指向“四層”評價(jià)視角的高考試題研究和教學(xué)思考
——以2018-2022年全國化學(xué)I卷“物質(zhì)結(jié)構(gòu)”試題為例

高建偉 王 越

（蚌埠第二中學(xué) 安徽 蚌埠 233000）

一、問題背景

選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》模塊是新高考背景下化學(xué)必考內(nèi)容，一直以來該模塊都是高中化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)，學(xué)生理解起來相對困難。該模塊從“原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”“分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”“晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”三個(gè)維度系統(tǒng)闡述了微粒結(jié)構(gòu)、微粒間作用力以及由微粒構(gòu)成的晶體結(jié)構(gòu)和物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系，揭示了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”的學(xué)科特質(zhì)，發(fā)展了學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，詮釋了化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)，對其他模塊的學(xué)習(xí)有著重要的理論指導(dǎo)作用。為有效開展該模塊教學(xué)，筆者通過高考的“四層”評價(jià)體系視角，分析2018年-2022年全國化學(xué)I卷第35題的命題特點(diǎn)，思考高中化學(xué)物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊的教學(xué)策略，落實(shí)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、“四層”內(nèi)涵

1.核心價(jià)值

核心價(jià)值在“四層”的首要位置，對學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識(shí)有引領(lǐng)作用，體現(xiàn)在要求學(xué)生堅(jiān)定理想信念、厚植愛國情懷、提升品德修養(yǎng)等方面。［1］近五年高考物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題的命題載體和命題情境（如表1）都緊密聯(lián)系著生產(chǎn)和生活實(shí)際，關(guān)注著化學(xué)學(xué)科在各領(lǐng)域的應(yīng)用，聚焦著化學(xué)學(xué)科的社會(huì)價(jià)值。

表1 近五年高考物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題情境統(tǒng)計(jì)表

這些情境的選用體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科對社會(huì)文明和社會(huì)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，展現(xiàn)了化學(xué)科技的發(fā)展，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情，彰顯了化學(xué)學(xué)科的核心價(jià)值，滲透了科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。

2.學(xué)科素養(yǎng)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版2020年修訂）》（下稱《課標(biāo)》）提出的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，要求學(xué)生通過化學(xué)學(xué)習(xí)逐步具有正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，從而落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)、體現(xiàn)學(xué)科育人價(jià)值。［2］《課標(biāo)解讀》強(qiáng)調(diào)必須堅(jiān)持素養(yǎng)導(dǎo)向的命題框架，準(zhǔn)確把握素養(yǎng)、情境、問題、知識(shí)在命題中的定位和聯(lián)系。［3］近五年高考物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題注重學(xué)科素養(yǎng)的考查，例如2020年和2022年試題分別以諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者Goodenough等人在鋰離子電池方面的科研成果和廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的鹵素單質(zhì)及其化合物為命題情境，考查了科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任學(xué)科素養(yǎng)。2018、2019、2020、2022年試題分別以Li2O的反螢石晶體結(jié)構(gòu)、MgCu2的拉維斯相晶體結(jié)構(gòu)、LiFePO4充放電晶體結(jié)構(gòu)、α-AgI的晶體結(jié)構(gòu)為載體，通過教材沒有的、學(xué)生陌生的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖考查晶胞組成、粒子間距離以及密度計(jì)算，落實(shí)證據(jù)推理與模型認(rèn)知、宏觀辨識(shí)與微觀探析的學(xué)科素養(yǎng)。

3.關(guān)鍵能力

高考化學(xué)考查的關(guān)鍵能力，指的是當(dāng)學(xué)生面對與化學(xué)相關(guān)的實(shí)踐或?qū)W習(xí)時(shí)，能夠認(rèn)識(shí)問題、分析問題并解決問題。關(guān)鍵能力有很多種類型，高考在物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊考查的關(guān)鍵能力主要有：化學(xué)信息獲取與解讀能力，從試題文字、表格、曲線等材料中提取有效信息并加以整合的能力，分析和歸納總結(jié)的能力、文字表達(dá)能力以及學(xué)科融合和計(jì)算能力。

