解析北京等級考試題，探索化學教育教學路徑

秦 蕾 王耀宗* 陳瑞雪 溫利權(quán)

（1.北京大學附屬中學 北京 100086；2.北京教育考試院 北京 100083；3.北京市朝陽區(qū)教育科學研究院 北京 100021；4.北京市第二中學 北京 100010）

教育評價事關(guān)教育方向，有什么樣的評價引導，就有什么樣的教學導向。2020年6月，中央全面深化改革委員會第十四次會議審議通過了《深化新時代教育評價改革總體方案》，提出穩(wěn)步推進中高考改革，構(gòu)建引導學生德智體美勞全面發(fā)展的考試內(nèi)容體系，改變相對固化的試題形式，增強試題開放性，減少死記硬背和“機械刷題”現(xiàn)象?？荚囋u價尤其是高考命題工作，作為教育評價的重要組成部分，對教學實踐有顯著的導向作用，在培育良好教育生態(tài)、減輕學生課業(yè)負擔以及校外培訓負擔上應發(fā)揮其獨特的積極作用。

北京市化學科考試作為自主命題和素質(zhì)教育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其核心功能是立德樹人、服務(wù)選才、引導教學。自2014年以來，隨著高考改革的不斷深化，以“有利于促進學生健康發(fā)展，有利于科學選拔各類人才，有利于維護社會公平”為基本出發(fā)點和落腳點，化學科考試一直堅持“四個突出、四個考出來”命題理念，在不斷深化考試內(nèi)容改革發(fā)揮命題的育人導向功能的過程中，積極通過考試的教育引導作用撬動中學教學變化。經(jīng)過多年發(fā)展，化學科考試通過增強教考良性互動，引導教學減負，促進課堂提質(zhì)，實現(xiàn)育人增效?？荚嚨膬?nèi)容、形式和結(jié)果直接影響教學內(nèi)容的設(shè)置和教育教學的形式?，F(xiàn)以2022 年北京等級考化學卷的部分試題分析為例，探索日常的化學教育教學路徑。

一、秉承綠色化學觀念和可持續(xù)發(fā)展意識，堅持學科立德樹人根本任務(wù)

2022 年北京等級考化學卷命題充分體現(xiàn)了化學在生產(chǎn)和生活中的廣泛應用，尤其是突出了綠色化學觀念和可持續(xù)發(fā)展意識，充分體現(xiàn)了學科選拔人才秉承的立德樹人根本任務(wù)。表1將全卷涉及的題面和立意進行了簡要匯總。

表1 2022年北京等級考化學卷試題中體現(xiàn)的立德樹人思想

由表1 可見，全卷19 道試題中有10 道試題基于化學學科在生產(chǎn)和生活中的實際應用?，F(xiàn)以第15題為例，結(jié)合課程標準要求進一步說明對教育教學的啟示。

1.原題呈現(xiàn)

2022年第15題（節(jié)選）：

工業(yè)中可利用生產(chǎn)鈦白的副產(chǎn)物FeSO4·7H2O 和硫鐵礦（FeS2）聯(lián)合制備鐵精粉（FexOy）和硫酸，實現(xiàn)能源及資源的有效利用。

（3）FeSO4·7H2O 加熱脫水后生成FeSO4·H2O，再與FeS2在氧氣中摻燒可聯(lián)合制備鐵精粉和硫酸。FeSO4·H2O分解和FeS2在氧氣中燃燒的能量示意圖如圖1 所示。利用FeS2作為FeSO4·H2O 分解的燃料，從能源及資源利用的角度說明該工藝的優(yōu)點。

圖1

2.試題解析

試題給出分析問題“能源及資源利用”的兩個角度，學生需要關(guān)聯(lián)并選取題干的相關(guān)信息，就工藝優(yōu)點做出分析。首先，從能量變化的角度來看這兩個反應。2FeSO4·H2O的分解反應是吸熱反應，F(xiàn)eS2在氧氣中摻燒的反應是放熱反應。從能源利用的角度可以聯(lián)合兩個反應，F(xiàn)eS2在氧氣中摻燒放熱為2FeSO4·H2O的分解提供能量，從而達到能源的有效利用。其次，從物質(zhì)變化的角度來看這兩個反應。兩個反應的產(chǎn)物中均有Fe2O3，是制備鐵精粉（FexOy）的原料，產(chǎn)物中的SO2、SO3是制備硫酸的主要原料，從而達到資源的有效利用。

