新課程視野下高考化學命題設計的發展與創新

摘要：本文闡述了新課程高考化學試題設計的新思路：重視試題的真實性與情境性；聯系生活、社會和科學發展，體現實踐性；加強對科學思維方法的考查；改進信息遷移題，考查學生學科素質；增加高考實驗設計型試題；探索化學探究性和開放性試題；提高選做題“等值”的編制技術；對試題內容進行人性化處理等。要從新課程評價的高度認識試題內容和題型設計的發展與創新。

關鍵詞：新課程高考；化學命題；設計；創新

文章編號：1005－6629(2008)03－0055－06中圖分類號：G424.74 文獻標識碼：B

綜觀新課程理念和2007年“考試大綱”，我們認為高考化學試題設計的創新應與課程結構、試題的選材、考試的功能、能力要素、知識要求等結合起來，力圖從“三個有助于”的原則出發，盡可能地使高等學校、中學教學、課程目標、考生的“要求”統一起來，借鑒世界各國高考命題改革的經驗，在新課程理念下實現高考試題設計的發展和創新。

1 重視試題的真實性與情境性

科學探究活動一般都具有真實的情境。因此，用于評價科學探究能力的高考化學試題也最好具有一定的情境。讓學生將學習過的內容、已掌握的經驗遷移到解決新問題中來，從而使他們面對實際情景時能靈活運用知識解決問題。高考化學試題的設計，應力圖考查學生初步運用所學知識，從化學的視角去認識事物的能力。通過實際情境素材形成問題，來考查學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。所以，試題情境的設計要具有真實性，不僅能激發學生解決問題的興趣，更能提高學生適應社會、認識世界的能力，增強社會責任感。

[案例1]牙齒表面由一層硬的、組成為Ca5(PO4)3OH的物質保護著，它在唾液中存在下列平衡：

Ca5(PO4)3OH(s)5Ca2++3PO43- +OH-。試回答下列問題。

(1)進食后，細菌和酶作用于食物，產生有機酸，這時牙齒就會受到腐蝕，其原因是________。

(2)已知Ca5(PO4)3F(s)的溶解度比上面的礦化產物更小，質地更堅固。請用離子方程式表示，當牙膏中配有氟化物添加劑后能防止齲齒的原因：_________。有人認為加氟預防齲齒，氟的含量越多，效果越好，你的看法是： ________。

(3)根據以上原理，請你提出一種其他促進礦化的方法：_______。

[案例分析]

將沉淀轉化反應的化學原理融入“氟化物預防齲齒”及生活中“含氟牙膏的使用”真實的情境中。試題的選材貼近學生生活，引導學生關注科技發展和社會的進步。通過問題的能力立意，突出知識的應用，便于學生有感而發，避免了死記硬背的負導向。

我們認為情境的設計一定要充分考慮不同地區考生之間生活體驗的差異，試題質量的好壞仍然需要以命題的科學性為主要依據，以學生親身眺望的現代知識視野范圍為“引子”，然后介入到中學化學知識范圍內的能力考查中去。

2 聯系社會、生活和科學發展，體現實踐性

化學科學源于自然，它與能源、材料、環境保護、人類生活的方方面面密切相關，引導學生關注這些方面的發展，認識它們的真實現象與書本知識的聯系，不僅是化學學科科學素養教育急待開發和利用的一種重要資源，而且是考試導向功能和教育功能的具體體現，是激發學生解決問題的重要內驅力。

[案例2]某化工廠生產某品牌的漂白粉商品，產品說明書內容如下：

試回答下列問題：

(1)化工廠生產漂白粉的生產原理是（用化學方程式表示）_____，漂白粉能用于殺菌消毒的化學原理是_______。

(2)“注意事項”標明密封避光保存于陰涼處，隨配隨用的原因是_________。

(3)ClO2是一種廣譜型的消毒劑，被世界環保聯盟認可。ClO2的消毒效率是Ca(ClO)2的________倍。

[案例分析]

高考試題的題材應突出化學與生產、生活、社會與科技相聯系，主要涉及環境問題、資源配置與開發、能源及海洋開發、化工生產、醫藥保健、材料、科技與生活等聯系當前人類面臨的熱點問題。

