2020 年高考化學(xué)試題特點(diǎn)及其教學(xué)啟示

王云生

（福建教育學(xué)院化學(xué)教育研究所，福建 福州 350025）

2020 年高考理綜能力測試全國卷的化學(xué)試題，依據(jù)2017 年版化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求命制，必考試題涵蓋了舊教材必修1、必修2 和選修4 的內(nèi)容，選考試題考查舊教材選修3 和選修5 的內(nèi)容，考試內(nèi)容與2017 年版化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的化學(xué)必修課程和選擇性必修課程的三個(gè)模塊的內(nèi)容要求基本一致?；瘜W(xué)試題的設(shè)計(jì)和考查內(nèi)容，體現(xiàn)了《中國高考評價(jià)體系》提出的評價(jià)理念，指向“核心價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力與必備知識(shí)”，體現(xiàn)“基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性”，著重考查考生是否理解掌握高中化學(xué)課程的最基礎(chǔ)的核心知識(shí)，測評考生的關(guān)鍵能力和化學(xué)學(xué)科素。［1］

2020 年高考，化學(xué)學(xué)科的考查內(nèi)容、試題題型運(yùn)用、試題的設(shè)計(jì)上，保持了往年的正確命題方向，更好體現(xiàn)了化學(xué)教育和高考的德育功能，更加重視在考查必備基礎(chǔ)知識(shí)的理解、掌握程度的基礎(chǔ)上，考查考生的關(guān)鍵能力。試題在情境創(chuàng)設(shè)、必備基礎(chǔ)知識(shí)理解掌握程度的考查、關(guān)鍵能力的測評、試題設(shè)問與呈現(xiàn)方式的創(chuàng)新上，有了進(jìn)一步的提高，能更有效地考查考生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。本文以全國Ⅰ卷為例，分析化學(xué)試題在情境創(chuàng)設(shè)、信息呈現(xiàn)、試題設(shè)問方面的特點(diǎn)，及其對高中化學(xué)教學(xué)的啟示。

一、試題的情境設(shè)計(jì)聯(lián)系實(shí)際、緊扣考查內(nèi)容，完整、簡潔地呈現(xiàn)了解題的必要信息，體現(xiàn)了化學(xué)教育和考試的德育功能

試卷幾乎所有的試題都運(yùn)用來自生產(chǎn)、生活、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)科學(xué)研究成果的素材作為試題的背景或創(chuàng)設(shè)問題的情境。問題情境緊扣考查內(nèi)容，有效地考查了考生能否運(yùn)用所學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，在較為陌生、復(fù)雜的情境中，認(rèn)識(shí)、分析、解決問題。也讓考生在解答問題的同時(shí)，了解我國古代人民、當(dāng)代科學(xué)家在化學(xué)科學(xué)技術(shù)發(fā)展上做出的貢獻(xiàn)，認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)的應(yīng)用價(jià)值，從中受到教育。試題的設(shè)計(jì)思想，對中學(xué)化學(xué)教科書的編寫與教學(xué)具有很好的指導(dǎo)作用。

