例談高考化學(xué)試題在課堂教學(xué)中的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用

武衍杰 梁弘文 宮琦 王秀紅

摘要： “素養(yǎng)為本”課程改革背景下，高考試題也以學(xué)科核心素養(yǎng)的測(cè)試為宗旨。高考試題本身所創(chuàng)設(shè)的情境、蘊(yùn)含的學(xué)科思想、承載的素養(yǎng)功能和價(jià)值都是豐富的教學(xué)資源，因此將高考試題資源合理開(kāi)發(fā)運(yùn)用到課堂教學(xué)中，更能有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。以2018年高考化學(xué)試題為例，簡(jiǎn)要分析高考化學(xué)試題的特點(diǎn)，基于試題特點(diǎn)介紹其在課堂教學(xué)中開(kāi)發(fā)運(yùn)用的實(shí)例，并提出幾點(diǎn)建議。

關(guān)鍵詞： 高考試題; 試題運(yùn)用; 化學(xué)教學(xué) ?文章編號(hào)： 10056629（2019）6008805??????中圖分類(lèi)號(hào)： G6338??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

1?問(wèn)題提出

2016年10月，教育部考試中心公布《2017年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試大綱》，探索構(gòu)建“一體四層四翼”的高考評(píng)價(jià)體系[1]，重點(diǎn)考查學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展?fàn)顩r。以化學(xué)學(xué)科為例，《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》在學(xué)業(yè)水平考試命題建議中也提出化學(xué)學(xué)業(yè)水平考試命題必須堅(jiān)持以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，即考試命題特別是高考中務(wù)必準(zhǔn)確把握“情境設(shè)計(jì)”、“問(wèn)題提出”、“知識(shí)運(yùn)用”和“素養(yǎng)測(cè)試”之間的關(guān)系。從近年高考化學(xué)試題的命題質(zhì)量來(lái)看，高考化學(xué)試題都精心選取各種類(lèi)型情境素材，通過(guò)科學(xué)規(guī)范的試題設(shè)計(jì)，考查學(xué)生的信息獲取及加工能力、推理論證能力、實(shí)踐與創(chuàng)新能力等，重視基本化學(xué)知識(shí)和理論的融會(huì)貫通、關(guān)注化學(xué)相關(guān)技術(shù)、科學(xué)研究與社會(huì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的聯(lián)系，全面檢測(cè)考生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)等[2， 3]。“素養(yǎng)為本”課程改革背景下，高考試題也以學(xué)科核心素養(yǎng)的測(cè)試為宗旨，試題本身所創(chuàng)設(shè)的情境、蘊(yùn)含的學(xué)科思想、承載的素養(yǎng)功能和價(jià)值都是豐富的教學(xué)資源，并且通過(guò)再創(chuàng)造可以合理地運(yùn)用到課堂教學(xué)中。但從已有研究來(lái)看，對(duì)高考試題的研究大都局限在試題評(píng)析，少有人關(guān)注其在課堂教學(xué)中的價(jià)值。本研究則從高考試題本身的特點(diǎn)出發(fā)，挖掘其在課堂教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值。

