初中化学框图型推断题价值与命题策略

龚国祥

摘要：框图型推断题是中考学业水平测试青睐的一种题型。查阅文献发现，大多数文献都是该题型教学、解题策略研究，缺少命题策略研究。框图型推断题流程图形设计策略，流程图中物质设计策略，流程图中物质个数、反应个数、问题设计策略，流程图中嵌入新物质新信息设计策略，流程图中字母设计策略都是需要命题者关注的问题。框图型推断题设计的优劣直接关系到水平性、选拔性考试的效能。

关键词：推断题;框图型;命题;策略

文章编号：1008-0546（2019）05-0061-04

中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.05.019

一、问题提出

化学框图型推断题是初中化学的一种重要题型，2018年江苏省无锡、镇江、南京、南通、徐州5市在化学中考升学与毕业考试使用了这种题型考查。用此类题型城市的中考命题者主要是以各市“考试说明”、“初中化学课程标准”为依据，以化学教材为载体，以一定的背景知识为基础结合元素化合物转化关系命题。学生逻辑推理与形象思维差，知识储存无序提取困难是试题得分率低的重要原因，但还有一类原因是试题设计不合理、不科学。在中国知网上以关键词“无机、推断题”检索文献可知，共有文献14篇（含一篇硕士论文）。这些研究文章大多数是教学应对策略与解题策略研究，没有对框图型推断题命题策略和试题价值展开探讨。了解框图型推断题价值，研究试题的命题策略，科学命制试题，就显得比较重要。

二、框图型推断题定义与作用

1.框图型推断题定义

推断，就是推理判断。所谓推理，是由已知的判断推出另一个判断的思维形式。而判断则是运用概念对客观事物之间的关系有所肯定或有所否定的思维形式。

框图型：用方框图或其他简明符号表示物质相互之间转化关系。

框图型推断题主要由题干叙述、框图（或信息）和问题三部分组成。解题的思维过程是根据题干提供的信息，激活框图中一些节点，运用已经学习过的物质转化关系的经验，进行反复推理验证框图中节点，进行肯定与否定，从而得出符合题干的物质与物质之间的转化关系。

2.框图型推断题价值

化学物质的特征、化学物质的特征反应是化学这门自然学科的知识基础。物质之间能相互转化、物质之间相互转化关系是人们改造物质世界的重要基础。人们为了自己美好生活，利用物质之间转化关系，以自然界已有物质为基础创造新物质或者按自己需要创造新物质，这种变化观念是化学核心素养，也是化学这门自然科学的重要应用。

如工业生产硝酸铵流程图：

如果把实际生产的工业流程图中框图内化学物质改用字母表示，这就变成了初中化学试题框图型推断题。笔者认为，化学框图型推断题价值就是培养学生物质变化观念与物质的转化观。当然，解答化学框图型推断题或者进行化学框图题训练也有利于初中学生对于化学物质反应与转化关系的理解与掌握。

三、框图型化学推断题设计策略

有研究表明化学习题编制要做到符合价值统一原则、系统性原则、便利教学原则、激励性原则。框图型化学推断题作为初中升学选拔考试的一种重要题型，笔者认为编制这类习题时价值统一原则和激励性原则显得尤为重要。价值统一原则：初中化学作为化学学习起始阶段和启蒙阶段，做到学科价值、社会价值和人文價值统一，习题让学生觉得不是简单知识堆砌，要学有所用，提高知识在解决实际问题中可接近性，学生认识到化学实际价值，化学不是停留在书本“游戏”;激励性原则：习题的难度要适度，放缓坡度可以让各类学生都有成功的机会，不因“台阶”过高而扼杀学生兴趣，使学生产生畏难化学学习的情绪。基于以上原则下面重点讨论一下框图型推断题设计策略。

