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摘要:通过对近几年一些中考试题解答失分现象的深层次分析,寻找问题形成的缘由症结,指出教师在教学观念、教学方法等方面存在的不足,倡导教师要为学生知识、能力和观念的建构而努力改变一些不合理的教学行为。
关键词:中考试题;评价;思维障碍;实验教学;衔接教学
文章编号:1008-0546(2015)05-0073-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.05.025
每年六月中考结束后,教师都十分关注各地试卷,重视对中考试题的研读,分析命题如何体现“课程标准”?如何紧扣“三维目标”?如何凸显“能力立意”?叩问教学观念与命题脉象是否合拍?所以中考虽然是对学生的考试,但是也让教师备受煎熬,好似在法官面前被“拷问”一般,尤其是一些“出人意料”的试题,透过学生的失分原因剖析,暴露出教师许多的教学陋习和错误做法。
一、一道试题引发的思考
请看例1:(2014年南通市中考试题第24题)实验室使用块状石灰石(主要成分CaCO3)和稀盐酸制CO2,当观察不到有气泡产生,固体仍有剩余时,通常认为反应结束,剩余液呈中性。某兴趣小组对此进行了以下探究:
[实验操作](1)向试管中加入5粒石灰石,倾倒约试管体积1/3的稀盐酸(1:1);观察不到气泡后,仍有固体剩余;将试管静置。
(2)取上层清液,用pH试纸测得溶液pH=2,说明溶液显 性;
pH测定中,“上层清液滴到试纸上”的后一步操作是 。
[实验思考Ⅰ]反应剩余液中有哪些物质?其中能使溶液pH=2的有哪些?
[实验探究Ⅰ](1)甲同学通过实验排除了CaCl2的可能性。简述其实验方案: 。
(2)乙同学将CO2通入蒸馏水中至饱和,测得pH>5。
(3)综合甲、乙两同学实验,得出的结论是:剩余液中还含有 。
[实验思考Ⅱ]试管中剩余固体是否仍含有CaCO3?
[实验探究Ⅱ]小组同学向试管中继续加入稀盐酸(1∶1),又有大量气泡产生。
(1)由此得出的结论是 ;写出反应的化学方程式 。
(2)比较稀盐酸加入前后的实验现象,解释“又有大量气泡产生”的原因: 。
[拓展延伸](1)反应剩余液放置一段时间后,溶液pH增大,其主要原因是 。
(2)假如用100g14.6%的稀盐酸和足量的石灰石反应,看不到气泡产生时,停止收集气体。收集到的CO2质量 (选填“>”、“<”、“=”)8.8g。
此题命题者选用初中化学中一个学生基础实验为背景,抓住充分反应后的“通常认为”与“实际现象”的“意外”展开探究,引导学生体验探究的过程,启迪学生的科学思维,在一个个探究问题引导下对学生多种实验能力进行考查。试题考查涉及的能力层次差异明显,为科学甄别学生能力高低提供依据,这样的命题方式,既符合义务教育课程标准对科学探究的“体验”层次的标准,又能考查学生的多种能力水平,是一个紧扣标准又体现“能力立意”的典范试题。
但是考试结束后,学生纷纷反映此题不好做,认为试题中给予的一些信息是相互矛盾的,一些教师也说此题有科学性错误,一时群情激动,对于中考试题出现这种“出乎意外”的现象实属少见。考试后随即与命题者进行交流,他们十分肯定地说,此题命题理论基础可靠,实验事实清晰,没有科学性错误,对于学生和教师都感到疑惑的现象,是他们“意料之中”的事。命题者认为:因为当下一些教师的教学行为和理念存在问题,不利于学生学习和观念建构,所以力求通过中考形式发挥评价诊断和导向作用,引导教师修正教学观念,改变教学行为,为学生科学学习、可持续学习、终身学习奠定基础。
由此看来,中考中所反映的问题根源在于教师。治病在于问诊,治愈在于药方,那么还有哪些“意外”症结?教师又如何改变教学行为?
二、“意外”症结分析与教学对策
1. 注重科学导学,防止方法失当导致意外
基于例1分析,学生认为:试题题干中描述“实验室使用块状石灰石(主要成分CaCO3)和稀盐酸制CO2,当观察不到有气泡产生,固体仍有剩余时,通常认为反应结束,剩余液呈中性”,在[实验操作](1)取上层清液,用pH试纸测得溶液pH=2,说明溶液显酸性;说明酸过量了,而在[实验探究Ⅱ]小组同学向试管中继续加入稀盐酸(1∶1),又有大量气泡产生,说明“剩余固体仍含有CaCO3”,这与老师所教的知识不是矛盾吗?
