基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高考化學(xué)試題評析
——以2020年高考全國卷化學(xué)試題為例

葉怡芬，謝瓊儀，歐 虹，楊清云，林曉明

(華南師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院，廣州 510006)

2017年頒布的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》對高考命題提出了要求，明確指出試題命制必須堅持以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為測試宗旨，以真實情境為測試載體，以實際問題為測試任務(wù)，以化學(xué)知識為解決問題的工具[1]。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)評析高考試題，便于顯化隱藏在試題中的考查情境、必備知識、關(guān)鍵能力以及化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)等，從而幫助一線教師更全面地掌握課程標(biāo)準(zhǔn)要求，并借助試題評價對化學(xué)教學(xué)的反向作用，促進(jìn)“素養(yǎng)為本”教學(xué)實踐的落實[2]。

1 基于學(xué)科核心素養(yǎng)的試題分析框架

以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向構(gòu)建高考試題命制框架時，應(yīng)把握情境、問題、知識、能力、素養(yǎng)這五個要素的定位和要素之間的聯(lián)系。高考試題通常利用真實情境融入欲考查的學(xué)科知識，并參考考試大綱對學(xué)科能力的考查要求設(shè)計出不同難度水平的問題，以檢測學(xué)生的能力水平，從而實現(xiàn)對學(xué)科核心素養(yǎng)的評價[3]?；趯W(xué)科核心素養(yǎng)的試題分析框架如圖1所示。

試題情境可依據(jù)素材來源將其劃分為學(xué)術(shù)探索情境、日常生活情境、實驗探究情境、化學(xué)史料情境和生產(chǎn)環(huán)保情境。必備知識是指可形成知識網(wǎng)絡(luò)并遷移應(yīng)用的知識，包括反應(yīng)變化與規(guī)律、化學(xué)語言與概念、實驗原理與方法、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用[4]。學(xué)科關(guān)鍵能力是指面對復(fù)雜真實情境時分析和解決與化學(xué)相關(guān)問題的能力、進(jìn)行化學(xué)實驗與探究的能力以及對化學(xué)信息進(jìn)行接受、吸收、整合的能力。

圖1 基于學(xué)科核心素養(yǎng)的試題分析框架

2 基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高考化學(xué)試題分析

2.1 注重創(chuàng)設(shè)真實情境，突出學(xué)科育人價值

由表1可知，三套試卷均注重情境的創(chuàng)設(shè)。每套試題日常生活情境、學(xué)術(shù)探索情境和實驗探究情境的比例之和均大于75%，說明三套試卷均重視在解釋生活現(xiàn)象、分析實驗疑問和探索科學(xué)規(guī)律等過程中培養(yǎng)學(xué)生的能力，使學(xué)生形成正確的價值觀。

表1 2020年高考三套全國卷化學(xué)試題情境類型統(tǒng)計

日常生活情境是將化學(xué)知識融入生活里常見的化學(xué)問題中，例如，全國Ⅰ卷第7題以防控新型冠狀病毒的滅活病毒藥品為素材考查化合物的性質(zhì)，凸顯出了化學(xué)的社會價值。全國Ⅲ卷第8題以具有抗病毒作用的黃酮類化合物為載體考查學(xué)生結(jié)合分子結(jié)構(gòu)認(rèn)識有機(jī)物性質(zhì)的水平，使學(xué)生體會化學(xué)藥物的價值。

學(xué)術(shù)探索情境聚焦我國學(xué)科前沿研究成果，考查學(xué)生對知識的掌握程度，感受我國在科技方面的高速發(fā)展[5]。例如，全國Ⅰ卷第36題以有機(jī)超強(qiáng)堿作為有機(jī)合成的目標(biāo)產(chǎn)物，主要考查有機(jī)化學(xué)知識。全國Ⅱ卷第35題關(guān)注鈣鈦礦太陽能電池，考查核外電子排布、晶格能等知識點。

