探讨化学综合试题的构建 (转)

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探讨化学综合试题的构建 (转)

公主 马老师

发布日期:2008-12-19 13:37:50


众所周知,由于现代科技的迅猛发展,不断地产生一些边缘学科、交叉学科和综合学科。以化学学科为例,形成了生物化学、环境化学、材料化学、海洋化学等新的学科分支。为适应这种变化,需培养具有创新精神的综合性新型人才。教育部从2000年开始在江、浙、吉等省实施“3+综合”高考模式的改革试点,并从2001年起,在全国范围内逐步推开。所谓“综合”,从知识内容看,有两层意义,一是学科内知识的综合;二是学科间知识的综合。目前,全国实施的“3+综合”主要是指“小综合”,即理化生构成的“理科综合”和政史地构成的“文科综合”。下面从化学学科角度浅析一下构建综合试题的特点,供大家参考。

一、学科内综合试题的构建

化学学科内的综合考查,历年来的化学高考试题已得到充分体现。特别是近年来,对化学学科的考查经历了从注重考查化学的基本知识、基本技能,到考查知识+能力,再过渡到考查知识+能力+素质等三个发展阶段。在这三个发展阶段中,试题最明显的特征变化有三点:一是化学高考试题中,新信息试题明显增多,充分考查了考生的能力品质;二是与生产、生活、新科技等有密切联系的试题明显增多,体现了化学学科与科学、技术、社会(简称STS)的有机联系;三是题量减少,但试题学科内知识的综合性增强,让学生有时间进行思考,从而达到区分学生的思维层次。从近年高考化学试题的构成特点分析,主要有以下几种形式:

1.常规性试题:这部分试题主要涉及化学学科的重点知识和难点知识。主要考查学生的化学知识的掌握理解情况。知识内容分布在基本概念、基本理论、化学实验等各部分。

2.新信息试题:此类试题主要特点是给予材料(即新信息),让考生回答问题。它能充分考查学生的自学能力、知识的迁移能力和分析问题的能力。解题的主要环节为:自学(理解新知识)→联想(联系旧知识)→迁移(应用新知识)→解答(解决新问题)

3.开放性试题:对“开放”有两种理解:一指试题知识内容的“开放”;二指试题解答的“开放”。试题解答的“开放”指试题答案不唯一或试题条件有缺陷,需要补充条件进行讨论;这种试题我个人理解把它称之为探究性试题可能会更准确,它能充分考查学生的思维品质和创新能力,符合创新教育的要求,但由于试题结果的不唯一性,不便于评分,故在近年来的高考试题中出现较少。我这里所说的开放性试题主要指前者,即试题知识内容的“开放”。此类试题主要特点是走出化学学科知识范围,与科学、技术、社会等广泛联系。它与学科间的综合试题有区别,这类试题是运用化学视角去解释或解决一些与生产、生活、社会等方面有关的“化学问题”。

4.综合性试题:指化学学科内各知识块之间形成的综合性试题。此类试题涉及的化学知识点较多,综合性较强,思维难度较大。能充分考查考生的化学基础掌握情况和分析问题解决问题的能力水平。

二、学科间综合试题的构建

人类面对的自然环境、生活环境和社会环境都具有多样性、复杂性和综合性。因此,必然会存在学科间的综合问题,这类问题不是单一学科知识能够解决或能解释清楚的,需要运用多学科的知识内容来加以解决,涉及各学科知识的交叉和渗透。这种综合问题的测试题主要有以下三种形式:

1.递进设问型



此类综合试题的设计,问题材料来源广泛,但总是性质比较单一,内容大多围绕一个特定范围展开;试题设问由易到难、由浅入深,呈渐进形式;问题解答需多学科支持。

2.发散包容型



如上所示,此类试题涉及问题的性质比较复杂,牵涉多方面因素。分析解释这类问题也需要多学科内容支持,但问题的设计是在同一平面上,从不同角度、不同侧面、不同学科加以考查。在这里,学科之间是一种系统包容并列关系。

3.有机结合型

针对有些涉及面广、事件成因复杂的综合问题,在对这些问题的分析解答中,需各学科知识内容有机结合才能加以完满解决或解释。在这种试题中,各学科知识不是一种并列关系,是一种需要关系。学科知识只是对所设问题解决提供一种理论支持。学生在全面系统地分析和解释这些问题时会涉及学科之间的交叉、渗透与综合,是一种真正意义上的学科间知识综合考查。

综合性试题背景材料来源广泛,可取材于社会重大的真实的或模拟真实的事件进行适当简化处理的课题;或取材于新兴的边缘学科、交叉学科和综合学科领域;或取材于最新的、最有挑战性的新技术背景材料等等。从化学学科角度构建综合试题的领域有:

1.以科技信息构建综合试题
2.以生活常识构建综合试题
3.以环保热点构建综合试题
4.以能量能源构建综合试题
5.以学科实验构建综合试题
6.以实物模型构建综合试题
7.以生命健康构建综合试题等等。