3.教學啟示

學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn)，在課程標準的不同主題中，均結(jié)合學習活動和情境素材，在學習過程中幫助學生認識化學學科在環(huán)境保護、資源合理開發(fā)利用等方面做出的貢獻，讓學生能夠秉承綠色化學觀念和可持續(xù)發(fā)展意識，能夠運用已有的知識和方法綜合分析解決化學過程中可能帶來的問題和影響，學生通過學科學習逐步培養(yǎng)科學態(tài)度與社會責任素養(yǎng)，以形成正確的價值觀和必備品格?；瘜W考試和化學教學必須旗幟鮮明地將立德樹人作為根本任務(wù)，不斷加強學科學習的育人功能，樹立學科學習的積極導向作用，培養(yǎng)能夠踐行社會主義核心價值觀的社會主義建設(shè)者和接班人。［1］具體見表2 課程標準中的部分內(nèi)容。［2］

二、基于認識物質(zhì)性質(zhì)及化學反應的學科角度和方法進行學習建構(gòu)

1.原題呈現(xiàn)

2022年第7題：

A.H2分子的共價鍵是s-s σ鍵，Cl2分子的共價鍵是s-p σ鍵

B.燃燒生成的HCl 氣體與空氣中的水蒸氣結(jié)合呈霧狀

C.停止反應后，用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近集氣瓶口產(chǎn)生白煙

D.可通過原電池將H2與Cl2反應的化學能轉(zhuǎn)化為電能

2.試題解析

本題的素材選取考生非常熟悉的氫氣在氯氣中燃燒的實驗，四個選項的設(shè)置分別基于分子的成鍵類型、實驗現(xiàn)象、產(chǎn)物的性質(zhì)以及化學反應能量變化的應用四個角度，層層遞進，考查考生對基本知識的理解和掌握情況。

A 選項源自選修2 物質(zhì)結(jié)構(gòu)模塊，主要考查考生對H2、Cl2分子中共價鍵成鍵方式的認識，H2分子中是通過s-s 形成的σ 鍵，Cl2分子中是通過p-p 形成的σ鍵。A選項不正確。

B 選項源自必修1 模塊氯氣的性質(zhì)，主要考查考生對于物質(zhì)性質(zhì)的認識和實驗現(xiàn)象的理解。H2在Cl2中燃燒放熱，生成HCl 氣體，揮發(fā)到集氣瓶口處，HCl極易溶于水，遇到空氣中的水蒸氣呈霧狀。

C選項源自必修1模塊氯化氫和氨氣的性質(zhì)。用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近集氣瓶口，濃氨水有揮發(fā)性，NH3遇到HCl 迅速發(fā)生反應NH3+HCl===NH4Cl，NH4Cl為白色固體，在空氣中為白煙。

D 選項源自選修1 模塊對于原電池原理的認識。H2與Cl2的反應中發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移，其本質(zhì)為氧化還原反應，且反應自發(fā)，這樣可以通過原電池將H2與Cl2反應的化學能轉(zhuǎn)化為電能，體現(xiàn)課程標準中關(guān)于“制作簡單的燃料電池”的要求。

3.教學啟示

本題基于熟悉的化學反應，通過必修1、選擇性必修1、選擇性必修2三個不同模塊內(nèi)容的巧妙融合，在一道選擇題中盡現(xiàn)高中化學在不同階段的學習認識發(fā)展。素材選取貼近教材，注重基礎(chǔ)，通過設(shè)問引導日常教學重視落實基于學科本質(zhì)的認識發(fā)展進階。梳理必修和選修模塊學習中對于物質(zhì)性質(zhì)和化學反應的認識如圖2所示，在不同模塊教學階段應注意建構(gòu)化學科認識世界的學科視角和學科方法，在不同的學習階段開啟的是同一個客觀的世界，只是認識的角度在不斷地豐富，認識的層面在不斷地深入。對于物質(zhì)性質(zhì)的認識從宏觀表象到微觀結(jié)構(gòu)，幫助學生“看到”了一個看不見的微觀世界，凸顯化學學習的奧妙；對于化學反應從本質(zhì)的認識到創(chuàng)造性的應用反應、創(chuàng)造新的物質(zhì)，幫助學生理解化學學習的學科價值和社會價值。教學內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計有助于學生在學習建構(gòu)過程中體會化學科學是人類認識世界和改造世界的工具。

