例說高考對化學學科核心素養(yǎng)的考查特點

蔣小鋼

（廈門外國語學校，福建 廈門 361026）

例說高考對化學學科核心素養(yǎng)的考查特點

蔣小鋼

（廈門外國語學校，福建 廈門 361026）

培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，是高中新一輪課程改革的終極目標。高考作為目前評價中學生學科素養(yǎng)最重要的方式，必然要承載起考查學生學科核心素養(yǎng)的功能，高考的命題立意和考查要求，也必然對中學教學具有重要的導向和評價作用。文章通過對典型高考試題的分析，從命題立意的層面，就高考對學生化學學科核心素養(yǎng)的考查特點做了一些研析和探討。

高考；命題研究；核心素養(yǎng)；例題分析

培養(yǎng)學生的化學學科核心素養(yǎng)，是新一輪高中化學課程改革確定的最終教育目標，也是培養(yǎng)學生適應飛速發(fā)展的未來社會的潛在能力的需要。由于高考是目前檢測中學教學目標達成最重要的評價方式和手段，因此，高考必然要承載對學生核心素養(yǎng)的考查功能。那么，高考是如何通過試題的精心設(shè)計來考查學生的化學學科核心素養(yǎng)的呢？

一、核心素養(yǎng)的內(nèi)涵是高考化學命題的內(nèi)隱特質(zhì)

核心素養(yǎng)是中學生適應終身發(fā)展所需的關(guān)鍵能力和必備品格，是中學教育追求的終極目標?；瘜W學科核心素養(yǎng)是學生對化學知識與技能、過程與方法、學科思想方法與情感，經(jīng)過反復的科學抽象和實踐做出的深刻理解，是學生深層次的化學思維活動和獨特的內(nèi)心化學體驗的結(jié)果，是學生在接受中學化學教育后積淀而成的一種內(nèi)在品質(zhì)。培養(yǎng)中學生的化學學科核心素養(yǎng)需要關(guān)注三個問題：一是科學界定高中化學學科核心素養(yǎng)的具體內(nèi)容；二是探索培養(yǎng)學生化學學科核心素養(yǎng)的方法、策略和途徑；三是評價學生化學學科核心素養(yǎng)的方法和手段。

中學化學學科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理和模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識和科學精神與社會責任”等內(nèi)容，主要涵蓋了以下4個維度的要求：（1）化學基本觀念。對核心化學知識形成正確表征，對化學基本觀念形成具有廣泛的遷移價值。（2）化學過程。具有進行科學探究的基本學科思維能力和操作技能、初步領(lǐng)悟化學學科的認識論特征（學科本質(zhì)）。（3）化學在生活中的應用。有效處理和解決日常生活中與化學相關(guān)的信息和問題、理性認識化學與社會文化的關(guān)系、以及對化學科學的態(tài)度。（4）具有終身、持續(xù)探討與化學相關(guān)問題的興趣和意愿、支持化學研究，在環(huán)境、能源等問題上表現(xiàn)出責任感。［1］

高考作為目前評價中學教學質(zhì)量和學生化學學科素養(yǎng)的重要工具和手段，理應肩負起評價學生核心素養(yǎng)的責任，成為評價學生化學學科核心素養(yǎng)的重要組成部分。高考命題的指導思想是既要有利于選拔具有學習潛能和創(chuàng)新精神的學生，又要有利于推進中學化學新課程的改革，體現(xiàn)高中新課程改革的基本理念。目前高考命題遵循的主要原則是：以能力測試為主導，關(guān)注學生的發(fā)展?jié)撃?。高考對學生化學學習能力的要求主要包括：接受、吸收、整合化學信息的能力，分析和解決化學問題的能力和化學實驗與探究的能力。［2］高考命題堅持理論聯(lián)系實際，關(guān)注學生的可持續(xù)發(fā)展，既考查學生化學基礎(chǔ)知識、基本技能，更注重考查學生的化學學科能力、學科思想和方法的應用；更注重考查學生化學基本觀念的形成和應用，考查學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。命題關(guān)注化學知識在生產(chǎn)、生活、科技中的應用，關(guān)注化學與技術(shù)、經(jīng)濟、社會的聯(lián)系，全面檢測考生的化學科學素養(yǎng)。

