或“網(wǎng)狀”）結(jié)構(gòu)的高分子材料，一經(jīng)加熱成型，受熱不會(huì)熔化，具有熱固性。這種方法不能用于燈罩的修補(bǔ)。

以上題給信息屬于生活性信息，而這一生活性信息卻顯得不真切。一是該同學(xué)外出不可能連續(xù)遇見這樣的一些場(chǎng)景，人為編造的痕跡太明顯；二是在第二個(gè)場(chǎng)景中告訴該農(nóng)民“網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子材料”這個(gè)專業(yè)名詞也無(wú)必要，而且試題幾個(gè)連續(xù)性畫面都是農(nóng)民犯科學(xué)性錯(cuò)誤的場(chǎng)景，貶低了農(nóng)民形象。

例2[2] 小黃準(zhǔn)備利用暑期去拉薩旅游，出發(fā)前對(duì)有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了一番研究（節(jié)選）。

問(wèn)題2：拉薩空氣含量比海平面小。然而，空氣各種氣體成分、比例卻基本保持不變。在其他條件不變的情況下，若在上海和拉薩分別取1L空氣進(jìn)行比較，含有的氧氣分子個(gè)數(shù) 。

A.相等 B.上海的多 C.拉薩的多

由此，小黃推測(cè)，在拉薩鋼鐵的生銹比上海一定慢，他的理由是 。

問(wèn)題3：他將上述結(jié)果與同學(xué)小李分享，小李卻認(rèn)為小黃的推斷過(guò)于簡(jiǎn)單，不全面。請(qǐng)說(shuō)明小李的觀點(diǎn)： 。

問(wèn)題4：小黃得知：進(jìn)藏旅行人員常因高原低氧而發(fā)生急性高原反應(yīng)等疾病。為了減小疾病的發(fā)生，進(jìn)藏列車裝有GPS定位系統(tǒng)，當(dāng)列車到達(dá)一定高度后，列車自動(dòng)開啟增氧供氣系統(tǒng)。列車上制取氧氣的方法如圖1所示：

從示意圖可以推出，是膜隔離器（裝有微小孔徑的膜）將氧氣和氮?dú)夥蛛x開來(lái)，為什么膜隔離器能將這兩種氣體分離開來(lái)？你的猜想是 。

本題涉及高原地區(qū)空氣含量、進(jìn)藏列車增氧供氣系統(tǒng)等信息，這些信息與學(xué)生的科學(xué)生活經(jīng)驗(yàn)相連。與信息相關(guān)聯(lián)的設(shè)問(wèn)如生銹快慢、膜分離猜想等雖然說(shuō)學(xué)生沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，但是從有關(guān)實(shí)驗(yàn)及生活經(jīng)驗(yàn)上，學(xué)生有了一定的物質(zhì)濃度與化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系，由過(guò)濾原理遷移到根據(jù)粒子大小進(jìn)行分離等感性認(rèn)識(shí)。這樣貼近生活（生產(chǎn)）實(shí)際的話題切入，具有時(shí)代氣息的信息介入以及關(guān)聯(lián)深層次學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的信息設(shè)問(wèn)給學(xué)生以真切的心理感受。而且題中考查的“濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響”、粒子觀念等又體現(xiàn)了化學(xué)核心素養(yǎng)。

由此可見，中考綜合探究題中的生活性信息在選擇上首先要立意于真切的生活經(jīng)驗(yàn)，然后再考慮對(duì)試題的藝術(shù)化和學(xué)科化加工。

2.1.2 學(xué)術(shù)性信息邊界：選好近遷移學(xué)術(shù)性信息，慎重使用遠(yuǎn)遷移學(xué)術(shù)性信息

例3 （2016·南京）空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)（節(jié)選，裝置圖略）。

[經(jīng)典賞析]（略）

[實(shí)驗(yàn)回顧]（略）

[提出問(wèn)題]用紅磷燃燒的方法為什么不能準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量？

[進(jìn)行猜想]（1）裝置漏氣；（2） ，裝置內(nèi)氧氣有剩余；……

[實(shí)驗(yàn)與交流]在老師的指導(dǎo)下，小明分別用過(guò)量的紅磷和白磷進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，用測(cè)氧氣濃度的傳感器測(cè)得反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%，請(qǐng)從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原因 。

