论化学高考命题思想——真实性

论化学高考命题思想——真实性

倪娟　

（江苏省中小学教学研究室　南京　210013）

摘　要   从学生真实的认知水平、学生所获得的真实学习生活与学科知识在已有研究和应用领域的真实性之间的一致性关系，对真实性这一命题思想进行探讨，以促进考试与教学的双向协同发展。

关键词   化学高考命题　真实性 学生认知水平  学习生活

作为主要发挥甄别与选拔功能的化学高考来讲，因涉及到社会稳定这一关系，也为了避免分数统计资料的开放造成应试状况的进一步恶化，具体统计数据一般都不对外开放，研究者缺少数据，也就少有相关的深入研究、分析与反馈，造成高考对课程与教学的预设的导向作用不能得到有效发挥，也在很大程度上制约了命题质量的提高。统观相关研究，正面笼统的附和之文居多，批判性研究屈指可数。经验主义命题方式及落后的命题技术急需增加批判性研究以提高命题质量。同时，回顾三十年来国内化学高考方面的研究，从正面讲，倒有一个较为明显的进步，体现在从对个别试卷的某一试题及其答案的争议而发展为对命题真实性思想的提炼。本文拟就命题思想之真实性的具体内涵及相关事项展开论述，以供命题者及一线教师深入探讨，抛砖引玉，以期更好地促进考试与教学的协同发展。

1 真实性命题思想之已有研究

化学学科教育类刊物如《化学教育》专辟有“高考改革”栏目。从近三十年来的已有考试研究的文章来看，对高考试题及答案有误的质疑性研究逐渐增加，追求试题真实性的命题思想已有十来年。如，张振华、王玉常等指出试卷中有关法定计量单位使用的不科学之错，希望由高考对计量单位的正确使用和答案的严格要求反过来推动教材和教学中正确使用科学的计量单位。^[1][i][ii]王福重、刘怀乐等陆续撰文指出试题中某些错误之处，某些试题中描述的实验不具有可操作性，与真实实验不符。[iii][iv]彭国辉也指出了试题中出现某些技术性失误，如符号使用混乱，语言表述不当，计算题单位使用不当等。[v]史玉春曾评论通过梳理联系实际的试题属较高层次的题，为了编拟这类题，有时违反化学真实与科学规律，臆造杜撰。需要认真研究这类试题带来的负效应。[vi]面对试题答案的不够标准和一致，1996.01～1997.03期间开始有严宣申等专门对试题的解题研究。

随着试题数据错误或内容不符实验事实等问题被指出，有一些研究指出了试题的不切实际对教学实践产生的负面影响，试题的真实性成为高考命题思想渐为清晰。如娄延果指出了试题因人为命定不是一个实际问题，故而受人为因素的影响而与命题意图相悖，应要求在设计题给数据时，依照有效数字的运算规则，充分考虑其大小与误差，使题目严密、合理，达到有利于教学的目的。[vii]舒友忠指出一些高考试题都是理想化模式下的简化处理，提倡高考命题的创新思路是去理想化，追求化学的真实状况。可见，当时真实性命题思想已被关注，在命题实践中逐渐重视对问题在现实条件下的真实状况给予思考与分析。[viii]试题的真实性渐成为高考命题主要思想之一。刘江田认为：“所谓非真实性化学问题，是指那些人为编造的不符合化学学科特点和真实情况的问题。”以为“原创的真实性化学试题能减少考试的练习效应，有利于公平、客观地考查学生的学业水平和分析解决实际问题的能力，有效地遏制题海战术，引导化学教学全面落实化学课程目标。”[ix]确实，人为编造的假问题学生练习做得多了，会影响到学生对化学学科本质观的形成。但是，在这种真实性的追求之下高考化学命制的实际试题所起到的对教学实践的影响却并不如其所说的那样乐观。事实上既有其积极的一面，也有其意料之外的负面作用。

2  真实性命题思想之于教学的积极作用

命题思想之真实性并无明确严格的界定。在命题者或一线中学化学教师眼中，通常被约定俗成地理解为命制试题情境之真实性，或者是试题涉及知识点的科学性，也或者是化学知识在工业生产实践应用或科研中的真实性。在化学学习中，由于受学生认知能力和心理发展水平的限制，许多知识，尤其是抽象的化学概念和理论，人们通常不会安排在同一时段集中学习，而会分散在不同阶段的化学课程中螺旋式逐步进行，防止给学生认知和学习情感带来障碍，因而知识间紧密的衔接关系往往在教材中被打破。学生在高中阶段所学习获得的化学知识点有些内涵与外延会与大学后续学习不一致，我们称这些知识点为颠覆性知识，也有些是生成性知识点，即随着进一步学习，其内涵和外延会发生拓展，从而全面地掌握化学知识，形成科学认识。因此，对于生长性和颠覆性知识两种情况的教学处理本身是存在两难的。一不小心，要么，任意拔高了教学难度；要么，教了“不真实”的化学知识。