由于本題是以與學生生活息息相關的“殺菌消毒用品使用”熱點問題和現代科學的經典實例為背景組織材料并提出問題，具有濃厚的生活氣息和人文精神，使學生的解題具有實用性、實踐性，可以有效地縮短課本知識與生活的距離，使學生感到所學的自然科學知識與實際生活是密切相關的，因而試題更具有實用價值取向。

3 加強對科學思維方法的考查

化學問題的解決，科學思維方法起著十分重要的作用。化學學習過程中常用的科學思維方法，除分析與綜合、比較與分類、抽象與概括等一般方法外，還包括科學推理的方法，如類比、假說、模型等方法［1］。作為選拔高一級人才的高考化學試題，應該加強對學生思維能力考查的力度。

[案例3]工業上生產Na、Ca、Mg都用電解其熔融態的氯化物，但鉀卻不能用電解熔融KCl的方法制得，因金屬鉀易溶于熔態的KCl中而有危險，難獲得鉀，且降低電流效率。現生產鉀是用金屬鈉和熔化的KCl反應制取。

Na+KClNaCl+K; ΔH>0

有關數據如下表：

(1)工業上制取金屬鉀的化學原理是_______，在常壓下金屬鉀轉為氣態從反應混合物中分離的最低溫度約為___________，而反應的最高溫度應低于_____________。

(2)在制取鉀的過程中，為了提高原料的轉化率可以采取的措施是_____________________。

(3)常壓下，當反應溫度升高至900℃時，該反應的平衡常數可表示為K=_________________。

(4)工業上制取金屬鉀應在什么環境下實現________。

A.在干燥的空氣中 B.在氮氣的氣流中

C.在真空的條件中 D.在氬氣的氣流中

[案例分析]

本題選擇工業制鉀這一教科書未介紹過的新的冶煉方法為背景，給出了相關的冶煉知識和物理數據等信息，要求學生解決工業制鉀的技術性問題。試題以化學平衡移動原理為依據，以推理演繹為判據，用合成氨等平衡移動的應用為思維原型進行類比推理，形成思維遷移的起點。信息中涉及一些無關的信息需要進行篩選，多種知識與方法要素需要結合方能完滿解答此題。高考命題的導向明示著：化學問題的解決，科學的思維方法起著十分重要的作用，新課程教學必須重視科學方法的教育。

4 改進信息遷移題，考查學生科學素質

信息遷移題是指在題干中為考生提供背景信息材料，要求考生在閱讀理解的基礎上，運用所學的知識與方法，完整、全面地解答題目中提出的問題。

[案例4]化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。

(1)某可充電的鋰離子電池以LiMn2O4為正極，嵌入鋰的碳材料為負極，含Li+導電固體為電解質。放電時的電池反應為Li+LiMn2O4Li2Mn2O4

①放電時，正極發生________反應，電極反應式為_________，充電時陽極的反應式為__________。

②廢棄的電池已成為重要的環境污染源。在酸性土壤中這種污染尤為嚴重，這是因為_________。

(2)另一種常用的鋰電池，由于它的比容量(單位質量電極材料所能轉換的電量)特別大而廣泛應用于心臟起搏器，一般使用時間可長達十年，它的負極用金屬鋰制成，電池總反應可表示為

Li+MnO2LiMnO2

①鋰電池比容量特別大的原因是_________。鋰電池中的電解質溶液需用非水溶劑配制，為什么這種電池不能使用電解質的水溶液？請用化學方程式表示其原因_________。

②在日常使用電池時，鋰、鋅、鉛（均作負極）等不同的化學電池，其比容量之比為_______。

[案例分析]

案例4的信息是學生未知（或不必知道）的新知識，要求學生通過自學，理解、應用新信息，著眼于知識間的組合、遷移和運用。由于信息遷移題給出的材料新，考查的知識面廣，能力的綜合性強，故有利于全面考查學生的化學學科素養，而且這類題目可以保證試題的新穎性，引導中學教學跳出“題海”，從而實現高考的公平和效度，也有利于選拔真正具有學習潛能的考生。因此，適量增強信息遷移題在試卷中的比例，應是高考題改革的方向之一。