[實(shí)驗(yàn)探究1]小明根據(jù)鐵生銹的原理，探究用鐵能否準(zhǔn)確測(cè)定空氣中氧氣的含量，于是進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（裝置圖略）通過(guò)7天測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算空氣中氧氣的含量為19.13%。

[交流與反思]與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測(cè)定的主要優(yōu)點(diǎn)及原因：。

[實(shí)驗(yàn)探究2]為了加快反應(yīng)速率，小明通過(guò)查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氧化鈉等物質(zhì)又進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)（裝置圖略），8分鐘后測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：

請(qǐng)計(jì)算出空氣中氧氣含量 （計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）。

[結(jié)論與反思]通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)探究，選擇（填物質(zhì)名稱）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可較為快速地完成實(shí)驗(yàn)并減小實(shí)驗(yàn)誤差。

[拓展延伸]銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2（OH）2CO3]，若將裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)判斷能否比較準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量，并說(shuō)明理由。

本題涉及的信息涵蓋拉瓦錫汞加熱與分解的科學(xué)史、紅磷與白磷燃燒后的氧氣實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、鐵生銹法測(cè)定氧氣含量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及銅銹蝕等，這些信息都是學(xué)術(shù)性信息，考查學(xué)生學(xué)術(shù)性素養(yǎng)，而這些信息所處的背景是教材中“空氣中氧氣含量的測(cè)定”這一熟悉題材，故稱這樣的信息為近遷移學(xué)術(shù)性信息。

學(xué)術(shù)性信息還有另外一種情形，即把高一級(jí)學(xué)科的知識(shí)或教材內(nèi)容作為信息下移，故稱之為遠(yuǎn)遷移學(xué)術(shù)性信息。雖然說(shuō)這兩種類型的學(xué)術(shù)性信息都可以考查學(xué)生的學(xué)術(shù)性素養(yǎng)，但是功能格調(diào)不同。其中，遠(yuǎn)遷移學(xué)術(shù)性信息，主要是借由信息來(lái)提升能力考查的難度，而近遷移學(xué)術(shù)性信息，通過(guò)信息拓展學(xué)科認(rèn)識(shí)水平。如例3中，空氣中氧氣含量測(cè)定是學(xué)生熟悉的背景素材，學(xué)生具有真切的學(xué)科經(jīng)驗(yàn)，容易同化新的信息，另一方面本題中白磷與紅磷測(cè)定效果比較，以及粗鐵絲生銹法與銅生銹法測(cè)定評(píng)價(jià)等信息的介入又豐富了學(xué)科認(rèn)識(shí)和發(fā)展了學(xué)術(shù)素養(yǎng)，很好地實(shí)現(xiàn)了考試過(guò)程也是學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)理念。

從現(xiàn)行各地中考試卷來(lái)看，綜合探究題的信息來(lái)源中遠(yuǎn)遷移學(xué)術(shù)性信息占主要部分，有些試題雖然在信息呈示上給出了一些鋪墊，在邏輯上看似也講得過(guò)去，但是終究因?yàn)槌隽藢W(xué)生的認(rèn)識(shí)范圍和當(dāng)前學(xué)科邏輯范圍，給僅僅學(xué)習(xí)一年化學(xué)的初中生帶來(lái)了很大困難，讓學(xué)生感覺化學(xué)難考，讓教師感到化學(xué)難教。綜合探究題中的學(xué)術(shù)性信息應(yīng)盡量挖掘貼近學(xué)生學(xué)科經(jīng)驗(yàn)的近遷移信息，慎重使用來(lái)自高一級(jí)學(xué)科知識(shí)下放的遠(yuǎn)遷移信息。

2.2 信息的呈現(xiàn)邊界

綜合探究題中信息的呈現(xiàn)包括信息呈現(xiàn)方式、信息的容量以及信息組塊間的邏輯及呈示時(shí)機(jī)等，前兩者屬于信息的外在呈現(xiàn)，后兩者屬于信息的內(nèi)在呈現(xiàn)。