在真实性命题思想之下命制的真实性的试题，在一定程度上可以纠正以往教学中教给学生一些错误的不科学的或不完整的化学知识的固有教学问题；同时，可以引导教师关注学科知识的补充。教学如果围绕着学生的实验、学生的研究性学习等真实的学习生活（当然，很多时候教学现实中只有试题，没有实验、没有研究性学习体验）及化学在环境、生活、生产和科学技术方面的真实应用及真实的化学史，这样的教学是生动的，是能增加孩子对化学学习兴趣的。下面举三例说明。

2.1 引导教师注意：教材中描述说明的某些个别现象不代表一般规律

通常，某学段教材上提供的只是个别现象，不代表一般规律。某化学课本上曾经有一个这样的例子来说明分子之间有间隔，在一个玻璃容器中，加入约20mL水，向水中放入一个小糖块（冰糖块或砂糖块）。在容器外壁用铅笔沿液面画一条水平线。当糖块溶解后，观察并比较液面与水平线的高低，这个例子说明蔗糖在溶于水后会发生分子的扩散，还有个习题“20摄氏度，50mL无水乙醇与50mL水相溶的总体积小于100mL”（文献报道97mL也有报道说96.5mL），体积减小了3%，也说明分子之间有间隔。老师给出解释之后，学生们觉得似乎掌握了真理，并记忆很深刻——只要液体混合后，体积不可相加，而且混合后体积比混合前液体体积之和要小，因为分子之间有间隙。而且学生还会“顺势推理”出这样的结论：若物质的分子间隙越大（假设混合后不发生化学变化），则物质的体积比混合前体积之和越小。

这个推理和结论看似正确，实际上存在缺陷。假若认为溶质微粒与溶剂微粒是“互相填隙”的话，似乎所有的不同液体相互混合都会造成体积的缩小。可是有的却未必，如苯和甲苯互溶后，体积可以加合，50mL苯和50mL醋酸混合得101mL，这都不能用“分子存在空隙”解释。说明另有原因。我们知道：溶解前的微粒间作用力往往和溶解后的微粒间作用力不同（环境改变了）。多数情况下，溶质微粒和溶剂微粒间作用较强（相对于溶质与溶质的、溶剂与溶剂的微粒作用力），这样在一定程度上缩小了溶质、溶剂微粒间的距离，所以会有V液<V剂+V质。对于50mL苯和50mL醋酸混合得101mL，我们应当认为苯与醋酸间作用力小于苯与苯、醋酸与醋酸（大家不难想起醋酸中由于存在氢键而使醋酸被“压缩”），当醋酸遇到苯溶解时，氢键被削弱，从而体积膨胀了。故，讨论溶解时的体积效应时，应从作用力角度看待，不能一味“沉浸”在“分子间隙”的模式中。

化学教科书用词还是很严谨的，写的是说明而非证明。这个教材实验直观，而且显得有别于日常生活经验，给人印象深刻。但教师在使用教材时，其认识应当有以下三点。（1）溶解时微粒的作用形式很多，如：色散力、诱导力、取向力、溶剂合离子、氢键等；体积增减（多数下是减少）的幅度可以反映溶质溶剂微粒间作用与原来溶质与溶质间、溶剂与溶剂间作用的差别大小；（2）苯和甲苯互溶后，体积可以加和，说明苯和甲苯的作用力大小与苯分子间作用力大小相当，亦与甲苯分子间作用力大小相当；（3）当两种稀溶液混合时（溶剂相同），可近似认为V混合液=V液1+V液2。除此以外，教师在教学时要明白：第一、两种溶液混合体积比原来要大也说明了“分子存在空隙”。可以反证法理解，假如分子间没有空隙，混合的时候体积即应当严格符合简单相加的关系；第二、从逻辑上严格考虑，两种溶液混合体积比原来要大，只能说明混合后的物质分子间有空隙；两种溶液混合体积比原来要小，也只能说明原来的两种溶液至少一个分子间有空隙；第三、“分子存在空隙”，不能推出两种溶液混合体积比原来要小这一结论。

