2022年4月，教育部发布《教育部办公厅关于做好2022年中考命题工作的通知》，再次提到“到2024年实现中考省级统一命题”。这就要求教师在科学教学过程中，不仅要研究教材和学生，还要研究各地的中考科学试题，思考考什么、如何考，进而为科学教学指明方向。

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称新课标）提出要培养学生的核心素养，对学业水平考试提出导向性、科学性、规范性的命题原则，全面考察学生的科学观念、科学思维、探究实践和态度责任，命制具有情境性、开放性、综合性、探究性、表现性的试题^[1]。笔者认为试题的开放性是指试题能给予学生更加自由的发挥平台，能让不同思维层次的学生将自己的思维予以充分展现，提倡解题思维的多元化。开放性的试题具有一定的研讨性，是培养发散思维能力、分析能力和综合运用能力的最好的方法之一，同时体现新课标中培养学生核心素养的理念。试题的开放性不仅包括思维的开放性，同时也包括答案的开放性。由于客观性试题的答题方式相对固定且不能很好得呈现思维过程，所以客观性试题难以发挥试题开放性这一特征，而主观性试题通过过程开放、条件开放、结论开放^[2]等形式能有效地体现试题的开放性。化学是科学教学中重要的内容，本文将对近两年某地区中考科学试卷中的开放性化学试题进行分析，针对试题的开放性对两地的化学试题进行对比，从而对教师设计开放性化学教学活动提出建议，为迎接未来的省统考提供帮助。

一、试题的开放性分析

1.过程开放

过程开放是指解题的思维和方法不唯一，根据试题所给的条件和要求，提出不同的解决问题的方法，有利于考查学生思维的创造性和灵活性。

例1：久置的镁带表面会有一层灰黑色固体。为了测量久置镁带中金属镁的质量分数，同学们提出了两种实验方法：

物理方法：取一定质量的镁带，用砂纸打磨，除尽表面的灰黑色固体，根据剩余固体质量计算金属镁的质量分数。

化学方法：取一定质量的镁带，与足量的稀硫酸反应，根据测得生成气体的体积计算金属镁的质量分数。

（1）经讨论，同学们否定了物理方法。理由是：打磨过程中____________。

（2）常温常压下氢气密度已知，因此大家认为化学方法可行。

（老师提示：镁与稀硫酸反应放热；灰黑色固体除了氧化镁之外，还存在少量碱式碳酸镁【MgCO₃•Mg(OH)₂】，它与酸反应会产生CO₂气体；碱石灰是CaO和NaOH的混合物）

同学们从下列装置中选择合适的装置，组装并进行实验。

①图C、D虚线框内有一种测量体积的仪器(未画出)，该仪器是____________。

②完成该实验应选择的装置为______(填字母)。

③结合实验方法和选择的装置分析，会造成实验结果不准确的是______。

A. 加入稀硫酸不足，镁带有剩余

B. 装置气密性不好

C. 反应结束，立即读数

【参考答案】（1）镁会被磨掉   （2）①量筒（或量杯）   ②ABC   ③ABC

【分析讨论】本题的开放性体现在过程开放。将物质纯度的检测方法开放性地作为试题情境，使学生认识到解决问题的途径不是唯一的，而是利用所学知识多角度、多方法地解决问题，与此同时，学生需要运用所学知识检验方法的可行性与正确性，训练思维的全面性和灵活性。

例2：工业上常用碳酸镁矿石（主要成分是难溶于水的碳酸镁，杂质不溶于水也不与酸反应）与稀硫酸反应来制备硫酸镁。硫酸在不同温度时的溶解度如表所示。制备流程如图。

（1）用150千克溶质质量分数为98％的浓硫酸配制9.8％的稀硫酸，需要水______千克。

（2）小明模拟工业制备硫酸镁晶体，将碳酸镁矿石和稀硫酸充分反应后过滤，发现滤液中含有硫酸。为了测定所得滤液中硫酸镁和硫酸的质量比，他取少量滤液倒入烧杯，将溶质质量分数为10％的氢氧化钠溶液逐渐加入。除要知道实验前氢氧化钠溶液质量外，实验中还要通过测量获取哪两个数据，才可计算硫酸镁与硫酸的质量比？________________________。

（硫酸镁与氢氧化钠反应的化学方程式：MgSO₄+2NaOH=Mg(OH)₂↓+Na₂SO₄）

（3）小明将除去杂质后的滤液加热至90℃，得到硫酸镁浓溶液，继续加热，观察到晶体快速析出。其原因可能是________________________。

【参考答案】（1）1350

（2）刚出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量，不再出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量；刚出现沉淀时剩余氢氧化钠溶液的质量，氢氧化镁沉淀的质量(其它合理答案也可)

（3）继续加热温度升高，硫酸镁溶解度减小，且溶剂快速蒸发

【分析讨论】本题第（2）小题的开放性体现在过程开放。试题的答案不局限于机械化的记忆和试题提供的信息，答案开放度比较高，学生可以从多个方位、不同角度处理信息，得到不同的解题方案。虽然思维的起点和结果可能相同，但思维的过程可能不同。