2.2.1 信息外在呈現(xiàn)邊界：合理的呈示形式和適切的信息容量

文本、圖像、圖表等是試題中信息呈現(xiàn)的主要方式，其中文本化信息呈示提供的信息較為直接，但是相對(duì)于圖像、圖表來(lái)說(shuō)顯得比較枯燥，而圖像、圖表的信息呈示比較簡(jiǎn)潔直觀，但是較文本而言解讀起來(lái)比較隱蔽，學(xué)生不容易提取。所以，中考綜合探究題中的信息呈現(xiàn)方式要注意文本與圖像、圖表等相結(jié)合，賦予試題清晰感和節(jié)奏感，這是信息呈現(xiàn)上的一個(gè)總體邊界。除此之外，還要推敲信息容量和具體信息的呈示細(xì)節(jié)，因?yàn)榭荚囀且粋€(gè)特殊的心理活動(dòng)過(guò)程，過(guò)多的信息容量或不當(dāng)?shù)男畔⒊适炯?xì)節(jié)都會(huì)給學(xué)生造成不必要的困難。如例4中的文字信息在呈示上顯得比較雜亂，而稍作調(diào)整為例5的樣式就顯得很有條理，減少了對(duì)學(xué)生的心理干擾。

例4 （2016·泰州）……[查閱資料]“84”消毒液主要成分是次氯酸鈉（NaClO）和氯化鈉，NaClO為有效成分，有腐蝕性并易與空氣中CO2反應(yīng)（2NaClO+CO2+H2O=2HClO+Na2CO3）。NaClO溶液、HClO都具有漂白、殺菌、消毒功效。HClO不穩(wěn)定，受熱或光照會(huì)發(fā)生分解。

……（略）

例5 ……[查閱資料]

（1）“84”消毒液主要成分是次氯酸鈉（NaClO）和氯化鈉，NaClO為有效成分。

（2）NaClO有腐蝕性并易與空氣中CO2反應(yīng)（2NaClO+CO2+H2O=2HClO+Na2CO3）。

（3）NaClO溶液、HClO都具有漂白、殺菌、消毒功效，HClO不穩(wěn)定，受熱或光照會(huì)發(fā)生分解。

……（略）

2.2.2 信息的內(nèi)在呈現(xiàn)邊界：認(rèn)知的發(fā)展性和心理上的適應(yīng)性

例3中，信息緊扣“經(jīng)典賞析、實(shí)驗(yàn)回顧、提出問(wèn)題、進(jìn)行猜想、實(shí)驗(yàn)與交流……”等科學(xué)探究的環(huán)節(jié)逐步介入，其步點(diǎn)正好應(yīng)和著學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展的邏輯，并不斷引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入應(yīng)試狀態(tài)。所以說(shuō)，學(xué)生的認(rèn)識(shí)發(fā)展順序內(nèi)在規(guī)約了信息呈現(xiàn)時(shí)機(jī)。

信息呈現(xiàn)的時(shí)機(jī)也要顧及學(xué)生心理上的感受。如“學(xué)生訪談?dòng)涗洷怼敝幸晃粚W(xué)生這樣寫道：“在寫出了第1小題新的化學(xué)方程式后挺高興的，可是緊接著的第2小題卻是一道要求寫出計(jì)算過(guò)程的復(fù)雜計(jì)算題，心里像被什么阻擋了似的，有強(qiáng)烈的抗拒感，以致做下面第3小題材料閱讀型問(wèn)題（本卷最后一小題）時(shí)沒有了心情，如果把第2題和第3題換一換順序感覺會(huì)好一些”。反映了學(xué)生的心理感受對(duì)考試的影響。因此，在信息呈示時(shí)機(jī)設(shè)計(jì)上還要關(guān)注學(xué)生的心理感受。

2.3 信息的加工邊界

信息的加工是能力考查的直接對(duì)象，是中考綜合探究題設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要表現(xiàn)為對(duì)具體問(wèn)題的設(shè)計(jì)，而問(wèn)題設(shè)計(jì)的內(nèi)涵在于問(wèn)題的合理性設(shè)計(jì)，它定義了信息的加工邊界。