由此不難看出，化學學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵是高考命題的內(nèi)隱特質(zhì)。高考化學的命題立意和考查要求，完全涵蓋了化學學科核心素養(yǎng)四個維度的主要內(nèi)容。試題以具體化學知識為載體，重點考查學生的化學學科思想、學科方法和學科思維特征等化學學科核心素養(yǎng)的主要內(nèi)涵。

（1）宏觀辨識與微觀探析。宏觀辨識與微觀探析是高中化學學科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容構(gòu)成，它體現(xiàn)了化學不同于其他自然科學最具特征的觀察視角和思維方式。中學化學幾乎所有板塊知識的學習都隱含著這種思維特點，所有板塊的知識內(nèi)容都能成為高考考查學生此項素養(yǎng)的素材。如基本概念中“化學變化與物理變化、純凈物與混合物、電解質(zhì)與非電解質(zhì)”等；化學用語與常用計量中“化學式、質(zhì)量守恒定律、物質(zhì)的量、摩爾、離子方程式”等；基本理論中“核外電子排布規(guī)律、化學鍵理論、化學反應速率與化學平衡理論、電解質(zhì)溶液理論、氧化還原理論”等；元素化學中“物質(zhì)間發(fā)生化學反應的規(guī)律”；化學實驗中“宏觀操作及現(xiàn)象（或數(shù)據(jù)）的微觀解析”等?？疾閷W生“宏觀辨識與微觀探析”的化學素養(yǎng)，就是要讓學生通過相關(guān)化學知識的學習，自覺養(yǎng)成宏觀與微觀相聯(lián)系、透過現(xiàn)象看本質(zhì)的思維方式，形成“物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)”的化學思想。

（2）變化觀念與平衡思想。變化觀念與平衡思想是化學科學獨有的學科素養(yǎng)，它體現(xiàn)了化學科學的核心內(nèi)容，在化學科學的思想方法和基本觀念中占據(jù)重要的地位。變化觀念與平衡思想闡釋了辯證法中“內(nèi)因與外因、量變與質(zhì)變”的關(guān)系。一個化學反應能否發(fā)生、反應進行的方向及進行的限度，都是由參加反應的各種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)決定的。平衡思想還闡釋了變化與靜止的辯證關(guān)系，物質(zhì)變化在一定條件下可以達到相對靜止的狀態(tài)。高考對此項素養(yǎng)的考查主要表現(xiàn)為：①能從內(nèi)因和外因、量變與質(zhì)變等方面全面地分析物質(zhì)的化學變化，預測物質(zhì)的化學性質(zhì)；②能對化學變化從不同的視角進行分類研究，揭示各類變化的特征和規(guī)律，關(guān)注化學變化中的能量轉(zhuǎn)化；③能用對立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動態(tài)平衡的觀點考察、分析可逆反應的規(guī)律。

（3）證據(jù)推理和模型認知。證據(jù)推理和模型認知則是許多自然科學共同具有的思想方法。由于化學主要是建立在實驗基礎(chǔ)上的自然科學，因而，注重證據(jù)，培養(yǎng)學生的證據(jù)意識和邏輯推理能力，成為化學科學最基本的素養(yǎng)。證據(jù)推理要求學生首先能夠及時發(fā)現(xiàn)所要解決的問題，然后根據(jù)問題與結(jié)論之間的關(guān)系列出所需的證據(jù)種類，進而尋找、收集證據(jù)，并應用證據(jù)進行縝密的分析、推理得出結(jié)論。高考對化學科學的證據(jù)推理思想方法的考查如圖1所示。

圖1 高考對化學科學的“證據(jù)推理”思想方法的考查

高考對證據(jù)推理素養(yǎng)的考查很常見且全面。如選擇題，推斷元素或物質(zhì)的性質(zhì)、氧化劑、還原劑的強弱、原電池、電解池的電極性質(zhì)、電極反應等；填空題，元素化學綜合題中未知氧化還原反應的推斷、化學反應原理綜合題中化學平衡狀態(tài)的定性判斷、化學平衡狀態(tài)的數(shù)據(jù)和圖像特征的定量分析等；實驗綜合題中實驗現(xiàn)象分析、實驗結(jié)論的推斷、根據(jù)信息設(shè)計實驗探究等。