三、典型题例

1.学科内综合题例说明(略)
2.学科间综合题例说明
题1.1956年李政道和杨振宁提出在弱相互作用中宇称不守恒,并由吴健雄用放射源进行了实验验证。次年,李、杨二人为此获得诺贝尔物理奖。的衰变方程是

其中νe是反中微子,它的电荷为零,静止质量可认为是零。
(1)Co与Fe同周期,它应在周期表的第______周期,的核外电子数为______。在上述衰变方程中,衰变产物的质量数A是______,核电荷数Z是______。
(2)在衰变前核静止,根据云室照片可以看出,衰变产物Ni和的运动径迹不在一条直线上。如果认为衰变产物只有Ni和,那么衰变过程将违背______守恒定律。
(3)无水CoCl2为深蓝色,吸水后变为粉红色的水合物,水合物受热后又变成无水CoCl2,故常在实验室中用作吸湿剂和空气湿度指示剂。
CoCl2 + xH2O = CoCl2·xH2O
深蓝色    粉红色
现有无水CoCl2 65g,吸水后变成CoCl2·xH2O 119g,水合物中x的值是______。
(4)Co是典型的γ放射源,可用于作物诱变育种。我国应用该方法培育出了许多农作物新品种,如棉花高产品种“鲁棉1号”,年种植面积曾达到3000万亩,在我国自己培育的棉花品种中栽培面积最大。γ射线处理作物后主要引______,从而产生可遗传的变异。除γ射线外,用于人工诱变的其他理化因素还有______、______、______、______和______。
(2000年江、浙、吉高考理科综合试题第23题)
说明:此题属发散包容性综合性试题,试题知识内容涉及理、化、生三科内容,在钴衰变方程这个材料背景下,共设四个问题。这些设问是一种平面发散关系,相互独立,应用各学科知识即能解决。第1,3问属化学;第2问属物理;第4问属生物;答案(略)。
题2.吸烟有害健康。医学研究表明,肺癌、心脑血管病、冠心病等25种危及生命和健康的疾病,都与吸烟有关。全世界每年有400万人因吸烟而死亡。烟草不完全燃烧产生的一氧化碳被吸进肺里跟血液中的血红蛋白(用Hb表示)化合,发生下述反应:CO + Hb·O2=O2 + Hb·CO。实验表明,Hb·CO的浓度即使只有Hb·O2浓度的2%,也足以使人的智力受损。
当空气中的CO浓度达到50ppm以上,人体就会感到缺氧、胸闷,此时血液中羰基血红蛋白(Hb·CO)达到10%,通常人肺的血液中O2的溶解度达到1.6×10-6mol/L。而其中血红蛋白的浓度稳定在8×10-6mol/L,而当过多的血红蛋白与一氧化碳结合后,就会因窒息而引起死亡。
请回答下列问题:
1.CO分子与血红蛋白分子是通过什么化学键结合成Hb·CO分子的?
2.人体呼吸过程有四个环节,它们分别是①______;②______;③______;④______。
一氧化碳中毒是呼吸过程中的哪个环节发生了障碍?______
3.上述反应所表示的化学、生物学意义是什么?
4.设速率常数k = 2.1×106dm3·mol-1·s-1(37℃),求氧血红蛋白Hb·O2的生成速率。
5.在一氧化碳中毒情况下,需要将Hb·O2生成速率提高到1.1×10-6mol·dm-3·s-1
①假设血液中的血红蛋白浓度是恒定的,计算所需氧的浓度。
②假设血液中的氧浓度与进入肺的氧分压成正比,试提出一个实际可行的解决问题的方案。
说明:这是一道化学与生物、数学等相互渗透的综合能力测试题。它以“吸烟”这一有损健康的社会问题为背景材料,将知识有机地结合在一起进行考查。
答案:1.配位键;2.肺的通气;肺的泡内气体交换;氧气在血液中的运输;组织内的气体交换;一氧化碳中毒是呼吸过程中第三环节发生障碍;3.一氧化碳与血红蛋白的结合力比氧的结合力大200倍,而且结合后不易分离。当一氧化碳吸进肺里立即发生CO + Hb·O2 = O2 + Hb·CO的反应,使血红蛋白推动与氧结合的能力,造成机体严重缺氧,导致心、脑功能障碍而危及人的生命。同时,由于该反应为可逆反应,从化学平衡移动原理看,CO中毒的急救最好方法是输氧。4题答案:2.668×10-5mol·dm-3·s-1 5题答案:① 6.55×10-6mol·dm-3 ② 高压富氧呼吸。

参考文献

1 施华.“3+X”高考综合理科试题命题探微.化学教育,2000,(4):17~19
2 吴伟丰.理科综合能力测试题中的学科关系.试题研究高中化学,2000,(23):1~2
3 袁君强.浅析理科综合试题的构建特点.试题研究高中化学,2000,(23):2~4