2?高考化學(xué)試題特點(diǎn)分析

以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為測(cè)試宗旨的命題設(shè)計(jì)，要求以真實(shí)情境為測(cè)試載體、以實(shí)際問(wèn)題為測(cè)試任務(wù)、以化學(xué)知識(shí)為解決問(wèn)題的工具。特別是測(cè)試情境和設(shè)問(wèn)中蘊(yùn)含著考察知識(shí)和素養(yǎng)的真實(shí)任務(wù)，故試題中“情境”特點(diǎn)對(duì)教學(xué)的導(dǎo)向就顯得尤為重要。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》要求“試題情境應(yīng)緊密聯(lián)系學(xué)生學(xué)習(xí)和生活實(shí)際，體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境發(fā)展的成果[4]”，這為高考化學(xué)試題情境的選材指明了方向;王后雄[5]認(rèn)為化學(xué)試題的情境，主要以自然科學(xué)中的自然現(xiàn)象、生產(chǎn)生活實(shí)際、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為素材和背景，創(chuàng)設(shè)出一些新情境問(wèn)題凸顯對(duì)學(xué)生能力素質(zhì)的考察;趙雪[6]從高考化學(xué)試題情境素材的來(lái)源角度將高考化學(xué)試題情境分為化學(xué)與生活、學(xué)科知識(shí)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)模型及數(shù)據(jù)圖表情境;陳進(jìn)前[7]認(rèn)為高考化學(xué)試題中有機(jī)合成轉(zhuǎn)化關(guān)系圖、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、化工生產(chǎn)工藝流程圖、科研文獻(xiàn)等試題情境出現(xiàn)頻率頗高，教學(xué)中應(yīng)多加注意;孔燕等研究者[8]基于我國(guó)科學(xué)素養(yǎng)測(cè)評(píng)命題實(shí)踐，將試題情境分為學(xué)科情境、生活情境和學(xué)術(shù)情境。對(duì)于試題情境不同研究者有不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，但其中的“科學(xué)、技術(shù)發(fā)展成果”、“現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)”、“科研文獻(xiàn)”、“學(xué)術(shù)情境”等素材都同時(shí)將試題情境取材指向化學(xué)科技前沿，可見(jiàn)這是一種趨勢(shì);再者化學(xué)作為一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，對(duì)于發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有著極為重要的作用，因此化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是高考情境選材的重要來(lái)源。綜上，擬從表1所示的幾種類(lèi)型歸類(lèi)試題情境。

以2018年高考全國(guó)卷（Ⅰ）化學(xué)試題為例，從情境類(lèi)型、回答情境問(wèn)題所需必備知識(shí)、各類(lèi)情境試題所占分值等方面簡(jiǎn)要分析其特點(diǎn)（見(jiàn)表2）。

結(jié)合表2的分析可以發(fā)現(xiàn)高考化學(xué)試題主要呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：

熱衷學(xué)術(shù)前沿情境

從高考化學(xué)試題的背景材料來(lái)看，學(xué)術(shù)前沿情境試題越來(lái)越受到命題專(zhuān)家的青睞。如在2018年全國(guó)卷（Ⅰ）中高達(dá)42分的題目（包括選做題）采用學(xué)術(shù)前沿情境命題。學(xué)術(shù)前沿情境一般來(lái)源于近期發(fā)表的權(quán)威文獻(xiàn)中的科技論文，因此保證了試題的前沿性、科學(xué)性和學(xué)術(shù)性。以此進(jìn)行加工命題，不會(huì)撞題，能夠保證測(cè)試的公平性，可以更好地考查學(xué)生在陌生情境中解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，體現(xiàn)命題的素養(yǎng)立意。例如2018年全國(guó)卷（Ⅱ）選擇題第12題通過(guò)我國(guó)科學(xué)家最新研制的“可呼吸二次電池”這一學(xué)術(shù)前沿情境，通過(guò)學(xué)生調(diào)用電化學(xué)知識(shí)理解電池原理，重點(diǎn)考查學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知的學(xué)科核心素養(yǎng);第26題選取鋅的冶煉這一工藝流程，基于化工生產(chǎn)對(duì)原料的預(yù)處理、發(fā)生的核心反應(yīng)、對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的提純分離等步驟，將這一實(shí)際過(guò)程與中學(xué)化學(xué)知識(shí)內(nèi)容建立鏈接，考查學(xué)生遷移運(yùn)用常見(jiàn)金屬、非金屬及其化合物的基本性質(zhì)、電化學(xué)原理、沉淀溶解平衡等知識(shí)的能力，外顯學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想等學(xué)科核心素養(yǎng)。