1.流程中流程图形的设计

以自然界已有的物质为原料，按照一定的目的去生产与创造新物质。一般的流程是从原料出发，然后选择物质之间转化的主要反应，最后得到目标产物。物质转化一般采用主线流程式，转化过程中尽量减少副产物，有效中间体物质转化率越大越好。流程图图形设计最好采用主线流程式，不宜采用闭合循环式。初中化学框图型推断题图形设计应重视价值统一性原则，让学生觉得不是简单知识堆砌，要学有所用。以下面的两道试题说明。

（2018年南通市中考题6分）下图A→K分别代表初中化学的常见物质。已知A、C两物质组成元素相同;G溶液为某物质的稀溶液，G的浓溶液能使小木棍变黑。图中部分生成物未标出。

（3）写出实验室制取D的另一种反应的化学方程式：__。

2018年南通市中考题框图题的图形设计符合物质转化的主线流程式，以转化过程中主要物质为转化主线，考查物质相互转化，难度适合，符合命题价值统一性原则与激励性原则。

（2018年某市一模题1下图中的A～I表示几种初中化学常见的物质，其中A、B、c属于单质，D、E、F属于氧化物。B供给动植物呼吸;F是铁锈的主要成分;G俗称纯碱;H和I能发生中和反应。图中“一”表示两端的物质间能发生化学反应;“→”表示物质间存在转化关系;部分反应物、生成物或反应条件已略去（设问略去）。

南通市试题推断流程图形中有12种物质，7个化学反应。某市模拟题九宫格图形中有9种物质，12个化学反应。与南通题相比某市模拟题考查了较多化学反应和物质的转化关系，思维容量大难度大，这样图形设计虽然对称美观，但忽视了习题激励性原则，在较短时间内学生很难解答。二氧化碳转化成水、氧化铁转化成水不符合框图型推断题对于化学物质转化实际价值与学科价值的要求。该题仅是一种游戏，不是一道好题。

2.流程中转化物质的设计

从改造自然的角度来说，化学物质的转化主要是从原料物到目标产物转化。框图型推断题中设计转化的物质，也应该是相关元素主反应物、主生成物或者是特征的反应物或生成物，不应该在推断的过程中将副产物或非特征生成物设计成框图内需要推断的物质。主反应物与主生成物设计促进学生认识与关注有效物质的转化，促进学生重视物质转化的效率，树立绿色化学的概念，化学转化中原子经济的意识。

仍然以2018年南通市中考题与某市一模题为例说明。2018年南通题中双氧水分解反应产生氧气，氧气与铜反应生成氧化铜，生成的氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，生成的硫酸铜与铁置换反应，都是围绕着主要物质铜，以主反应与主要生成物质设计成框图题中的字母。某市一模题为了追求习题对称和思维容量，D→E、F→E、E→H这三个反应主要转化元素是C、Fe、ca，但框图设计E物质却是H2O3，因为只有水才能沟通所有化学反应，符合图形转化，但这样设计不符合物质转化的一般思维逻辑，考查反应的副产物或者是非特征物，这样习题解答起来困难，违背了习题设计的价值统一性原则，仅是为了考查反应而考查，不提倡这样的设计。

3.流程图中物质个数、化学反应个数、设问设置

（2018年镇江市中考题6分）下图为某些物质间的转化关系。甲、乙、丙均为气体，乙有刺激性气味，丁是应用最广泛的金属。A是大理石的主要成分，G是一种化肥，H为红棕色固体。部分反应物和生成物已.略去。

（1）化学式：B___，F___。

（2）自然界中，甲和D反应产生一种供呼吸的气体，该反应名称为___。

（3）反应①、②的化学方程式为：①___;②___。

（4）由反应②可知，在农业上施用G时应注意___。

（2018年南京市中考题6分）图中A～M是初中化学常见的物质，且分别由H、c、O、Na、s、cl、K、Fe中一种或几种元素组成。B、c、E、F、M均由两种元素组成，B中两种元素质量之比为7：3。固态E叫做“干冰”;A、D、H均由三种元素组成，H在实验室可用于制取氧气;G是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一。图中“一”表示两端的物质间能发生化学反应;“一”表示物质间存在转化关系;部分反应物、生成物或反应条件已略去。

