核心素養(yǎng)視角下高考化學(xué)實驗題考點分析*
——以2016—2020年全國高考卷Ⅲ為例

施永麗，徐飛云，楊艷華，李艷妮，董春燕，黃素芳

(1.昆明學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，云南 昆明 650214；2.昆明市祿勸民族中學(xué)，云南 祿勸 651500；3.昆明市德仁中學(xué)，云南 昆明 650106)

隨著國家教育方針的不斷完善，教育目的和教育任務(wù)也有不同程度的調(diào)整，新的教育方針要求教育以立德樹人為根本任務(wù)，在教育過程中實施素質(zhì)教育，促進學(xué)生全面發(fā)展[1]。2017年版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)，教學(xué)要注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，注重學(xué)生終身化發(fā)展，注重學(xué)生社會責(zé)任感的培養(yǎng)[2]?；瘜W(xué)實驗教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“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)度與社會責(zé)任”的學(xué)科核心素養(yǎng)具有促進作用[1]，對落實立德樹人的教育任務(wù)有重要作用。高考試題中化學(xué)實驗部分是考查學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要形式之一。

高考化學(xué)試題，通過考查化學(xué)實驗板塊的內(nèi)容，可以考查學(xué)生的知識儲備，考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，考查學(xué)生的創(chuàng)新能力。高考化學(xué)實驗試題的考查，是對學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)考查的體現(xiàn)。本文對2016—2020年全國卷Ⅲ的高考化學(xué)實驗試題的考點進行分析，希望廣大教師在傳授知識的同時更加注重培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實踐能力和科研精神的新型人才，促進學(xué)生全面發(fā)展；希望學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠意識到學(xué)習(xí)并不是簡單的接受知識、記憶知識，而是掌握學(xué)習(xí)方法、理解知識、運用知識，在學(xué)習(xí)知識的過程中形成良好的邏輯思維和創(chuàng)新能力。

1 高考化學(xué)實驗題的結(jié)構(gòu)分布及應(yīng)對策略

2016—2020年全國高考卷Ⅲ化學(xué)試題中實驗試題的考查形式幾乎固定為選擇題和填空題兩類，總分值占比20%。分析試卷內(nèi)容可得出以下結(jié)論：

1)2016—2020年全國高考卷Ⅲ化學(xué)實驗題的考查中選擇題固定為一題。前三年考查的內(nèi)容包括實驗原理、實驗基本操作、實驗儀器的使用、物質(zhì)的基本性質(zhì)、化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價；2019年考查的內(nèi)容為基本實驗原理、常見物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)的分離提純；2020年考查的內(nèi)容為必修第一冊(2019人教版)“噴泉實驗”原理的拓展。選擇題的考查，多為對實驗原理、實驗基本操作、常見物質(zhì)性質(zhì)的考查，考點大多數(shù)是對學(xué)生基礎(chǔ)知識的考查。

2)填空題固定為一題。填空題均是綜合實驗題型，考查內(nèi)容較廣泛。綜合題多以數(shù)據(jù)、文字描述、圖表等方式呈現(xiàn)，呈現(xiàn)方式較為靈活多變，大多以某種化合物為載體，以探究該化合物的性質(zhì)或制備該化合物為研究背景展開，根據(jù)情境設(shè)置相關(guān)問題，要求學(xué)生根據(jù)題目所給出的文字描述、流程圖、裝置圖等信息提取對解決問題有用的信息，運用所學(xué)知識思考、分析提出的問題，解決問題[3]。

3)試題立足于教材，注重考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識[4]。選擇題和綜合實驗題對一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制、蒸餾、酸堿滴定、萃取和過濾等基本實驗操作都有考查；基本實驗原理主要考查了氣體收集中的防倒吸原理、氣體除雜的基本原理、萃取的基本原理、原電池的工作原理、酸堿滴定操作的實驗原理、蒸餾的基本原理；蒸餾、萃取、酸堿滴定、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制都是高考化學(xué)實驗題常考的內(nèi)容。試題的考查重點始終圍繞著化學(xué)學(xué)科的主干內(nèi)容展開。