模型認知也是化學科學中運用非常廣泛的一種思想方法。一是因為化學中的許多理論知識，如原子結(jié)構(gòu)理論、化學反應速率和化學平衡理論、價鍵理論、電解質(zhì)溶液理論等，都源自于在化學實驗的基礎(chǔ)上最終形成的理論模型。因此，需要培養(yǎng)學生能依據(jù)物質(zhì)及其變化的信息建構(gòu)起相應知識模型的能力，建立能夠解決復雜化學問題的思維框架的能力。二是要求學生能運用多種模型來描述和解釋化學現(xiàn)象，預測物質(zhì)及其變化的可能結(jié)果。比如，應用原電池和電解池構(gòu)造工作模型，分析它們工作時可能發(fā)生的電極反應和總反應；應用原子結(jié)構(gòu)模型分析、解釋原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)的關(guān)系；應用共價鍵模型分析共價分子的穩(wěn)定性和分子的空間構(gòu)型；應用原子核外電子排布的構(gòu)造模型和元素周期律模型分析、解釋元素的電負性、電離能的變化規(guī)律。因此，模型認知也是高考中常常涉及的重要思想方法。

二、高考對化學學科核心素養(yǎng)的考查特點示例及分析

2009年福建高考第11題，雖然為多年前的一道高考老題，但以氧化還原反應知識為載體，以一個跨學科的物理量——電流強度為宏觀變量，要求學生從宏觀深入到微觀的層面去判斷可逆反應的化學平衡狀態(tài)，破除了學生的思維定勢，出色地考查了學生有關(guān)原電池的構(gòu)造和工作原理、氧化還原反應的實質(zhì)及化學平衡狀態(tài)的知識和技能。同時，深入考查了學生“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”的化學學科核心素養(yǎng)，考查角度新穎、別致，構(gòu)思精巧。

試題考查了學生宏觀辨識與微觀探析的素養(yǎng)。首先，要求學生能從宏觀的視角分析、判斷原電池的構(gòu)成條件，即把一個常溫下能夠自發(fā)的氧化還原反應放出的能量轉(zhuǎn)化為電能。再通過題目提供的信息，經(jīng)分析推理建立起原電池的具體構(gòu)造模型；其次，要求學生能夠從宏觀深入到微觀的視角分析、探析原電池的工作原理模型，即判斷正負極、電子得失、電子流向、溶液中離子移動等，依據(jù)題目信息推理出發(fā)生的電極反應情形。

試題考查了學生變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知的素養(yǎng)。要求學生能從宏觀深入到微觀的視角，搭建起化學平衡狀態(tài)的具體認知模型。學生必須掌握：①一定條件下的可逆反應最終都將建立化學平衡狀態(tài)。化學平衡狀態(tài)的宏觀表現(xiàn)為“隨著化學反應的進行，一種或幾種不斷變化著的物理量最終到達不變的狀態(tài)（“變量不變”）即為化學平衡狀態(tài)”。②能夠表征可逆反應的化學平衡狀態(tài)的宏觀物理量有多種，如質(zhì)量、濃度、密度、壓強、溫度、能量、電流強度等等。③化學平衡狀態(tài)的微觀本質(zhì)是“單位時間內(nèi)某種反應物微粒的消耗濃度與生成濃度相等”。由化學變化與平衡的這些思想，進而推廣遷移到一個可逆的氧化還原反應，達到化學平衡狀態(tài)時其宏觀特征可以是，據(jù)其設(shè)計成的原電池外電路所接的電流表讀數(shù)為零，即閉合電路不再產(chǎn)生穩(wěn)定的持續(xù)電流。其微觀本質(zhì)是反應達到平衡后，氧化劑和還原劑沒有“凈消耗”，即氧化劑和還原劑之間沒有電子的“凈轉(zhuǎn)移”，也就沒有穩(wěn)定的電流產(chǎn)生了。

再如，2011年北京高考化學第27題，也是一道經(jīng)典好題。試題選擇的素材非常好，以SO2的制備和性質(zhì)探究實驗為載體，既考查了學生化學實驗的基本素養(yǎng)，又深層次地考查了學生宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識等化學學科核心素養(yǎng)，是高質(zhì)量考查學生化學學科核心素養(yǎng)的難得的好題。