例如，選擇題第7 題，考查能有效滅活新型冠狀肺炎病毒的常見化學(xué)消毒劑的組成、性質(zhì)、名稱；第8 題要求分析能提高人體免疫能力的中藥材提取物（紫花前胡醇）的結(jié)構(gòu)式，分析它的組成、性質(zhì)；第11 題要求依據(jù)核反應(yīng)的規(guī)律（質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子守恒）分析、判斷居里夫人制造人造放射性核素的核反應(yīng)中，參與生成的核素的類別；第12 題要求依據(jù)反應(yīng)模型，分析新型Zn-CO2水介質(zhì)電池的反應(yīng)原理。試卷的五道化學(xué)非選擇題重，比較全面地考查了化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)三個(gè)模塊學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容。第26 題以黏土釩礦制備釩酸銨的工藝流程、工藝條件為背景，考查考生有關(guān)元素化合物轉(zhuǎn)化反應(yīng)知識(shí)的理解掌握程度。其他三道題，全面地考查了化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)四個(gè)模塊的核心基礎(chǔ)知識(shí)，考查面廣，著重考查考生綜合應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)認(rèn)識(shí)、分析、解決問題的能力。第27 題，要求考生對題設(shè)的檢驗(yàn)不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力的實(shí)驗(yàn)，從操作到原理作全面分析，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出結(jié)論。試題全面地考查了考生的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能，突出考查了通過實(shí)驗(yàn)收集證據(jù)、驗(yàn)證規(guī)律性知識(shí)的能力。第28 題，以重要的化工原料（硫酸）制造中的關(guān)鍵反應(yīng)（二氧化硫催化氧化反應(yīng)）為素材，全面考查化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)的理解和掌握程度，包括反應(yīng)能量變化的分析、描述，特定條件下反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率、化學(xué)平衡常數(shù)的分析與計(jì)算，依據(jù)反應(yīng)速率方程對不同溫度下反應(yīng)速率圖線做分析。第35 題，以2019 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者的研究項(xiàng)目（鋰電池的正極材料——鈷酸鋰、磷酸鐵鋰的研究）為背景，考查鐵、鋰元素原子結(jié)構(gòu)、磷酸根離子的空間構(gòu)型、磷酸鐵鋰晶胞結(jié)構(gòu)的分析，涵蓋了物質(zhì)結(jié)構(gòu)三個(gè)層次的學(xué)習(xí)內(nèi)容。第36 題，以一種有機(jī)超強(qiáng)堿（當(dāng)前備受關(guān)注的研究項(xiàng)目）的合成路線分析為情境，試題給出了超強(qiáng)堿的結(jié)構(gòu)式、合成路線中應(yīng)用的兩種反應(yīng)，要求考生通過合成路線的分析，回答若干最基礎(chǔ)的有機(jī)化學(xué)問題，包括簡單有機(jī)物的命名、反應(yīng)類型與官能團(tuán)的辨識(shí)、有機(jī)反應(yīng)方程式、有機(jī)物結(jié)構(gòu)簡式的書寫、同分異構(gòu)體的分析、判斷等。試題考查內(nèi)容基礎(chǔ)、全面，有利于指導(dǎo)中學(xué)教學(xué)全面完成化學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容。

在試題素材選擇運(yùn)用和問題情景創(chuàng)設(shè)上，2020 年全國卷有了提高和創(chuàng)新。例如，選擇題第7、8 題，結(jié)合我國新冠肺炎防治的成就、中藥材提取物應(yīng)用實(shí)例，重視考試的德育功能，賦予各個(gè)選項(xiàng)更實(shí)在、更寬廣的基礎(chǔ)知識(shí)考查功能，增強(qiáng)了必備基礎(chǔ)知識(shí)的考查功能。第11 題突破了元素原子結(jié)構(gòu)、元素周期表、元素性質(zhì)的考查模式，有了創(chuàng)新。試題運(yùn)用物理學(xué)科核反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)，巧妙地把最基礎(chǔ)的核心化學(xué)知識(shí)的考查與證據(jù)推理能力的評價(jià)緊密結(jié)合起來。要求考生從居里夫婦研究的核反應(yīng)，利用“元素X、Y 的最外層電子數(shù)之和為8”的信息，推斷X、Y 元素的類別從而判斷四個(gè)選項(xiàng)的正誤。非選擇題第27 題作為實(shí)驗(yàn)考查題，重視實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作能力的考查，在整體設(shè)計(jì)上突出了化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)原理的功能，凸顯了科學(xué)精神教育功能，提升了試題全面考查考生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰δ堋?/p>

化學(xué)試題的問題情境設(shè)計(jì)，從考查主旨出發(fā)，精心選擇素材，創(chuàng)新情境，把基礎(chǔ)知識(shí)、關(guān)鍵能力考查與考試的德育功能融合起來，自然貼切。中學(xué)化學(xué)教學(xué)，也應(yīng)該做到從教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，精心選擇教學(xué)素材，創(chuàng)設(shè)聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)情境，把基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)、關(guān)鍵能力培養(yǎng)、價(jià)值觀教育，自然貼切地融合起來，全面實(shí)現(xiàn)化學(xué)教育的功能。

二、試題的信息呈現(xiàn)方式靈活多樣，注意創(chuàng)新，增強(qiáng)了信息獲取、整合、加工能力的考查力度，體現(xiàn)了學(xué)習(xí)能力與化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的考查要求

