2019年高考化學(xué)計(jì)算題的特點(diǎn)與啟示

周 梅，曾兵芳

(貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 化學(xué)工程學(xué)院，貴州 畢節(jié) 551700)

隨著新課程高考改革的進(jìn)行，高考化學(xué)試題在一定程度上發(fā)生了變化，作為考查學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的計(jì)算能力也貫穿在新課程高考中。在新課程背景下，每一年高考化學(xué)中的計(jì)算題在考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的同時(shí)，還考查了學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究能力以及綜合能力。這樣的命題特點(diǎn)體現(xiàn)鮮明的時(shí)代性，同時(shí)也體現(xiàn)了新課程的核心價(jià)值觀。本文主要是通過對(duì)2019年六套高考化學(xué)試題中的計(jì)算題進(jìn)行研究，探究2019年試題的特點(diǎn)，并以此能為對(duì)計(jì)算題的教學(xué)具有一定的啟示。

1 2019年高考化學(xué)計(jì)算題考查內(nèi)容的統(tǒng)計(jì)

表1 2019年高考化學(xué)計(jì)算題考查內(nèi)容統(tǒng)計(jì)

從表1中可以看出，2019年高考自主命題省市除了上海外，只有北京市、天津市和江蘇省三個(gè)省市，逐步形成為全國(guó)Ⅰ、全國(guó)卷Ⅱ和全國(guó)卷Ⅲ的教育部考試中心進(jìn)行命題。從整套試卷的分值來看，計(jì)算題的分值比較接近，跟往年相比，相差不大，最高的分值高達(dá)27分。由此可見計(jì)算題在高考試題中占了相當(dāng)部分的比重，并且六套試題中的計(jì)算的分值差異性小。全國(guó)卷Ⅰ、全國(guó)卷Ⅱ、全國(guó)卷Ⅲ、北京卷、天津卷和江蘇卷中計(jì)算題的分值分別為21分、27分、20分、20分、23分和24分，分別占試卷總分的21%、27%、20%、20%、23%和20%。特別是全國(guó)卷Ⅰ、全國(guó)卷Ⅱ和全國(guó)卷Ⅲ卷中化學(xué)計(jì)算題的分值趨近于平衡。2016年全國(guó)卷Ⅰ、全國(guó)卷Ⅱ和全國(guó)卷Ⅲ卷中化學(xué)計(jì)算題的分值分別為24分、10分、7分，分別占試卷總分的24%、10%和7%，第1次出現(xiàn)全國(guó)卷Ⅰ的化學(xué)計(jì)算題明顯低，且它們之間相差較大；經(jīng)過四年的高考試題命題的科學(xué)化，2019年全國(guó)卷Ⅰ、全國(guó)卷Ⅱ和全國(guó)卷Ⅲ卷中化學(xué)計(jì)算題的分值分別為21分、27分、20分，分別占試卷總分的20%、27%和20%，計(jì)算題的分值趨近于平衡，且分值為20分以上，計(jì)算題的價(jià)值更體現(xiàn)出來。

2019年新課程高考化學(xué)試卷計(jì)算題與往年高考相比，知識(shí)點(diǎn)考查變化不大，主要是基本知識(shí)和基本技能，主要注重對(duì)阿伏伽德羅常數(shù)、物質(zhì)的量、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、反應(yīng)速率、質(zhì)量分?jǐn)?shù)、氧化還原、pH值、焓變、平衡轉(zhuǎn)化率、體積、濃度、化學(xué)式以及化合價(jià)等知識(shí)點(diǎn)的考查，考查基礎(chǔ)知識(shí)主要是要求回歸課本，注重應(yīng)用。每一套試卷皆涉及了計(jì)算題，且大多以填空題的形式為主，但選擇題也占一定的比例。這些知識(shí)點(diǎn)皆屬于基本知識(shí)，但每次總能以不同的形態(tài)來考查學(xué)生，重點(diǎn)突出，主要考查了學(xué)生理解掌握基礎(chǔ)知識(shí)、分析判斷、歸納總結(jié)和應(yīng)用化學(xué)知識(shí)等綜合能力，有利于促進(jìn)和提高學(xué)生聯(lián)系實(shí)際、綜合運(yùn)用、思維創(chuàng)新和科學(xué)探究能力。

