張惠堅

【摘要】本文從科學(xué)性方面研究中考試題中存在的有悖于科學(xué)的問題，分析基于實驗探究與創(chuàng)新意識素養(yǎng)、證據(jù)推理與模型認知、宏觀辨析與微觀探析等三方面存在的問題，以例闡析，以便教師從中吸取經(jīng)驗與教訓(xùn)，更好地改進化學(xué)教學(xué)與命題工作。

【關(guān)鍵詞】中考 化學(xué)命題 科學(xué)性 學(xué)科素養(yǎng)

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）41-0041-03

義務(wù)教育階段的化學(xué)教學(xué)，不僅要引導(dǎo)學(xué)生更全面地認識物質(zhì)世界的變化規(guī)律，而且要幫助學(xué)生更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會生活，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進學(xué)生德智體美勞得到良好發(fā)展。初中教育是基礎(chǔ)教育的中心環(huán)節(jié)，在基礎(chǔ)教育中處于承上啟下的地位。初中學(xué)業(yè)水平考試（以下簡稱中考），兼有初中畢業(yè)考試和升學(xué)考試的功能，是初中教育的終端性考試?；瘜W(xué)試題的命制是化學(xué)教學(xué)測量和評價工作的重要環(huán)節(jié)，是為師生提供教學(xué)信息的重要方法與途徑。命題工作是一項周密而復(fù)雜的伴有創(chuàng)新性的勞動，是一項實踐性和技術(shù)性都較強的工作，要求命題人員有較高的知識水平和科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度。命題質(zhì)量直接影響教學(xué)評價的科學(xué)性和準確度。評價一份試題或者是一道題的好壞有很多指標，其中試題不存在科學(xué)性錯誤是最基本的要求。雖然大家都知道存在科學(xué)性錯誤的題目就是廢題，但歷年中考仍會出現(xiàn)帶有科學(xué)性錯誤的試題。比如，考點自相矛盾的、偽造素材的、以訛傳訛的、圖像不合理的等問題。教師在命制試題或研究試題時，若不嚴謹對待、不加以甄別，則有可能會用到不符合科學(xué)常識和科學(xué)原理的試題，給化學(xué)教學(xué)帶來不好的影響。筆者結(jié)合自身參與命題的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)命題人員的學(xué)識水平和工作態(tài)度決定著試題的質(zhì)量。近幾年來，筆者研究各地中考試題發(fā)現(xiàn)，有些試題從命題思路到考查內(nèi)容都存在不科學(xué)、不嚴謹、脫離實際等問題，部分內(nèi)容甚至存在人為編造素材問題。因此建議命題者要科學(xué)嚴謹?shù)貙Υ恳坏李}目，科學(xué)命制。具體來說，命題者要研讀課標、分析教材、準確領(lǐng)會教材、緊扣教材，準確無誤地處理信息，選擇好素材和情境，讓每一道試題都符合事實、合乎科學(xué)。下面以具體的案例加以說明，希望能對教師有所幫助，希望教師能從中吸取經(jīng)驗與教訓(xùn)，更好地改進化學(xué)教學(xué)與命題工作。

一、基于實驗探究與創(chuàng)新意識素養(yǎng)命題方面存在的問題評析

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，其中科學(xué)探究的能力是新課程標準提出的重要內(nèi)容，放在課程內(nèi)容的第一位。它要求實驗操作與探究途徑一定要科學(xué)合理，但在中考試題中出現(xiàn)問題較多的是實驗基本操作，也有一些涉及實驗探究和計算的問題。

【例1】（2020年廣西柳州市中考）下列化學(xué)實驗操作正確的是（ ）。

該題答案為D。選D的理由是A、B、C答案明顯錯誤，且D圖示跟人教版九年級化學(xué)上冊P19的圖片一模一樣，毋容置疑地選D。其實細究起來，D答案也是值得商榷。根據(jù)實驗儀器的使用規(guī)則，量筒規(guī)格以所能量度的最大容量（mL）表示，常用的有10 mL、25 mL、50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL等，外壁刻度都是以mL為單位;10 mL量筒每小格表示0.2 mL，50 mL量筒每小格表示1 mL，可見量筒越大，管徑越粗，其精確度越小，由視線的偏差所造成的讀數(shù)誤差也越大，因此，在實驗中應(yīng)根據(jù)所取溶液的體積，盡量選用能一次量取的最小規(guī)格的量筒，則D應(yīng)選用50 mL的量筒為宜。對教材中P19量筒量取液體的圖片而言，編者只是考慮眼睛視線與凹液面的最低處保持水平，而忽略了量筒的量程選擇問題，犯了科學(xué)性的錯誤。幾乎每年中考都有這個圖片出現(xiàn)，因此干擾了一些進行深度學(xué)習(xí)的學(xué)生思維。出現(xiàn)該圖片的例子還有好幾個地方的中考題，在此不再列舉，值得大家思考。