教师意见:此题的命题是否科学?当“观察不到有气泡产生”时,为什么溶液呈现酸性时,剩余固体中还有CaCO3呢?这符合事实吗?如果这是事实,如何向学生进行解释呢?
由此可见,上题中的“盐酸和碳酸钙共存一体,但却无气泡产生”的“意外现象”是学生解答此题的思维障碍,此思维障碍产生的原因是什么?
通过调查发现,原因是我们教师在平时的教学中过多地强调“当反应充分后或反应无现象等信息,就说明其中一定有一种反应物没有了”的结论,此结论在平时教学分析中、在学生练习巩固中得到强化并形成了思维定势,以此结论来解答上述试题,必然会产生思维障碍。
为什么教师要强调这个“结论”?原因是在学生初始学习化学分析问题时一种阶段性的教学需要,是让学生基于一种理想化的“完全反应”情境下的进行解题分析的需要,这对于初等化学学习是一个必然的过程。另外也是初中化学遵循课程标准的需要,不能对一些问题进行过深地挖掘与探究,但是对学生的知识建构可能会产生一些偏差理解。如“氢离子与氢氧根离子不能大量共存”的结论,由于教师在初中不便对此做过多的解释或证明,结果在学生大脑中只留下“氢离子与氢氧根离子不能共存”的结论,而忽略了“大量”的涵义。 可见教师进行科学导学十分必要。要先帮助学生建立“理想化”知识体系和分析解决问题的方法,等待学生的知识和能力建构达到一定的程度再拓展完善,引导学生认识客观真实的化学事实。例如在“空气里氧气含量的测定”实验,实验的结果接近约1/5时,就认为过量的红磷已经将氧气耗尽,不需要再做过多的讨论。但是当学生在学习一段时间或进行中考化学复习时,就应该通过“为什么气体的体积小于1/5?红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气?”等问题探究,引导学生学习了解“当氧气含量低于一定含量时,红磷是不能继续燃烧”的实验事实,要让学生建立一个观念:在化学反应中,广泛存在因为一些条件不具备,或一些因素的影响,一些化学反应无法完全进行彻底或者处于“动态平衡状态”的客观事实,防止形成错误的思维定势而对后续的学习产生障碍,不要让学生到高中后通过一段时间学习感觉到“初中老师教我们的都是错的”的现象发生。
2. 加强实验教学,防止能力薄弱导致意外
例2:(2013年南通市中考试题第24题节选)某化学兴趣小组……用右图所示实验装置制备CO2,组装时,仪器a、b插入双孔橡皮塞的先后顺序是 (填序号)。
长颈漏斗a与直角导管b插入双孔橡皮塞的先后顺序是什么?学生说:“老师没有教过。”教师问:“怎么会考查这个实验技能?”命题者认为:关于学生实验技能的考查是必须的。课程标准[1]提出,“初步形成基本的化学实验技能,初步学会设计实验方案,并完成一些简单的化学实验”,尤其为了加大对学生动手能力培养的重视,特别规定了学生要完成8个基础的学生实验。
虽然课标提出了标准,但目前学生实验现状堪忧[2]。一些学校不安排学生到实验室去做实验,而采取记背实验的方式以应对中考的实验考查;还有一些学校象征性做一些简单的实验,甚至利用课余时间把学生带到实验室“放羊式”地应付了事;还有一种相对较好的做法,就是教师将反应装置组装好,学生根据实验讲义取用药品进行反应,观察现象而已,虽然实验是做了,但是只是对化学知识的验证,而非实验技能的培养,学生仅仅是“实验流水线”上一个无需动脑的操作者,何谈体验、思考与感悟?怎么可能提升学生的实验能力?例如上题中考查“谁先插入”的问题,目的是考查学生是否到实验室去,是否动手做过实验,是否真正组装过仪器装置,若学生没有进行分液漏斗与直角导管都插入橡皮塞的亲身体验,当然也就无法分析“谁先插入”的问题。看来问题的症结在于教师的实验观不正确。
如何引导教师把学生带到实验室去,如何提高学生的实验技能?如何科学考查评价学生的实验技能?一直是各地教育主管思考的难题,虽然许多教育主管部门也组织了对学生实验技能进行专项考核,但一些学校组织的考查过程是临时应付,或降低考核要求,结果以师生皆大欢喜收场,并不能真实反映学生的实验技能水平。所以近几年来中考命题者力求发挥纸质评价考核学生实验技能的作用,力求在甄别“学生是否做过实验,是否具备或达到课标所要求的实验技能”等方面进行有益的尝试,并在中考命题中出现了一些”课本没有写,老师讲不到”的试题,目的在于引导教师改变实验教育观念,改变当前堪忧的学生实验现状。
所以我们教师应该忠实遵循课标,树立正确的实验教育观,带领学生到实验室去,通过实验预习、实验操作、实验考核等方式引导学生综合运用所学的化学知识与技能,多开展一些探索活动,增加一些实验器材选择、替代、组装,定性、定量等实验过程的体验,引导学生分析解决与化学实验有关的“真实”问题,改变过去试图通过记背方式获得实验技能的错误做法,让学生在实验中动手动脑,在体验中提升实验技能,培养真正的实验能力。
3. 修正教学观念,防止应试教学导致意外
例3:(2009年南通市中考试题第25题部分)化肥厂生产合成氨的原料是煤、空气、水。生产简要流程如下:
煤气发生炉中主要反应:① C O2[=]CO2;② C H2O[=]CO H2。两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温。判断:反应② (填“放出”或“吸收”)热量。
学生通过对试题的信息分析推理,已经得出反应②是“吸收”热量的结论,但是学生犹豫不决,不敢写答案,甚至怀疑自己的推理,最后还是写下“放出”热量的答案,又是一个“出乎意料”。为什么?
