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高考化学试题对化学教学的导向-------以2018年全国卷为例

(2019-01-09 21:37:28)

       (发表于《化学教学》2018年11期

    内容摘要 参照2018年教育部考试中心对化学试题的评析,联系2017年版化学课程标准的有关论述,引用全国卷试题,分析高考化学试题对中学化学教学的导向作用。提出化学教学要注重基础性、时代性和实用性;要联系生产、生活和科技发展实际,关注我国的科学文化发展成就;要灵活运用不同形式的信息呈现方式,提高学生的信息获取加工能力;要运用包括化学实验在内的多种教学方式,帮助学生掌握基于证据的分析、推理能力。中学化学教学要落实学科核心素养的培养,为学生今后进一步学习和发展打下坚实的基础。

关键词  高考试题评析  教学导向  化学教学  学科核心素养培养

教育部考试中心在评析2018年高考化学试题的文章《贯彻改革要求 推动素质教育》中指出,为贯彻落实发展素质教育和深化高考考试内容改革的要求,考试命题中心“以高考评价体系为依托,选取各种类型的情境素材,通过科学规范的试题设计,考查信息获取及加工能力、推理论证能力、实践与创新能力,贯彻了必备知识、关键能力、学科素养、核心价值的考查目标,落实了基础性、应用性、综合性和创新性的考查要求,助力学生全面发展,推动素质教育。”[i]这是解读2018年高考化学试题,认识高考理科能力测试化学试题对中学化学教学导向作用的钥匙。

分析2018年全国3份试卷的化学试题所体现的必备知识、关键能力、学科素养、核心价值的考查目标,与普通高中2017版化学课程标准所确定的学科核心素养、学业质量水平的要求是一致的,较好体现了化学课程教、学、评的一致性和一体化。对中学化学教学落实学科核心素养的培养目标发挥了导向作用。

2018年高考化学试题,与往年一样紧紧围绕化学实验基础知识、基本技能、学科基本概念、基本反应原理、常见典型元素化合物性质、反应,考查考生对化学学科核心基础知识理解和掌握程度和综合运用能力,体现高考评价的基础性和综合性,体现了普通高中化学课程是一门“基础教育课程”,是“提升学生核心素养的重要载体”[ii],引导高中化学教学朝着有利于保障基础教育人才培养质量的正确方向发展。同时,2018年高考试题,在元素化合物知识的考查上做了一些调整,更为常见典型、应用更为广泛,考查面也适当加宽,试题涉及的化学实验、反应原理,也是生活和实验室种常见的;在信息呈现方式上进行了转换,更为灵活多样;在考查方式上也更加灵活,常考常新。这些变化,增强了考查的基础性,也避免命题的模式化,体现了考查的创新性。在此基础上,2018年化学高考试题,还从以下几个方面,对中学化学教学发挥了强有力的引导向作用。

1化学教学要引导学生关注我国的科学文化发展成就,帮助学生树立社会责任感。

  2018年与往年一样,注意引用我国古代、近代和现代化学化工的实践和研究成果创设试题情景。让学生在考试中也有机会认识、感受我国的科技发展成就,得到鼓舞和教育;意识到要自觉传承我国科学文化,弘扬科学精神;认识到学习、研究化学的目的是为了促进社会的可持续发展,树立社会责任感。

全国II卷题26中提到我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家III卷题35中提到《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(碳酸锌)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤I卷、II卷中分别以我国科学家研制的“高效协同去除转化天然气中二氧化碳、硫化氢气体装置”室温下可呼吸的钠、二氧化碳二次电池为试题情景,考查化学反应原理的核心知识,了解我国科学家在这些研究中已经取得国际科学界的认同。这些能让学生了解我国古代化学的成果、打上了中华文化烙印的试题,发挥中华传统文化春风化雨、润物无声的育人作用。