近年來高考物質(zhì)結(jié)構(gòu)題愈發(fā)注重對學(xué)生的能力考查，例如：2018年全國I卷35題（4）以鋰離子電池電極材料為命題情境，以伯恩—哈勃循環(huán)為命題載體，考查第一電離能、鍵能、晶格能三個(gè)基本概念，以及學(xué)生從圖文流程中獲取并整合信息和解決問題的能力，引導(dǎo)教師在平時(shí)教學(xué)中要從考試評價(jià)的視角開展課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。又如：2020年全國I卷35題（4）以LiFePO4的晶胞結(jié)構(gòu)為背景，考查晶體結(jié)構(gòu)的差異性，引導(dǎo)學(xué)生找出頂點(diǎn)、面心、棱心圓球的粒子種類，用均攤法計(jì)算（a）（b）中粒子數(shù)目，通過鋰離子數(shù)目確定單元數(shù)，由化合價(jià)代數(shù)和為零，計(jì)算x的值，最后比較鋰離子數(shù)的變化計(jì)算Fe2+與Fe3+的比值。再如：2022年全國I卷35題（4）以α-AgI晶體結(jié)構(gòu)為背景考查晶體計(jì)算中一個(gè)新名詞“晶體摩爾體積”。

對近五年高考物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題中圖表數(shù)目、簡答題、計(jì)算題統(tǒng)計(jì)（如表2），可以看出從文字、表格、曲線中提取有效信息并加以整合的能力的年年考查，而且圖形的陌生度越來越強(qiáng)。分析歸納及文字表達(dá)能力主要以簡答形式考查，且呈逐年增加趨勢。尤其值得注意的是，每年結(jié)構(gòu)的壓軸題均考查學(xué)科融合和計(jì)算能力，難度較大，要求學(xué)生不僅要掌握晶體結(jié)構(gòu)知識(shí)，而且要熟悉立體幾何的相關(guān)知識(shí)，充分考查了學(xué)生的學(xué)科之間的融合能力。

表2 近五年高考物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題能力考查統(tǒng)計(jì)表

4.必備知識(shí)

必備知識(shí)是“四層”的基礎(chǔ)，是塑造核心價(jià)值、形成關(guān)鍵能力和學(xué)科素養(yǎng)的基石，沒有必備的基礎(chǔ)知識(shí)一切都將空談。分析近五年來物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題（如表3）不難發(fā)現(xiàn)，該題考查的必備知識(shí)基本不變。

表3 近五年高考物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題必備知識(shí)統(tǒng)計(jì)表

三、近五年高考物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題命題特點(diǎn)

近年來物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題無不以考查學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為宗旨，以真實(shí)情境為載體，緊密聯(lián)系學(xué)生學(xué)習(xí)和生活實(shí)際，體現(xiàn)化學(xué)科技前沿的發(fā)展成果。試題情境雖陌生但豐富而生動(dòng)，情境的選擇具有針對性、啟發(fā)性、過程性和科學(xué)性，同時(shí)能夠與“服務(wù)選材”的測試目標(biāo)融為一體。問題設(shè)置既強(qiáng)調(diào)了該階段的化學(xué)學(xué)習(xí)核心知識(shí)和基本概念，又符合高中學(xué)生心理水平和認(rèn)識(shí)能力，可以較好地考查學(xué)生和篩選學(xué)生。試題重點(diǎn)考查學(xué)生通過審題提取有效信息，并運(yùn)用已有化學(xué)知識(shí)解決問題的綜合能力。

總體上看，近五年物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題考查方式、考查內(nèi)容、考查要求基本不變，但在考查學(xué)生解決問題的綜合能力、基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用能力和細(xì)心程度等方面有所提高。試題設(shè)置重點(diǎn)突出了化學(xué)學(xué)科價(jià)值、學(xué)科素養(yǎng)與能力的考查，真正體現(xiàn)了高考“立德樹人、服務(wù)選材”的核心功能，實(shí)現(xiàn)了通過“四層”評價(jià)視角實(shí)現(xiàn)“教學(xué)引導(dǎo)”。

四、物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊教學(xué)建議

以“四層”評價(jià)體系分析近五年全國I卷物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題特點(diǎn)，旨在提高選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》教學(xué)的有效性，貫徹“服務(wù)選材、引導(dǎo)教學(xué)”的核心任務(wù)，筆者對物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊教學(xué)提出以下幾點(diǎn)建議。