2.2 知識點覆蓋面廣，重點考查學(xué)生的綜合能力

由表2可知，三套試卷均注重對化學(xué)核心知識的覆蓋，考查學(xué)生對必備知識的掌握。三套試卷對化學(xué)語言與概念的考查都在15%左右，夯實了學(xué)生使用化學(xué)術(shù)語的基礎(chǔ)。三套試卷都重視考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、反應(yīng)變化與規(guī)律，這兩部分覆蓋了中學(xué)化學(xué)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論和化學(xué)反應(yīng)原理。反應(yīng)變化與規(guī)律還體現(xiàn)了學(xué)生對學(xué)科本質(zhì)的理解程度以及高階思維水平，這部分全國Ⅰ卷的比例達(dá)到27.3%，說明全國Ⅰ卷的選拔性最為顯著。

表2 2020年高考三套全國卷化學(xué)試題必備知識統(tǒng)計

2.2.1 對化學(xué)信息進(jìn)行接受、吸收、整合的能力

要求學(xué)生從陌生信息中篩選出實質(zhì)性內(nèi)容，與已有的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)整合。2020年三套全國卷化學(xué)試題信息呈現(xiàn)形式包括數(shù)據(jù)表格、坐標(biāo)曲線圖等。例如，全國Ⅰ卷第10、12、13、26題等均要求學(xué)生從相關(guān)圖表中吸收、整合信息，并與已有知識結(jié)構(gòu)整合，主要考查學(xué)生提取有效信息和遷移應(yīng)用的能力。

2.2.2 分析和解決化學(xué)問題的能力

2020年三套全國卷化學(xué)試題非選擇題部分均考查了工藝流程題、綜合性實驗、反應(yīng)原理題，要求學(xué)生通過對問題情境的分解重新組合和轉(zhuǎn)換已有知識，分析并準(zhǔn)確描述解決方案。例如，全國Ⅰ卷第28(4)題通過呈現(xiàn)反應(yīng)速率隨溫度變化的曲線來考查反應(yīng)速率和化學(xué)平衡這一知識。

2.2.3 化學(xué)實驗與探究的能力

實驗操作與探究能力最能夠突出體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的特質(zhì)。高考試題通常借助實驗儀器和試劑的選擇、實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)結(jié)果的分析等形式來進(jìn)行考查。例如，全國Ⅰ卷第9題利用表格來考查多種氣體的除雜方法，考查學(xué)生對元素化合物知識的理解程度。全國Ⅱ卷第27題以通過甲苯氧化制備苯甲酸為背景來考查物質(zhì)的分離與提純、實驗設(shè)計的完善等知識點。

2.3 以真實的問題情境為依托，全面評價學(xué)科核心素養(yǎng)

2020年三套全國卷化學(xué)試題均借助真實復(fù)雜的問題情境來測評學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)、價值觀念和化學(xué)學(xué)科思維。例如，全國Ⅰ卷第26題是一道利用黏土釩礦為原料制備NH4VO3的工藝流程題，第一問和第六問需要學(xué)生解釋某個實驗操作或加入試劑的目的，考查學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識素養(yǎng)；第二問需要學(xué)生用離子方程式表征氧化過程的本質(zhì)，考查學(xué)生的宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)；第三、四、五問需要學(xué)生判斷濾液、濾渣的主要成分和書寫陌生化學(xué)方程式，考查變化觀念與平衡思想素養(yǎng)。

3 教學(xué)建議

基于學(xué)科核心素養(yǎng)的化學(xué)高考試題評析除了關(guān)注知識本身，更要關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，充分發(fā)揮核心素養(yǎng)的診斷與評價在新課程改革中的重要作用[6]。一線教師在教學(xué)實踐中必須重視教材，做到立足于教材又高于教材，挖掘各知識點之間的內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系，重視知識的結(jié)構(gòu)化。要積極創(chuàng)設(shè)真實的教學(xué)情境來輔助教學(xué)實踐的開展，引導(dǎo)學(xué)生用化學(xué)的眼光看待生產(chǎn)生活中的化學(xué)問題。要加強(qiáng)知識的深層次理解，強(qiáng)調(diào)靈活應(yīng)用結(jié)構(gòu)化知識解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科關(guān)鍵能力。要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容的特點和教學(xué)目標(biāo)的要求，將學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)滲透到日常教學(xué)中。