2023年新課標(biāo)卷理綜化學(xué)試題能力結(jié)構(gòu)水平研究及備考啟示

王 春

(北京教育學(xué)院)

2014年國務(wù)院頒布的《關(guān)于深化考試招生制度改革的實(shí)施意見》中提出:“科學(xué)設(shè)計(jì)命題內(nèi)容,增強(qiáng)基礎(chǔ)性、綜合性,著重考查學(xué)生獨(dú)立思考和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力。”由此可見,高考試題的命題特點(diǎn)和試題對(duì)學(xué)生能力水平的考查對(duì)今后的復(fù)習(xí)備考具有較強(qiáng)的導(dǎo)向性,備受廣大教師的關(guān)注。本文結(jié)合2023年新課標(biāo)卷理綜化學(xué)試題,借助SOLO分類理論分析該試題考查的能力結(jié)構(gòu),并對(duì)今后化學(xué)高考復(fù)習(xí)備考提出幾點(diǎn)建議。

一、試題能力結(jié)構(gòu)研究

(一)研究方法

鑒于傳統(tǒng)的研究方法很難評(píng)價(jià)到學(xué)生的思維能力水平,因此本文運(yùn)用SOLO分類理論,基于試卷內(nèi)在復(fù)雜性的視角,嘗試將高考試題按考查的學(xué)生的思維能力水平分為不同的層級(jí),側(cè)重研究高考試題所考查的能力結(jié)構(gòu)分布特點(diǎn)。

SOLO分類理論是一種學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法,是以等級(jí)描述為特征的定質(zhì)評(píng)價(jià)方法,它來源于皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展階段論。SOLO分類法將學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果按照思維由低級(jí)到高級(jí)分為五個(gè)不同層次,如表1所示。

表1 SOLO層次及其具體含義

(二)研究過程

依據(jù)SOLO分類標(biāo)準(zhǔn),筆者結(jié)合自己的思考與分析,編制了一個(gè)包含SOLO層次、題號(hào)、分值、考查內(nèi)容的“2023年新課標(biāo)卷理綜化學(xué)試題SOLO結(jié)構(gòu)分析表”,根據(jù)試題所考查的能力結(jié)構(gòu),進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與整理。

(三)研究結(jié)果與分析

1.結(jié)構(gòu)分析范例

(1)單一結(jié)構(gòu)層次(U)

【例1】(2023年新課標(biāo)卷,7題)化學(xué)在文物的研究和修復(fù)中有重要作用。下列說法錯(cuò)誤的是

(C)

A.竹簡的成分之一纖維素屬于天然高分子

B.龜甲的成分之一羥基磷灰石屬于無機(jī)物

C.古陶瓷修復(fù)所用的熟石膏,其成分為Ca(OH)2

D.古壁畫顏料中所用的鐵紅,其成分為Fe2O3

【分析】本題以化學(xué)傳統(tǒng)文化為命題素材,考查知識(shí)內(nèi)容為中學(xué)化學(xué)常見物質(zhì)的分類、典型化學(xué)物質(zhì)的俗名及化學(xué)成分。試題考查知識(shí)內(nèi)容及學(xué)科能力為單一知識(shí)結(jié)構(gòu),因此,本題按照SOLO層次可劃分為單一結(jié)構(gòu)層次。

(2)多元結(jié)構(gòu)層次(M)

【例2】(2023年新課標(biāo)卷,9題)一種可吸附甲醇的材料,其化學(xué)式為[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其中[C(NH2)3]+為平面結(jié)構(gòu)。

下列說法正確的是

(A)