2.3.1 合理性設(shè)計(jì)來(lái)源于學(xué)生對(duì)問(wèn)題表征的水平

問(wèn)題的表征有三類水平層次：第一層是字面表征，指從問(wèn)題的表層特征出發(fā)，僅僅從字面上來(lái)理解問(wèn)題，常見的表征形式有文字表征（用語(yǔ)言來(lái)描述）、化學(xué)用語(yǔ)表征（化學(xué)式、化學(xué)方程式等）、圖像表征等。第二層是模型表征，指在字面表征的基礎(chǔ)上，試圖從已有的知識(shí)中尋找與題給信息相匹配的原型，建立一個(gè)自己熟悉的問(wèn)題模型，形成解題方向和思路，這一層最為關(guān)鍵。如例6所示，初中學(xué)生已有知識(shí)中的原型是選項(xiàng)D，雖然本題給了較為充分的化學(xué)用語(yǔ)信息、文字信息與圖示信息，但是這些信息因?yàn)槿际切碌模矣质蔷C合的，學(xué)生難以推翻原有原型而建立新的原型，不能形成正確的解題方向與思路，對(duì)初中生來(lái)說(shuō)明顯超出了信息的加工邊界。第三層是化學(xué)原理表征，指根據(jù)已經(jīng)確立的問(wèn)題模型具體求解問(wèn)題的過(guò)程，這個(gè)階段需要的是問(wèn)題解決者的綜合知識(shí)[3]。由此，針對(duì)信息的問(wèn)題設(shè)計(jì)首先要充分考慮學(xué)生的問(wèn)題表征水平，尤其是模型表征水平，從而把問(wèn)題難度調(diào)控在合理的區(qū)間內(nèi)。

2.3.2 合理性設(shè)計(jì)來(lái)自于與學(xué)科核心素養(yǎng)的吻合程度

中考綜合探究題中控分點(diǎn)的設(shè)問(wèn)一般都落腳在信息的深度加工上，而這樣的控分點(diǎn)是否立足于學(xué)科核心素養(yǎng)，對(duì)考試效度和對(duì)后續(xù)教學(xué)具有深刻影響。如例2問(wèn)題4“從示意圖可以推出，是膜隔離器（裝有微小孔徑的膜）將氧氣和氮?dú)夥蛛x開來(lái)，為什么膜隔離器能將這兩種氣體分離開來(lái)？你的猜想是 ”，這個(gè)設(shè)問(wèn)需要學(xué)生借助過(guò)濾的模型來(lái)思考并運(yùn)用氮?dú)夂脱鯕夥肿哟笮〉牟煌瑏?lái)解釋，評(píng)價(jià)了學(xué)生微觀思想以及運(yùn)用微觀認(rèn)識(shí)方式來(lái)分析問(wèn)題的能力，體現(xiàn)了“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的化學(xué)核心素養(yǎng)。再如例3“拓展延伸”中“銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2（OH）2CO3]，若將裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)判斷能否比較準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量，并說(shuō)明理由”，這個(gè)設(shè)問(wèn)需要學(xué)生根據(jù)空氣中二氧化碳含量很低，且化學(xué)反應(yīng)中一種反應(yīng)物的質(zhì)量制約其他物質(zhì)的質(zhì)量的計(jì)量思想來(lái)解釋，考查了“變化與守恒”的學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵性問(wèn)題設(shè)計(jì)與學(xué)科核心素養(yǎng)相吻合，要求命題中要遵“本”（遵守教材、課程標(biāo)準(zhǔn)）、“循”綱（考試說(shuō)明、教學(xué)要求等），緊扣學(xué)科核心知識(shí)與能力要求[4]。這樣的吻合既有利于提高試題品質(zhì)，也有利于將中考的化學(xué)導(dǎo)向?qū)W科的化學(xué)，使得后續(xù)教學(xué)向?qū)W科素養(yǎng)方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉前樹.試論化學(xué)核心素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)[J].化學(xué)教育，2016，（21）：4～8.

[2]曠湘平，肖榮.初中化學(xué)素養(yǎng)型試題的命題策略[J].現(xiàn)代中小學(xué)教育，2016，（9）：51～55.

[3]鄭春花，吳星.高中生化學(xué)信息遷移題表征層次的實(shí)驗(yàn)研究[J].化學(xué)教育，2006，（1）：26～28.

[4]趙華.考查化學(xué)信息素養(yǎng)的綜合探究題[J].化學(xué)教學(xué)，2007，（9）：62～65.