新高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題分析及教學(xué)策略研究

劉志平 梁鳳燕 湯希雁

【摘 要】實(shí)驗(yàn)試題是高考試題的重要組成部分，文章以2022年新高考背景下五套化學(xué)試題的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為對象，從分值及其呈現(xiàn)形式、考查內(nèi)容及其認(rèn)知水平、學(xué)科素養(yǎng)等方面進(jìn)行了對比，分析新高考化學(xué)試題命制特點(diǎn)，并提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)建議，以期為新高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】高考化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 備考策略

【中圖分類號】G633.8 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ?【文章編號】1002-3275（2023）06-29-03

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，縱觀歷年高考試題，實(shí)驗(yàn)試題是高考試題的重要組成部分。在新高考背景下對高考實(shí)驗(yàn)試題進(jìn)行分析，把握試題特點(diǎn)和考核的關(guān)鍵能力，對于準(zhǔn)確把握高考命題方向，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)問題解答能力有著重要意義。本文選取了2022年高考全國甲卷、乙卷和三套自命題卷（廣東卷、湖南卷和浙江卷）所考查的化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題進(jìn)行對比分析。

一、高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題分析

（一）分值權(quán)重及其呈現(xiàn)方式

五套試題對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的考查題型均包括選擇題和實(shí)驗(yàn)綜合題，分值為18～21分。自命題卷中單項(xiàng)選擇題相對于全國卷數(shù)量較多，但單題賦分減少，湖南卷選擇題首次出現(xiàn)了不定項(xiàng)選擇題。化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題以不同的情境材料為載體，采用文字表述、裝置圖、流程圖、圖表四種形式呈現(xiàn)。

（二）考查內(nèi)容及其認(rèn)知水平

根據(jù)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》，可將高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的考查內(nèi)容分為以下四個(gè)部分：①常見實(shí)驗(yàn)儀器及使用操作、用途等（記憶認(rèn)知水平）；②物質(zhì)的制備、鑒別檢驗(yàn)、除雜、分離提純（理解認(rèn)知水平）；③描述或解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（綜合應(yīng)用與分析認(rèn)知水平）；④實(shí)驗(yàn)評價(jià)或?qū)嶒?yàn)方案設(shè)計(jì)（評價(jià)與創(chuàng)新認(rèn)知水平）。將五套高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題所考查的具體內(nèi)容與認(rèn)知水平進(jìn)行統(tǒng)整分析，結(jié)果如表1所示。

由表1可知，常見實(shí)驗(yàn)儀器名稱、選擇、用途，以及實(shí)驗(yàn)基本操作、評價(jià)等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識和基本技能是高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的必考內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)原理方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮徒Y(jié)論的分析評判也是高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的熱點(diǎn)內(nèi)容。五套高考化學(xué)試題的考點(diǎn)和題型整體上體現(xiàn)了高考化學(xué)試題的基礎(chǔ)性。此外，廣東卷增加了學(xué)生繪制滴定曲線圖的內(nèi)容，廣東卷和湖南卷分別考查了滴定計(jì)算和產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，對學(xué)生的綜合能力要求更高，充分體現(xiàn)了新高考的創(chuàng)新性。

高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題對學(xué)生認(rèn)知水平的考查主要集中在記憶、理解、綜合應(yīng)用與分析這三個(gè)認(rèn)知水平，廣東卷和浙江卷試題對評價(jià)與創(chuàng)新認(rèn)知水平有所重視，這體現(xiàn)了自主命題卷對學(xué)生綜合能力的要求更高。

（三）化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》要求高考試題落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。下面以全國乙卷的一道選擇題和一道綜合題為例進(jìn)行分析。

由實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象，可得出相應(yīng)正確結(jié)論的是（選擇題例題，試題材料略）：

這道題通過實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的描述來判別正確的選項(xiàng)，所涉及的四個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)命題素材兩個(gè)來自元素（鹵素）、糖類的性質(zhì)，兩個(gè)來自生活方面的物質(zhì)（油脂、聚乙烯薄膜），充分體現(xiàn)了考查內(nèi)容與生活、技術(shù)、科學(xué)等的融合。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象的判別需從微觀視角探析反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，其核心素養(yǎng)的考查落在“宏觀辨識與微觀探析”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”兩個(gè)方面。

二草酸合銅（Ⅱ）酸鉀（K2［Cu（C2O4）2］）可用于無機(jī)合成、功能材料制備。實(shí)驗(yàn)室制備二草酸合銅（Ⅱ）酸鉀可采用如下步驟（綜合題例題，試題材料略）：

這道題以二草酸合銅（Ⅱ）酸鉀（K2［Cu（C2O4）2］）的實(shí)驗(yàn)室制法為試題背景，以制備工藝為主線設(shè)置問題，考查了儀器的辨識與選擇、溶液配制、分離提純、硫酸銅晶體和草酸鹽的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)操作方法選擇及分析評價(jià)、水浴加熱、溶液結(jié)晶、實(shí)驗(yàn)原理方程式的書寫等化學(xué)核心知識。其中每個(gè)小問所體現(xiàn)的化學(xué)核心素養(yǎng)如下：第（1）問以配制硫酸銅溶液所需的實(shí)驗(yàn)儀器，考查學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察和儀器辨識的能力，落實(shí)“宏觀辨識與微觀探析”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的考查。第（2）問以久置CuSO4·5H2O中出現(xiàn)少量白色固體的原因，考查學(xué)生語言表達(dá)、分析與解釋化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化，并根據(jù)分析結(jié)果得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力，落實(shí)“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的考查。第（3）問以實(shí)驗(yàn)中間產(chǎn)物的推斷，考查學(xué)生綜合分析實(shí)驗(yàn)的能力，落實(shí)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的考查。第（4）問以原料配比為1.5：1的H2C2O4和K2CO3固體反應(yīng)原理方程式的書寫，考查學(xué)生多角度地分析問題與解決問題的能力以及計(jì)算能力，落實(shí)“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)的考查。第（5）問、第（6）問和第（7）問分別以防止H2C2O4和K2CO3反應(yīng)過于劇烈而造成液體噴濺的具體操作方法、反應(yīng)加熱方式的選擇和從溶液中獲得晶體所需的一系列操作，考查學(xué)生應(yīng)具備的化學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)操作的能力，落實(shí)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的考查。