解決真實(shí)問(wèn)題

化學(xué)高考試題中情境素材豐富，學(xué)科知識(shí)情境、社會(huì)生活情境、化學(xué)實(shí)驗(yàn)情境、學(xué)術(shù)前沿情境都有涉及，情境基本來(lái)源于生產(chǎn)、生活實(shí)際和當(dāng)前最新科研成果，特別是將醫(yī)藥、環(huán)境、能源等與化學(xué)學(xué)科聯(lián)系緊密的問(wèn)題融入情境素材，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科在社會(huì)發(fā)展中的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，引導(dǎo)學(xué)生以所學(xué)習(xí)的基本化學(xué)知識(shí)解決與化學(xué)有關(guān)的真實(shí)問(wèn)題，體現(xiàn)化學(xué)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，傳遞正確的價(jià)值觀念，以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任。例如2018年高考化學(xué)全國(guó)卷（Ⅰ）中選擇題第7題涉及利用化學(xué)沉淀法回收舊電池中的廢舊金屬，以實(shí)現(xiàn)資源的再利用和環(huán)境保護(hù);選擇題第13題通過(guò)電化學(xué)方法達(dá)到天然氣中CO2和H2S的高效去除，體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想;再如第27題利用氧化還原滴定的方法測(cè)定葡萄酒中SO2的殘留量，就是典型的應(yīng)用導(dǎo)向——利用基本化學(xué)原理解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感。

聚焦核心知識(shí)

中學(xué)化學(xué)知識(shí)“散、亂、多、雜”，但從近年高考化學(xué)試題涉及的知識(shí)點(diǎn)來(lái)看，又都聚焦核心知識(shí)內(nèi)容的考查。特別是化學(xué)理論知識(shí)方面，基本都圍繞以下幾個(gè)核心內(nèi)容： 基于價(jià)類(lèi)二維的物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（周期表、周期律）、熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)等。在2018年的高考化學(xué)全國(guó)卷中相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的考查如表3所示。

3?高考化學(xué)試題在課堂教學(xué)中的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用舉例

結(jié)合高考化學(xué)試題的特點(diǎn)，從以下三個(gè)方面談?wù)劯呖蓟瘜W(xué)試題在課堂教學(xué)中的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

基于高考試題建構(gòu)核心知識(shí)體系

高考試題綜合性強(qiáng)，但都聚焦核心知識(shí)，考查的是學(xué)生對(duì)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化掌握程度，并不是對(duì)孤立的知識(shí)點(diǎn)的考查。因此從高考試題中選取典型試題，基于試題所覆蓋的核心知識(shí)內(nèi)容，可以幫助學(xué)生建構(gòu)結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系。例如化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)知識(shí)既是重要的化學(xué)課程內(nèi)容，又是高考核心考點(diǎn)。但從筆者所執(zhí)教學(xué)校（省重點(diǎn)中學(xué)）的高三學(xué)生對(duì)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)高考真題的模擬作答情況來(lái)看并不理想。學(xué)生對(duì)孤立的反應(yīng)熱、反應(yīng)速率、平衡常數(shù)（移動(dòng)）的計(jì)算基本可以準(zhǔn)確作答，而一旦涉及熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的綜合問(wèn)題就顯得無(wú)從下手。例如2016全國(guó)Ⅲ卷第27（2）問(wèn)“脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率，原因除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是什么？”、2017年全國(guó)Ⅱ卷第27（3）問(wèn)“丁烯產(chǎn)率在590度之前隨溫度升高而增大的原因可能是什么？”，模擬測(cè)試的結(jié)果并不理想，特別是“丁烯產(chǎn)率在590度之前隨溫度升高而增大的原因”，大部分學(xué)生要么只寫(xiě)出速率加快，要么只寫(xiě)出平衡正向移動(dòng)，可見(jiàn)學(xué)生對(duì)化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的理解是孤立散點(diǎn)式的，沒(méi)有形成結(jié)構(gòu)化體系。