圖2 對物質(zhì)性質(zhì)和化學反應認識的學習進階

三、基于核心素養(yǎng)、結(jié)合技術(shù)手段，挖掘?qū)嶒灩δ?、促進學習發(fā)展

1.原題呈現(xiàn)

2022年第14題：

CO2捕獲和轉(zhuǎn)化可減少CO2排放并實現(xiàn)資源利用，原理如圖3所示。反應①完成之后，以N2為載氣，將恒定組成的N2、CH4混合氣，以恒定流速通入反應器，單位時間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應時間變化如圖4 所示。反應過程中始終未檢測到CO2，在催化劑上檢測到有積炭。下列說法不正確的是（ ）。

圖3

圖4

A.反應①為CaO+CO2==CaCO3；反應②為CaCO3

B.t1-t3，n（H2）比n（CO）多，且生成H2的速率不變，推測有副反應

C.t2時刻，副反應生成H2的速率大于反應②生成H2的速率

D.t3之后，生成CO 的速率為0，是因為反應②不再發(fā)生

2.試題解析

t2時刻，反應②生成H2的速率即為生成CO 的速率，圖4 中H2總流速與CO 流速的差值即為副反應的速率，由t2時刻的縱坐標可知副反應生成H2的速率小于反應②生成H2的速率。C選項不正確。

t3之后，生成CO 的速率為0，推測反應②不再發(fā)生。D選項正確。

3.教學啟示

本題通過分析單位時間流出氣體各組分的物質(zhì)的量隨反應時間的變化，推測反應體系中存在的副反應、主反應與副反應在不同時段的主次關(guān)系、反應的進程等，均是基于宏觀可“觀測”到的實驗現(xiàn)象，充分體現(xiàn)了對宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知化學學科核心素養(yǎng)的考查。隨著時代的進步，化學反應的“現(xiàn)象”已遠不限于通過感官可以觀察到的顏色、氣味、狀態(tài)等的變化，更多的是借助現(xiàn)代化的儀器和設(shè)備來表征的實驗“現(xiàn)象”，比如用pH計監(jiān)測反應過程中溶液酸堿度的變化，用電導率測定溶液中離子濃度的變化等，時代的進步為化學學科認識微觀世界插上了技術(shù)的翅膀。

實驗是化學學科認識世界的基本方法，是化學學習的重要手段。如何以實驗為載體推動中學化學的課程建設(shè)，如何發(fā)揮實驗的育人功能值得深入挖掘。現(xiàn)以必修1課程標準中要求的“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”實驗為例（見表3），可以通過引入紫外可見分光光度計、色度計等儀器，定量表征配制溶液濃度的實驗結(jié)果。

表3 必修1“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”實驗改進

“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”實驗，以前學生做就是照方抓藥，改進后將溶質(zhì)由氯化鈉換成了硫酸銅，借助紫外可見分光光度計或色度計來定量測定溶液的濃度，這樣不但可以直接評價濃度配制的結(jié)果，比較結(jié)果偏差的相對大小，促進學生理解實驗過程、規(guī)范實驗操作，還可以基于實驗結(jié)果關(guān)聯(lián)實驗過程做出誤差分析，培養(yǎng)科學的學習態(tài)度。在學習評價中引入了兩人以及全班的合作，旨在培養(yǎng)學生的合作精神和責任意識。配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液以實驗為載體，借助現(xiàn)代化儀器，以定量評價為手段，既用定量的結(jié)果推動了高質(zhì)量學習的發(fā)生，又促成了育人功能的實際落實。