2018年化学试题十分注意通过试题的分析解决,帮助学生体会综合运用化学科学的基本观念、基础知识和基本方法,分析和解决生产生活实际中与化学有关实际问题的价值和贡献,体现了化学学科的应用性,有利于培养学生的社会责任感。化学试题中,来源于自然、生产、生活及科研实际的情景比比皆是,设置紧密联系材料、能源、医药、环保领域中应用的化学物质和化学变化问题,考查考生应用元素化合物知识、化学原理、化学实验方法分析解决实际问题的能力,考查基本化学知识和概念,体现化学在合理利用资源、开发能源、保护生态环境、确保食品安全、守护人类健康的巨大贡献,形成可持续发展的意识和绿色化学观念。II卷题8引用雾霾形成机理的最新研究成果,运用图表呈现氮氧化物、二氧化硫、过度施用氨态氮肥与雾霾形成的关系,要求考生运用化学基本概念(如分散剂、催化剂、酸度、颗粒度等)解读关系图,对有关命题的正误做判断。I卷题7以回收磷酸亚铁锂电池(一种新能源汽车动力电池)废旧正极片的工艺流程的解读为题,考查考生对几种常见金属及其化合物转化关系的认识,让学生体会道化学在资源合理利用、推进生态文明建设等方面的贡献。II卷题36以葡萄糖、从葡萄糖制得的山梨醇和异山梨醇为原料,从生物质转化平台化合物合成治疗心绞痛的药物(硝酸异山梨酯)为背景,考查有机化学的基本概念和方法,帮助学生体会有机化学在药物合成、治疗疾病、提高生命质量、守护人类健康中的贡献。

正如,课程标准所确定的“科学态度与社会责任”核心素养所指出的,化学教学应该让高中学生“具有安全意识和严谨求实的科学态度,具有探索未知、崇尚真理 的意识;深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日 益增长的美好生活需要的重大贡献;具有节约资源、保护环境的可持 续发展意识,从自身做起,形成简约适度、绿色低碳的生活方式;能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断,能参与有关化学 问题的社会实践活动。” [iii]化学教学要密切结合基础的化学核心知识的教学,普及生活中的化学常识,传递化学应用价值,让学生体会到化学的巨大价值和神奇魅力,引导学生了解、喜欢化学科学、立志学习、应用和发展化学科学,树立投身祖国化学、化工事业的崇高理想和远大志向。

在课程标准的《课程内容》部分,在各类课程的教学提示中,都专门编写了详实的:“情景素材建议”。在必修课程5个主题列举了19项,在选择性必修课程的3个模块中列举了29项。涉及我国古代、近现代化学科学技术研究和发展的成就,在能源开发、材料制备合成、环境保护和医疗保健事业中运用的物质及其变化、合成的事例,有关化学科学的社会热点为题,运用化学原理、化学实验和科学探究解释说明有关化学问题的案例[iv]。在化学教学中用好这些情景素材,对于达成学科核心素养的培养目标是及其重要的。

     2 化学教学中要灵活运用不同形式呈现化学信息,帮助学生提高获取、加工有关物质及其变化信息的能力。

利用化学实验观察事物及其变化的现象、测量化学化过程中有关物质的变化信息与数据获取定性、定量信息,依据获得的信息,做整理、加工,基于证据进行分析、推理、判断,是化学学习和研究的关键能力。灵活运用不同的信息呈现方式,获取信息,并和已有知识整合,通过分析,可以由表及里、从现象到本质,深刻地认识事物的本质和发展变化的规律。