1.先研后教

（1）研究近年高考真題

“考什么、怎么考”是高中化學(xué)教師首先要明確的基本問題，而精研高考真題是快速、深入地把握教學(xué)方向的最有效的途徑。教師分析近年來高考試題的命題背景、意圖、思路，對比教材中相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)深度剖析，便能總結(jié)出每一單元的教學(xué)重點(diǎn)。通過近五年的物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題分析，可以歸納近年來考查的基礎(chǔ)知識(shí)；通過相同試題對比研究，可以發(fā)現(xiàn)近年命題思路的變化；通過不同試題分類比較，可以找到命題角度的差別。通過學(xué)習(xí)研究，教師應(yīng)做到心中有目標(biāo)、有教法、有教材、有學(xué)生，提高教學(xué)針對性和有效性。

（2）研究《課標(biāo)》和《中國高考評價(jià)體系》（下稱《評價(jià)體系》）

《課標(biāo)》指明每個(gè)知識(shí)點(diǎn)學(xué)生需掌握的水平層次及需落實(shí)的學(xué)科核心素養(yǎng)，使教師在教學(xué)上內(nèi)容上做到主次有別、有的放矢?！对u價(jià)體系》闡明了高考命題的選材、目的、功能，有利于教師把握高考考向。

2.明確《課標(biāo)》要求，以知識(shí)為基

（1）復(fù)習(xí)教材，夯實(shí)基礎(chǔ)

教材涵蓋著考試全部內(nèi)容，內(nèi)化著知識(shí)結(jié)構(gòu)關(guān)系，指導(dǎo)著學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方式。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真閱讀教材，將教材知識(shí)挖深挖透，精耕細(xì)作，靈活遷移。一部分高考題的命題素材就選自于教材。教師必須重視教材及知識(shí)的結(jié)構(gòu)化，教學(xué)立足教材，素養(yǎng)高于教材。［4］

（2）狠抓基本概念的掌握和應(yīng)用

建立多角度概念辨析教學(xué)法，重視化學(xué)基本概念的內(nèi)涵和外延、原理和規(guī)律教學(xué)，提升學(xué)生對概念的理解和運(yùn)用能力。狠抓基礎(chǔ)，確保掌握各知識(shí)點(diǎn)，加深理解知識(shí)內(nèi)涵，重視培養(yǎng)應(yīng)用能力。

高考命題以核心基礎(chǔ)知識(shí)為依托，考查考生對基礎(chǔ)知識(shí)理解的深度和廣度。在復(fù)習(xí)過程中，要把重點(diǎn)放基礎(chǔ)的知識(shí)的掌握和理解上，這一點(diǎn)在一輪復(fù)習(xí)中顯得尤為重要。

3.基于《評價(jià)體系》命制模擬試題

為了發(fā)揮考試的教學(xué)引導(dǎo)作用，模擬題的命制也必須以《評價(jià)體系》為依托，不僅要注重教材上的主干知識(shí)，更要在知識(shí)的轉(zhuǎn)化與升華上下功夫?；谏鐣?huì)焦點(diǎn)，凝練化學(xué)試題，強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際，建立學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)模式。命題倡導(dǎo)基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的評價(jià)，選取各種類型的情境素材，設(shè)計(jì)科學(xué)規(guī)范的評價(jià)試題，考查學(xué)生的關(guān)鍵能力，力求貫徹高考考查目標(biāo)，真正落實(shí)高考考查要求，助力學(xué)生全面發(fā)展，推動(dòng)素質(zhì)教育。

4.培養(yǎng)計(jì)算能力，關(guān)注學(xué)科融合

近五年高考物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題每年必考（如表4），計(jì)算主要利用分?jǐn)偡ㄓ?jì)算粒子數(shù)，利用幾何定理來計(jì)算粒子間距，利用體積公式來計(jì)算晶胞密度，關(guān)注化學(xué)與幾何兩學(xué)科融合。每道試題均利用幾何工具解決晶胞中的問題，多年來計(jì)算考查的知識(shí)點(diǎn)基本不變，只是在問題的設(shè)置上靈活變化，特別是2021年全國I卷考查里晶胞利用率，本質(zhì)上就是一道幾何題。因此，教師在教學(xué)中一定要加強(qiáng)計(jì)算能力的培養(yǎng)，尤其是典型的幾個(gè)晶胞的空間結(jié)構(gòu)和幾何知識(shí)的融合。

通過強(qiáng)化計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維和解決實(shí)際問題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、思維、方法及實(shí)踐意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，落實(shí)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

表4 近五年高考物質(zhì)結(jié)構(gòu)試題計(jì)算題統(tǒng)計(jì)表