4)試題考查的內(nèi)容較廣泛。試題將學(xué)生所學(xué)的知識糅合在一起，對常見物質(zhì)的制備與性質(zhì)、分離與提純、氣體純化、常見儀器的名稱、化學(xué)實驗方案的設(shè)計與評價、誤差分析、計算、書寫化學(xué)方程式、預(yù)測實驗現(xiàn)象等方面均有所考查，而且綜合實驗題考查形式多變，考查背景新穎、獨特，考查的大多是探究陌生化合物的性質(zhì)或制備某些陌生物質(zhì)，其考查背景較多元。

綜上所述，高考化學(xué)實驗題對學(xué)生來說是高考試題中的一大重點和難點，學(xué)生要在該板塊獲得高分，需要擁有豐富的知識儲備和分析、解決問題能力。高中化學(xué)教師以高考化學(xué)實驗題的考查特點為依據(jù)，設(shè)計教學(xué)內(nèi)容、實施教學(xué)計劃，對學(xué)生攻克實驗試題有巨大幫助。高中化學(xué)教師在教學(xué)過程中，可以從以下幾點來幫助學(xué)生提高實驗試題的得分率：

1)注重基礎(chǔ)知識，立足于教材。從高考化學(xué)實驗試題的考查內(nèi)容來看，選擇題和綜合實驗題的考查中，基礎(chǔ)知識的考查頻率都很高，且有些基礎(chǔ)知識考查得較簡單。在教學(xué)過程中，教師一定要將基礎(chǔ)落實，及時反饋，確保學(xué)生對知識點能夠充分掌握，對于教材上的實驗講解透徹，確保學(xué)生能夠真正理解各個實驗原理，熟練掌握操作步驟，知道各個操作步驟的意義，并了解實驗操作過程中的有關(guān)注意事項。

2)注重對知識的拓展。高中教師除了注重教材外，在教學(xué)過程中還應(yīng)該注重對知識的延伸。特別是在常見化合物的制備方法、性質(zhì)及其應(yīng)用和物質(zhì)的分離與提純教學(xué)部分，在教學(xué)過程中應(yīng)對知識點做一定的拓展，不能僅僅局限于教材。高考化學(xué)綜合實驗題考查的都是以制備某化合物或探究某化合物的性質(zhì)為載體來展開，這些物質(zhì)都是學(xué)生不了解的。在教學(xué)過程中，教師也應(yīng)該給學(xué)生一些相應(yīng)的知識外延，當(dāng)面對一些陌生物質(zhì)時，帶著學(xué)生共同探究陌生物質(zhì)的性質(zhì)或根據(jù)流程圖共同體驗?zāi)吧镔|(zhì)的制備過程，讓學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)過程中體會并熟悉高考化學(xué)綜合實驗題的考查形式和考查特點。通過平時的訓(xùn)練，讓學(xué)生對試題有所了解，在高考中面對實驗題時才能沉著、冷靜地分析題目。

3)注重知識點之間的聯(lián)系，注重總結(jié)。高中化學(xué)所要學(xué)習(xí)的知識點多且雜，學(xué)生要記憶的內(nèi)容很多，學(xué)習(xí)任務(wù)重，學(xué)生學(xué)習(xí)下來比較辛苦。高中化學(xué)教師在教學(xué)過程中要擅于發(fā)現(xiàn)各知識點之間的聯(lián)系，將其串連起來，引導(dǎo)學(xué)生形成一個良好的知識體系，將所學(xué)知識連貫起來，使其系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。知識點的總結(jié)對學(xué)生的學(xué)習(xí)也有很大幫助，大多學(xué)生對總結(jié)知識點存在一定的困難。教師是否具有良好的總結(jié)能力，會直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，若教師對知識進行總結(jié)，可以為學(xué)生節(jié)省一些學(xué)習(xí)時間。

教師的教學(xué)方法、教學(xué)形式對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果有著巨大的影響力。廣大高中教師應(yīng)該能夠根據(jù)試題的考查特點，及時反思和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與方法，不斷學(xué)習(xí)、不斷創(chuàng)新、不斷提高，盡可能地為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供幫助。

