沈沖 饒志權(quán)
將化學(xué)知識(shí)寓于真實(shí)的生產(chǎn)和生活情境中加以考查,能更好地體現(xiàn)化學(xué)知識(shí)在應(yīng)用與創(chuàng)新方面的價(jià)值。新高考化學(xué)命題常選取真實(shí)情境,問(wèn)題設(shè)置具體,切入角度新穎,對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力的要求越來(lái)越突出。筆者以2022年高考化學(xué)13套試卷中的題目為例,分析新高考背景下化學(xué)試題的情境特征及其對(duì)教學(xué)的啟示。
一、力求角度新穎,把握時(shí)代脈搏
新高考化學(xué)試題在考查知識(shí)、能力、素養(yǎng)的同時(shí),著力讓學(xué)生感受中華文明對(duì)世界文明的貢獻(xiàn),以及我國(guó)科技發(fā)展和國(guó)家建設(shè)的重大成就。如2022年廣東高考第2題:
北京冬奧會(huì)成功舉辦、神舟十三號(hào)順利往返、“天宮課堂”如期開(kāi)講及“華龍一號(hào)”核電海外投產(chǎn)等,均展示了我國(guó)科技發(fā)展的巨大成就。下列相關(guān)敘述正確的是(? ? )。
A.冬奧會(huì)“飛揚(yáng)”火炬所用的燃料H2為氧化性氣體
B.飛船返回艙表層材料中的玻璃纖維屬于天然有機(jī)高分子
C.乙酸鈉過(guò)飽和溶液析出晶體并放熱的過(guò)程僅涉及化學(xué)變化
D.核電站反應(yīng)堆所用鈾棒中含有的[235? 92U]與[238? 92U]互為同位素
該題以北京冬奧會(huì)、神舟十三號(hào)、天宮課堂、華龍一號(hào)核電為情境,考查天然有機(jī)高分子、化學(xué)變化、同位素等概念。題目緊扣時(shí)代脈搏切入,將時(shí)事與前沿科技成果有機(jī)融合,知識(shí)點(diǎn)考查的角度新穎,能激發(fā)學(xué)生的民族自豪感。這啟示教師要在化學(xué)教學(xué)中落實(shí)立德樹(shù)人,發(fā)揮評(píng)價(jià)的教育功能,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的過(guò)程中樹(shù)立愛(ài)黨愛(ài)國(guó)情懷。
二、關(guān)注科技前沿,注重知識(shí)轉(zhuǎn)化
新高考化學(xué)試題情境中融入了近年來(lái)的主要科研成果及其應(yīng)用,要求學(xué)生不僅要熟悉教材知識(shí),還要提取情境中的關(guān)鍵信息和數(shù)據(jù),綜合運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行分析和推理。如2022年遼寧高考第17題:
工業(yè)合成氨是人類科學(xué)技術(shù)的一項(xiàng)重大突破,目前已有三位科學(xué)家因其獲得諾貝爾獎(jiǎng)……
針對(duì)反應(yīng)速率與平衡產(chǎn)率的矛盾,我國(guó)科學(xué)家提出了兩種解決方案。(方案一略)
(4)方案二:M-LiH復(fù)合催化劑
下列說(shuō)法正確的是_________。
A.300℃時(shí),復(fù)合催化劑比單一催化劑效率更高
B.同溫同壓下,復(fù)合催化劑有利于提高氨的平衡產(chǎn)率
C.溫度越高,復(fù)合催化劑活性一定越高
(5)某合成氨速率方程為:[v=kcα](N2)[cβ](H2)[·cγ](NH2),根據(jù)表(略)中數(shù)據(jù),[γ=]_________? ;
在合成氨過(guò)程中,需要不斷分離出氨的原因?yàn)開(kāi)________? 。
A.有利于平衡正向移動(dòng)
B.防止催化劑中毒
C.提高正反應(yīng)速率
該試題以前沿的科技發(fā)現(xiàn)與發(fā)明切入,以學(xué)生已有的知識(shí)為依托,給出了合成氨工藝領(lǐng)域的中國(guó)智慧,考查復(fù)合催化劑的相關(guān)知識(shí)。試題起點(diǎn)高、落點(diǎn)實(shí),以核心素養(yǎng)測(cè)評(píng)為宗旨。最后一問(wèn)從工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),考查學(xué)生綜合運(yùn)用化學(xué)平衡知識(shí)的能力,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注將科技知識(shí)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的問(wèn)題。這啟示教師要將前沿科技發(fā)現(xiàn)、發(fā)明與教材知識(shí)相融合,開(kāi)拓學(xué)生的化學(xué)視野,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用;要善于設(shè)計(jì)綜合問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維和推理能力,以更好地解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題。
三、聚焦社會(huì)熱點(diǎn),引導(dǎo)科技創(chuàng)新