2020 年的化學(xué)試題背景材料和有用信息的呈現(xiàn)方式，注意創(chuàng)新，更多使用實(shí)物模型圖、認(rèn)識(shí)模型、數(shù)據(jù)圖表、函數(shù)圖像、化學(xué)符號和化學(xué)用語，增強(qiáng)了信息能力的考查力度。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)反應(yīng)原理試題使用的圖、表，類型多樣、蘊(yùn)含的信息豐富。第27 題，用實(shí)驗(yàn)裝置圖、化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器圖、離子電遷移率的數(shù)據(jù)表等形式呈現(xiàn)試題的信息。第28 題使用了反應(yīng)過程能量變化圖、不同溫度壓強(qiáng)條件下反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的函數(shù)圖像、反應(yīng)速率隨溫度變化的圖線，來描述反應(yīng)的特征、呈現(xiàn)解題有用信息。這些數(shù)據(jù)圖線涵蓋了化學(xué)反應(yīng)原理學(xué)習(xí)常用的3 種類型的函數(shù)圖像。有機(jī)化學(xué)試題，使用結(jié)構(gòu)簡式呈現(xiàn)學(xué)生未曾學(xué)過的或結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的5 種有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，考生要從結(jié)構(gòu)圖像分析各步有機(jī)反應(yīng)中碳骨架的變化、官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化，整體把握合成路線、解答試題。試題還要求考生能用結(jié)構(gòu)簡式表示具有特定結(jié)構(gòu)特征的同分異構(gòu)體。第35 題，使用結(jié)構(gòu)模型呈現(xiàn)磷酸亞鐵晶胞結(jié)構(gòu)、磷酸鐵鋰充放電前后晶胞結(jié)構(gòu)的變化，考生比較分析這些結(jié)構(gòu)圖式，可以獲得解題的有用信息。

化學(xué)試題往往涉及各種化學(xué)反應(yīng)信息。中學(xué)課本常用化學(xué)方程式（或熱化學(xué)方程式、化學(xué)反應(yīng)圖式）表示發(fā)生的反應(yīng)，用物質(zhì)轉(zhuǎn)化流程圖表示反應(yīng)過程物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系。2020 年試題，靈活使用了多種形式來呈現(xiàn)物質(zhì)間的反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系。例如，借助核反應(yīng)式、使用化學(xué)科學(xué)技術(shù)研究文獻(xiàn)采用的新穎的物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)變化圖式（見圖1），揭示化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。要求考生可以從中了解解題需要的多種信息，應(yīng)用于試題的解答。例如，要從第10 題的圖式了解總反應(yīng)由哪些分步反應(yīng)組成，了解反應(yīng)物、反應(yīng)中間產(chǎn)物、生成物、反應(yīng)副產(chǎn)物的組成、結(jié)構(gòu)，了解各步反應(yīng)發(fā)生的必要條件、反應(yīng)的歷程、催化劑的作用，才能解答好試題。因此，從考生解答試題的過程，也能考查考生信息獲取和處理、加工的能力。

圖1 2020 年全國1 卷化學(xué)試題（第10 題、12 題）設(shè)計(jì)使用的反應(yīng)圖式

試題信息呈現(xiàn)方式的多樣化，要求高中化學(xué)教學(xué)，要幫助學(xué)生了解化學(xué)信息、資料呈現(xiàn)方式，努力突破單靠文字、數(shù)據(jù)、化學(xué)方程式的限制，幫助學(xué)生掌握解讀各種形式的數(shù)據(jù)圖表、認(rèn)識(shí)模型圖、順利解讀各種形式的反應(yīng)過程、反應(yīng)機(jī)理圖式的技能，提高信息獲取與呈現(xiàn)的能力。

2020 年的化學(xué)試題中，為了更簡潔、明確地表述試題的問題情境與設(shè)問，運(yùn)用了不少學(xué)生未曾學(xué)過的化學(xué)新概念、新名詞，采用了學(xué)生不熟悉的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、變化呈現(xiàn)方式。如，羰基化反應(yīng)、水介質(zhì)電池、組分的分布系數(shù)、酸浸氧化、沉淀轉(zhuǎn)溶、電轉(zhuǎn)移率、反應(yīng)速率方程、速率常數(shù)、有機(jī)堿、芳香同分異構(gòu)體；用鍵線式表示有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)、用三維空間透視圖呈現(xiàn)晶胞結(jié)構(gòu)（2019 年還使用晶胞結(jié)構(gòu)的剖面圖、投影圖）。這些概念、名詞，信息呈現(xiàn)方式，考生雖然沒有學(xué)過，但結(jié)合試題的情境、語境以及試題給出的簡要說明，可以正確理解它的含義、把握試題的情境和問題的核心，也發(fā)揮了考查考生學(xué)習(xí)能力、思維敏捷性、靈活性的作用。部分教師對此不大習(xí)慣，懷疑考生是否具備解讀能力，認(rèn)為在今后教學(xué)中需要考慮增加這些名詞概念的教學(xué)內(nèi)容。實(shí)際上，這不是試題設(shè)計(jì)給教學(xué)的提示。在化學(xué)教學(xué)中，應(yīng)該結(jié)合教學(xué)內(nèi)容提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，克服死扣條條文本、教條與僵化的思維方式，敢于接受、學(xué)習(xí)新概念，敢于接受并運(yùn)用新的信息呈現(xiàn)方式。

