长春师范大学国际教师教育学院 吉林 长春 130031
基金项目:教育部人文社会科学研究规划基金项目"高师人才培养模式改革创新的研究与实践",项目编号:12YJA880080
Analysis of International Baccalaureate Diploma Programme(IB) Examination and Its Chemistry Examination Questions
College of International Teacher Education of Changchun Normal University,Changchun 130031,China
Abstract:
The IB course is a two-years course for high school students designed by International Baccalaureate Organisation(IBO). This paper introduced the form of IB examination and the types of the chemistry test,and then analyzed the characteristics of questions of the IB test papers. It would provide some references for students studying the IB courses,teachers teaching the IB courses and chemical basic education reform in China.
Key Words:
IB course
IB chemistry examination
characteristics of question
type of question
时代发展到全球化、一体化的今天,我国的基础教育也越来越彰显着国际化的趋势。越来越多的中学生选择了学习国际教育课程,如IB课程、A Level课程、AP课程、SAT课程等,学生可以凭借参加这些课程的考试所获取的成绩而申请进入国外大学。通过对IB考试及其化学试题的相关介绍,分析IB化学试题的整体特征,以期能为我国的化学基础教育改革提供一些有益的参考。
1 IB考试简介
IB全称为International Baccalaureate Diploma Programme,即国际文凭项目。它是由总部设在瑞士日内瓦的国际文凭组织IBO(International Baccalaureate Organisation)设置的,其学制2年,授课语言为英语,主要目的是学生通过IB国际文凭课程的学习,为将来进入世界著名大学继续深造打下坚实的基础。IB课程内容分为标准难度课程(SL/Standard Level)和高难度课程(HL/Higher Level)。所有参加IB课程考试的学生必须在规定的6个学科组中每组选1门课程进行学习,其中至少有3门是高难度课程(HL),学科组具体划分如下:第1学科组为语言A1与世界文学;第2学科组为语言B(母语以外的现代语);第3学科组为个人与社会学;第4学科组为实验科学;第5学科组为数学;第6学科组为艺术与选修。其中,化学学科属于第4学科组即实验科学项目。IB考试在每年的5月和11月进行,共2次。学生在IB体系中均按照相同的教学大纲接受学习,毕业时参加全球统一考试,试卷的命题及批阅均由IB总部直接统筹规划,因此全世界的IB学生学术水平得以统一,毕业文凭亦被公认为全球最高水平。
2.1 IB化学课程结构简介
IB化学课程分为标准难度课程(SL)和高难度课程(HL),课程内容包括核心课程(Core)和选修模块(Option)。SL和HL二者的核心课程(Core)教学主题内容相同,都包括原子结构、周期律、化学键、化学能量学、化学动力学、化学平衡、酸与碱、氧化还原反应、有机化学,只是HL课程在难度上、广度上、深度上都高于SL课程。学生在学习SL或HL课程时,除必修核心课程(Core)外,还要在现代分析化学、人类生物化学、化学工业与技术、医学与药物学、环境化学、食物中的化学、高级有机化学等7个选修模块(Option)中,选择任意2个模块进行学习。这些选修模块课程内容也包括2部分:一部分是无论学习SL或HL课程均需要选修的核心选修内容,另一部分是只要求学习HL课程的学生选修的扩展内容。
2.2 IB化学试题内容简介