教师认为:初中关于能源的教学是一个薄弱点,尤其是对于C O2[=]CO2是放热反应这个常识,一些学生没有形成;还有一些学生对“进行调控”的意思没有理解,导致不会推论。
而学生说:因为教师强调过:在初中阶段只有一个吸热反应,就是C CO2[=]2CO,所以C H2O[=]CO H2就不会是吸热反应。
可见“意外”的症结还是教师。事实上确实有一些教师基于应试需要,过多地进行一些“结论或戒律”的教条式教学,让学生记忆一些经验性的“规律”。例如在初中阶段“只有碳与二氧化碳反应是吸热反应”、“只有硝酸铵溶于水才会降温”、“合金的熔点一定比纯金属低”、“氢元素在化合物中显正价,不显负价”等一些“定论”,对此学生常常奉为“圣典”而膜拜死记,所以就出现了一系列怪相。例如,当学生通过一些实验现象信息推断得出某物质是“CaH2”物质时却不敢写答案,因为这不符合老师的“规律”。
由此可见,教师必须革除应试教学的痕迹,在初中化学教学中总结一些定律或结论时一定要注意科学阐述,不能让学生识记甚至死记一些不科学的结论,即使是一些阶段性的知识或概念,也要注意说明或适当地拓展,防止学生只相信教师所传授的“结论和戒律”而导致“意外现象”的发生。
4. 增强衔接意识,防止建构缺失导致意外
例4:(2011年南通市中考试题第21题第6小题)硫与氧气的反应(S O2[=][点燃]SO2)可用右图表示:
设N个氧气分子的质量为32g,则64g氧气与足量硫粉完全反应生成的二氧化硫分子数为 N。 看到此题,学生和老师都会惊叹,怎么会考高中的知识?因为上题中似乎出现了关于物质的量“摩尔”等内容计算,其实本题是用“三重表征”的形式呈现题意,涉及到宏观物质间的反应,微观粒子间反应,以及化学方程式等符号表示等信息,但此题的难点是微粒的数目与其质量的换算以及反应中微粒间的个数比关系,即“化学方程式的微观含义的理解与运用”,这既是初中化学教学的一个重点和难点,也是初中与高中一个重要的衔接点。
此类试题的命题方式是中考试题的一种策略,即将初中的化学知识再向前拓一步,就成了“新情境信息给予试题”,其实就是初高中衔接点的延伸性命题策略,此策略的实施,目的是引导初中化学教师遵循“基于标准,衔接高中”教学观念,要为学生在知识、能力、方法、观念上的可持续发展作出努力。
所以,初中教师不能只顾自己的“三分田”,而应该为初高中衔接教学做到“心明且行动”,要系统学习高中教科书,熟知初高中知识的联系和目标层次,从更高角度看待初中化学教学,有利于初中教师把握教学难度,也有利于初高中的“接轨”教学,特别要重视“化学用语”的教学,运用“三重表征”的思维模式进行教学,厘清化学式、化学方程式等化学用语的涵义,尤其是微观粒子个数与宏观物质质量间的联系,为学生更高层次学好化学打好扎实基础。
5. 认真研读教材,防止糟粕误解导致意外
为了陈述需要,结合近几年的一些中考题改编为一题,如下:
例5:下列学生设计的有关金属活动性顺序判断的实验方案,可行的是( )
A.通过比较镁条、铜丝在空气中与氧气反应的难易程度判断镁、铜的金属活动性顺序
B.通过比较镁条、铁丝与同质盐酸反应的剧烈程度判断镁、铁的金属活动性顺序
C.通过观察铁丝、铜丝能否与盐酸反应判断铁、铜金属活动性顺序
D.通过观察铜与硫酸铝溶液能否反应判断铜、铝的金属活动性顺序
能通过比较金属与氧气反应的条件以及难易程度来排列金属的活动性顺序吗?能通过比较金属与盐酸、稀硫酸反应的剧烈程度来推断这些金属的活动性顺序吗?