從化學(xué)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩個(gè)角度分析化學(xué)反應(yīng)，有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的核心問(wèn)題如圖1所示，這種結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系更具遷移能力。在教學(xué)中就可以選取這類(lèi)高考試題，暴露學(xué)生在知識(shí)體系上的不良結(jié)構(gòu)，進(jìn)而幫助學(xué)生建立分析此類(lèi)問(wèn)題的角度，并基于這一知識(shí)體系再去解答題目，讓學(xué)生體會(huì)結(jié)構(gòu)化知識(shí)的功能價(jià)值。例如“丁烯產(chǎn)率在590度之前隨溫度升高而增大的原因可能是什么？”，單位時(shí)間內(nèi)生成的丁烯多，從熱力學(xué)角度分析可能是反應(yīng)進(jìn)行的程度大，從動(dòng)力學(xué)角度分析可能是速率快，建立了這兩個(gè)分析化學(xué)反應(yīng)的角度，題目就顯得尤為簡(jiǎn)單。

基于高考試題創(chuàng)設(shè)真實(shí)教學(xué)情境

高考試題熱衷真實(shí)情境（包括學(xué)術(shù)前沿情境），解決真實(shí)問(wèn)題，因此高考試題是一座豐富的資源素材庫(kù)，其中創(chuàng)設(shè)的試題情境科學(xué)、規(guī)范，貼合學(xué)生理解水平，利于發(fā)展學(xué)生高階思維。從高考試題中尋找鮮活的情境素材，并據(jù)此設(shè)計(jì)具有一定情境的學(xué)習(xí)活動(dòng)或任務(wù)是可行的。例如2018年全國(guó)Ⅱ卷選擇題第8題，以氮氧化合物和二氧化硫形成霧霾的原理為情境命題，原理如圖2所示。這一情境素材中包含了含氮和含硫元素之間的轉(zhuǎn)化，并且霧霾是當(dāng)前受人關(guān)注的問(wèn)題，與人的生存密切相關(guān)。教學(xué)中利用這一情境，可以進(jìn)行“硫的氧化物”的教學(xué)。具體操作可以在課堂教學(xué)中給學(xué)生呈現(xiàn)霧霾形成過(guò)程，然后設(shè)置如圖3所示的學(xué)習(xí)任務(wù)，推進(jìn)教學(xué)。整節(jié)課貫穿在“霧霾的形成”這一真實(shí)情境中開(kāi)展“硫的氧化物”的教學(xué)，知識(shí)上能夠覆蓋住硫的氧化物、硫酸等核心物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化（類(lèi)別、價(jià)態(tài)），情感上體現(xiàn)化學(xué)的社會(huì)價(jià)值——化學(xué)在解決人類(lèi)面臨的環(huán)境問(wèn)題時(shí)的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和環(huán)保意識(shí)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中如果條件允許，還可以實(shí)際模擬霧霾形成實(shí)驗(yàn)，更能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更大價(jià)值地發(fā)揮這一情境的功能價(jià)值。

當(dāng)然，高考試題中可應(yīng)用的情境還有很多，例如有研究者[9]基于2018年全國(guó)Ⅰ卷第13題“天然氣中CO2和H2S高效去除的協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置”設(shè)計(jì)了“電解池”教學(xué);除此之外如葡萄酒中SO2含量的測(cè)定（2018年全國(guó)Ⅰ卷27）、高分子膨脹劑的合成路線(xiàn)（2018年全國(guó)Ⅰ卷36）、濕法冶金工藝對(duì)廢舊電池的處理（2018年全國(guó)Ⅰ卷7）等都是很好的教學(xué)素材。

基于高考試題開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)