2 2019年高考化學(xué)計(jì)算題的特點(diǎn)

2.1 注重基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)的考查

高中化學(xué)計(jì)算題屬于化學(xué)技能性知識(shí)，注重?cái)?shù)學(xué)知識(shí)在中學(xué)化學(xué)中的應(yīng)用，服務(wù)于高中化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。新課程改革以前，化學(xué)計(jì)算題過于注重繁瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算，特別是注重計(jì)算技巧。新課程改革后，高考化學(xué)計(jì)算題回歸到了化學(xué)知識(shí)本質(zhì)的學(xué)習(xí)，化學(xué)計(jì)算服務(wù)于化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。2019年化學(xué)計(jì)算題保持新課程改革以來的命題方式，計(jì)算題不僅僅主要考查學(xué)生對(duì)的掌握程度，還考查學(xué)生的分析能力。2019年化學(xué)計(jì)算題主要對(duì)阿伏伽德羅常數(shù)、物質(zhì)的量、物質(zhì)的量的濃度、化學(xué)式、化學(xué)方程式、pH值、化學(xué)平衡常數(shù)等基本知識(shí)的考查，并且這些基礎(chǔ)知識(shí)沒有錯(cuò)綜復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，有利于學(xué)生的化學(xué)基本物理量和基本概念的考查理解。如全國(guó)卷Ⅰ選擇題第10題選項(xiàng)的物質(zhì)的量濃度計(jì)算，江蘇卷選擇題第11題C選項(xiàng)的阿伏伽德羅常數(shù)的計(jì)算，第18題第2小問的物質(zhì)的量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，并要求寫出物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算過程，第19小題第1小問的KSP計(jì)算等。全國(guó)卷Ⅱ中26題第(3)小問中“樣品中S2-的含量為”時(shí)，運(yùn)算相對(duì)一些復(fù)雜些，但只要求“寫出表達(dá)式”，注重?cái)?shù)學(xué)邏輯思維能力在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用，而不是考查學(xué)生繁瑣的計(jì)算。

2.2 考查化學(xué)計(jì)算知識(shí)的同時(shí)更注重對(duì)學(xué)生綜合能力的考查

2019年六套高考化學(xué)試卷中，并未出現(xiàn)單獨(dú)的大題，而是將其融合到了必修模塊和選修模塊中，無論是在必修還是在選修中，均有計(jì)算題出現(xiàn)。大多都是出現(xiàn)在填空題中，也有一小部分出現(xiàn)在選擇題中。自2007年新課程高考以來，新課程高考化學(xué)卷中相當(dāng)一部分試題，不是單就某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)來考查，而是多知識(shí)點(diǎn)、多層面、多角度和多方位地考查，以高中化學(xué)核心知識(shí)和主干知識(shí)為載體，從高視角和較低起點(diǎn)入手，以能力考查為主導(dǎo)，注重化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，充分體現(xiàn)了基礎(chǔ)性與綜合性的并重[1]。2019年高考化學(xué)試題中的化學(xué)計(jì)算題也體現(xiàn)上述的命題理念。如全國(guó)卷Ⅲ選擇題第11題：“設(shè) A為阿伏伽德羅常數(shù)值，關(guān)于常溫下pH值=2的H3PO4溶液，下列說法正確的是？”不僅是考查阿伏伽德羅常數(shù)，還考查了離子中所含的微粒數(shù)、電荷守恒、電離平衡及其影響因素和溶液酸堿性等的知識(shí)。全國(guó)卷Ⅱ中第27題以“環(huán)戊二烯是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等生產(chǎn)”為素材，考查化學(xué)反應(yīng)原理，包括化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡、電解池等重要的化學(xué)知識(shí)，并且其中第27題第(1)(2)(3)小問考查的相關(guān)化學(xué)計(jì)算，涉及焓變、反應(yīng)速率、轉(zhuǎn)化率、化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)曲線的應(yīng)用等。此類題不僅僅是考查高中生化學(xué)計(jì)算能力，更注重將化學(xué)計(jì)算和化學(xué)知識(shí)相融合，考查高中生運(yùn)用所學(xué)基本概念和基本原理的綜合分析能力，充分體現(xiàn)新課程改革核心素養(yǎng)下的化學(xué)價(jià)值觀。