信息遷移題的解題思路一般可歸納為：

(1)認真審讀題干、挖掘題示信息。培養獲取信息的能力，訓練思維的敏捷性、嚴密性。（可以外現或內隱——題目、圖像、表格、數據、設問……）

(2)迅速聯想、提取已有知識。運用結構化、系統化的知識體系，完成思維的深度性、針對性。

(3)信息加工、創設應答條件。通過對新舊知識的遷移、轉換、重組，進行科學、合理的判斷、推理、歸納、分析，形成回答具體問題的基礎知識，從分析綜合的解題過程中，訓練思維的廣闊性、整體性、靈活性和批判性。

(4)理清思路，清晰、準確表達，富有創造性。要求知識、技能扎實，思維有序。化學用語準確、語言文字簡潔，切中題意、答出要點。

5 增加高考實驗設計型試題

化學實驗也是學生學習化學和探索知識的有效手段和途徑之一。

考查學生分析、比較、概括和推理能力［2］， 一直是高考化學實驗的主要題型。而實驗設計型試題通過讓學生根據實驗目標，自行設計實驗方案，探究解決實驗問題，考查學生在探究中運用比較、分析、綜合的思維方法來發現問題、解決問題的能力，理應成為新課程高考化學命題的趨勢。

[案例5]乙二酸(HOOC—COOH)俗稱草酸。某校學生為探究乙二酸的部分化學性質，進行了下述實驗：

(1)向盛有少量乙二酸(H2C2O4)飽和溶液的試管內滴入用硫酸酸化的 KMnO4稀溶液，振蕩，觀察到的現象為________________，說明乙二酸具有__________(填“氧化性”、“還原性”或“酸性”)。

(2)Mn2+離子是KMnO4溶液氧化乙二酸的催化劑。有人提出該反應的歷程為

Mn(VII)Mn(VI) Mn(IV)

Mn(III) Mn(C2O4)n3-2nMn2++CO2

請設計一個實驗方案來驗證這個歷程是可信的（只需給出設計思想）______________。

(3)已知：草酸在約157℃時升華，在175℃時受熱分解可生成H2O、CO2和CO；草酸鈣是難溶于水的白色固體。該校學生設計了一套驗證草酸受熱分解并檢驗產物中有CO2的實驗裝置，如下圖所示。

請回答：

①從環境保護的角度看，應增加尾氣處理裝置，你打算進行尾氣處理的方法是____________。

②請分析依據題給數據及D試管中石灰水變渾濁的現象，能否確定草酸分解產物中有CO2_________(填“能確定”或“不能確定”)，理由是___________________。

[案例分析]

該題第(2)問要求設計一個合理的實驗方案來證明該反應歷程。分析題意可以看出，本題的實驗方案設計應圍繞“有”和“無”Mn2+離子時，對反應速率的不同影響去設計。由此，可產生常見的兩種實驗思路。

①對比實驗：取兩份草酸溶液，在一份中加入含Mn2+離子物質的溶液，另一份不加；在滴加KMnO4溶液時，加Mn2+者反應速率快。

②阻斷實驗：尋找一種試劑能與Mn(Ⅵ)、Mn(Ⅳ)或Mn(Ⅲ)生成難溶物（或配合物）， 加入這種試劑后，反應速率變慢。

6 探索試題的探究性和開放性

科學探究體現了新的課程理念，但紙筆測試是有局限性的，高考化學試題對科學探究能力的評價，主要是對探究能力中的“獲取和加工信息的能力”、“掌握和應用探究方法的能力”、“評價與反思的能力”等的評價。從高考探究性試題設計實踐看，此類試題編制不應孤立地對基礎知識和基本技能進行測試，而應放在分析和解決應際問題的背景中去評價， 從知識的整體聯系上去考核［3］。

科學探究活動的過程和結果都具有開放性的特征。因此，體現評價功能的試題也應加強開放性。開放性的試題包括試題內容的開放、解題過程的開放、解決方法的開放、試題結果的開放以及上述各種兼而有之的開放等多種開放形式。由于開放性試題有不拘一格的答題方式，答案不一定是唯一的，考生只要緊扣主題、言之有理就可以認為正確，它給考生發揮個性提供了充分的空間，較好地考查了學生科學探究能力和創造性思維能力，是新課程高考命題面臨的一種新的實踐。

[案例6]據新華網報道，2005年3月29日晚，京滬高速公路江蘇淮安段上行線發生一起交通事故，一輛載有約35噸液氯的槽罐車與一輛貨車相撞，導致槽罐車中的液氯大面積泄漏。由于肇事的槽罐車駕駛員逃跑，而貨車駕駛員當場死亡，事故沒有能得到及時的報告，造成了公路旁3個鄉鎮被嚴重污染，與事故發生地相距300米的村莊，24小時內中毒者達300多人，死亡48人。事故發生地翠綠的麥苗一夜之間全部變為黃色。