在統(tǒng)整分析中發(fā)現(xiàn)，五套高考化學(xué)試題中化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分對于化學(xué)核心素養(yǎng)的考查情況大體一致，其中“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)考查頻次最多，這與《中國高考評價(jià)體系》中對關(guān)鍵能力考核的要求相符合；對于“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)的考查比較少，這與實(shí)驗(yàn)試題的特點(diǎn)有關(guān)，一般是化學(xué)反應(yīng)速率及平衡常數(shù)方面的小題考查這一素養(yǎng)。另外，無論是全國統(tǒng)考卷還是自主命題卷，對于“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)的考查也相對較多，充分體現(xiàn)了當(dāng)前高考對于學(xué)生分析推理、建模能力的重視。

二、高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的命題特點(diǎn)

（一）以情境素材為載體呈現(xiàn)

五套高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合試題均注重以真實(shí)情境為載體，并基于情境創(chuàng)設(shè)問題，讓學(xué)生切身感受化學(xué)知識的實(shí)際應(yīng)用。高考化學(xué)試題情境素材主要來源于日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)室物質(zhì)性質(zhì)與制備等方面。例如全國甲卷第27題的情境素材為“工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉含雜質(zhì)，用95%乙醇重結(jié)晶純化硫化鈉粗品”，以此情境為載體考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)室制備物質(zhì)的能力，落實(shí)對學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的考查。

（二）以實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識為重心

五套高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題均包含實(shí)驗(yàn)儀器和裝置、實(shí)驗(yàn)基本操作和技能、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述和解釋等實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識的考查。例如全國乙卷第27題考查了配制硫酸銅溶液所需的儀器、硫酸銅晶體的性質(zhì)、水浴加熱、溶液結(jié)晶的系列操作過程，涉及元素化合物知識和重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。浙江卷第30題考查了醋酸溶液的配制、容量瓶的使用等知識。湖南卷第15題考查了裝置作用、沉淀完全的判斷方法、過濾操作的儀器選擇等知識。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識與基本技能是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的前提和條件，試題注重考查基礎(chǔ)知識、基本技能和操作，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科本質(zhì)。

（三）以化學(xué)關(guān)鍵能力為突破

關(guān)鍵能力是核心素養(yǎng)的重要組成部分?；瘜W(xué)關(guān)鍵能力包括“理解與辨析能力”“分析與推測能力”“歸納與論證能力”“實(shí)驗(yàn)與探究能力”［1］。例如廣東卷第17題，在理解與辨析能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力的基礎(chǔ)上考查學(xué)生的歸納與論證能力。題目提供25℃下醋酸的電離平衡常數(shù)，探究25℃下醋酸電離平衡的影響因素，提出“稀釋醋酸溶液或改變醋酸根離子濃度，醋酸電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)”的假設(shè)，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)是否成立。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議

第一，重視創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題大多以真實(shí)情境為載體，考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中教師要重視開展情境教學(xué)，將所學(xué)知識與實(shí)際的生活生產(chǎn)、科技前沿、化學(xué)工藝等有機(jī)地聯(lián)系起來，讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識得到延伸和拓展。例如學(xué)習(xí)氫氣的燃燒可選用冬奧會(huì)火炬的情境（2022年北京冬奧會(huì)火炬以碳纖維及其復(fù)合材料制成，氫氣為燃料，使火炬燃燒時(shí)的碳排放量為零，體現(xiàn)出“綠色”辦奧理念和科技冬奧成果），以此情境展開教學(xué)能夠落實(shí)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的培養(yǎng)。

第二，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力。如果教師以口述或?qū)嶒?yàn)視頻來代替實(shí)驗(yàn)操作，那么學(xué)生真正動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)較少，從而導(dǎo)致對實(shí)驗(yàn)儀器不熟悉、對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記憶不深刻等。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究態(tài)度，發(fā)展學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)。

第三，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合能力。從五套高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的命題特點(diǎn)來看，高考對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的考查側(cè)重點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)綜合題。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重將分散的實(shí)驗(yàn)知識構(gòu)建成知識網(wǎng)，加強(qiáng)學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)綜合題的解題訓(xùn)練。同時(shí)還要加強(qiáng)學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)評價(jià)或?qū)嶒?yàn)方案設(shè)計(jì)的能力，以此不斷提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合水平。

第四，回歸教材，重視教材原型實(shí)驗(yàn)。通過對高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)某些試題能從教材找到出處。例如全國乙卷第10題的理解選項(xiàng)考查了蔗糖的水解實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)屬于“糖類的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中的一部分，是課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選擇性必修課程學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一。全國甲卷第13題的D選項(xiàng)考查了乙醇與金屬鈉反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)屬于“乙醇、乙酸的主要性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中的一部分，是課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必修課程學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一。因此，在備考時(shí)教師要回歸教材，關(guān)注課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生必做的18個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作及化學(xué)用語。

【參考文獻(xiàn)】

［1］單旭峰．高考化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的建構(gòu)思路、基本內(nèi)涵與考察實(shí)施路徑［J］．課程·教材·教法，2022，42（6）：139．