多年来,高考试题运用多种方式呈现化学信息,考查考生获取、加工信息,分析解决问题的能力。例如,用文字辅以图表描述化学实验装置、实验过程和实验现象;以简化的真实生产工艺流程或有机合成路线图表,呈现化学过程的物质转化流向、转化条件、工艺参数;以数据、实物模型、数学关系模型呈现物质的组成、结构和反应、转化情况。考生需要利用已具备的化学基础知识,解读、获取、加工题设给出的有用信息,整合已学的元素化合物、反应原理知识,解答问题。这种命题思路和试题设计方法,可以引导一线教师在化学教学中培养学生的信息能力。2018试题的信息呈现方式更加多样。试题依据考查内容和要求选择运用不同方式提供物质及其变化的信息,以不同的设问方式考查学生信息获取和加工能力、独立思考和逻辑思维能力、分析解决问题的能力。II卷题26以锌的冶炼为背景,将生产生活实际与中学化学实际相结合,通过工艺流程图和数据表格等方式向学生提供信息,考查考生对常见金属、非金属及其化合物的基本性质、电化学原理、沉淀溶解平衡等内容的掌握情况和灵活运用能力。III卷题27提供了两种合成食盐中的补碘剂碘酸钾的化学方法(“KClO3氧化法电解法),并用不同的方式(工艺流程图、电解装置示意图)给出有关信息,要求学生应用所学知识整合试题的有用信息分析制备的化学原理,评价两种方法的优劣。II卷题27CH4-CO2催化重整制备合成气(COH2),实现温室气体的减排为题,要求考生从试题提供的各步反应的热化学方程式,运用盖斯定律计算催化重整反应的ΔH,判断有利于提高CH4平衡转化率的条件,分析计算在某个特定条件下反应的平衡常数;依据反应中析出沉积碳的生成速率的有关数学方程,分析积碳量与反应压强的之间关系,判断选择反应的具体条件。要解答好这些问题,需要依据反应过程测定的数据,做定量和定性的分析,定量地认识不同物质间的反应、不同环境条件对反应速率的影响,理解CH4-CO2催化重整制备合成气、实现温室气体的减排的原理。与这道题类似,III卷题28三氯氢硅SiHCl3)制备硅烷、多晶硅的反应转化为题,以不同类型的数据随时间或温度变化的图形呈现反应的信息。I卷题35Born-Haber循环(玻恩-哈伯循环)给出氧化锂晶体的能量变化图,考查考生运用已学的物质结构的基本概念,阅读、理解和分析Born-Haber循环给出的能量变化数据,解答有关问题。卷题36,要求学考生阅读试题提供的陌生的有机反应信息(乙腈水解反应),从中抽象、概括出反应的具体细节,与已学的有机基本反应整合,构建一个可解决问题的反应知识体系,设计出合成陌生有机化合物(苯乙酸苄酯)的路线。

在化学教学过程中,培养学生从资料给出的不同形式的信息中,提取、加工信息做定量、定性的分析,是分析、解决问题的关键。这些信息不仅仅以文本呈现,更多的是以数据、图表、实物模型、数学关系模型(包括数学式、函数图像等)呈现的。这些信息有宏观的现象和可测量的数据,也有微观变化的信息和量化的理论模型,可以基于这些现象、数据做“宏观辨识与微观探析”,对物质组成、结构、变化做分析、研究。从定性分析深入到定量的分析是一个发展,从定量的分析讨论,获得质的变化的认识,是一个飞跃。两者都是从表及里,从现象到本质认识物质及其变化的需要。没有这个过程,所得的有关事物得认识,总是肤浅得,也一定难以灵活得运用。

3 化学教学要灵活运用包括化学实验在内的多种教学方式,让学生通过多样的学习活动学习,培养基于证据的分析、推理能力,提高逻辑思维能力。

化学的学习需要让学生参与包括实验、科学探究等多样的学习活动,让学生在学习活动中学会运用化学基础知识、基本技能和基本方法,基于物质及其变化的证据,揭示现象的本质、规律, 解释说明物质的性质、变化,通过合理的推理、判断,从理论和实践层面分析、解决问题。考试中心在2018年化学试题评析中指出,试题要求考生能基于实验现象、基于真实数据、基于规律对物质及其变化进行分析推理。

II卷题9,运用图示呈现甲烷与氯气在光照下反应后可能出现的实验现象(包括颜色、物态、反应体系压强的变化),让考生判断实验的真实情景,有效地考查了考生对实验现象和变化本质之间关联的理解和把握程度。题28K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾,可用于晒制蓝图)在光解反应、热分解反应、铁含量测定实验中出现的显色反应、颜色变化、沉淀析出等现象。这些试题有效地考查了考生基于实验现象对物质及其变化做分析推理判断的能力。