2.条件开放

条件开放是指试题提供的条件不明确，从而导致解题的思维和方法不同。有利于考查学生思维的创造性和发散性。

例3．牙是人体口腔内的消化器官，而龋齿(俗称蛀牙)是青少年中发生率很高的牙病。

（1）下列龋齿形成的过程中，哪一环节会导致患者感觉到剧烈牙疼?______。

（2）使用含氟牙膏是预防龋齿的一种有效途径，但过量摄入氟化物，也会引起氟斑牙等疾病，因此在含氟牙膏上往往标明：六岁及以下儿童使用豌豆大小牙膏，在成人指导下刷牙。估测豌豆大小牙膏的体积约为______。  

A．0.3mm³   B．0.3cm³   C．0.3dm³   D．0.3m³

（3）含氟牙膏中摩擦剂的种类对氟化物能否有效预防龋齿有较大影响。假如某含氟牙膏中使用的摩擦剂分可能为碳酸钙、水合硅石（不溶于水且不与盐酸反应)中的一种或两种，而牙膏的其他成分均能溶于水且不与盐酸反应。请设计实验探究此牙膏中摩擦剂的成分。(写出实验思路即可)

【参考答案】32.（1）D   （2）B   （3）①取一定量的牙膏样品，加蒸馏水溶解  ②过滤，分离滤液与沉淀  ③取沉淀加过量盐酸，观察其溶解的情况：若全部溶解，则摩擦剂的成分是CaCO₃；若全部不溶解则摩擦剂的成分是水合硅石

【分析讨论】情境真实且贴近学生生活，能较好地引导学生关注生活中蕴含的科学原理，激发学生的学习兴趣。通过第（3）小题的设计以甄别学生分析理解能力和综合运用知识的能力。学生利用所学知识和试题提供的信息等进行合理的设计，较好地考察了学生获取信息、分析信息、应用知识的能力。

3.结论开放

结论开放是指在既定的条件下，没有固定答案或唯一结论。学生可以从不同角度、不同层面得出不同的答案，有利于考查学生思维的发散性、灵活性和广泛性^[3]。

例3：小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。

在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V₁毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V₂毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V₃毫升。

说明：①V₁、V₂、V₃都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。

②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。

③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。

（1）小明用气密性良好的注射器，获取V₁毫升教室内空气的具体操作是________________________________________________。

（2）实验测得教室内空气中氧气的体积分数为________________________。（用V₁、V₂、V₃表示）

（3）小明提出，注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收，从而影响实验结果。但老师指出，相比空气中的氧气含量，二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”，不是“主要因素”，可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”，请再举一例并指明次要因素。________________________

【参考答案】（1）在教室内，将注射器活塞推到底，再拉动活塞至刻度为V₁毫升处并密封

（2）

（3）测定CO和CO₂混合气体中CO₂的质量，将混合气体通入NaOH溶液，溶液增重的质量为CO₂的质量。在这个过程中，通过NaOH溶液的气体中混有水蒸气作为次要因素（其它合理答案也给分）

【分析讨论】本题从题型的选定和内容的设计上都具有开放性的特点，其开放程度是多层面的，有创造性的。第（3）小题没有固定的答案，对学生思维的广度和灵活度要求较高

二、试题的开放性对比

整份中考试卷包括选择题、填空题、实验探究题和解答题四类题型。其中实验探究题和解答题更能体现化学试题的开放性这一特征。

2021、2022年地区1中考科学化学试题题型分布（总分170）

2021、2022年地区2中考科学试题题型分布（总分160）

2021、2022年地区3中考科学试题题型分布（总分180）

对近两年的地区1-3中考科学试卷进行分析，笔者发现在实验探究题和解答题中，化学试题占总分比值最大的为地区2，地区1次之，地区3最小。从试题的开放性角度进行分析，发现地区3开放性试题占总分比值最大，开放性程度更强，对学生思维能力的要求更高，地区2次之，地区1化学试题开放性程度最弱。

三、教学的导向与建议

为了更好地迎接省统考，各地区的教师需要认真研究具有开放性的化学试题，在日常教学中要多培养学生思维的发散性、创造性和灵活性，提高学生的核心素养。在复习教学过程中教师需要思考如何设计开放性的教学情境来完成对核心知识的有效建构？如何从不同角度、不同层面运用所学知识和方法解决问题，实现知识的迁移和应用以促进学生核心素养的发展？接下去以《酸和碱复习》教学为例，积极引导学生从不同方向去思考、解决问题，充分激发学生的学习潜能，发展学生的思维能力，以期在提升初中化学教学质量和效果的同时,促进学生自主学习能力、思考能力、探究能力的全面发展^[3]。