为了更好地了解并分析IB化学考试试题,选取近5年的IB(SL)考试真题进行评析。IB课程大纲要求的核心课程内容包括定量化学(Quantitative Chemistry)、原子结构(Atomic Structure)、周期律(Periodicity)、化学键(Bonding)、化学能量学(Energetics)、化学动力学(Kinetics)、化学平衡(Equilibrium)、酸与碱(Acids and Bases)、氧化还原反应(Oxidation and Reduction)、有机化学(Organic Chemistry)、测量与数据处理(Measurement and Data Processing)共11个主题。以2010年5月、2011年5月、2012年5月、2013年5月和2014年5月5年的IB(SL)考试试卷为例,对这5套试卷的试卷1和试卷2的考试内容加以分析,将试题内容对应于核心课程教学主题的分布情况总结为表 1和表 2。
表 1
Table 1
表 1(Table 1)
表 1 近5年 IB(SL)考试试卷1试题内容分布情况
Table 1 Distribution of chemistry knowledge in IB(SL)test paper 1 in the last five years
知识模块 | 2010年 | 2011年 | 2012年 | 2013年 | 2014年 |
题量/个 | 占总分的百分比/% | 题量/个 | 占总分的百分比/% | 题量/个 | 占总分的百分比/% | 题量/个 | 占总分的百分比/% | 题量/个 | 占总分的百分比/% |
定量化学 | 4 | 13.3 | 2 | 6.7 | 7 | 23.3 | 5 | 16.7 | 4 | 13.3 |
原子结构 | 3 | 10 | 2 | 6.7 | 3 | 10 | 1 | 3.3 | 2 | 6.7 | 周期律 | 2 | 6.7 | 2 | 6.7 | 1 | 3.3 | 0 | 0 | 3 | 10 | 化学键 | 5 | 16.7 | 3 | 10 | 4 | 13.3 | 8 | 26.7 | 4 | 13.3 | 化学能量学 | 3 | 10 | 7 | 23.3 | 2 | 6.7 | 3 | 10 | 3 | 10 | 化学动力学 | 2 | 6.7 | 1 | 3.3 | 2 | 6.7 | 1 | 3.3 | 2 | 6.7 | 化学平衡 | 2 | 6.7 | 3 | 10 | 2 | 6.7 | 2 | 6.7 | 2 | 6.7 | 酸碱 | 2 | 6.7 | 3 | 10 | 2 | 6.7 | 2 | 6.7 | 2 | 6.7 | 氧化还原反应 | 3 | 10 | 3 | 10 | 3 | 10 | 3 | 10 | 3 | 10 | 有机化学 | 3 | 10 | 4 | 13.3 | 4 | 13.3 | 4 | 13.3 | 4 | 13.3 | 测量与数据处理 | 1 | 3.3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 3.3 | 1 | 3.3 | 总计 | 30 | 100 | 30 | 100 | 30 | 100 | 30 | 100 | 30 | 100 |
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表 1 近5年 IB(SL)考试试卷1试题内容分布情况
Table 1 Distribution of chemistry knowledge in IB(SL)test paper 1 in the last five years
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表 2
Table 2
表 2(Table 2)
表 2 近5年 IB(SL)考试试卷2试题内容分布情况
Table 2 Distribution of chemistry knowledge in IB(SL)test paper 2 in the last five years
知识模块 | 2010年 | 2011年 | 2012年 | 2013年 | 2014年 |