宋心琦指出:“反应激烈程度和金属化学活动性没有必然的相关性。先入为主的错误认识,会对后继学习产生负面的影响。”[3]宋教授还通俗的以铁为代表物举例说明,“还原铁粉不仅在酸中能够迅速溶解,甚至在空气中可以自燃,改用质量相同的铁片或铁屑时,在相同的条件下就观察不到类似的现象。”[4]以此说明不能用剧烈程度来证明反映金属的化学活动性顺序。
为什么来自教学一线的教师会将金属与氧气、酸反应的激烈程度作为金属化学活动性顺序判断的依据呢?有教师说:“以前有许多试题就是用这样的理论来命题的。”这是事实,前几年此类的试题很多,如通过与酸反应的激烈程度来判断镁、锌、铁的活动性等,虽然现在正式教材中已经没有了,“但在坊间出版的教辅一类学习材料之中却屡见不鲜。”[5]
还有教师说:“教科书也是这样阐述的。”真的吗?让我们回到教材中仔细斟酌。“人教版”义务教育教科书初中化学(下册)[6]第9页,在“金属与氧气的反应”课题中,确实例举了镁、铝、铁、铜、金分别与氧气作用,从反应的条件、反应的难易与剧烈程度不同等角度实验或事实陈述,但在归纳时仅仅就金属的“活泼性”进行概括:“镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。”而不是将这些金属的“活动性”进行排序。
在第10页“金属与盐酸、稀硫酸的反应”课题中,课本设计实验探究活动,将镁、锌、铁、铜分别与盐酸、稀硫酸反应,要求学生从能否反应进行观察,并比较反应的剧烈程度。但是教科书特别要求学生“根据反应时是否有氢气产生,将金属分为两类”,此小课题在总结时这样写道:“由上述探究可以得出,镁、锌、铁的金属活动性比铜的强,它们能置换出盐酸或稀硫酸中的氢。”可见教科书仅从“能否与酸发生反应”一个维度作为判断活动性顺序的依据。
在第11页“金属活动性顺序”课题中,教科书在铁钉与硫酸铜溶液反应的实验基础上,阐述“这是比较金属活动性的依据之一”,并在此“方法”指导下进行探究活动,完成铝丝与硫酸铜溶液、铜丝与硝酸银溶液、铜丝与硫酸铝溶液等实验,从能否发生反应的角度让学生推断金属的活动性顺序。
可见教材的阐述很严谨,并没有将金属与氧气反应难易、剧烈程度以及金属与酸反应的剧烈程度作为“金属活动性顺序”判断的依据,也就是说,若以此作为判断的依据是不科学的。
所以,教师应该对一些已成为“过去式”的习题进行认真甄别,谨慎使用一些教辅材料,去其糟粕,摄取精华,才能把握练习的有效性,提高教学科学性。教师还要认真研读教科书,对每个字每句话的解读分析要到位,千万不能囫囵吞枣地“误解”了教科书,防止先入为主的自身错误观念导致学生错误的知识建构。
三、结束语
由此可见,学生许多“意料之外”现象的发生症结源于教师,所以中考试题确实也在“拷问”教师,发现教师许多的教学行为以及观念上的不足,因此改变“意外”,教师责无旁贷。虽然我们应该“以标导学”,而不应该“以考导学”,但是从试题分析中问诊我们的教学的“病灶”十分重要,教师应该及时反省自我,更新教学理念,改革教学方法,提升导学的科学性,要能从已经亡羊的教训中寻找缘由,设法采取相应的“补牢”措施并付之于行动,才能面对中考“拷问”而问心无愧。
参考文献
[1] 教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012:6,12
[2] 肖红梅. 初中化学实验教学中低效行为的分析与对策[J]. 中学化学教学参考,2014,(3):8-11
[3][4][5]宋心琦. 关于改进作业设计的看法和建议之一[J].化学教学,2014,(9):7-12
[6] 王晶,郑长龙. 人民教育出版社,课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.义务教育教科书(下册)[M].北京:人民教育出版社,2012:9-11
关键词:中考试题;评价;思维障碍;实验教学;衔接教学