三、試題設(shè)問體現(xiàn)考查主旨，有效地測評考生的必備知識(shí)與關(guān)鍵能力

立意、情景、設(shè)問，是試題設(shè)計(jì)的三要素。立意，是試題考查的主旨、指向，是試題的靈魂。情境呈現(xiàn)問題的背景、理解和解答問題需要的信息。設(shè)問是試題的考查點(diǎn)，體現(xiàn)試題的立意。從考生對設(shè)問的應(yīng)答，可以測評考生理解把握問題的核心、對必備知識(shí)的理解掌握程度、關(guān)鍵能力的發(fā)展水平、科學(xué)態(tài)度和思維方式。

2020 年高考化學(xué)試題，在設(shè)問上，較好地體現(xiàn)了三要素間的關(guān)系。例如，第10 題（選擇題），要求判斷有關(guān)［Rh(CO)2I2］催化氧化甲醇碳基化反應(yīng)的4 個(gè)選項(xiàng)的正誤。選項(xiàng)考查的知識(shí)都是化學(xué)反應(yīng)的核心基礎(chǔ)知識(shí)（辨別發(fā)生的反應(yīng)、反應(yīng)中間體，判斷反應(yīng)過程參與反應(yīng)的物質(zhì)化學(xué)鍵的變化）。但是要做出正確判斷，考生需要正確解讀題設(shè)的［Rh(CO)2I2］催化氧化甲醇碳基化反應(yīng)圖式，理解反應(yīng)機(jī)理、認(rèn)識(shí)催化劑在反應(yīng)過程的變化、作用。該反應(yīng)是高中學(xué)生未曾學(xué)過的，需要考生綜合運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)做解讀。設(shè)問，把化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)知識(shí)的考查與信息提取、加工，邏輯分析、邏輯判斷能力的考查有機(jī)融合。第27 題（實(shí)驗(yàn)題）的考查主旨是分析題設(shè)的實(shí)驗(yàn)“驗(yàn)證不同化合價(jià)鐵的氧化還原能力”的結(jié)論和具體的實(shí)驗(yàn)操作。試題的設(shè)問，圍繞實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)了6 個(gè)小問題實(shí)現(xiàn)考查主旨。6 個(gè)問題的設(shè)置，涵蓋了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)儀器裝置選擇、實(shí)驗(yàn)試劑選用、實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出等實(shí)驗(yàn)過程。設(shè)問考查指向明確，各問題間的邏輯關(guān)系明晰，有效地考查了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)原理（規(guī)律）的能力。該試題的設(shè)計(jì)，尤其是問題的設(shè)置，為中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)處理好實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能教學(xué)、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵能力的提升，提供了范例。第28 題，以學(xué)生熟悉的二氧化硫催化氧化反應(yīng)作背景，設(shè)計(jì)了4 個(gè)小題，分別從反應(yīng)能量變化及其表示方法、反應(yīng)速率及其影響因素、反應(yīng)平衡狀態(tài)及其影響因素三個(gè)方面設(shè)問，全面考查了考生反應(yīng)原理基礎(chǔ)知識(shí)掌握的程度。從考生應(yīng)答過程對數(shù)據(jù)圖表的解讀、分析與應(yīng)用，可以測評分析推理能力的發(fā)展水平。這些問題的解答，要以結(jié)合試題給出的信息，整體理解、把握試題給出的有機(jī)合成路線，達(dá)成對有機(jī)化合物組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、反應(yīng)、合成等基礎(chǔ)知識(shí)的考查，有效地測評考生學(xué)習(xí)、運(yùn)用有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的關(guān)鍵能力。

中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，經(jīng)常使用問題教學(xué)法，也常常通過設(shè)問、提問、引發(fā)學(xué)生的思考、交流討論。但設(shè)問、提問往往存在一些問題，教學(xué)效果不佳。如，設(shè)問缺乏問題情境、與教學(xué)的中心問題不契合、不能涵蓋教學(xué)基本內(nèi)容、問題過于簡單直白缺乏思考性。如何緊扣問題的核心，提出有啟發(fā)性、思考性、有一定深度的問題，可以從高考試題的命制得到啟發(fā)。

高考試題的分析、評價(jià)要突破考點(diǎn)分析、統(tǒng)計(jì)，難點(diǎn)、失分點(diǎn)檢查、討論，命題走向分析、預(yù)測的模式，注重高考試題考查主旨、試題情境創(chuàng)設(shè)、信息呈現(xiàn)和設(shè)問方式的研究分析，從中得到啟示，以指導(dǎo)教學(xué)，提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。