(1)根據你所學的有關化學知識，從下面的兩個問題中任選一題作答。

①如果當時你恰好在現場，你應該采取怎樣的方法有效地保護自己和你的家人？

②如果你是一名負責處置緊急情況的專業人員，當接到緊急報告后，你將會采取什么樣的措施？

(2)某探究活動小組在進行調查“重大化學污染事件對環境的影響”課題研究時，確定了“氯氣對不同植物污染的影響”子課題研究，并制定了研究方案。請你回答下列問題：

①該課題擬采用的研究方法是____________。

②如果讓你完成該課題的研究報告，你的報告中應包含的主要內容是_____________________。

[案例分析]

該題是以重大污染事件為背景設計的一道探究類開放性試題。第(1)問需運用氯氣的物理和化學性質等知識去尋找問題的答案。①可以跑到高處、逆風逃生、用濕衣服（或毛巾）捂住口鼻，或用沾有堿性物質（如純堿等）毛巾、口罩捂住口鼻等；)②戴上防毒面罩，迅速疏散村民，將翻落的槽罐吊移至水池，進行液堿稀釋中和，或向事發地周圍空氣噴淋堿性溶液或水，阻止氯氣彌漫和擴散等。此問為學生開放性思維的發展提供了廣闊的天地。

第(2)問模仿科學探究的基本過程，考查探究環節有關基本要素的問題。①實驗法、觀察法等；②前言（提出探究問題、意義等），提出假設，制定計劃與實驗，結論與評價，表達與交流等。

在新課改中，探究性學習成為高中學生的必修課，并被視為課程改革的一大亮點。從目前的的實施情況看，探究性學習還面臨著諸多的障礙。其中，高考政策被認為是探究性學習實施的最大阻力，它是最有權威性的指揮棒，也是一個最大的阻力來源。廣大一線教師認為，改革目前的高考模式，在高考中加重反映實踐能力及綜合應用能力的考試內容的分量，探究性學習才能闖過高考的“瓶頸”，解除學生、家長和教師的后顧之憂，得到社會的認可和重視。

7提高選做題“等值”的編制技術

高中化學新課程雖仍采用必修加選修的形式結構，但模塊化的設置方式使選修得以名副其實，也就是說，多樣化、選擇性的高中化學課程結構體系為學生的個性發展、自主選擇提供了保障。要使化學課程能更好地滿足不同學生發展的志趣需要，防止學生在自主選擇時受到高考“評價標簽”的影響，我們在高考命題時必須思考如下問題：(1)選做題內容的確定應兼顧學科發展需要和學生發展需要兩個方面的需求；對于評價者來說，其主要任務就是在尊重學生興趣的基礎上使之獲得發展；對于學生來說，則是在滿足自己興趣愛好的同時求得自主發展。要使兩者在高考中都能得到實現，就需要化學課程模塊內容與選做題內容相協調。(2)如果按照新的課程結構體系，以傳統高考試卷的設計形式，非化學方向理科考生需要15種化學試卷，化學方向的理科考生需要30種試卷。這會使高考變得極其復雜，實際操作難以實施。解決這種不同模塊的評價問題的關鍵，就是通過在一份試卷上設計不同模塊內容的等值選做題去實現。

根據新課程實施要求，在選做題(又稱分叉題)的設計上力求引導學生根據自己選學模塊課程選擇對應的試題，盡力做到試題設計與評價目標相一致，努力增強試題的基礎性、選擇性、靈活性和開放性。就試卷中選修內容編制的選做題而言，要編制出難度完全相同的“平行”題是不可能的，不同內容、不同測驗形式之間總是存在差異，導致選做A題或選做B題(或選做C題……)其分數不一樣，這種差異會引起評價的不公正。這一技術難題在過去高考測試中不存在，是新課程多樣性和選擇性形成的難題，必須運用“等值”技術解決考試結果的公平性問題。從試題要素分析，選做題賦予分值、題目長度、知識點數、試題難度、解題時間、答題字數等可比性技術要素相近，較好地實現測驗等值要求。