A.該晶體中存在N—H…O氫鍵

B.基態(tài)原子的第一電離能:C

C.基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù):B

D.晶體中B、N和O原子軌道的雜化類型相同

【分析】本題以可吸附甲醇的材料部分晶體結(jié)構(gòu)為載體,考查的知識(shí)內(nèi)容涉及氫鍵、第一電離能大小的判斷、基態(tài)原子核外電子排布規(guī)律、原子軌道雜化類型的判斷等。試題考查的能力涉及新情境素材的分析能力、基于晶體結(jié)構(gòu)和原子間的作用力相關(guān)學(xué)科知識(shí)的推理能力等,需要考生將試題中包含的有關(guān)氫鍵、第一電離能、原子軌道的雜化類型知識(shí)信息和整體分析晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)部原子間的作用力的解題思路有機(jī)地結(jié)合起來,并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行綜合分析問題。試題考查的學(xué)科知識(shí)內(nèi)容及能力多元化,因此,本題可劃分為SOLO分類層次中的多元結(jié)構(gòu)水平層次。

(3)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次(R)

【例3】(2023年新課標(biāo)卷,12題)“肼合成酶”以其中的Fe2+配合物為催化中心,可將NH2OH與NH3轉(zhuǎn)化為肼(NH2NH2),其反應(yīng)歷程如圖所示。

下列說法錯(cuò)誤的是

(D)

A.NH2OH、NH3和H2O均為極性分子

B.反應(yīng)涉及N—H、N—O鍵斷裂和N—N鍵生成

C.催化中心的Fe2+被氧化為Fe3+,后又被還原為Fe2+

D.將NH2OH替換為ND2OD,反應(yīng)可得ND2ND2

【分析】本題考查知識(shí)內(nèi)容涉及新情境下反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷裂情況判斷、極性分子和非極性分子的識(shí)別、反應(yīng)歷程路徑的分析、同位素原子示蹤反應(yīng)等。試題考查的學(xué)科知識(shí)內(nèi)容及能力要求呈現(xiàn)相互關(guān)聯(lián)性,因此,本題可劃分為SOLO分類層次中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平層次。

(4)拓展抽象結(jié)構(gòu)層次(Ea)

【例4】(2023年新課標(biāo)卷,29題)氨是最重要的化學(xué)品之一,我國目前氨的生產(chǎn)能力位居世界首位?；卮鹣铝袉栴}:

圖1 能量轉(zhuǎn)換關(guān)系

圖2 反應(yīng)機(jī)理

圖3

(4)在不同壓強(qiáng)下,以兩種不同組成進(jìn)料,反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)氨的摩爾分?jǐn)?shù)與溫度的計(jì)算結(jié)果如圖所示。其中一種進(jìn)料組成為xH2=0.75、xN2=0.25,另一種為xH2=0.675、xN2=0.225、xAr=0.10。(物質(zhì)i的摩爾分?jǐn)?shù):xi=ni/n總)

①圖中壓強(qiáng)由小到大的順序?yàn)閜1

②進(jìn)料組成中含有惰性氣體Ar的圖是圖4。

圖4

【分析】本題考查知識(shí)內(nèi)容涉及根據(jù)反應(yīng)能量變化圖像計(jì)算焓變、根據(jù)化學(xué)平衡體系相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率α和化學(xué)平衡常數(shù)Kp、根據(jù)反應(yīng)機(jī)理判斷反應(yīng)決速步驟、根據(jù)晶胞參數(shù)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。本題涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,對(duì)學(xué)生處理圖表信息的能力、推理計(jì)算能力、綜合應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力提出了較高的要求。因此,本題按照SOLO分類層次可劃分為拓展抽象結(jié)構(gòu)層次。

2.統(tǒng)計(jì)結(jié)果與分析

2023年新課標(biāo)卷理綜化學(xué)試題中SOLO結(jié)構(gòu)層次如表2所示,從整體上來看,試題在命題能力層次上從簡單的U層次到較高思維水平的Ea層次都有所涵蓋,考查的能力結(jié)構(gòu)相對(duì)較完整。從每個(gè)維度進(jìn)行具體分析可知,該試卷對(duì)單一結(jié)構(gòu)層次和演繹推理的拓展抽象結(jié)構(gòu)層次的考查相對(duì)較少,而對(duì)多元結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次的考查比重較高,這說明了2023年新課標(biāo)卷理綜化學(xué)試題不只是考查了學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí),更主要考查了學(xué)生在新的化學(xué)問題情境下所展現(xiàn)出來的分析解決實(shí)際問題的能力,對(duì)學(xué)生綜合分析問題的能力提出了更高的要求。