文章编号:1008-0546(2015)05-0073-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.05.025
每年六月中考结束后,教师都十分关注各地试卷,重视对中考试题的研读,分析命题如何体现“课程标准”?如何紧扣“三维目标”?如何凸显“能力立意”?叩问教学观念与命题脉象是否合拍?所以中考虽然是对学生的考试,但是也让教师备受煎熬,好似在法官面前被“拷问”一般,尤其是一些“出人意料”的试题,透过学生的失分原因剖析,暴露出教师许多的教学陋习和错误做法。
一、一道试题引发的思考
请看例1:(2014年南通市中考试题第24题)实验室使用块状石灰石(主要成分CaCO3)和稀盐酸制CO2,当观察不到有气泡产生,固体仍有剩余时,通常认为反应结束,剩余液呈中性。某兴趣小组对此进行了以下探究:
[实验操作](1)向试管中加入5粒石灰石,倾倒约试管体积1/3的稀盐酸(1:1);观察不到气泡后,仍有固体剩余;将试管静置。
(2)取上层清液,用pH试纸测得溶液pH=2,说明溶液显 性;
pH测定中,“上层清液滴到试纸上”的后一步操作是 。
[实验思考Ⅰ]反应剩余液中有哪些物质?其中能使溶液pH=2的有哪些?
[实验探究Ⅰ](1)甲同学通过实验排除了CaCl2的可能性。简述其实验方案: 。
(2)乙同学将CO2通入蒸馏水中至饱和,测得pH>5。
(3)综合甲、乙两同学实验,得出的结论是:剩余液中还含有 。
[实验思考Ⅱ]试管中剩余固体是否仍含有CaCO3?
[实验探究Ⅱ]小组同学向试管中继续加入稀盐酸(1∶1),又有大量气泡产生。
(1)由此得出的结论是 ;写出反应的化学方程式 。
(2)比较稀盐酸加入前后的实验现象,解释“又有大量气泡产生”的原因: 。
[拓展延伸](1)反应剩余液放置一段时间后,溶液pH增大,其主要原因是 。
(2)假如用100g14.6%的稀盐酸和足量的石灰石反应,看不到气泡产生时,停止收集气体。收集到的CO2质量 (选填“>”、“<”、“=”)8.8g。
此题命题者选用初中化学中一个学生基础实验为背景,抓住充分反应后的“通常认为”与“实际现象”的“意外”展开探究,引导学生体验探究的过程,启迪学生的科学思维,在一个个探究问题引导下对学生多种实验能力进行考查。试题考查涉及的能力层次差异明显,为科学甄别学生能力高低提供依据,这样的命题方式,既符合义务教育课程标准对科学探究的“体验”层次的标准,又能考查学生的多种能力水平,是一个紧扣标准又体现“能力立意”的典范试题。
但是考试结束后,学生纷纷反映此题不好做,认为试题中给予的一些信息是相互矛盾的,一些教师也说此题有科学性错误,一时群情激动,对于中考试题出现这种“出乎意外”的现象实属少见。考试后随即与命题者进行交流,他们十分肯定地说,此题命题理论基础可靠,实验事实清晰,没有科学性错误,对于学生和教师都感到疑惑的现象,是他们“意料之中”的事。命题者认为:因为当下一些教师的教学行为和理念存在问题,不利于学生学习和观念建构,所以力求通过中考形式发挥评价诊断和导向作用,引导教师修正教学观念,改变教学行为,为学生科学学习、可持续学习、终身学习奠定基础。
由此看来,中考中所反映的问题根源在于教师。治病在于问诊,治愈在于药方,那么还有哪些“意外”症结?教师又如何改变教学行为?
二、“意外”症结分析与教学对策
1. 注重科学导学,防止方法失当导致意外
基于例1分析,学生认为:试题题干中描述“实验室使用块状石灰石(主要成分CaCO3)和稀盐酸制CO2,当观察不到有气泡产生,固体仍有剩余时,通常认为反应结束,剩余液呈中性”,在[实验操作](1)取上层清液,用pH试纸测得溶液pH=2,说明溶液显酸性;说明酸过量了,而在[实验探究Ⅱ]小组同学向试管中继续加入稀盐酸(1∶1),又有大量气泡产生,说明“剩余固体仍含有CaCO3”,这与老师所教的知识不是矛盾吗?
教师意见:此题的命题是否科学?当“观察不到有气泡产生”时,为什么溶液呈现酸性时,剩余固体中还有CaCO3呢?这符合事实吗?如果这是事实,如何向学生进行解释呢?