【例2】（2020年廣西玉林市中考）小組同學(xué)總結(jié)了酸的化學(xué)性質(zhì)，又聯(lián)想到堿的化學(xué)性質(zhì)。下列物質(zhì)不能跟Ba（OH）2溶液反應(yīng)的是? ?（填字母）。

A.酚酞溶液? ? B.SO2? ? ? ? ? ? ?C.稀硝酸

D.AlCl3溶液? ? ? E.Ca（NO3）2溶液? F.Na2SO4溶液

該題答案選E。其實只要反應(yīng)物濃度足夠大，E也可以反應(yīng)生成Ca（OH）2微溶物的，嚴謹來說這個題沒有答案，這種科學(xué)性錯誤會給學(xué)生造成干擾，不利培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)牧?xí)慣。

【例3】（2020年廣西玉林市中考）實驗室有一瓶硫酸銨（含雜質(zhì)氯化鎂）樣品?；瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)為了測定該樣品中氯化鎂的含量，取該樣品17.95 g全部溶于152.35 g水中，向所得溶液中滴加溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的氫氧化鈉溶液，實驗數(shù)據(jù)如表所示：

求：（1）表中m的值為 。

【解答】（1）加入氫氧化鈉溶液后，30 s生成沉淀質(zhì)量是0.725 g，90 s時的沉淀質(zhì)量是30 s的3倍，所以60 s時的沉淀質(zhì)量應(yīng)該是30 s時的2倍，所以表中m的值為0.725 g×2=1.45 g。

該題為實驗計算題，首先要考慮的是表格給出的數(shù)據(jù)中，反應(yīng)時間和產(chǎn)生的沉淀量是否成比例的問題。從高中學(xué)習(xí)到的知識中知道，反應(yīng)物的濃度隨著反應(yīng)的進行而逐漸變小，反應(yīng)速率也逐漸減小，相同的時間產(chǎn)生的沉淀量也會逐漸減少，因此上述的解答是不科學(xué)的。另外，初中實驗室配有硫酸銨，但不怎么用，只是在P83（人教版化學(xué)下冊）資料卡片氮肥的鑒別中出現(xiàn)，有些老師會使用不同的銨鹽進行實驗，而氯化鎂初中很少用到，且這些藥品都是分析純購置的，兩種藥品混雜在一起的幾率很低，這些樣品學(xué)生也不熟悉，這樣命題不是很切實，需要慎重。命題者要有嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，不能為了考試而編制學(xué)生不熟悉的內(nèi)容，拿基本上沒有機會混雜在一起的物質(zhì)來考查學(xué)生?？梢哉J為這道題不甚合理，屬于偏題，命題不夠科學(xué)，也可以認為是犯了科學(xué)性錯誤，這個值得命題者注意。

【例4】（2019年吉林省長春市中考）通過如下實驗對稀硫酸部分化學(xué)性質(zhì)進行驗證，回答下列問題（部分）：

實驗一：Mg和稀硫酸

實驗二：MgO和稀硫酸

實驗三：Ba（NO3）2溶液和稀硫酸

實驗四：KOH溶液和稀硫酸

問題：（3）將上述所有實驗后的溶液混合，并進行如下實驗：

①寫出濾液a中所含溶質(zhì)的所有可能情況? ?;

②分析上述實驗，下列說法正確的是? ?。（選項省略）

設(shè)置問題（3）把所有溶液混合的目的是什么？命題者認為是為了考查學(xué)生的思維能力。但現(xiàn)實中能這么干嗎？會不會出現(xiàn)安全事故？在實驗室不鼓勵學(xué)生養(yǎng)成這樣的習(xí)慣，命題者不能脫離實際硬創(chuàng)造出這樣的素材考查學(xué)生的思維能力。這道題目與事實相距甚遠，存在嚴謹性問題。