結(jié)合高考試題，圖像呈現(xiàn)的是氣體流速的變化，依據(jù)數(shù)據(jù)的變化對反應做出假設(shè)或判斷，再通過證據(jù)推理來揭示物質(zhì)間的化學變化，試題呈現(xiàn)基于學科核心素養(yǎng)的考查，借助技術(shù)手段使得化學反應“可視化”。隨著技術(shù)日新月異地發(fā)展，基于圖像、圖表、數(shù)據(jù)等對化學反應做出分析和判斷已成為時代對化學學習的要求，因此需要在化學學習中努力挖掘?qū)嶒灥墓δ?，進一步促進學習的認識和發(fā)展，切實發(fā)揮化學實驗的學習功能和育人功能，讓實驗真正成為培養(yǎng)社會主義接班人的學科路徑。

四、融合學科本質(zhì)價值、學科育人價值和學科社會價值進行學習建構(gòu)

1.原題呈現(xiàn)

2022年第18題（節(jié)選）：

白云石的主要化學成分為CaMg（CO3）2，還含有質(zhì)量分數(shù)約為2.1 %的Fe2O3和1.0 %的SiO2。利用白云石制備高純度的碳酸鈣和氧化鎂，流程示意圖如下。

已知：

物質(zhì)Ksp Ca（OH）2 5.5×10-6 Mg（OH）2 5.6×10-12 CaCO3 3.4×10-9 MgCO3 6.8×10-6

（1）白云石礦樣煅燒完全分解的化學方程式為________________________________________。

（2）NH4Cl用量對碳酸鈣產(chǎn)品的影響如下表所示。

①解釋“浸鈣”過程中主要浸出CaO的原因。

②沉鈣反應的離子方程式為______________。

③“浸鈣”過程不適宜選用n（NH4Cl）：n（CaO）的比例為_________。

④產(chǎn)品中CaCO3純度的實測值高于計算值的原因是_______________________________________。

（3）“浸鎂”過程中，取固體B與一定濃度的（NH4）2SO4溶液混合，充分反應后MgO 的浸出率低于60%。加熱蒸餾，MgO 的浸出率隨餾出液體積增大而增大，最終可達98.9%。從化學平衡的角度解釋浸出率增大的原因是_____________________________________。

（4）濾渣C中含有的物質(zhì)是_________________。

（5）該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是___________。

2.試題解析

首先，白云石礦樣煅燒完全分解化學方程式的書寫，一種方法是關(guān)聯(lián)CaCO3高溫分解生成CaO 和CO2的反應，利用Ca、Mg均為IIA族元素性質(zhì)相似的特點，判斷MgCO3高溫分解生成MgO 和CO2；另一種方法是關(guān)聯(lián)（2）中NH4Cl溶液浸出的是氧化物MO，判斷出煅燒產(chǎn)物為CaO、MgO，再根據(jù)元素守恒判斷出第3種產(chǎn)物為CO2，寫出煅燒反應方程式

其次，浸鈣過程涉及反應i.CaO+H2O==Ca（OH）2、ii.Ca（OH）2+2NH4Cl==CaCl2+2NH3+2H2O，反應i 與反應ii 相加為浸鈣的總反應iii：CaO+2NH4Cl==CaCl2+2NH3+H2O。同理，浸鎂的總反應為iv：MgO+2NH4Cl==MgCl2+2NH3+H2O。根據(jù)反應的物質(zhì)的量之比，理論上浸鈣所需的n（NH4Cl）/n（CaO）=2∶1，浸鎂所需的n（NH4Cl）/n（MgO）=2∶1。

備注：i.MO浸出率=（浸出的MO質(zhì)量/煅燒得到的MO質(zhì)量）×100%（M代表Ca或Mg）ii.CaCO3純度計算值為濾液A中鈣、鎂全部以碳酸鹽形式沉淀時計算出的產(chǎn)品中CaCO3純度。

解釋“浸鈣”過程中主要浸出CaO的原因，需要關(guān)聯(lián)CaO、MgO 對應的Ca（OH）2、Mg（OH）2，二者均為二元堿，且Ksp［Ca（OH）2］?Ksp［Mg（OH）2］，因此易溶于水的堿先反應，即CaO先浸出。