2.2 提醒教师避免：知识的阶段性呈现而导致学生掌握错误知识

通常，因学科教学的阶段性，许多原理性知识不作为高中阶段的教学要求。教学中呈现的知识有时会是局部的，递进性的，会回避一些深层次的解释，也就使得学生并不能彻底地理解概念，甚至某个阶段教学内容会在后一学段被颠覆，如果教师在给学生做的习题中不回避，反复为之，会让学生对错误知识掌握得十分牢固而影响以后的正确知识的输入。

比如，关于金属性与金属活动性的区别。通常，从一种金属能否把另一种金属从它的化合物的溶液中置换出来，可以比较出这两种金属的活动性强弱，这个是科学的判断依据。如Mg、Zn、Fe、Cu与盐酸和硫酸能否反应可反映金属的活动性：Mg、Zn、Fe的金属活动性比Cu强；但是，在实际教学中，经常有师生根据反应的剧烈程度Mg〉Zn〉Fe，就得出金属的活动性是Mg〉Zn〉Fe。甚至某些教材中也出现相应剧烈现象的插图来供学生判断金属的活动性。事实上，能否发生反应反映的是金属的热力学性质（本质属性）；反应的剧烈程度（速率）是动力学性质，会受到外界条件如接触面积、浓度等的影响。对真实性的追求，可以提醒教师注意金属性和金属活动性的区别与联系：金属性是指金属元素的原子在化学反应中，通常表现出失去电子成为阳离子的倾向。金属性的强弱通常用金属元素原子的最外层电子的电离能大小（气态原子失去电子成为气态阳离子时所需要的能量）来衡量。金属活动性是指反映金属在水溶液里形成水合离子倾向的大小，即反映金属在水溶液中发生氧化反应的难易，是以金属的标准电极电势为依据的。从能量角度来看，金属的标准电极电势除了与金属元素原子的电离能有关外，同时还与金属的升华能（固态单质变为气态原子时所需的能量）、水合能（金属阳离子与水化合时所放出的能量）等多种因素有关。一般来说，金属性强的元素，它的活动性也强，但也有不一致的情况。比如，钠的第一电离能比钙的第一电离能要小，因此，钠比钙容易失去最外层的一个电子，钠的金属性比钙强。而钙在水溶液中形成水合离子的倾向比钠大，即钙的标准电极电势比钠要负(标准电极电势越负，金属的活动性越强)，钙的金属活动性比钠强（K Ca Na Mg）。又如，银的第一电离能比铜的第一电离能要小，因此，银比铜容易失去最外层的一个电子，银的金属性比铜强。但是，铜在水溶液中形成水合离子的倾向比银大，即铜的标准电极电势比银要小（标准电极电势越小，金属的活动性越强），铜的金属活动性比银强(Cu Hg Ag Pt) 。

2.3 谨防教学僵化：强调教材的简化呈现的知识点而忽视真实变化的复杂性

课堂上学习化学的重点往往是能否反应及反应所需条件，而较少涉及实验真实情况的描述，许多实验过程的复杂性使得它并未成为高中阶段的教学要求。长此以往，教师自己也并不熟悉许多反应的真实过程。如，（2011年江苏卷16）以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃·6H₂O）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为        ；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为      （写化学式）。

2011年高考后，有许多中学教师质疑：学生不可能想到硫铁矿焙烧后有Fe²⁺。这个问题原因在哪里？分析原因，不能说跟教师自己的教学习惯问题无关。通常，中学教师会僵化地告诉学生硫铁矿和空气中氧气反应产生二氧化硫和三氧化二铁这一反应。事实上，硫铁矿又称黄铁矿，是生产硫酸的原料，其主要成分为FeS₂。850℃～900℃时，硫铁矿在纯净的氧气中煅烧，可能发生下列反应：① 3FeS₂＋8O₂→Fe₃O₄＋6SO₂ ② 4FeS₂＋11O₂→2Fe₂O₃＋8SO₂。氧气的作用是作为氧化剂，铁硫的价态升得越高消耗的氧就越多，当氧气量小时，反应更易按（1）式进行，铁转化为四氧化三铁。