化學(xué)在加快發(fā)展新材料、新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)方面有重要作用,如中國(guó)電池龍頭企業(yè)研制的鉀鋰電池,能使電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程達(dá)一千公里。聚焦類似的社會(huì)熱點(diǎn)創(chuàng)設(shè)試題情境,有利于借助考試引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立科技創(chuàng)新意識(shí),感悟化學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。2022年湖北高考第18題就是緊扣鋰資源命制的試題:
全球?qū)︿囐Y源的需求不斷增長(zhǎng),“鹽湖提鋰”越來(lái)越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進(jìn)行濃縮和初步除雜后,得到濃縮鹵水(含有Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+),并設(shè)計(jì)了以下流程,通過(guò)制備碳酸鋰提取鋰。
要解答這樣的題目,學(xué)生需要有透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的能力。這啟示教師可以依托思維導(dǎo)圖,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),以便學(xué)生在應(yīng)用過(guò)程中從腦中快速提取相關(guān)知識(shí)點(diǎn);可以依托動(dòng)手實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、探究能力和觀察與發(fā)現(xiàn)的意識(shí),以便學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)知識(shí)與生產(chǎn)、生活的緊密關(guān)聯(lián),把握題目本質(zhì),深入解析題目。
四、突出實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)科研能力
基于情境的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ歉呖嫉闹攸c(diǎn)測(cè)試內(nèi)容。2022年湖北高考化學(xué)試題中4道非選擇題都是考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)(實(shí)驗(yàn)流程)的,如考查毛細(xì)管主要作用的第16題:
高技術(shù)領(lǐng)域常使用高純?cè)噭?。純磷酸(熔點(diǎn)為 42℃,易吸潮)可通過(guò)市售85%磷酸溶液減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到,純化過(guò)程需要嚴(yán)格控制溫度和水分,溫度低于21℃易形成2H3PO4·H2O(熔點(diǎn)為 30℃),高于100℃則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。某興趣小組為制備磷酸晶體設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如下(夾持裝置略):
回答下列問(wèn)題:(略)
該題選取實(shí)驗(yàn)操作的諸多細(xì)節(jié)作為考查點(diǎn),如“水浴加熱”“減壓蒸餾”“結(jié)晶”等,很好地考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究素養(yǎng)。
實(shí)驗(yàn)是科研的基本功。針對(duì)高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題注重考查操作細(xì)節(jié)的特點(diǎn),教師不僅要讓學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)情境中解決問(wèn)題的能力,還要對(duì)學(xué)生加強(qiáng)審題指導(dǎo),幫助學(xué)生快速識(shí)別試題信息素材所考查的知識(shí)點(diǎn),學(xué)會(huì)挖掘隱含信息,構(gòu)建解題模型。如作答上題,學(xué)生要通過(guò)“嚴(yán)格控制溫度和水分”“熔點(diǎn)數(shù)據(jù)”挖掘純磷酸受溫度、濕度影響較大的信息,明確題目要考查的水浴控溫、干燥劑和毛細(xì)管的作用等知識(shí)點(diǎn),確立物質(zhì)提純的解題模型。此外,教師還要為學(xué)生了解、使用新的實(shí)驗(yàn)方法提供更多資源和策略,如近年廣泛應(yīng)用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的各種化學(xué)傳感器的使用原理與方法,以此提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新能力,使學(xué)生形成將“科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力”的意識(shí)。
(作者單位:沈沖,仙桃市第十中學(xué);饒志權(quán),仙桃市第二中學(xué))