據(jù)煅燒產(chǎn)物n（CaO）∶n（MgO）=1∶1，若要將CaO、MgO 全部浸出，需n（NH4Cl）/n（CaO）=4∶1。解讀表中前3 列數(shù)據(jù)，第1 列為n（NH4Cl）/n（CaO），其比值分別是2.1∶1、2.2∶1、2.4∶1，n（NH4Cl）的用量僅比CaO 需要的多一點兒，哪一組銨鹽的用量也不能把鈣鹽和鎂鹽全部浸出。

由第2列和第3列的數(shù)據(jù)可以看出，隨著n（NH4Cl）/n（CaO）的增加，一是CaO 和MgO 的浸出率均有升高，即二者的浸出存在競爭；二是當n（NH4Cl）/n（CaO）升至2.4∶1時，浸出率的提升MgO明顯高于CaO，對于浸出CaO來說會引入更多的Mg2+雜質(zhì)，因此控制n（NH4Cl）/n（CaO）的用量<2.4∶1，可以使浸鈣的主要浸出物為CaO，從而實現(xiàn)鈣鎂分離。

第三，沉鈣是向濾液A 中通入CO2。關(guān)聯(lián)浸鈣反應iii：CaO+2NH4Cl==CaCl2+2NH3+H2O，若向CaCl2溶液中直接通入CO2氣體，CaCl2+H2O+CO2←CaCO3+2HCl，反應環(huán)境為酸性，無法生成CaCO3沉淀，判斷是浸鈣生成的NH3調(diào)節(jié)了沉鈣反應的酸堿性，保證沉鈣是在堿性條件下進行，因此沉鈣的離子反應為Ca2++，直到NH3消耗完為止；同理，沉鎂的離子反應為沉鈣、沉鎂的反應關(guān)聯(lián)浸鈣、浸鎂的反應（CaO+2NH4Cl == CaCl2+2NH3+H2O、MgO+2NH4Cl ==MgCl2+2NH3+H2O）發(fā)現(xiàn)，沉鈣、沉鎂提供的NH3全部來源于浸鈣、浸鎂產(chǎn)生的NH3，即通入的CO2氣體最多將浸出的Ca2+、Mg2+全部沉淀。

沉鈣產(chǎn)品的純度分析，表格中第4-6 列數(shù)據(jù)，一是CaCO3純度的實測值高于計算值，二是第3 行數(shù)據(jù)即使有6%的MgO浸出時，產(chǎn)品中Mg雜質(zhì)的含量仍然非常少，才只有2.2%。關(guān)聯(lián)信息Ksp（CaCO3）=3.4×10-9、Ksp（MgCO3）=6.8×10-6，發(fā)現(xiàn)Ksp（CaCO3）＜Ksp（MgCO3），得知沉鈣過程中CaCO3首先析出。通入CO2的過程由于NH3極易揮發(fā)，還會帶走一部分NH3，則剩余NH3的量已不足以保證MgCO3析出的反應環(huán)境。

第四，浸鎂的反應原理與浸鈣的類似，具體反應為i.MgO+H2O==Mg（OH）2，ii.Mg（OH）2+（NH4）2SO4==MgSO4+2NH3+2H2O。浸出率在加熱蒸餾之后出現(xiàn)明顯變化，說明低于60%的時候，浸鎂的過程已經(jīng)達到了反應的限度，即化學平衡狀態(tài)，說明浸鎂的反應是一個可逆反應

在加熱蒸餾的過程中，NH3極易揮發(fā)先從反應體系中逸出，水蒸氣也會逸出，隨著餾出液體積增多則NH3的逸出會更多，反應體系中c（NH3）不斷降低，上述平衡正向移動，MgO的浸出率增大。

第五，分析濾渣C中含有的物質(zhì)。一是白云石礦樣中的Fe2O3和SiO2均不溶于銨鹽，因此留在濾渣中。二是MgO 的浸出率最終達98.9%，說明還有1.1%的MgO 并未完全浸出，濾渣中還會有Mg（OH）2（MgO）。三是浸鈣過程中鈣有殘留，以n（NH4Cl）/n（CaO）=2.2∶1的一組數(shù)據(jù)為例，還有1.2%的CaO 進入浸鎂的過程；浸鎂選用（NH4）2SO4代替NH4Cl 作為銨鹽，陰離子為，而CaSO4微溶，只有在浸鎂過程中以CaSO4沉淀的形式分離出鈣，才能保證獲得高純度的鎂，故濾渣C中含有CaSO4。