2.3 注重化學(xué)計(jì)算和生產(chǎn)生活實(shí)際相結(jié)合的考查

在新課程高考化學(xué)試卷中，涉及化學(xué)計(jì)算考查的試題大多以生產(chǎn)生活實(shí)際問題為背景，注重在探究或解決實(shí)際問題的過程考查學(xué)生的化學(xué)計(jì)算能力[2]。2019年高考化學(xué)計(jì)算題考查并不是獨(dú)立的設(shè)置，而是與化學(xué)工業(yè)、生物化學(xué)、制藥工程和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域息息相關(guān)。例如全國(guó)卷Ⅰ第27題以硫酸鐵銨[NH4(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽，并以之為背景采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，第(5)小問通過計(jì)算樣品中結(jié)晶水的個(gè)數(shù)來確定硫酸鐵銨晶體的化學(xué)式，計(jì)算得出的化學(xué)式NH4(SO4)2·xH2O。全國(guó)卷Ⅰ第28題以“水煤氣變換是重要的化工過程，主要用于合成氨、制氫以及合成氣加工等工業(yè)領(lǐng)域中”為背景來滲透化學(xué)計(jì)算，第(2)小問計(jì)算在平衡體系中H2的物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，第(3)小問根據(jù)數(shù)據(jù)曲線判斷焓變的值和活化能的值，第(4)小問根據(jù)分壓隨時(shí)間變化關(guān)系曲線計(jì)算化學(xué)反應(yīng)速率和關(guān)系曲線的應(yīng)用。

2.4 注重化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查

學(xué)科核心素養(yǎng)是《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》的關(guān)鍵詞，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是“明確了學(xué)生學(xué)習(xí)該學(xué)科課程后應(yīng)達(dá)成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力”，對(duì)知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三維目標(biāo)進(jìn)行了整合?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》將化學(xué)核心素養(yǎng)分為“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”五個(gè)方面[3]。近些年來，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)在高考化學(xué)試題中的考查是重中之重。例如全國(guó)卷Ⅰ第7題以“中華文明象征之一的”陶瓷為載體，“雨過天晴云破處”所描述的瓷器青色和“世界文明的秦兵馬俑”的考查，體現(xiàn)了傳承我國(guó)科學(xué)文化，挖掘中華民族優(yōu)秀文化中的工匠精神等“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)，厚植愛國(guó)主義情懷，將立德樹人的根本任務(wù)落實(shí)到實(shí)處。這類考題在2019年高考化學(xué)試題中比比皆是。

“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的思維核心，課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出“建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系”，“建立認(rèn)知模型，并能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律”等。高考化學(xué)計(jì)算題命題理念的轉(zhuǎn)向是這一核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)。2019年六套高考化學(xué)試題有許多計(jì)算題都是運(yùn)用圖表和數(shù)學(xué)模型來解決，借助于數(shù)學(xué)模型，利用圖形、圖表的方式分析解決化學(xué)計(jì)算中的有關(guān)問題，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的識(shí)圖能力、數(shù)據(jù)處理能力和學(xué)科間的融合能力[4]。2019年全國(guó)卷Ⅲ第28題第(1)中“剛性容器中，進(jìn)料濃度比c(HCI)∶c(O2)分別等于1∶1、4∶1、7∶1時(shí)HCI平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系”,根據(jù)進(jìn)料濃度比c(HCI)∶c(O2)=1∶1的數(shù)據(jù)計(jì)算K(400 )的值。該題探究的溫度影響平衡轉(zhuǎn)化率,根據(jù)HCI平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系，利用圖形曲線，考查學(xué)生的“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”這一核心素養(yǎng)。這一類題目考查的不僅是看到一個(gè)小題的知識(shí)，而是一個(gè)大題融合許多的知識(shí)。由此可以看出，要解決與此類問題有關(guān)的題時(shí)，除了要求學(xué)生有較強(qiáng)的分析數(shù)據(jù)能力之外，還要求必須有學(xué)會(huì)融合各科之間的能力。

