美国ACT科学试题对新高考背景下化学教学的启发

陈颖

ACT（American College Test）被稱为“美国高考”，它既是美国大学的入学条件之一，又是大学发放奖学金的主要依据之一及对学生综合能力的测试标准。和SAT不同，ACT考试更强调考生对课程知识的掌握，同时也着重于对考生独立思考和判断能力的测试。ACT考试分为四个部分：文章改错（English），数学（Math），阅读（Reading）和科学推理（Science Reasoning）。另外，作文为选考。ACT科学试题主要以物理、化学、生物学、地质学、环境科学等理科知识为背景，文章的内容可以是实验的统计数据，可以是对一个现象的各种科学理论的解释。其中的化学知识背景包括原子理论、无机化学、化学键、反应速率、溶液、电化学、有机化学、生物化学等等。以下这道ACT科学真题以化学中的酸碱指示剂为背景，其题目选摘如下：

酸碱指示剂是指在不同的PH范围内显示不同颜色的化合物，有学生用点滴板和pH不同的无色溶液研究了五种不同的酸碱指示剂。

实验1：学生在点滴板的第一列的五个凹孔中滴加了pH=0的溶液，在第二列中滴加pH=1的溶液，第三列滴加pH=2的溶液，直到PH=7。然后，他们将五种指示剂滴到每一列的五个凹孔内，其中呈现出不同的颜色，如下表所示：

问题1：根据对点滴板的描述，空的点滴板最可能是什么颜色（   ）

A.黑     B. 蓝     C. 红     D. 白

问题2：一个化学家有pH=1和pH=6的两种溶液，根据实验1，indigo carmine可用于区分这两种溶液吗？

A.不能，indigo carmine在pH=1和pH=6时都是蓝色的

B.不能，indigo carmine在pH=1时是蓝色的，pH=6时是黄色的

C.可以，indigo carmine在pH=1和pH=6时都是蓝色的

D.可以，indigo carmine在pH=1时是蓝色的，pH=6时是黄色的

该试题以化学知识为背景，考察学生从图表中得出信息，并进行分析、概括、推理的能力，其对化学知识的要求不高，但对学生应用化学知识，设计实验，分析问题，解决问题的能力要求较高。

这与中国新高考背景下化学试题的改革方向是相契合的，化学作为六选三科目之一，学校的化学课程在新的教学大纲的指导下将变得较为基础和简单，但对有志于从事环境、制药等与化学相关专业的学生来说，在高中阶段需要培养化学课题的研究兴趣和能力，而不需要把大量时间花费在攻克难繁的题目中。

从课堂教学的角度来看，教师应引导学生加强对核心概念的理解，改变以往练习、讲评的旧的教学模式，要求学生自行设计实验，从而加强对酸碱指示剂选择的理解和应用，再如对氧化还原反应的教学，可以改变让学生死记“升失氧、降得还”的口诀的教学方法，而以实际生活中的例子：维生素C可将Fe3+还原为Fe2+，来加强学生对氧化还原反应的理解。

从课题研究的角度来看，新高考要求每位高中生应有一项课题作为申报大学的必要条件，化学学科具有实验的优势，但如果只在化学学科内部寻找研究课题，则具有很大的局限性，新高考要求学生从理、化、生、政、史、地中选择三门作为等级考科目，则可以从学生所选科目的交叉点出发，来发掘研究课题。

ACT科学试题是以理、化、生等理科知识为背景的，其题目有三种类型：图表型，研究总结型，观点争论型。对于图表型题目，考察识别坐标轴，寻找关键信息，认识变量，确定变量间的关系，数据的趋势，对数据作出假设和预测，把数据从一种表现形式转换成另一种，确定新信息是否与数据相一致。对于研究总结型的题目，考察理解科学过程，这包括识别实验设计，实验中隐含的假设，需控制的变量，实验的优劣，能验证同一假设的其他实验方案，从实验结果创建模型，对于观点争论型的文章，考察理解观点、理论或假设，确定它们的优势和劣势，相同和不同之处，新信息对观点的影响，不同的观点对于相同现象的解释。这些题目所需要的能力对于化学研究课题的设计都是具有指导意义的。在各学科融合的知识背景下，运用这些能力指导学生进行化学课题研究，从而提升学生的化学学科能力。