题量/个 | 分值 | 占总分的百分比/% | 题量/个 | 分值 | 占总分的百分比/% | 题量/个 | 分值 | 占总分的百分比/% | 题量/个 | 分值 | 占总分的百分比/% | 题量/个 | 分值 | 占总分的百分比/% |
定量化学 | 7 | 11 | 12.2 | 5 | 9 | 10 | 5 | 10 | 11.1 | 7 | 9 | 10 | 8 | 15 | 16.7 | 原子结构 | 1 | 4 | 4.4 | 2 | 5 | 5.6 | 3 | 8 | 8.9 | 4 | 7 | 7.8 | 4 | 5 | 5.6 | 周期律 | 8 | 16 | 17.8 | 0 | 0 | 0 | 1 | 2 | 2.2 | 2 | 3 | 3.3 | 3 | 4 | 4.4 | 化学键 | 2 | 4 | 4.4 | 1 | 3 | 3.3 | 3 | 14 | 15.6 | 11 | 26 | 28.9 | 4 | 9 | 10 | 化学能量学 | 1 | 3 | 3.3 | 6 | 14 | 15.6 | 3 | 9 | 10 | 3 | 8 | 8.9 | 2 | 6 | 6.7 | 化学动力学 | 4 | 11 | 12.2 | 2 | 10 | 11.1 | 4 | 7 | 7.8 | 2 | 4 | 4.4 | 4 | 10 | 11.1 | 化学平衡 | 5 | 9 | 10 | 2 | 7 | 7.8 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 3 | 5 | 5.6 | 酸碱 | 1 | 2 | 2.2 | 2 | 9 | 10 | 3 | 7 | 7.8 | 1 | 1 | 1.1 | 3 | 6 | 6.7 | 氧化还原反应 | 3 | 10 | 11.1 | 3 | 12 | 13.3 | 2 | 4 | 4.4 | 3 | 3 | 3.3 | 3 | 6 | 6.7 | 有机化学 | 6 | 18 | 20 | 2 | 13 | 14.4 | 7 | 31 | 34.4 | 15 | 22 | 24.4 | 13 | 19 | 21.1 | 测量与数据处理 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1.1 | 0 | 0 | 0 | 3 | 3 | 3.3 | 1 | 1 | 1.1 | 超出SL考纲 | 1 | 2 | 2.2 | 3 | 7 | 7.8 | 0 | 0 | 0 | 3 | 4 | 4 | 3 | 4 | 4.4 | 总计 | 39 | 90 | 100 | 29 | 90 | 100 | 31 | 90 | 100 | 54 | 90 | 100 | 51 | 90 | 100 |
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表 2 近5年 IB(SL)考试试卷2试题内容分布情况
Table 2 Distribution of chemistry knowledge in IB(SL)test paper 2 in the last five years
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3.1 IB试题题型稳定,出题顺序规律
IB化学试卷1由30个单项选择题组成,会涉及到简单的计算,考试范围为SL核心课程内容;试卷2分为2个部分,考试范围也为核心课程内容,其中 Section A部分为简答题,大题数量一般为3个或4个;Section B部分包含3个扩展回答题,要求学生任选1个作答,内容可能包括图表绘制、分析、解决一个实质性问题或评价;试卷3的考试范围为选修模块(Option),试卷分为7个部分,每个部分考查1个选修模块,包含3个或4个大题,学生根据自己所选修的模块进行作答。因此,IB试题在题型、题量分布、内容考查上保持了相对稳定。与我国高考相比,IB试题出题顺序有规律,其中试卷1选择题的考查涉及教学大纲中的全部11个教学主题,出题顺序与教学大纲中设置的教学内容顺序完全一致。以2014年5月IB(SL)考试试卷1为例,第1-4题考查了教学大纲中设置的教学主题1定量化学;第5-6题考查的是主题2原子结构;第7-9题考查的是主题3周期律,以此类推。试题出题顺序完全与教学大纲设置相同,与教材进度相适应,符合学生的惯性思维,有利于学生把握学习方向和备考,有利于学生保持良好、稳定的考试心理。
3.2 IB试题题干设计简洁,设问清楚