3 教學(xué)啟示

3.1 加強(qiáng)高中化學(xué)的核心知識(shí)和主干知識(shí)的教學(xué)

隨著新課程高考改革，高考化學(xué)注重的是對(duì)高中化學(xué)核心知識(shí)和主干知識(shí)的考查，以高中化學(xué)核心知識(shí)和主干知識(shí)為載體來對(duì)學(xué)生能力考查。并且新課程高考中的化學(xué)計(jì)算題并不是單純地考查學(xué)生最基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，而是以高中化學(xué)的主干知識(shí)為命題切入點(diǎn)，對(duì)學(xué)生思維的邏輯性、敏捷性、發(fā)散性、創(chuàng)造性以及相關(guān)學(xué)科知識(shí)運(yùn)用能力進(jìn)行考查[5]。基于此，在課堂教學(xué)中，化學(xué)教師應(yīng)注重對(duì)高中化學(xué)核心知識(shí)和主干知識(shí)的教學(xué)，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，進(jìn)行探究性教學(xué)，將核心知識(shí)進(jìn)行深度理解學(xué)習(xí)，并將化學(xué)計(jì)算技能的學(xué)習(xí)融入到知識(shí)的學(xué)習(xí)中，形成知識(shí)結(jié)構(gòu)化和網(wǎng)絡(luò)化。

3.2 回歸教材，領(lǐng)會(huì)課程標(biāo)準(zhǔn)

高考化學(xué)試題體現(xiàn)“以能力測(cè)試為主導(dǎo)，以現(xiàn)實(shí)問題立意”的命題理念，高起點(diǎn)，低落腳，很多試題都能在教材中找到背景特別是化學(xué)計(jì)算題。近些年來計(jì)算題考查的學(xué)生最基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力，而不是繁瑣的計(jì)算。所以在高中化學(xué)新課教學(xué)中和高考備考中，要引導(dǎo)學(xué)生回歸教材，基于課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)理念，特別是學(xué)業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行合理的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生積極的思維能力的培養(yǎng)，而不總是題海戰(zhàn)術(shù)。利用好教材中計(jì)算例題的價(jià)值和精選相關(guān)化學(xué)計(jì)算習(xí)題，加強(qiáng)基本化學(xué)計(jì)算方法和解題方法的教學(xué)。

3.3 注重基于素養(yǎng)為本的教學(xué)

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是新版課程標(biāo)準(zhǔn)的重要理念，其不是對(duì)原有“三維目標(biāo)”的否定，而是對(duì)“三維目標(biāo)”的整合和超越?；瘜W(xué)計(jì)算題是考查“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”重要載體，注重證據(jù)的價(jià)值和科學(xué)方法的價(jià)值。大多數(shù)的高考試題都是以現(xiàn)實(shí)生活為背景設(shè)計(jì)的，為了針對(duì)解決生活中的某一問題設(shè)計(jì)的，計(jì)算能力的考查融入其中。在高中化學(xué)教學(xué)中要以素養(yǎng)為本進(jìn)行教學(xué)，從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的生活實(shí)際出發(fā)，開展探究性教學(xué)，注重學(xué)科思維和學(xué)科思想的教學(xué)，從核心素養(yǎng)的五個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生從解決生產(chǎn)生活實(shí)際問題中來學(xué)習(xí)化學(xué)。