表2 2023年新課標(biāo)卷理綜化學(xué)試題中SOLO結(jié)構(gòu)層次

二、教學(xué)啟示

針對(duì)2023年新課標(biāo)卷理綜化學(xué)試題能力結(jié)構(gòu)分析,在新一輪的高考化學(xué)復(fù)習(xí)備考過程中,應(yīng)重點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面。

(一)認(rèn)真研讀課程標(biāo)準(zhǔn),重視學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和主干知識(shí)的復(fù)習(xí)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版2020年修訂)是高考化學(xué)試題命制的重要依據(jù),教師在高考化學(xué)復(fù)習(xí)備考過程中要仔細(xì)研讀課程標(biāo)準(zhǔn)中所劃分的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)水平和學(xué)業(yè)質(zhì)量水平層次要求,整體把握復(fù)習(xí)內(nèi)容的深度和廣度。對(duì)于化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí),如:核素和同位素,氧化還原反應(yīng)基本概念,離子反應(yīng)及共存,電化學(xué)基礎(chǔ),同系物和同分異構(gòu)體,有機(jī)反應(yīng)類型,化學(xué)鍵及分子間作用力等,教師需要引導(dǎo)學(xué)生深入理解概念本質(zhì),并通過針對(duì)性的訓(xùn)練進(jìn)行鞏固;對(duì)于化學(xué)學(xué)科的主干知識(shí),如:無機(jī)物性質(zhì)及轉(zhuǎn)化,化學(xué)反應(yīng)與能量變化,化學(xué)反應(yīng)速率與限度,水溶液中的離子平衡,有機(jī)物的合成與推斷,化學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)探究等,教師需要引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行專題性深度復(fù)習(xí),不斷總結(jié)提煉解題規(guī)律和方法。

(二)注重情境素材選取,重視學(xué)科素養(yǎng)和學(xué)科關(guān)鍵能力的培養(yǎng)

高考化學(xué)試題的命制注重以化學(xué)與生活、化學(xué)與科學(xué)技術(shù)、化學(xué)與社會(huì)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境等方面的內(nèi)容作為情境素材,以生活實(shí)際問題為測試任務(wù)考查學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和學(xué)科關(guān)鍵能力。因此,教師在教學(xué)過程中應(yīng)融入更多的基于實(shí)際問題的內(nèi)容,密切聯(lián)系實(shí)際生活及社會(huì)熱點(diǎn)問題,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)人類社會(huì)生活和可持續(xù)發(fā)展的重要價(jià)值,引導(dǎo)學(xué)生基于化學(xué)的視角關(guān)注與化學(xué)相關(guān)聯(lián)的最新科技前沿發(fā)展,解決化學(xué)與社會(huì)生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題,注重培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合解決實(shí)際問題的學(xué)科能力。

(三)加強(qiáng)規(guī)范性答題訓(xùn)練,重視化學(xué)用語表達(dá)能力的培養(yǎng)

近年來的全國高考化學(xué)試題注重考查學(xué)生化學(xué)用語書寫能力和語言表達(dá)能力,對(duì)規(guī)范答題要求有所提高。因此,教師在教學(xué)過程中,應(yīng)在課中加強(qiáng)規(guī)范性答題教學(xué),課后加強(qiáng)規(guī)范性答題訓(xùn)練,對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行及時(shí)糾正,提高學(xué)生答題的準(zhǔn)確性。同時(shí),在教學(xué)過程中,多給學(xué)生創(chuàng)造口頭與書面表達(dá)和鍛煉的機(jī)會(huì),切實(shí)提高學(xué)生用化學(xué)用語表達(dá)的能力。