研究性學(xué)習(xí)是在教師指導(dǎo)下學(xué)生自主開(kāi)展的以研究為基本形式的學(xué)校課程，化學(xué)研究性學(xué)習(xí)可以開(kāi)展各類(lèi)實(shí)驗(yàn)探究，更具“研究”特點(diǎn)。特別是對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)感興趣的高水平學(xué)生更喜歡接受具有挑戰(zhàn)性的研究性課題，而如何選擇符合學(xué)生發(fā)展的課題一直是困擾教師的問(wèn)題。探究類(lèi)題目在高考題中屬于必考題，這些探究過(guò)程科學(xué)規(guī)范，并且都是真實(shí)有意義的探究問(wèn)題，因此高考探究題就是學(xué)校研究性課題選題的素材庫(kù)。例如2018年全國(guó)Ⅰ卷27題（4）葡萄酒中SO2含量的測(cè)定，就可以作為選題，具體可設(shè)計(jì)如圖4所示的研究課題。以飲用葡萄酒為研究對(duì)象，運(yùn)用課內(nèi)知識(shí)解決科學(xué)問(wèn)題，更有利于激發(fā)學(xué)生興趣，體現(xiàn)化學(xué)的實(shí)用價(jià)值。當(dāng)然，高考試題只是提供研究性課題的素材，如何開(kāi)展這一研究性課題，就需要教師結(jié)合學(xué)生水平和學(xué)校實(shí)際進(jìn)行整體規(guī)劃。

4?啟示與建議

基于對(duì)高考試題特點(diǎn)的分析、開(kāi)發(fā)及運(yùn)用實(shí)例可以發(fā)現(xiàn)，“素養(yǎng)為本”的命題背景下，高考試題本身所創(chuàng)設(shè)的科學(xué)規(guī)范的情境、蘊(yùn)含的學(xué)科思想、承載的素養(yǎng)功能和價(jià)值都是豐富的教學(xué)資源，教師可以通過(guò)自身的再創(chuàng)造將其運(yùn)用到課堂教學(xué)中去。為了更好地運(yùn)用和開(kāi)發(fā)高考試題，這里總結(jié)以下幾條建議：

（1） 將高考試題資源運(yùn)用到課堂教學(xué)中，不是研究如何解題，而是要善于建立高考試題資源與課堂教學(xué)的聯(lián)系，要多思考試題覆蓋的知識(shí)體系而不是單個(gè)知識(shí)點(diǎn)，多思考試題蘊(yùn)含的學(xué)科核心素養(yǎng)測(cè)試目標(biāo)而不是解題套路。基于高考試題蘊(yùn)含的結(jié)構(gòu)化知識(shí)體系和素養(yǎng)測(cè)試功能，將其合理運(yùn)用直接指向課堂教學(xué)，更能有針對(duì)性地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

（2） 通過(guò)高考試題幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系，就要選取能夠覆蓋核心知識(shí)內(nèi)容的典型試題，通過(guò)所選取的試題暴露學(xué)生不良的知識(shí)結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上再通過(guò)所建構(gòu)的核心知識(shí)體系順利解答試題。在這種順利解答高考真題“利益”的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生會(huì)更樂(lè)于去內(nèi)化這一結(jié)構(gòu)化的知識(shí)體系。

（3） 各類(lèi)試題情境的運(yùn)用首先要注意將新鮮的情境素材和教材知識(shí)相結(jié)合，而不僅僅是扣情境的帽子，在真實(shí)情境中調(diào)用教材知識(shí)推進(jìn)課堂，最大限度地激發(fā)學(xué)生的興趣。特別是學(xué)術(shù)前沿情境素材的開(kāi)發(fā)運(yùn)用，須注意情境的解析要科學(xué)，引入學(xué)術(shù)情境時(shí)，教師要在查閱相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)其正確解析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù);其次，運(yùn)用要適當(dāng)，不能為了運(yùn)用學(xué)術(shù)情境，而將學(xué)生難以理解的知識(shí)內(nèi)容引入教學(xué)中，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，影響課堂進(jìn)度。這就要求教師對(duì)學(xué)術(shù)情境再開(kāi)發(fā)時(shí)，要全面了解學(xué)生學(xué)情，設(shè)計(jì)符合學(xué)生發(fā)展的學(xué)習(xí)任務(wù)。

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