可以讲，近年来江苏化学高考卷对新题型的尝试，特别是工业流程题的出现，其取材于经典的无机实验、成熟的制备原理、传统的工艺流程或最新科学研究，有效丰富支撑和拓展了原创题命制思路和具体设计，拓展命题视野。避免了试题的编制只在试题“纯技巧”边缘挣扎；避免了在试题的“题型互变”中打转；避免了在试题信息描述的隐蔽性上挖空心思。这个命题思路的突破是功不可没的。同时，我们按教育认知心理学角度而言，真实的或模拟真实的问题情境可以克服学习内容的抽象性，促进理解和记忆的保持，有利于学习的强化和迁移，拉近学生在校学习与今后社会实践活动的距离。试题真实性的重要作用可见一斑。为此，我们也可以此来引导化学教学回归真实生活，由生活观念即便是错误的生活观念引入教学，在分析真实问题中形成新的化学学科观念。[x]

近年，江苏的中学化学教师经常跟笔者诉苦说真的不知道哪些知识是真实的，哪些是不真实的。说明真实性命题思想已引起我省教师的重视，在熟悉和分析试题相关命制技术时，也必然会促使其对化学学科知识的进一步研究，产生拓展学科知识的需要。这应当是积极的一面。同时，真实性也面临着许多现实拷问。

3真实性命题思想必须要回答的几个问题

凡在学科知识角度或社会化工实际生产领域相一致的题目就是真实的，而非真实性问题约定俗成地理解就是错误的知识或错误的情境，也就是不科学、不真实的。通常，真实性几乎就等同于科学性，这一思想在命题时受到的重视可以想见。因此，凡不真实问题被命题者告知教师是高考永远不会考的试题。教师也就需要仔细研究、深度判别平时使用的习题，有哪些是与真实性这一命题思想相违背的，是肯定不考的试题。也即研究和明白哪些东西是不需要讲的。希望通过在化学课堂上讲科学的、真实的、有用的化学。教师不仅要知道讲什么，还要知道不讲什么，由此减轻学生的课业负担。[xi]但是，按上述对真实性的理解，必然可以进行以下追问：真实性如果指的对学科知识或化工生产实践的真实性，那么，如何与教学实践的真实性适切？学科知识的真实性如何与学生真实的认知水平相一致？又如何与学生的学习生活的真实性相匹配？也即，当学科知识的真实性追求遇上学科教学的阶段性、学生认知水平发展的阶段性以及学校教与学现实生活的真实性时，究竟谁成为可能的真实？应该如何面对这多元的真实？对于以上问题，真实性命题思想必须面对。

就考试与评价的角度而言，一份试卷最基本的要求是要有较高的信度和效度，必要的区分度和适当的难度。高考作为外部评价，这四“度”为命题最基本要求，说是四项基本原则也不为过。这是保证实现公平选拔功能最必须的技术要求。通常，有效的学习成绩测试要求有一套相应的题目来测量预期的学习结果，即当考学生之所学。命题者必须消除一切障碍，防止出现学过相关知识的群体无法对题目作出回应的情况，也应该清除一切可能让没有学过相关知识的群体作出正确答案的提示。也许命题者及部分老师会讲江苏的高考反正是分等级设置的，无论多难，好差都会区别开来的。殊不知，局部试题过难或过易的试卷虽也有一定的整体区分度，但事实上已失去必要的信度和效度，失去了对学生学习成绩判定的最起码的公平性。

命题思想之真实性追求也必须在上述四“度”满足之下谈其适切性和必要性。要符合四项基本原则，真实性必须要考虑与学科教学的阶段性相一致，与学生学习生活的现状相一致。如果因为追求真实性，影响了试卷较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度，那么，这种真实性实为不可取，只会给教学添烦恼。

笔者借助岗位的方便，做了一个相关问题的大面积的网上调查，教师们反应的实情是，命题思想之真实性纯属于理想状况。与考生的学习现状、与教学的真实状况有着极大的不一致。现在化学课程与课标提倡真实的化学、实验的化学与有用的化学，高考命题在向这一方向努力。但学生实际可以获得的学习恰恰不是朝这个方向在努力，学生比以往更是关在校园内或家庭内（考试、安全与经济因素使然），做大量的纸上画出来的化学化工流程试题，在试题中学习社会化的所谓真实的化学。还有多少学校让学生参观工厂、农村以及见习呢？就连实验室也很少进，加上江苏现在“三门算分”的高招方案下，更难抽出课时外出参观化工厂。所以命题人员的化工工艺流程的试题及其理念，对绝大部分中学生而言，只能像读“天书”一般。这些试题似乎在追求真实方面和试题创新方面已逐渐成熟，仔细一想，合适的考试对象应该是化工厂技术人员。笔者倒认为老师们的这个判断实在是很合理。说明了在追求学科知识真实性的同时，忽略了它与学生实际获得的学习生活、学生认知水平、教学的阶段性之间的适切性思考。