第六，分析該過程中可循環(huán)使用的物質(zhì)。一是要區(qū)別“循環(huán)使用”和“回收利用”。循環(huán)使用指的是階段反應的產(chǎn)物能回到流程中再次使用，形成一個“循環(huán)”；回收利用指的是產(chǎn)物還能被回收利用，不一定回到流程中形成循環(huán)，回收他用也可。

綜上所述，該過程中可循環(huán)使用的物質(zhì)分別為NH4Cl、（NH4）2SO4、NH3、CO2。

3.教學啟示

首先，教學中應著重基于學科本質(zhì)價值進行學習建構(gòu)。

本題以工業(yè)生產(chǎn)煅燒白云石制備高純度的碳酸鈣和氧化鎂為載體，借助高中化學常見元素化合物之間的反應，在對沉淀溶解平衡、鹽類水解平衡、弱電解質(zhì)電離平衡等基礎(chǔ)性內(nèi)容考查的同時，兼顧了解決實際問題的能力考查。

在數(shù)據(jù)的解讀和分析過程中，幫助學生理解化學科學在該工藝中創(chuàng)造性地多次運用了化學平衡思想來解決實際問題：

①控制n（NH4Cl）/n（CaO）比值，使得“浸鈣”過程中主要浸出的是CaO；

②沉鈣過程充分利用浸鈣所得的NH3來調(diào)節(jié)沉鈣溶液的酸堿性，又利用NH3具有揮發(fā)性，使得沉鈣既有利于鈣的沉降，又減少鎂的沉降；

③浸鎂過程采用蒸餾的方法，水蒸出反應體系，c（Mg2+）升高，抑制浸鎂，c（NH）降低緩慢，有利于浸鎂，工藝上充分利用NH3易揮發(fā)的特點隨著水蒸出反應體系，大大降低了反應體系中c（NH3）的濃度，拉動浸鎂的平衡正向移動，MgO的浸出率最終高達98.9%；

該工藝浸鈣、浸鎂與沉鈣、沉鎂的反應原理雖然類似，但根據(jù)工藝目標，通過對反應條件及反應限度的不同調(diào)控，完美實現(xiàn)了物質(zhì)的制備和分離，是學科本質(zhì)價值的高階體現(xiàn)。

教學中需要沿著化學科學認識世界、改造世界和創(chuàng)造世界的學習路徑來進行建構(gòu)，促成學生在真實問題解決的過程中充分運用理解與辨析能力、分析與推測能力、歸納與論證能力、探究與創(chuàng)新能力，不斷感受化學科學的魅力和奇妙，認識化學科學對資源開發(fā)與利用，人類進步和發(fā)展的貢獻，從而實現(xiàn)化學教育教學的學科本質(zhì)價值。

其次，教學中應著重挖掘基于學科育人價值和社會價值進行學習建構(gòu)。

本題所涉及的元素化合物全部是高中常見的、熟悉的元素化合物，所涉及的反應原理均為水溶液平衡的主干內(nèi)容，綜合考查學生對流程、數(shù)據(jù)和信息的接受、吸收、整合和加工的能力，以及用化學學科用語分析和表達能力。引導中學教學重視基本反應規(guī)律和化學反應原理的實際應用，培養(yǎng)學生關(guān)注反應體系在反應過程中的變化，反應環(huán)境對反應先后順序和反應競爭的影響，能夠辯證地看待變化，有序、有角度地調(diào)用學科思維思考問題，切實落實宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學態(tài)度與社會責任等化學學科核心素養(yǎng)，充分理解并落實教學是通過學習來進行人才培養(yǎng)的過程。