二、基于證據(jù)推理與模型認知方面存在的問題評析

【例5】（2020年湖南省常德市中考）如圖所示，A、B、C、D為初中化學(xué)常見的酸、堿、鹽，“—”相連的兩種物質(zhì)間能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。已知C廣泛用于玻璃、造紙、紡織和洗滌劑的生產(chǎn)，請按要求回答下列問題：

（1）若A為H2SO4，則A與B的反應(yīng)可能有多個，請任選一個，寫出其化學(xué)方程式? ?。

（2）若A為堿，則D的物質(zhì)類別可能為? ?，C與D的反應(yīng)也可能有多個，請任選一個，寫出其化學(xué)方程式? ?。

【例6】（2020年湖南省長沙市中考）已知A～G為初中化學(xué)常見的七種物質(zhì)。其中D的固體叫做“干冰”;B中只含兩種元素，C與E不含相同元素。各種物質(zhì)間的反應(yīng)和轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（“—”表示相連的兩種物質(zhì)之間可以發(fā)生反應(yīng)，“→”表示一種物質(zhì)可以轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)，反應(yīng)條件、部分反應(yīng)物和生成物已略去）。

請分析后回答：

（1）D的化學(xué)式? ? ? ?。

（2）B與G反應(yīng)的化學(xué)方程式? ? ?。

【例7】（2017年北京市中考）如圖為“領(lǐng)取獎杯游戲”的物質(zhì)階梯。當階梯上相鄰的物質(zhì)之間能發(fā)生反應(yīng)，方可向上攀登。例如，攀登階梯甲能領(lǐng)取獎杯。

設(shè)置的問題（省略）。

（1）認識階梯甲

①階梯上的5種物質(zhì)中，屬于氧化物的是? ? ，俗稱純堿的是? ? ;

②攀登過程中，H2SO4與Na2CO3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為? ? 。

（2）搭建階梯乙

請你從O2、Fe、Fe2O3、HCl、NaOH中選擇4種物質(zhì)，寫在圖中相應(yīng)的臺階上，使能領(lǐng)取獎杯。

（3）共享物質(zhì)，重塑階梯

階梯乙搭建完成后，若在階梯甲和階梯乙中各選擇一種物質(zhì)進行互換，也均能領(lǐng)取獎杯，則這兩種物質(zhì)是? ? （任寫一組即可）。

【例8】（2020年四川省自貢市中考）2022年第24屆冬季奧運會將在北京市和張家口市聯(lián)合舉行。如圖所示，“五環(huán)”中相交兩環(huán)中的物質(zhì)間能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其中A、B、C、D分別是HCl、CuO、H2、CuSO4中的一種。

（1）寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：A? ?，D? ?;

（2）寫出B與C發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：? ? ? ? 。

例5和例6命題者是為了考查學(xué)生對知識的聯(lián)系情況而設(shè)置的思維模型，要求學(xué)生根據(jù)已知推理未知，單純是為了中考而設(shè)置的物質(zhì)轉(zhuǎn)換推斷考查;例7和例8設(shè)置的虛假情境模型，是為了增加考題的趣味性，但現(xiàn)實中的物質(zhì)不可能呈現(xiàn)階梯型的或五環(huán)相連的位置結(jié)構(gòu)，這種虛假的脫離實際的人為架構(gòu)模型，考查的目的和例5與例6一樣，都存在嚴肅性不足的問題，不能跟事實相符合。教育的目的是使學(xué)生能夠用所學(xué)的知識去解決現(xiàn)實中的問題，生活中遇到的問題。中考中這樣的模型題全國很多地方都考，為什么要解決這樣的問題呢？學(xué)知識就是為了解決這樣的問題嗎？不斷地訓(xùn)練，讓學(xué)生在知識的聯(lián)系與反應(yīng)里打轉(zhuǎn)，真的能解決生活中的問題嗎？不如創(chuàng)設(shè)一些真實的問題情境去考查學(xué)生對知識的掌握與運用情況，學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

三、基于宏觀辨析與微觀探析方面存在的問題評析

從宏觀到微觀，從定性到定量，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科發(fā)展的特點。初中化學(xué)初步幫助學(xué)生用微粒的概念去學(xué)習(xí)化學(xué)，通過觀察、想象、類比、模型化的方法使學(xué)生初步理解化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，從宏觀到神秘的微觀，了解物質(zhì)世界的本原。對微觀存在的粒子運動狀態(tài)和反應(yīng)過程的模型認知，是中考必考的一種類型題，但某些地方的中考考的這類題所用的微觀示意圖卻存在問題，給深度學(xué)習(xí)、思維縝密的學(xué)生帶來干擾。