由此可见,上题中的“盐酸和碳酸钙共存一体,但却无气泡产生”的“意外现象”是学生解答此题的思维障碍,此思维障碍产生的原因是什么?
通过调查发现,原因是我们教师在平时的教学中过多地强调“当反应充分后或反应无现象等信息,就说明其中一定有一种反应物没有了”的结论,此结论在平时教学分析中、在学生练习巩固中得到强化并形成了思维定势,以此结论来解答上述试题,必然会产生思维障碍。
为什么教师要强调这个“结论”?原因是在学生初始学习化学分析问题时一种阶段性的教学需要,是让学生基于一种理想化的“完全反应”情境下的进行解题分析的需要,这对于初等化学学习是一个必然的过程。另外也是初中化学遵循课程标准的需要,不能对一些问题进行过深地挖掘与探究,但是对学生的知识建构可能会产生一些偏差理解。如“氢离子与氢氧根离子不能大量共存”的结论,由于教师在初中不便对此做过多的解释或证明,结果在学生大脑中只留下“氢离子与氢氧根离子不能共存”的结论,而忽略了“大量”的涵义。 可见教师进行科学导学十分必要。要先帮助学生建立“理想化”知识体系和分析解决问题的方法,等待学生的知识和能力建构达到一定的程度再拓展完善,引导学生认识客观真实的化学事实。例如在“空气里氧气含量的测定”实验,实验的结果接近约1/5时,就认为过量的红磷已经将氧气耗尽,不需要再做过多的讨论。但是当学生在学习一段时间或进行中考化学复习时,就应该通过“为什么气体的体积小于1/5?红磷熄灭后瓶内还有没有残余的氧气?”等问题探究,引导学生学习了解“当氧气含量低于一定含量时,红磷是不能继续燃烧”的实验事实,要让学生建立一个观念:在化学反应中,广泛存在因为一些条件不具备,或一些因素的影响,一些化学反应无法完全进行彻底或者处于“动态平衡状态”的客观事实,防止形成错误的思维定势而对后续的学习产生障碍,不要让学生到高中后通过一段时间学习感觉到“初中老师教我们的都是错的”的现象发生。
2. 加强实验教学,防止能力薄弱导致意外
例2:(2013年南通市中考试题第24题节选)某化学兴趣小组……用右图所示实验装置制备CO2,组装时,仪器a、b插入双孔橡皮塞的先后顺序是 (填序号)。
长颈漏斗a与直角导管b插入双孔橡皮塞的先后顺序是什么?学生说:“老师没有教过。”教师问:“怎么会考查这个实验技能?”命题者认为:关于学生实验技能的考查是必须的。课程标准[1]提出,“初步形成基本的化学实验技能,初步学会设计实验方案,并完成一些简单的化学实验”,尤其为了加大对学生动手能力培养的重视,特别规定了学生要完成8个基础的学生实验。
虽然课标提出了标准,但目前学生实验现状堪忧[2]。一些学校不安排学生到实验室去做实验,而采取记背实验的方式以应对中考的实验考查;还有一些学校象征性做一些简单的实验,甚至利用课余时间把学生带到实验室“放羊式”地应付了事;还有一种相对较好的做法,就是教师将反应装置组装好,学生根据实验讲义取用药品进行反应,观察现象而已,虽然实验是做了,但是只是对化学知识的验证,而非实验技能的培养,学生仅仅是“实验流水线”上一个无需动脑的操作者,何谈体验、思考与感悟?怎么可能提升学生的实验能力?例如上题中考查“谁先插入”的问题,目的是考查学生是否到实验室去,是否动手做过实验,是否真正组装过仪器装置,若学生没有进行分液漏斗与直角导管都插入橡皮塞的亲身体验,当然也就无法分析“谁先插入”的问题。看来问题的症结在于教师的实验观不正确。
如何引导教师把学生带到实验室去,如何提高学生的实验技能?如何科学考查评价学生的实验技能?一直是各地教育主管思考的难题,虽然许多教育主管部门也组织了对学生实验技能进行专项考核,但一些学校组织的考查过程是临时应付,或降低考核要求,结果以师生皆大欢喜收场,并不能真实反映学生的实验技能水平。所以近几年来中考命题者力求发挥纸质评价考核学生实验技能的作用,力求在甄别“学生是否做过实验,是否具备或达到课标所要求的实验技能”等方面进行有益的尝试,并在中考命题中出现了一些”课本没有写,老师讲不到”的试题,目的在于引导教师改变实验教育观念,改变当前堪忧的学生实验现状。
所以我们教师应该忠实遵循课标,树立正确的实验教育观,带领学生到实验室去,通过实验预习、实验操作、实验考核等方式引导学生综合运用所学的化学知识与技能,多开展一些探索活动,增加一些实验器材选择、替代、组装,定性、定量等实验过程的体验,引导学生分析解决与化学实验有关的“真实”问题,改变过去试图通过记背方式获得实验技能的错误做法,让学生在实验中动手动脑,在体验中提升实验技能,培养真正的实验能力。
3. 修正教学观念,防止应试教学导致意外
例3:(2009年南通市中考试题第25题部分)化肥厂生产合成氨的原料是煤、空气、水。生产简要流程如下:
煤气发生炉中主要反应:① C O2[=]CO2;② C H2O[=]CO H2。两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温。判断:反应② (填“放出”或“吸收”)热量。
学生通过对试题的信息分析推理,已经得出反应②是“吸收”热量的结论,但是学生犹豫不决,不敢写答案,甚至怀疑自己的推理,最后还是写下“放出”热量的答案,又是一个“出乎意料”。为什么?