2 高考化學(xué)實驗試題體現(xiàn)的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

高考化學(xué)實驗題是對學(xué)生的知識儲備、分析問題能力、解題能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)精神、邏輯思維和社會責(zé)任的綜合考查，體現(xiàn)了對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。為了進一步了解高考化學(xué)實驗題對核心素養(yǎng)中各理念的考查情況，對2016—2020年全國高考卷Ⅲ化學(xué)實驗試題所考查的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)進行分析，得到以下結(jié)論：

首先，試題對核心素養(yǎng)理念中的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”理念的考查比重最高。試題以文字描述、實驗裝置圖等方式呈現(xiàn)，考查學(xué)生是否能夠依據(jù)題目要求，整合題目中的有用信息，從問題和假設(shè)出發(fā)，選擇合適的實驗儀器，設(shè)計合理的實驗方案，組裝實驗裝置；是否能夠判斷流程圖中某一操作的目的、分析和評價實驗方案、掌握影響反應(yīng)條件的因素；能夠根據(jù)實驗?zāi)康姆治鰧嶒灢僮魇欠裾_，根據(jù)化合物的性質(zhì)和實驗?zāi)康拇_定實驗操作步驟、預(yù)測實驗現(xiàn)象；根據(jù)已有試劑和部分實驗步驟設(shè)計完整的實驗方案、掌握溶液配制的一般操作、掌握常見物質(zhì)的性質(zhì)、掌握控制實驗條件的方法，解決所設(shè)置的問題。解決問題的過程是考查學(xué)生科學(xué)探究和創(chuàng)新意識理念的體現(xiàn)。學(xué)生通過題干信息探究陌生化合物的性質(zhì)、組成和用途，通過科學(xué)探究了解陌生化合物的制取方法。只有具備良好的科學(xué)探究理念，學(xué)生才能輕松地解決問題，設(shè)計合理的實驗方案、組裝實驗裝置、分析和評價實驗方案都是學(xué)生具有良好創(chuàng)新意識的體現(xiàn)。 例如：2016年全國卷Ⅲ第26題為綜合實驗題，以實驗室制備過氧化鈣為研究背景，根據(jù)流程圖設(shè)置了不同的問題，整個解題過程是對學(xué)生是否具有良好科學(xué)探究精神與創(chuàng)新精神考查的體現(xiàn)。學(xué)生具有良好的探究精神才能根據(jù)實驗流程圖一步步分析問題、探究問題，最終解決問題。

其次，試題注重對“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”理念的考查。學(xué)生通過實驗步驟及所給試劑分析推理得出溶液的酸堿性，根據(jù)實驗操作及實驗現(xiàn)象分析、推理得出樣品中是否存在Fe3+和Fe2+及二者之間的轉(zhuǎn)換；根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)分析計算結(jié)晶水的數(shù)目；根據(jù)實驗裝置圖分析推理更改實驗操作步驟對實驗結(jié)果造成的影響；根據(jù)實驗現(xiàn)象推理得出兩物質(zhì)氧化能力的大小等，都是考查學(xué)生證據(jù)推理能力的體現(xiàn)。 例如：2017年全國卷Ⅲ第26題第(1)題，考查學(xué)生是否能根據(jù)“試管中加入少量綠礬樣品，加水溶解，滴加KSCN溶液，溶液顏色無明顯變化。再向試管中通入空氣，溶液逐漸變紅”的實驗現(xiàn)象分析推理得出“樣品中沒有Fe3+、Fe2+易被氧氣氧化為Fe3+”的結(jié)論。學(xué)生運用已有知識和題目所給信息對相關(guān)問題做出預(yù)測和猜想，并基于相關(guān)實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)進行分析、推理，最終得出合理結(jié)論，考查了學(xué)生的證據(jù)意識和邏輯思維。