為了保證考試的公平性，在編制選做題時非常有必要保證二者是平行的。從理論技術和實踐的層面看，在編制等值選做題時除了通常按傳統的心理測量學的要求做復本外，還應該對平行測驗的假設進行檢驗，進行定量化的分析。運用協方差結構模型能夠很容易地做到這一點。它不僅對同質性測驗、τ等值測驗、平行測驗的假設進行檢驗，還可以提供各個測驗的信度［4］。因此，對高考試題的編制來說，協方差結構模型是一個非常有用的工具。

8 對試題內容進行人性化處理

由于考試對象是人，是有著不同的生活背景和心理特征，以及隨時可能處于社會角色轉變當中的人，因此考試不可能象測試機器那樣簡單，這就要求考試的內容要經過人性化的處理。要使考試的內容不強加于人，尊重受試者，并被人們的心理環境所接受。這是一個相當復雜又必須去做的的事情，它和考試內容的內在品質有著直接關系。從這個意義上說，考試的發展也是人的發展；考試的人性化的進步也是人類自身進步的體現。

對新課程高考而言，對試卷進行人性化的處理，主要的措施有：

(1)運用學生熟悉的生活經驗、化學發展史、科技發展和新聞媒體等為載體，力求揭示科學的人文性，將科學和人文有機地融合起來，通過真實的情境引發學生思維，使學生容易上手答題。

（2）試題難度分布盡量做到由易到難，大題中各小題也做到有梯度，試題的開始設問較基礎、簡單，能使大部分考生能完成，但要正確完成整個試題，卻有一定的能力要求。如此處理，可以使得絕大部分的考生能夠保持平衡的心態來進行答題。試題的設問具有啟發性和層次性，能激發學生的答題興趣等動機；試題的表述適合于學生的年齡特點和認知水平，有利于學生真實水平的正常發揮。

［案例7］某化工廠為了綜合利用生產過程中的副產品CaSO4，與相鄰的合成氨廠聯合設計了以下制備(NH4)2SO4的工藝流程：

請回答下列問題：

(1)某合成氨廠以天然氣為主要原料，試寫出造氣和合成氨反應的化學方程式。

(2)合成氨反應體系中各組分的部分性質見下表。

合成氨反應的平衡常數很小，所以在工業上采取氣體循環的流程。即反應后通過把混合氣體的溫度降低到使分離出來；繼續循環的氣體是，請用有關理論說明采取該措施的理由：。

（3）上述工藝流程中在沉淀池中發生的主要反應的化學方程式是，可以循環使用的X是 ，聯合生產最大的優勢是。

[案例分析]

本題設計的特征：一是試題表達簡潔、清晰，流程圖提示有利于學生形成解題思路；二是三個問題間基本不關聯，即前面的錯誤不會引起后面連鎖反應，有利于真實考查學生的水平；三是三個問題由易到難，具有較好的階梯性。這里所說的階梯性是指試題題材具有由初級知識水平到高級知識水平之間的過渡，較低能力要求與較高能力要求的過渡。試題設計這樣兩個梯度，有利于提高區分度，有利于測量學生知識和能力層次。

高考作為一種社會文化現象，必然要從屬于和服務于社會意識形態和特定的文化結構，必須要承載社會賦予其特定的功能，這就決定了高考試題要闡釋和展示社會意識形態與特定文化結構的實質內容和知識價值，來完成社會賦予高考的特定任務。試題內容體現人性化是高考命題追求的最高境界，需要進一步實踐探索。

新課程化學高考命題考慮新課程目標和學生的接受能力，內容既不能難深，同時也要有利于選拔，符合學生的身心特點和認知規律。從題型構建來說，既要保持一定的穩定性和繼承性，考慮高考試題與考生之間建立一定的心理默契和認同效應，又要有適度新題型的開發與創新，使高考命題更能創設新情景、凸現能力與素質的選拔功能。

參考文獻：

[1]林長春.論高中化學新教材實施科學方法教育的幾個問題［J］.課程·教材·教法，2003，（8）：57-62.

[2]教育部考試中心.高考化學測量理論與實踐［M］.北京：高等教育出版社，2006.

[3]韓家勛.科學探究與化學測量［J］.中國考試，2007，（1）：38-44.

[4]漆書青.現代測量理論在考試中的應用［M］.武漢：華中師范大學出版社，2003.

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”