教师认为:初中关于能源的教学是一个薄弱点,尤其是对于C O2[=]CO2是放热反应这个常识,一些学生没有形成;还有一些学生对“进行调控”的意思没有理解,导致不会推论。
而学生说:因为教师强调过:在初中阶段只有一个吸热反应,就是C CO2[=]2CO,所以C H2O[=]CO H2就不会是吸热反应。
可见“意外”的症结还是教师。事实上确实有一些教师基于应试需要,过多地进行一些“结论或戒律”的教条式教学,让学生记忆一些经验性的“规律”。例如在初中阶段“只有碳与二氧化碳反应是吸热反应”、“只有硝酸铵溶于水才会降温”、“合金的熔点一定比纯金属低”、“氢元素在化合物中显正价,不显负价”等一些“定论”,对此学生常常奉为“圣典”而膜拜死记,所以就出现了一系列怪相。例如,当学生通过一些实验现象信息推断得出某物质是“CaH2”物质时却不敢写答案,因为这不符合老师的“规律”。
由此可见,教师必须革除应试教学的痕迹,在初中化学教学中总结一些定律或结论时一定要注意科学阐述,不能让学生识记甚至死记一些不科学的结论,即使是一些阶段性的知识或概念,也要注意说明或适当地拓展,防止学生只相信教师所传授的“结论和戒律”而导致“意外现象”的发生。
4. 增强衔接意识,防止建构缺失导致意外
例4:(2011年南通市中考试题第21题第6小题)硫与氧气的反应(S O2[=][点燃]SO2)可用右图表示:
设N个氧气分子的质量为32g,则64g氧气与足量硫粉完全反应生成的二氧化硫分子数为 N。 看到此题,学生和老师都会惊叹,怎么会考高中的知识?因为上题中似乎出现了关于物质的量“摩尔”等内容计算,其实本题是用“三重表征”的形式呈现题意,涉及到宏观物质间的反应,微观粒子间反应,以及化学方程式等符号表示等信息,但此题的难点是微粒的数目与其质量的换算以及反应中微粒间的个数比关系,即“化学方程式的微观含义的理解与运用”,这既是初中化学教学的一个重点和难点,也是初中与高中一个重要的衔接点。
此类试题的命题方式是中考试题的一种策略,即将初中的化学知识再向前拓一步,就成了“新情境信息给予试题”,其实就是初高中衔接点的延伸性命题策略,此策略的实施,目的是引导初中化学教师遵循“基于标准,衔接高中”教学观念,要为学生在知识、能力、方法、观念上的可持续发展作出努力。
所以,初中教师不能只顾自己的“三分田”,而应该为初高中衔接教学做到“心明且行动”,要系统学习高中教科书,熟知初高中知识的联系和目标层次,从更高角度看待初中化学教学,有利于初中教师把握教学难度,也有利于初高中的“接轨”教学,特别要重视“化学用语”的教学,运用“三重表征”的思维模式进行教学,厘清化学式、化学方程式等化学用语的涵义,尤其是微观粒子个数与宏观物质质量间的联系,为学生更高层次学好化学打好扎实基础。
5. 认真研读教材,防止糟粕误解导致意外
为了陈述需要,结合近几年的一些中考题改编为一题,如下:
例5:下列学生设计的有关金属活动性顺序判断的实验方案,可行的是( )
A.通过比较镁条、铜丝在空气中与氧气反应的难易程度判断镁、铜的金属活动性顺序
B.通过比较镁条、铁丝与同质盐酸反应的剧烈程度判断镁、铁的金属活动性顺序
C.通过观察铁丝、铜丝能否与盐酸反应判断铁、铜金属活动性顺序
D.通过观察铜与硫酸铝溶液能否反应判断铜、铝的金属活动性顺序
能通过比较金属与氧气反应的条件以及难易程度来排列金属的活动性顺序吗?能通过比较金属与盐酸、稀硫酸反应的剧烈程度来推断这些金属的活动性顺序吗?