最后，試題側(cè)重對“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”理念的考查。近五年高考化學(xué)實驗試題所考查的內(nèi)容貼近生產(chǎn)生活，重視化學(xué)與生產(chǎn)生活的聯(lián)系[3]。綜合實驗題2016年所考查的過氧化鈣可作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑，2017年考查的綠礬在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要用途，2018年考查的硫代硫酸鈉晶體可用作定影劑、還原劑，2019年考查的乙酰水楊酸是常用藥物之一，2020年實驗題以具有消毒、殺菌功能的氯的含氧酸鹽為考查背景展開。試題旨在讓學(xué)生了解利用化學(xué)可以制備人類所需的藥物和試劑，提高人類生活質(zhì)量，抑制細菌和病毒，保障人體生命健康，促進社會進步。 例如：2020年全國卷Ⅲ第26題第(3)題，考查內(nèi)容聯(lián)系了2020年的新冠肺炎疫情。疫情的爆發(fā)受到了全社會的廣泛關(guān)注，化學(xué)作為自然科學(xué)在此次疫情中扮演著重要角色，在疫情防控中使用的治療藥物和核配檢測試劑與化學(xué)科學(xué)密切相關(guān)。為了讓學(xué)生更好地體會化學(xué)在生活中的應(yīng)用，2020年全國卷Ⅲ在實驗試題中融入了該內(nèi)容，向?qū)W生普及公共衛(wèi)生中的化學(xué)知識，旨在讓學(xué)生體會化學(xué)與生活息息相關(guān)，同時還考查了尾氣吸收裝置，旨在考查學(xué)生是否具有良好的保護環(huán)境意識，是注重考查學(xué)生社會責(zé)任的體現(xiàn)。

3 基于學(xué)科核心素養(yǎng)提出相關(guān)教學(xué)建議

開展探究型的化學(xué)實驗，對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)具有積極作用。在探究實驗的教學(xué)過程中，教師應(yīng)該將課堂歸還給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生積極動腦思考，大膽提出猜想，積極動手實驗，勇于探索，敢于創(chuàng)新，勤于反思總結(jié)。在整個探究過程中，教會學(xué)生學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新精神，讓學(xué)生在收獲知識的同時提高自身素養(yǎng)，這樣的教學(xué)才能促進學(xué)生全面發(fā)展。因而基于試題的考查特點和化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提出以下教學(xué)建議：

1)注重學(xué)生科學(xué)探究和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。高中化學(xué)教師在化學(xué)實驗教學(xué)中扮演的角色應(yīng)該是學(xué)生學(xué)習(xí)上的引導(dǎo)者。教學(xué)過程中教師通過開展一系列的探究活動，設(shè)計真實且有趣的實驗情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生對探究內(nèi)容充滿求知欲，從而積極、主動地參與探究活動。對于探究實驗，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生提出自己的觀點，再帶領(lǐng)學(xué)生來驗證其觀點是否正確，從而讓學(xué)生體會自己觀點的優(yōu)缺點。教師要給予學(xué)生勇于創(chuàng)新的信心和鼓勵。對于安全性較好的實驗，教師可以將學(xué)生分為若干小組，讓學(xué)生交流討論后自行設(shè)計實驗方案，為學(xué)生提供多種可供選擇的試劑和儀器，讓學(xué)生自行組裝儀器，選擇藥品來完成實驗。通過實驗過程的分享，讓學(xué)生一起來評價實驗方案的優(yōu)缺點，以此來培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和評價實驗方案的能力。同時，教師應(yīng)該注重學(xué)生對知識的應(yīng)用能力，在教學(xué)過程中積極引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用到新知識的學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生能夠運用已有知識來預(yù)測陌生物質(zhì)可能具有的性質(zhì)，運用已有實驗基礎(chǔ)知識來分析問題、解決問題。如在“粗鹽的提純”探究實驗中，教師可以利用粗鹽與生活息息相關(guān)，貼近生活這一特點來創(chuàng)設(shè)能促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)的教學(xué)情境，讓學(xué)生能夠積極地參與該探究實驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師還可以根據(jù)實驗?zāi)康募按蛀}中所含雜質(zhì)的性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生利用已有知識思考和討論，除去粗鹽中雜質(zhì)的可行方法。根據(jù)設(shè)計的實驗方案完成實驗，學(xué)生設(shè)計實驗方案認(rèn)真完成實驗是培養(yǎng)學(xué)生探究精神和創(chuàng)新意識的良好途徑。