从2018年中考题统计表格看，对于框图型推断题命题时物质的种类，由于考试分值与考试时间限制，不能太多太复杂，最好能控制在10个左右。框图内物质之间反应越多，试卷的难度越大，物质之间反应个数应控制应在10个以下，物质多反应少试题难度就可以下降。初中框图型推断题设问可以考查内容是物质化学式的书写，特征化学反应化学方程式的书寫，也可考查物质的名称、物质的用途等等。

4.流程中新信息、新物质的设计

初中化学框图型推断题为了甄别学生，试题具有选拔的功能。为了考查学生的推理判断力，常常在推断题中嵌入学生陌生的物质。这些陌生的物质是学生学习过程中没有学习过、接触过的，这实际上也符合习题编制的系统性原则。习题也是教科书一部分，承担知识的传递与活化，教科书中没有出现在习题中出现也是一种学习过程。这些陌生物质或者叫做“新物质”在习题中嵌入不能突兀，学生可以综合运用自己的能力，所学元素化合物知识，采用层层剥笋式推理，能够在较短的时间内得出结果，毕竟框图型推断题的赋分在整张化学试卷中有限，不能耗时过长。

（2017年无锡市6分）A、D、E、F为氧化物，B、c为单质，c不能与稀硫酸反应。除F外都是初中化学中常见的物质。F与A的组成元素相同，各元素均呈现常见的化合价，F的相对分子质量为144。在一定条件下，它们的转化关系如图6所示。

试回答下列问题：

（1）物质F的化学式是___。

（2）反应①属于___反应（填基本反应类型）。

（3）反应④____（填“放出”或“吸收”）热量。

（4）写出反应②化学方程式：___。

写出反应③化学方程式：___。

F是学生没有见过的陌生物质，嵌入是为了考查学生推理能力。从题干给出的节点信息结合已有经验可以推出A为CuO。F与A的组成元素相同，各元素均呈现常见的化合价，所以F的组成元素是cu和0，各元素都是常见的化合价：O为-2价，cu为+2价或+1价。根据F相对分子质量为144，结合元素化合价进行推理得出F为Cu2O。该题既考查了学生推理能力，又不是太复杂，符合考试要求。

5.流程中字母使用

流程图中未知物质常用大写英文字母表示，化学元素符号也用大写英文字母表示。大写英文字母c、F、K、O、P、s、w等代表初中常见元素碳、氟、钾、氧、磷、硫、钨。在流程图中使用上述字母，会引起未知物质与推断元素的误读，最好能避免。研究江苏省5市中考题命题看，目前这个问题没有引起重视。

四、框图型推断题赏析

（原创）某物质A是一种绿色增氧剂，它由两种元素组成，A相对分子质量为72。B为常温下的无色液体，c常用于改良酸性土壤，E是常见气体单质，D、H水溶液呈碱性，反应②常用于制备烧碱，G是一种常见的酸，J是常用气肥，K是日用调味剂。则

（1）B的化学式为___。

（2）A的化学式为____。

（3）写出反应①的化学方程式____。

该题符合物质转化的主要流程，未知物和未知反应推理严密，很好地培养学生接受信息、使用信息及逻辑推理能力。物质种类11种、化学反应4个，数量适中。新物质CaO2学生从题中获得信息，可以推理解答，该题适合进行选拔性考试。

测试是一种教育测量手段，初中化学毕业升学考试既是衡量学生是否达到毕业标准的主要依据，也是高中阶段学校招生的重要依据之一，兼有水平测试与选拔测试两项功能。框图型推断题要注意命题科学性，注意符合考试说明与课程标准，不出现科学性错误，符合化学学科要求，不主观臆造增加难度;注意创新性与公平性，试题素材和解答要求对所有学生公平，力求联系学生的生活经验和社会实际。框图型推断题命题不要让不科学的命题影响了试题功能，给学生带来学习负担。