第一，与学生学习生活的不适切。当前来讲，化学化工实际生产中所涉及的惯用的操作名称及流程等跟今天之课堂依然相距甚远，即便我们的教学克服了纸上谈兵，按课程标准的要求进行实验教学，仍然解决不了江苏高考压轴常用的工业流程工业制备试题，这样对孩子们学习好化学对教学能起到正面的促进作用吗？还是会削弱教师正常的教学自信和学生对化学学习的自信？甚至有许多一线教师讲，这些试题考查课堂实验的要求与工业生产实际之间本来就不完全对应。真实的化工生产流程跟真实的课堂教学并不一致，如此，命题所主张的真实性必会遭到课堂教学真实性的质疑。命题应当围绕着学生的实验、学生的研究性学习及化学在环境、生活、生产和科学技术方面的应用及化学史中提炼素材，同时要关注到学生真实获得的学习生活，不能只关注到化学学科发展的真实及与外界生活的真实应用而不理会当下学生的真实学习生活。

第二，与学生认识水平、学科教学阶段性的不适切。试题借助基本的化学反应原理测试考生对化学知识、反应过程深度理解、思考的能力，培养考生实事求是的科学态度，这首先要求我们的试题具有真实性和科学性，但必须同时考虑与教育阶段性、教学实践可操作性相一致。化工流程用语跟中学化学实验专用名词之间都不一致，提出的新情境要求学生有相当的想象能力，或者就是考验教师在模拟试题中能否命制出类似题。学生读那样的情境是很困难的，命题者是把现成的成熟的工业制备等流程应用来出题，并不了解学生的习惯思维，能力要求过高了。比如：对铁离子的检验，用氢氧根离子可行吗？铁离子的颜色是棕黄色的吗？在中学阶段要把这些问题说清楚，自然就增大了学科教学的难度。会越考越难，越教越深，以至积重难返。

　　第三，命题者以为的真实性本身也具有相对性。科学知识是暂时的，不是固定不变的。比如：向Mg²⁺和Al³⁺溶液中加NaOH溶液图像问题，按真实性要求，命题者会认为在现实中这两种离子不可能混合，这种试题纯粹是为考学生而编

拟的不真实的试题。那么，有教师对真实性就很不能接受，原因主要有二个，一是当下教与学中使用的习题大量是这类人为编制题，在高中教学阶段，为了让学生理解某个知识点而配备的相应简化的习题，虽然不真实，却有利于学生掌握该阶段的知识点。二是即便是江苏高考在命题真实性上也不存在绝对的真实。比如：江苏卷——20题（14分），氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。……(3)H₂O的热分解也可得到H₂，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如右图所示。图中A、B表示的物质依次是   。

思考本问题以新能源为背景涉及H₂O的热分解，高温下水分解体系中气体成分比较复杂。学生思维通常会有以下质疑：A、B表示的物质有没有其他形式？有没有可能是形成包含氢气和氧气的离解水反应混合物呢？有没有可能形成带正电荷的离子呢？即使图中给出了A、B纵坐标量的关系，此种情况也不能说没有。因此，有的学生想到了答案却不敢轻易的填写出来。也就是说学生在中学认知水平上无法确认。即考试为追求真实性而脱离了教学实际和现实平常生活，对于某些化学研究工作者可能会在特定的超高温条件下研究这些可能，对于一般人而言，5000-6000度以上谈何容易，材料、设备一般条件的满足很困难。从这点上看试题似乎也违背了与现实生活的密切联系，过于理想状态了。也可以反映出为命题而命题，以为研究中出现便是真实，殊不知，真实的内涵相当的丰富。

　　综上，科学的不一定是真实的，真实的不一定是科学的，不科学的并不等于不真实的；因此，真实性并不对等于科学性。真实性是学科的真实还是学生学与教师教的真实，真实性是有条件的。对某些人的真实并不等于对所有人的真实。某些场景的真实性并非在任何场境下都真实，并非在任何时间都真实。在追求真实性的同时，一定要统筹兼顾：学科知识、学生认知水平与学校教与学的现实状况。