2)強化學(xué)生的證據(jù)推理能力和邏輯思維。在2016年全國卷Ⅲ第26題的第(3)題中，讓學(xué)生根據(jù)實驗流程圖和實驗現(xiàn)象，分析推理得出結(jié)論。考題通過“向CaCO3樣品中逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體”的實驗操作，讓學(xué)生判斷溶液的酸堿性，學(xué)生根據(jù)CaCO3和稀鹽酸反應(yīng)生成CaCl2、H2O和CO2。其中，H2O和CO2同時存在于溶液中，可以分析推理得出此時溶液呈現(xiàn)酸性。讓學(xué)生判斷將溶液煮沸的作用，產(chǎn)物中有CO2氣體，且CO2氣體可溶于水，學(xué)生依據(jù)壓強一定時，氣體的溶解度隨溫度的升高而減小，可以分析推理得出將溶液煮沸的作用是除去溶液中的CO2。

化學(xué)作為自然科學(xué)，實驗結(jié)論講究證據(jù)性，不能憑空想象，隨意捏造，必須實事求是。化學(xué)實驗教學(xué)中得出的實驗結(jié)論都是依據(jù)實驗現(xiàn)象和有關(guān)事實推理出來的?！白C據(jù)推理”要求學(xué)生能夠基于實驗現(xiàn)象和事實，提出可能的假設(shè)并通過分析推理加以證實，從而解決有關(guān)問題。在實驗教學(xué)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)精神，讓學(xué)生知道實驗結(jié)論都是以實驗現(xiàn)象和有關(guān)事實為依據(jù)推理得出的。充足的知識儲備和良好的邏輯思維是學(xué)生進行推理的前提。學(xué)生必須有足夠的知識儲備，才能在分析問題和推理時有理可依，其次要擁有良好的邏輯思維才能使推理過程順暢進行。在教學(xué)過程中，教師要確保有清晰的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评磉^程，在教師長期的影響下，學(xué)生的邏輯思維也會潛移默化的得到發(fā)展。

3)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任感。化學(xué)學(xué)科在能源開發(fā)、化學(xué)化工生產(chǎn)、人類生命健康、高新科技研發(fā)等方面都有巨大貢獻。對于化學(xué)學(xué)科的教學(xué)，教師不能僅僅局限于向?qū)W生傳授課本上的知識，還應(yīng)該注重化學(xué)與生產(chǎn)生活、社會發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的聯(lián)系，讓學(xué)生體會到化學(xué)學(xué)科的價值。教師在教學(xué)過程中強化“綠色化學(xué)”理念，讓學(xué)生了解在生產(chǎn)生活中要做到減少廢棄物的產(chǎn)生和排放，回收利用資源，減少污染；讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)化學(xué)可以幫助人類在能源、材料、生態(tài)環(huán)境、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域中有所創(chuàng)新。例如，在“硫及其化合物”的探究實驗中，讓學(xué)生了解硫的氧化物二氧化硫是一種有刺激性氣味的有毒氣體，屬于空氣污染物之一，其大量排放到空氣中會形成酸雨。酸雨會侵蝕植物林和建筑物、使土壤和水源酸化，人體大量吸入SO2氣體可引起肺水腫、喉水腫、聲帶痙攣，嚴(yán)重時會引起窒息，對人類生命健康造成危害。引導(dǎo)學(xué)生采取開發(fā)新能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石燃料(煤、石油、天然氣),對SO2進行回收利用，提倡植樹造林等措施來防止SO2污染，讓學(xué)生在收獲知識的同時培養(yǎng)其社會責(zé)任感。

4 結(jié)語

希望高中化學(xué)教師在教學(xué)中能轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，以學(xué)生為主體，更多的注重學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，使立德樹人的教育任務(wù)得到落實，并根據(jù)新課改要求不斷鉆研教學(xué)設(shè)計方法；使課程盡可能生動有趣，能夠提起孩子們的學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)過程中更加注重學(xué)生情感態(tài)度價值觀的培養(yǎng)，重視學(xué)生素質(zhì)教育的發(fā)展。