IB考试题干设计简洁,没有背景知识介绍,考查问题明确,直接清楚设问。如2013年5月SL试卷1第24题题目为:下面化学反应中的氧化剂是什么?第29题题目为:下列哪个选项表示的是在光照的条件下,乙烷与氯气反应机理中的链增长的步骤?试卷2第2题题目为:根据如下已知的3个燃烧反应的标准焓变,计算丙烷的生成焓?简洁的题干设计,清楚明了的设问,有利于学生迅速明确题目考查目标,迅速找出解题切入点,保持稳定的考试心态,有效地完成考试。而我国高考化学试题的题干设计往往注重从社会、日常生活、科学前沿等方面取材作为试题设问情境。如2014年高考化学全国新课标卷2第12题设问情境为:2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。第38题设问情境为:立方烷具有高度对称性、高致密性、高张力能及高稳定性等特点,因此合成立方烷衍生物为化学界关注的热点。2014年高考化学浙江卷第13题设问情境为:雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾可能含有如下可溶性无机离子:Na+、NH+4、Mg2+、Al3+、SO2-4、NO-3、Cl-。这些来源于日常生活、科学前沿的情境在一定程度上增强了试题的趣味性、实用性、时代性。同时我们也应该看到以生产、生活中化学知识的应用为载体,将化学知识与应用融合,有利于学生在生活中寻找化学,应用化学知识解决生活问题,提升学生综合运用所学化学知识分析、解决问题的能力。而过于简洁的题干设计容易使学生对知识的掌握停留在直观、形象的层次,不利于学生应用并转化所学的化学知识。
3.3 IB试题难易梯度明显
IB试题难易梯度明显,3张试卷从题型到考试内容的设计均是由易到难,具有入手易、深入难的特点。
试卷1注重对核心的基础知识和基本技能的考查。如2010年5月SL试卷1第8题:元素周期表中第7族从上到下哪个性质逐渐减弱?A.熔点;B.电负性;C.原子半径;D.离子半径。2014年5月SL试卷1第7题:第1族从上到下哪些性质逐渐减弱?A.熔点和原子半径;B. 熔点和第一电离能;C.原子半径和第一电离能;D.熔点,原子半径和第一电离能。这类选择题的题干简洁,题目设计清楚,考查内容来源于教材,注重对学生基础知识的全面考查。而试卷2与试卷3则注重考查学生综合运用分析、比较、推断、设计、讨论、解释、假设等能力,试题难度依次递增。如2012年5月SL试卷2第6题:(1)举例说明强碱与弱碱的区别。(2)写出氨气与水的反应方程式;解释为什么说氨气是路易斯碱。(3)往氯化铵溶液中加入过量的碳酸钠,如果用硝酸取代氯化铵,实验现象有什么不同? 推断铵根离子和碳酸根离子的路易斯结构式;预测铵根离子和碳酸根离子的构型。(4)构图并标注题中所列的化学反应的焓级图;推断并解释反应物和产物哪个更稳定;计算反应热。(5)计算出氯化铵溶于水的反应热。此题共包含11个小题,各个小题层层递进,不断深入,思维量大、运算量小,对学生化学知识的综合运用能力提出了要求。2014年5月SL试卷3选做模块G第22题:已知己烯与碘化氢的反应路径:步骤1为己烯与碘化氢反应生成主要产物X和次要产物Y,步骤2为X与金属镁反应生成Z。(1)在第1步中生成2种同分异构体X和Y。推断每个同分异构体的结构式;解释己烯与碘化氢反应的反应机理;解释在生成X同分异构体时,其中间产物比生成Y同分异构体时稳定的原因。(2)Z是格林试剂。写出Z的结构式;写出第2步反应发生的重要条件是什么?推断Z与丙酮发生酸性水解后生成物的结构式;确定这类化合物属于哪种类型的有机化合物;与Z反应能够生成羧酸的试剂是什么?这类题以学生未接触过的新知识为背景,要求学生运用新信息,迁移已有知识来解答新问题,对学生化学知识的综合运用能力提出了较高层次的要求。从以上分析可知,由于具有不同的考查目标和考查侧重点,IB试题选择题考查内容大多回归于教材,简答题考查则高于教材,因此题目难易梯度明显。从“回归教材”到“高于教材”的考查,从对学生的基础知识考查到对学生化学知识的综合运用能力的考查,这种考查方式有利于学生夯实基础知识和技能,有利于区分学生的思维层次和水平。
3.4 IB试题知识点分布广,深度大