II卷题27III卷题28卷题28均以物质反应转化为题材,运用从反应过程中收集的不同类型的真实数据,以这些数据随时间或温度变化的图像,作为综合分析反应特征、规律的证据,考查考生分析、转化图形曲线的数据关系,推演特定条件下的物质转化的规律,基于化学反应数据的分析推理判断能力。卷第28以新型的硝化剂N2O5的制备及其分解反应的研究为题,考查反应原理知识的综合应用。N2O5可以完全分解生成NO2O2,而NO2又会发生可逆的二聚反应,部分转化为N2O4。两种性质不同的反应处于同一反应体系中,相互关联。这道试题情景相对复杂,考查的面比较广:要依据有关五氧化二氮的制备反应的信息,灵活运用氧化还原反应原理对做分析判断;要依据给定的刚性反应器中压强随时间变化的数据、两步反应的ΔH数据、反应速率方程、反应体系的压强等数据,分析、计算总反应的ΔH,计算反应体系中某个组分的分压、反应速率,和反应的平衡常数;要依据反应特征解释温度条件改变对反应体系压强的影响;要依据化学反应的认识模型(有效碰撞理论)对题设的化学反应历程做分析说明。这几个方面的考查,涉及多项化学原理知识的理解、掌握和应用,涉及化学计算、化学实验数据的分析、应用,也涉及化学用语的使用。考生需要基于试题提供的各种反应数据,分析反应体系中N2O5O2NO2N2O的数量关系,弄清两种反应的关联。在此基础上解答问题。试题凸显了考查的综合性和过程性。考查考生

    2018年试题还要求考生能基于物质组成、结构和性质之间关系的规律性知识、物质变化的基本规律,对物质的类属、性质、变化做分析和推断。I卷题12II卷题10III卷题13,均以周期律、元素原子结构知识、常见元素及其化合物的性质反应事实和规律,考查考生基于事物变化的原理、规律进行推理判断的能力。三套全国卷的物质结构与性质的选考题,大都在试题中给出物质组成、结构和性质的模型、事实和数据等信息,要求考生基于元素原子结构、分子结构和晶体结构的规律性知识,依据试题给定的某种物质的组成、结构、性质以及它们相互间关系的信息做分析推理,以解答问题。I卷题35就是一个典型的例子。该试题要求考生从锂原子的4种电子排布状态中,判断其中能量最低和最高的状态;说明LiAlH4中的阴离子空间构型;解读玻恩-哈伯循环,计算Li2O的晶格能、锂原子的第一电离能、O=O键的键能;依据Li2O的晶胞参数计算Li2O的密度。

     考试中心提出的基于实验现象、基于真实数据、基于规律进行分析推理的考查要求,为化学学科核心素养中“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”的培养、测评提供了很好的思路。

在化学教学中,开足实验课程,培养学生的动手操作能力和实验观察能力,培养学生基于化学实验得现象、事实,以实验事实为证据,进行合理得分析推断,获得有关物质及其变化的结论。要帮助学生树立量的概念,注意从量、质两个方面,认识物质及其变化,注意获取量变的数据、认识量变的规律性,基于数据做分析推断。中学化学教学重视化学基本概念、原理所涵义的理解,注意帮助学生在理解的基础上掌握化学基本概念和基本原理,能运用概念和原理的涵义,解释说明物质的组成、结构和变化。为落实学科核心素养的培养,为学生今后进一步的学习和发展打下坚实的基础。

 

参考文献:



[i] 教育部考试中心.贯彻改革要求 推动素质[EB/OL]. http://www.fjjcjy.com/WebJcjy/ShowLast.aspx?new_id=e3a910bb8bac4533961df8e8da6ffde5

[ii] 教育部.普通高中化学课程标准(2017年版).北京:人民教育出版社.2018: 1

[iii] 教育部.普通高中化学课程标准(2017年版).北京:人民教育出版社.2018: 4

[iv] 教育部.普通高中化学课程标准(2017年版).北京:人民教育出版社.2018:13-52

 


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