◇ 北京 魏 麗 秦 蕾
科學探究是發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)的重要途徑之一.科學探究不僅可以引導學生觀察和思考,更重要的是通過探究活動體驗自然科學的學習過程,培養(yǎng)學生綜合應用所學知識解決真實問題的能力.
課程標準突出“教、學、評”的一體化,學習評價是促進學習發(fā)生、發(fā)展的重要手段.在《必修1》的教學中,學生針對“Na2O2與H2O 的反應中滴加酚酞出現(xiàn)先變紅后褪色的現(xiàn)象”進行了深入探究,學生不但運用知識解決了問題,體驗到了學習的快樂,而且促進了學習興趣的增長和學習方式的轉變.這樣的學習過程激發(fā)教師進一步思考“評價可否就過程性和結果性進行有機地整合”,即選取學生真實的探究過程來命制試題,從而診斷學生核心素養(yǎng)的發(fā)展及學科能力的達成情況.
課外學習小組在探究Na2O2的性質時實驗如下:向盛有一定質量Na2O2的試管中加入少量水,觀察到有大量氣泡產(chǎn)生.加入1滴酚酞溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變紅,過一會兒溶液又褪為無色.為了探究Na2O2與水反應后溶液滴加酚酞先變紅后褪色的原因,學習小組繼續(xù)進行分析探究.
(1)分析Na2O2與水的反應,請結合反應方程式解釋酚酞變紅的原因:.
(2)甲同學分析空氣的成分中含有CO2,導致反應后的溶液褪色.請判斷甲同學的猜想是否合理,并說明原因:.
(3)乙同學根據(jù)元素化合價分析產(chǎn)物中的O2具有(填“氧化”或“還原”)性,推測溶液褪色可能與O2的性質有關.為了驗證猜想,乙同學進行了如下實驗.通過實驗發(fā)現(xiàn)溶液褪色與O2無關,請據(jù)此補全實驗報告(表1).
表1
(4)丙同學查閱資料發(fā)現(xiàn)酚酞變色有一個濃度范圍,即溶液中的c(OH-)大于某濃度時,溶液先變紅,一段時間后褪色.丙同學提出猜想:該反應生成NaOH,c(OH-)對溶液褪色有影響.為了驗證猜想,丙同學實驗如下:
步驟1:配制100mL6mol·L-1NaOH 溶液,分別稀釋得到不同濃度的NaOH 溶液.
步驟2:向5支試管中分別加入6 mL 不同濃度的NaOH 溶液和1滴酚酞,實驗記錄如表2所示.
表2
(5)丁同學查閱資料發(fā)現(xiàn)Na2O2與水的反應可分為 兩 步:① Na2O2+2H2O =2NaOH +H2O2,②2H2O2=2H2O+O2↑.丁同學提出猜想:該反應過程的中間產(chǎn)物H2O2具有氧化性和漂白性,溶液褪色與H2O2有關.請設計實驗幫丁同學驗證他的猜想.
試題的命制再現(xiàn)了學生探究問題的真實過程,體現(xiàn)了學生基于物質的組成和性質推測復雜體系中發(fā)生反應可能性的一般認識思路.
參考王磊教授團隊關于化學學科能力的指標,結合學科核心素養(yǎng),分別界定學生的認識水平.
表3
續(xù)表
《必修1》的教學階段安排了較多的學生實驗,對于實驗的問卷調查結果如表4所示.
表4
在問題①中,累計99%的學生認為實驗次數(shù)合適甚至希望更多;在問題②中,有近65%的學生認為探究實驗的收獲最大.試題命制以學生真實的科學探究過程為載體,根據(jù)學生的認識發(fā)展路徑,以能力評價的方式再現(xiàn)實驗探究體驗,一是可以充分體現(xiàn)學習與評價之間的相互融合與促進,二是有助于利用學生探究過程中發(fā)現(xiàn)的問題對學生的學習進行二次甚至多次診斷.因此基于科學探究的化學試題命制值得我們進一步實踐與思考.