1. 创设情境，知识建构

创设开放性情境：拯救马铃薯

初一同学发现他们班种的马铃薯出现植株茎杆软弱，容易倒伏，叶片边缘和尖端呈褐色，并逐渐焦枯的问题，你能解决这个问题吗？

结合我们学过生物的相关知识，出现这些症状的原因可能是这些马铃薯在生活中缺乏了含____________的无机盐，如果选择一种你认识的盐作为化肥的主要有效成分，你会选择_____________________________________________。

从上述钾肥中挑选一种你认为最好的钾肥，并说明你挑选的理由。

【参考答案】钾   KCl或KNO₃或K₂SO₄或K₂CO₃   KCl   KCl中钾元素的质量分数最大

实验室的KCl固体刚好已经使用完了，请设计一个能产生KCl的化学反应。（要求：试剂自选，用化学方程式表示）

【参考答案】KOH+HCl=KCl+H₂O；2KOH+MgCl₂=Mg(OH)₂↓+2KCl；2HCl+K₂CO₃=2KCl+CO₂↑+H₂O；K₂CO₃+CaCl₂=2KCl+CaCO₃↓等。

我们选择将KOH溶液加入到HCl溶液中，制得KCl溶液，将其浇到马铃薯植株上，结果发现马铃薯叶片发黑甚至脱落（图1）。

图1  发黑的马铃薯叶

猜测一下，可能是由于什么原因导致的？

（查阅资料：马铃薯处在pH小于6或者大于7的环境中会出现这一情况，KCl溶液为中性）

【参考答案】盐酸过量或氢氧化钾过量

探究制得溶液中溶质的成分

提出猜想：猜想一：____________    猜想二：____________

设计多种实验方案证明猜想。将实验用的试剂、实验现象及结论、化学方程式填入到表格中。

【参考答案】猜想一：KCl、HCl   猜想二：KCl、KOH   方案答案不唯一

已知现在需要10kg质量分数为0.745%KCl溶液，请分别计算需要的质量分数为2.8%的KOH溶液、3.65%的盐酸以及水的质量。

【参考答案】m_（KCl）=2kg   m_（HCl）=1kg   m_（H2O）=7kg

2. 迁移应用，素养融合

创设开放性情境：胃药的研发

最近，小明同学经常出现恶心、呕吐和反酸水等症状，你知道可能是什么原因造成的吗？

【参考答案】胃酸分泌过多

任务1：抗酸剂的选择

下列物质可否被选作胃药并说明理由

A 氢氧化钠   B 硫酸钠   C 氢氧化铜   D 氢氧化铝

E 碳酸氢钠   F 碳酸钙   G 碳酸钡   H 硝酸银

我们可以选择的是____________________________

【参考答案】DEF   能和盐酸（H⁺）反应，但又不会引起人体重金属中毒

任务2：药品用量的确定

正常情况下人的胃液的pH为0.8-1.5，相应含HCl的溶质质量分数标准值为0.2%-0.4%。经检查，小明同学胃液中HCl的质量分数为1.495%。（胃液的密度为1g/cm³）

（1）若小明同学的胃液总量为100ml，正常情况下胃液中HCl的质量范围是____________克，该患者至少要除去的HCl质量是______克。

（2）若要去除多余的盐酸要求病人每次服用两片胃药，请同学们选择上面可用的抗酸剂中的一种作为胃药的主要成分，请写出相应的化学方程式________________________，根据化学方程式计算需要在每片胃药中添加该种抗酸剂质量为______克。

【参考答案】（1）0.2-0.4    1.095    

（2）若选择Al(OH)₃，Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O    0.39g    

若选择NaHCO₃，NaHCO₃+HCl=NaCl+CO₂↑+H₂O    1.26g

若选择CaCO₃，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O    0.75g

【分析讨论】《酸和碱复习》教学设计极具开放性。“拯救马铃薯”情境体现了过程开放和条件开放。挑选钾肥时，学生根据所学知识列出所有的可能性，并一一进行分析。制取钾肥（KCl）时，回顾酸和碱、酸和盐、碱和盐、盐和盐的反应。施加钾肥时，引导学生分析马铃薯叶发黑的原因。由于条件不充分，因此解决问题的方法有多种可能性。本题鼓励学生开阔思路，大胆假设，敢于探究，设计不同的方案，既考察了酸和碱的化学性质，又考察了实验探究的基本步骤，这样的试题既具备开放性又具备探究性，利于培养学生的核心素养。“胃药的研发”情境体现了结论开放。将所学的知识原理转化为解决问题的综合实践能力和创新能力，使学生认识到治疗胃酸过多的物质不是唯一的，培养学生的发散性思维，增强学生学习的主动性。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部．义务教育科学课程标准（2022 年版）[M]．北京:北京师范大学出版社,2022．

[2]王晓丹.初中科学开放性试题教学的实践研究[J].新课程(中学),2019(03):18-22.

[3]许丽珍.探讨如何在初中化学开放性教学中培养学生自主能力[J].试题与研究,2021,No.1060(13):187-188.