試題考查了學生實驗基礎(chǔ)知識與技能。試題涉及氣體制備、洗氣、除雜、物質(zhì)鑒定、實驗方案、評價、實驗現(xiàn)象描述、實驗結(jié)論表述等實驗基礎(chǔ)知識。在過程與方法方面，強調(diào)實驗探究是本題最明顯的特征。本題對科學探究的考查環(huán)節(jié)完整、能力點全面、能力要求層次高。既有一般科學研究方法和能力的考查，又有科學探究能力的考查，其中對逆向思維能力的考查較多。試題要求學生能夠從宏觀現(xiàn)象中找尋微觀依據(jù)，并以此進行分析推理，得出實驗結(jié)論。

試題以實驗探究為問題核心，綜合考查了學生宏觀辨識與微觀探析、證據(jù)推理與模型認知、實驗探究與創(chuàng)新意識幾方面的化學素養(yǎng)。要求學生能夠自覺運用已學知識或題目所給的信息，對試題中設(shè)計的新問題進行分析和探究；要求學生對試題中給出的問題解決方案的科學性和可行性進行評價；要求學生能夠根據(jù)題意完成新的實驗方案的設(shè)計（如第4小題）。本題學生對題干中呈現(xiàn)的實驗現(xiàn)象的理解難度較大，易產(chǎn)生“反應原理很熟悉、實驗現(xiàn)象很意外”的認知沖突。試題考查了學生提出假設(shè)（對“白霧”成分的假設(shè)）、實驗方案設(shè)計、信息處理、解釋與推論等能力，還考查了比較、歸納的科學研究方法和系統(tǒng)分析的化學思維方式。這些涉及化學學習能力、學科思維方法和學科思想的考查，其本質(zhì)都是對學生化學學科核心素養(yǎng)直接且深入的考查，沒有扎實的化學學科素養(yǎng)，學生很難較好地解答這些問題。

通過上例可以發(fā)現(xiàn)，高考實驗綜合題對實驗探究與創(chuàng)新意識化學素養(yǎng)的考查，主要體現(xiàn)在對實驗方案的設(shè)計與評價及實驗原理的探究。要求學生能“發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的化學問題，能依據(jù)探究目的設(shè)計并優(yōu)化實驗方案”，從而考查學生綜合分析問題的能力。試題把定性和定量實驗相結(jié)合，考查了學生分析推理和處理信息的能力。如何考查學生的創(chuàng)新思維能力與品質(zhì)？受紙筆測試的限制，最有效的途徑是對已有實驗方案的科學性、可行性和最佳性進行評價，或根據(jù)需要解決的化學實際問題設(shè)計新的實驗方案。這種試題對學生思維的開放性、多樣性和縝密性要求較高，有利于考查學生的綜合實驗素養(yǎng)。同時，以考查實驗探究和創(chuàng)新意識為抓手，通過問題設(shè)計綜合考查學生的化學學科其他的核心素養(yǎng)。

三、結(jié)語

化學學科核心素養(yǎng)是高中化學教學的終極目標。因此，無論是評價教師的教學質(zhì)量，還是評價學生的學習狀況，高考都必須擔負起對學生核心素養(yǎng)考查的責任和義務。高考對化學學科核心素養(yǎng)的考查必然將超越對基本知識和基本技能的追求，重點考查學生的化學思維能力和思維習慣，特別是考查學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

當然，高考對化學學科核心素養(yǎng)中科學精神與社會責任的考查還略顯不足，尤其是在社會責任的教育方面?？茖W是把雙刃劍。化學及其技術(shù)成果在造福人類的同時本身也會對人類造成危害；使用不當或是濫用甚至惡意使用化學及其技術(shù)，必然會給人類帶來不幸甚至災難。對化學這兩方面的不利影響，應當引導學生采取客觀、辯證的態(tài)度去分析、對待，從青少年起培養(yǎng)他們對國家、民族甚至人類的偉大責任，學好、用好化學科學。

［1］劉前樹.試論化學學科核心素養(yǎng)的結(jié)構(gòu)［J］.化學教育，2016（21）.

［2］中華人民共和國教育部考試中心.2016年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試大綱（理科·課程標準實驗版）［M］.北京：高等教育出版社，2016.

（責任編輯：張賢金）