宋心琦指出:“反应激烈程度和金属化学活动性没有必然的相关性。先入为主的错误认识,会对后继学习产生负面的影响。”[3]宋教授还通俗的以铁为代表物举例说明,“还原铁粉不仅在酸中能够迅速溶解,甚至在空气中可以自燃,改用质量相同的铁片或铁屑时,在相同的条件下就观察不到类似的现象。”[4]以此说明不能用剧烈程度来证明反映金属的化学活动性顺序。
为什么来自教学一线的教师会将金属与氧气、酸反应的激烈程度作为金属化学活动性顺序判断的依据呢?有教师说:“以前有许多试题就是用这样的理论来命题的。”这是事实,前几年此类的试题很多,如通过与酸反应的激烈程度来判断镁、锌、铁的活动性等,虽然现在正式教材中已经没有了,“但在坊间出版的教辅一类学习材料之中却屡见不鲜。”[5]
还有教师说:“教科书也是这样阐述的。”真的吗?让我们回到教材中仔细斟酌。“人教版”义务教育教科书初中化学(下册)[6]第9页,在“金属与氧气的反应”课题中,确实例举了镁、铝、铁、铜、金分别与氧气作用,从反应的条件、反应的难易与剧烈程度不同等角度实验或事实陈述,但在归纳时仅仅就金属的“活泼性”进行概括:“镁、铝比较活泼,铁、铜次之,金最不活泼。”而不是将这些金属的“活动性”进行排序。
在第10页“金属与盐酸、稀硫酸的反应”课题中,课本设计实验探究活动,将镁、锌、铁、铜分别与盐酸、稀硫酸反应,要求学生从能否反应进行观察,并比较反应的剧烈程度。但是教科书特别要求学生“根据反应时是否有氢气产生,将金属分为两类”,此小课题在总结时这样写道:“由上述探究可以得出,镁、锌、铁的金属活动性比铜的强,它们能置换出盐酸或稀硫酸中的氢。”可见教科书仅从“能否与酸发生反应”一个维度作为判断活动性顺序的依据。
在第11页“金属活动性顺序”课题中,教科书在铁钉与硫酸铜溶液反应的实验基础上,阐述“这是比较金属活动性的依据之一”,并在此“方法”指导下进行探究活动,完成铝丝与硫酸铜溶液、铜丝与硝酸银溶液、铜丝与硫酸铝溶液等实验,从能否发生反应的角度让学生推断金属的活动性顺序。
可见教材的阐述很严谨,并没有将金属与氧气反应难易、剧烈程度以及金属与酸反应的剧烈程度作为“金属活动性顺序”判断的依据,也就是说,若以此作为判断的依据是不科学的。
所以,教师应该对一些已成为“过去式”的习题进行认真甄别,谨慎使用一些教辅材料,去其糟粕,摄取精华,才能把握练习的有效性,提高教学科学性。教师还要认真研读教科书,对每个字每句话的解读分析要到位,千万不能囫囵吞枣地“误解”了教科书,防止先入为主的自身错误观念导致学生错误的知识建构。
三、结束语
由此可见,学生许多“意料之外”现象的发生症结源于教师,所以中考试题确实也在“拷问”教师,发现教师许多的教学行为以及观念上的不足,因此改变“意外”,教师责无旁贷。虽然我们应该“以标导学”,而不应该“以考导学”,但是从试题分析中问诊我们的教学的“病灶”十分重要,教师应该及时反省自我,更新教学理念,改革教学方法,提升导学的科学性,要能从已经亡羊的教训中寻找缘由,设法采取相应的“补牢”措施并付之于行动,才能面对中考“拷问”而问心无愧。
参考文献
[1] 教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012:6,12
[2] 肖红梅. 初中化学实验教学中低效行为的分析与对策[J]. 中学化学教学参考,2014,(3):8-11
[3][4][5]宋心琦. 关于改进作业设计的看法和建议之一[J].化学教学,2014,(9):7-12
[6] 王晶,郑长龙. 人民教育出版社,课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.义务教育教科书(下册)[M].北京:人民教育出版社,2012:9-11