本題涉及的化學工藝，處處體現(xiàn)綠色化學的理念?；瘜W工藝中每一步試劑的選取都是既實現(xiàn)該步驟的目標，又兼顧整個工藝流程中物質(zhì)的循環(huán)利用；從物質(zhì)利用和資源節(jié)約的角度最大限度地提升原子利用效率。引導中學教學重視理解化學在解決生產(chǎn)、生活問題中的社會價值，體會化學科學在資源開發(fā)與利用、保護生態(tài)環(huán)境等問題上發(fā)揮的重要作用，樹立學生的化學環(huán)保意識和社會責任感，體會化學學習的責任擔當，努力成為一名真正的自然科學的學習者和社會責任的篤行者。

現(xiàn)以侯德榜制堿法為例，談?wù)剰膶W科本質(zhì)價值、育人價值和社會價值來進行學習建構(gòu)。侯德榜制堿法的工藝流程圖如圖5（魯科版教材圖）［3］所示。

圖5 侯德榜制堿法工藝流程圖

（1）基于反應原理認識學科本質(zhì)價值（表4）。

表4 基于反應原理認識學科本質(zhì)價值

（2）基于制堿研制歷程發(fā)掘?qū)W科育人價值和社會價值。

侯德榜先生制堿研制的主要歷程和時代背景如圖6所示［5］。

圖6 侯德榜先生制堿研制的主要歷程和時代背景

侯氏制堿法通過循環(huán)使用母液，使得食鹽的利用率從原來的72%～74%提高到98%；省去了原料石灰石的使用、石灰窯和蒸氨等設(shè)備，消除了索爾維制堿法廢渣堆積、廢液污染等潛在資源隱患；聯(lián)合合成氨工業(yè)不但充分利用了其副產(chǎn)品CO2，而且生產(chǎn)出相當產(chǎn)量的氯化銨來作為氮肥，節(jié)約了合成氨工業(yè)制硫酸銨所使用的硫酸；所得的產(chǎn)品純堿純度達98.5%以上，氯化銨純度達99%以上。

侯德榜和范旭東先生能夠帶領(lǐng)團隊，不受時局所限，克服重重困難，因地制宜地不斷進行技術(shù)創(chuàng)新，巧妙地多次運用化學平衡思想，通過物質(zhì)的加入順序和反應條件的調(diào)控，不但充分利用了物質(zhì)資源，而且實現(xiàn)了工藝的連續(xù)生產(chǎn)，其研究成果不但為社會主義建設(shè)做出了貢獻，更以跨越國界的科學精神與世界分享技術(shù)成果，為世界的化工發(fā)展作出了巨大的貢獻。

白云石制備高純度碳酸鈣和氧化鎂的試題在化學平衡思想的創(chuàng)造性應用、物質(zhì)資源的利用等多個方面與侯德榜制堿法有異曲同工之妙，化學學習只有基于學科的社會需求，才能體現(xiàn)學科學習的價值，而當學習服務(wù)于社會需求時，才是真正實現(xiàn)了學科的育人價值，基于學科本質(zhì)的學習才真正有了意義。

綜上所述，以2022年北京等級考化學卷的部分試題分析為例，探索日常的化學教育教學路徑，一是明確學科學習為人才培養(yǎng)服務(wù)，只有堅持以立德樹人作為教學的根本任務(wù)，才能培養(yǎng)出為國家、為社會服務(wù)的人才；二是學科學習幫助學生建構(gòu)的是認識世界、改造世界、創(chuàng)造世界的學科角度和方法，是可以脫離開知識，可以進行遠遷移的學科能力、學科思維和學科素養(yǎng)，因此教學中應著力基于學科本質(zhì)建構(gòu)高中三年的學習內(nèi)容，讓每一課都為學生的終身發(fā)展打好學科基礎(chǔ)；三是學科學習要注意挖掘化學實驗的功能，化學實驗作為學科學習的重要載體和手段，要賦予學科核心素養(yǎng)的涵義，要結(jié)合時代發(fā)展的技術(shù)手段，讓化學實驗為化學學習插上翅膀；四是學科學習一定要融合學科本質(zhì)價值、學科育人價值和學科社會價值進行建構(gòu)，以真實問題為載體，幫助學生體會化學學習的責任和擔當，使化學課不但是科學課，更成為人生成長的必修課。