从表 1和表 2可以看出,试卷1和试卷2的考查范围包含了IB(SL)教学大纲中的全部11个核心课程教学主题;试卷3的考查范围更明确,选修哪个模块即考查哪个模块。其中定量化学、有机化学教学主题部分所占分值比较大,也比较固定,是考查重点;化学键、化学动力学、化学能量学、化学平衡、氧化还原反应等基本概念与基本理论类教学主题的分值分布也比较多;周期律、酸和碱等教学主题由于教学内容难度相对较低,所占比重越来越少;IB教学大纲对测量与数据处理教学主题的要求是侧重学生掌握对数据的处理及根据数据构图的能力,完全没有融合化学学科的知识背景提出教学要求,因此单独考查此教学主题的试题非常少,而是将此部分内容融入到定量化学主题中进行考查。从以上分析可以看出,IB试题内容既包括原子结构、周期律、氧化还原反应等化学核心知识,又包括试卷3考查的现代分析化学、人类生物化学、化学工业与技术等化学学科前沿知识。试题知识点分布广,范围宽,涉及面大,既注重对基础知识的全面考查,又突出主干知识的重点考查。IB试题在知识广度、深度上高于我国高考,考查的知识延伸到了我国大学化学的内容,如d区元素、电子亲和势、反应自发性、玻尔兹曼分布、布朗斯特劳里酸碱质子理论、有机化学反应机理、反应级数、缓冲溶液等。而IB考试试卷3考查的内容深度更大,涉及了很多大学的环境化学、生物化学、分析化学等知识。IB化学考试涉及知识点广,根据不同的试卷类型,知识点深度递进,有利于学生与大学化学的学习进行有效的衔接。
3.5 IB试题注重对化学与其他相关学科交叉知识的考查
IB化学考试注重对化学交叉知识的考查,并在IB考试的试卷3中进行单独地考核。其考查内容涉及蛋白质、激素、酶、核酸等生物化学知识,镇静剂、兴奋剂、抗酸剂、镇痛剂等药物化学知识,温室效应、酸性沉积、臭氧消耗、水处理等环境化学知识,脂肪、油脂、转基因食品等食品化学知识。这与我国高考不同,高考也会涉及此方面内容,但往往一般都出现在试题题干背景中,而我国的教材选修2《化学与技术》中虽然涉及到化学工业、资源、材料、技术等方面的内容,但无论从广度还是深度上都远不及IB课程。掌握一定的化学交叉学科知识,有利于学生了解本学科的发展方向,了解本学科及交叉学科先进的技术水平,激发学习化学的兴趣,有利于学生理解化学知识的实用价值和社会价值,使学生能够广泛地了解社会,接触社会,参与到社会中。
3.6 IB试题兼顾学科内的综合性与学科间的综合性
IB试卷2的简答题注重学科内的综合性,重视对化学学科内知识之间内在联系和综合应用的考查。例如2014年5月SL试卷2第1题共包含11小题:其中第1小题考查定量化学的计算,第2小题考查化学反应机理,第3-5小题考查定量化学的计算,第6-9小题考查化学平衡,第10-11小题考查化学键。此题在滴定反应的试题背景下,通过11个小问题体现了化学学科内知识间的渗透、交叉和综合,能够考查学生融会贯通地运用所学化学知识解决问题的能力。与我国高考一样,IB试卷2的综合性试题强化了化学学科特色,注重学生的学科思维。而IB试卷3中通过对环境化学、生物化学、食品化学等内容的考查体现了学科间的综合性。这既考查了学生对化学知识的掌握情况,又考查了学生跨学科综合知识的应用情况。在科学技术迅猛发展的今天,要解决化学问题,不仅仅依靠化学知识,还需要对相关学科知识的综合思考,灵活运用。这类综合性试题的设置,有利于提升学生理解、分析、获取新知识,进行知识迁移,运用知识解决实际问题的能力。
3.7 IB试题不单独考查实验知识与技能
IB化学试卷中并没有单独关于实验知识与技能的考查。而我国高考化学试题中关于实验知识与技能的考查出现比较频繁,如实验仪器的名称、药品的选择、实验仪器的组装、实验操作的目的等均出现在近年高考化学试卷中。那么IB课程是如何考查学生的实验技能的?IB课程关于实验的考查是以“内部评估的内容。形式为反映学生设计、数据收集与处理,得出结论与评估、操作技能以及合作等技能的实验报告,在平时的教学过程中完成,并由学科教师评估”[1]。 即IB课程是通过活动表现性评价来考查学生的实验知识与技能,不是通过几道试题来考查的,这就避免了有的学生即使不会做实验,也可以正确回答考题的现象。化学是一门以实验为主的学科。仅通过纸笔测试不能够客观地、全面地考查学生的实验技能,而通过活动表现性评价,既考查了学生真实的实验动手能力,又考查了学生对数据收集与处理、实验设计、误差分析等综合运用的能力,有利于学生实验技能的培养。
综上所述,IB考试与我国高考[5-8]有很多不同之处,由于2者国情、文化背景不同,不能简单地评价哪种试题更好。可以通过对IB试题的研究,借鉴其教学理念,拓宽我们的教学研究视野,以不断优化我国的化学基础教育改革,同时也为我国学习国际教育课程的学生、教授国际教育课程的教师提供一些有益的参考。