【例9】（2012年福建省龍巖市中考）半導(dǎo)體硅晶片可用于制造計算機芯片，工業(yè)上通過二氧化硅與碳反應(yīng)得到硅。反應(yīng)的微觀示意圖如圖所示，其中“<P：＼廣西教育＼2021-11A＼圖片＼a1.tif>”表示碳原子，“<P：＼廣西教育＼2021-11A＼圖片＼a2.tif>”表示氧原子，“<P：＼廣西教育＼2021-11A＼圖片＼a3.tif>”表示硅原子。（問題省略）

細心理解該題，發(fā)現(xiàn)B表示的是二氧化硅，但能用如上面的微觀分子構(gòu)型表示嗎？二氧化硅是原子晶體結(jié)構(gòu)的，與這個模型不符，可見命題者設(shè)計的該題不夠科學(xué)嚴謹，而且連續(xù)幾年在不同的地方命題者只稍稍改動一下便用作模擬試題對學(xué)生進行考查，這樣不加思索的引用是不嚴謹?shù)模缚茖W(xué)性的錯誤。

【例10】（2020年寧夏中考）建立宏觀和微觀之間的聯(lián)系是化學(xué)學(xué)科獨特的思維方式。如圖是幾種化學(xué)反應(yīng)的微觀過程示意圖（節(jié)選）。

氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)

存在問題：鹽酸是強酸，一定會電離出陰、陽離子，而鹽酸中H+、Cl-沒有體現(xiàn)獨立電離出來（2020年江蘇省蘇州市中考也有這樣的圖示），犯了科學(xué)性錯誤。

【例11】（2020年江蘇省鹽城市）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，利用催化劑可有效消除嚴重危害人體健康的甲醛（CH2O），反應(yīng)原理的微觀示意圖如圖所示，據(jù)圖分析不能得到的結(jié)論是（ ）（選項省略）。

存在問題：催化劑只是反應(yīng)的一個載體，起催化作用，沒有參與反應(yīng)，上圖中反應(yīng)物沒有附在催化劑上，沒有反應(yīng)過程，且氧原子和碳原子大小無區(qū)分（碳原子一般最好用黑色表示），總體上不夠科學(xué)嚴謹。

表示微觀示意圖和微觀反應(yīng)過程的例子中還有許多這樣不夠嚴謹?shù)那闆r，在此不多列舉。命題者要了解被展示物質(zhì)相關(guān)的知識，避免出現(xiàn)科學(xué)性的問題，減少學(xué)生做題的困惑。鑒于上述警醒，筆者根據(jù)新華社報道的新聞，自編的2020年秋季學(xué)期期末考試的原創(chuàng)信息題如下。

【例12】（2020年玉林市秋季學(xué)期期末考試）北京時間2020年12月17日1時59分，采擷月壤的嫦娥五號榮耀歸來，標志著中國首次地外天體采樣返回任務(wù)圓滿成功。嫦娥五號采用偏二甲肼/四氧化二氮發(fā)動機，下圖為發(fā)動機內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為? ? ? ? 。

除了上面的例子，還有一些值得思考的問題，如問題指向不明、答案出現(xiàn)歧義、缺乏本質(zhì)關(guān)聯(lián)的現(xiàn)象，這樣的試題例子在此不一一列舉。另外，有關(guān)數(shù)字化實驗的考題要不要在本地方出現(xiàn)（因本地實驗室無數(shù)字化設(shè)備）？這些都值得命題者思考。試題的命制是一項非常嚴謹?shù)募夹g(shù)活，考題內(nèi)容的嚴謹性與科學(xué)性很重要。命題者在細節(jié)上要注意把關(guān)，要有一絲不茍和精益求精的精神。考查的內(nèi)容要體現(xiàn)知識與能力并重，強調(diào)能力考查;要關(guān)注生產(chǎn)生活實際，更要符合新課標的要求，體現(xiàn)基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性，且能從方法、能力、觀念等維度較全面地考查學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。從而使這些試題能更好地引導(dǎo)教師不斷研究，幫助教師改進化學(xué)教學(xué)方法，幫助教師成長。

（責編 李 唐）