基于新高考的分析推理型題教學探析

林秋帆

（永泰縣第一中學，福建 永泰 350700）

當前，核心素養(yǎng)成為教育領(lǐng)域熱議的話題，高考命題逐漸從能力立意向?qū)W科核心素養(yǎng)立意轉(zhuǎn)變。縱觀近年高考化學試題，遵循“一核四層四翼”的新的命題理念，分析推理型題表現(xiàn)出題干材料中要素多、概念多和已知條件復雜的主要特征。由于分析推理題在新高考中分值權(quán)重大、難度大、得分難，必須引起廣大一線教師的充分重視。在新高考背景下的化學課堂分析推理型習題的教學，可以從以下三個方面作為著力點加以研究與落實。

一、構(gòu)建必備學科知識系統(tǒng)是培養(yǎng)解題關(guān)鍵能力的基礎(chǔ)

化學工藝流程題是分析推理型的呈現(xiàn)方式，每年都會涉及，體現(xiàn)了化學知識與生產(chǎn)實際的緊密聯(lián)系。該類試題綜合諸多基礎(chǔ)的化學知識，通過對它們的應(yīng)用，提升化學知識系統(tǒng)化認知水平其特點可以歸納為：工藝流程由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標、任務(wù)。（圖1）

圖1

實際上主要涉及化學反映原理，物質(zhì)分離和提純等內(nèi)容。解題過程中，通常采用“四段論法”。本題改變了什么條件（或是什么條件）→根據(jù)什么理論→所以有什么變化→結(jié)論。這樣，可以提高學生對陌生信息的提取和應(yīng)用，培養(yǎng)分析和解決化學實際問題的能力。

在高中化學教材（蘇教版）中與化學工藝生產(chǎn)相聯(lián)系的學科知識點較多，主要包括“海水中提取鎂”“鋁土礦中提取鋁”“接觸法制硫酸”“侯氏制堿法”等。例題和習題中，化學工藝流程知識點主要涉及氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、化學反應(yīng)原理知識的運用、化學計算、實驗基本操作等知識，常常利用控制PH分離除雜、氧化還原反應(yīng)的判斷及方程式書寫、利用溶解度分離、流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)、綠色化學評價等設(shè)置問題。因而，必須提煉出一套針對此類題型的教學思路，讓學生運用已有的知識，通過比較、分析、歸納，最后提煉其中的精髓，進而實現(xiàn)問題的有效解決。尤其是題目中較難的設(shè)問能夠迎刃而解，讓學生從淺層學習轉(zhuǎn)化到深度閱讀，從基礎(chǔ)上有效解決化學問題，進而有效地培養(yǎng)學生的化學學科素養(yǎng)。課堂教學策略選擇上，可以設(shè)計兩條教學主線:一是設(shè)計二維圖知識脈絡(luò) ， 二是設(shè)計源于教材而高于教材的試題（習題），兩線交融，相得益彰。

例如，2017年全國卷Ⅱ中流程圖題目（節(jié)選）如下：水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：（圖2）

圖2

設(shè)問一：在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是__________ ，還可使用__________ 代替硝酸。

答案并不復雜,如果給了學生答案，一般會認為比較簡單，但在緊張的考場氣氛當中，很多學生不會用必備的學科知識來解答。就像我們平常所學的知識，硝酸具有強氧化性，可以把Fe2+氧化為Fe3+，那么在化學物質(zhì)中還有哪些物質(zhì)也具備強氧化性？

因此在平時教學中，要重視工藝流程圖的深度分析，引導學生學會知識融會貫通，要把學生能力的提升作為教學的目標，最終使學生在掌握學科知識的基礎(chǔ)上，善于綜合運用，最終實現(xiàn)問題的解決。

二、強化實驗探究的指導是提高創(chuàng)新應(yīng)用能力的有效途徑

近年高考分析推理型大量涉及實驗探究，內(nèi)容主要有：化學實驗的常用儀器和基本操作，物質(zhì)的檢驗,分離和提純，物質(zhì)的制備，化學實驗方案的設(shè)計與評價等。其中，實驗方案的設(shè)計考查頻次高，要求學生在理解的基礎(chǔ)上加以應(yīng)用。例如，2015年全國卷乙卷第26題，涉及設(shè)計實驗證明：草酸的酸性比碳酸強，草酸為二元酸。同時，這些設(shè)計簡單又很精巧的實驗方案很多源于教材，又高于教材，因此平時應(yīng)十分重視教材中的實驗。 統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，近年實驗試題多屬于探究型實驗題，強調(diào)定性定量問題分析。化學學科是以實驗為中心的學科，傳統(tǒng)的實驗教學多以定性研究為主。以定性研究為主的實驗教學的弊端在于，只是根據(jù)學生觀察，并用非量化的方法進行分析，獲得研究結(jié)論。基于學生核心素養(yǎng)培育的實驗教學，要采用以學生為中心、以探究問題為核心的學習模式，要求定性研究和定量研究并重。

在教學實施過程中，重視引導三條路徑：一是問題情境創(chuàng)設(shè)，教師可通過問題導向為學生提供理論和方法上的引導，并幫助學生進行問題的設(shè)計以及驗證方案；二是定量實驗設(shè)計，讓學生進行科學的推理和判斷，使他們重視實驗中對量的控制，數(shù)據(jù)的收集和處理等重要的科學方法；三是指導探究型實驗題解題，強調(diào)對物質(zhì)性質(zhì)探究的基本思路和變量探究實驗題的解題思路的理解與運用。教學實例(例題節(jié)選):碳銨是一種常使用的化肥,它在常溫下易分解。某化學興趣小組對碳銨的成分存在疑問,進行了如下探究。

【定性實驗】檢驗溶液中的陰、陽離子。取少量固體放入試管中，加入鹽酸，把生成的氣體通入澄清石灰水中，有白色沉淀生成。另取少量碳銨放入試管中，加入濃NaOH溶液，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體，石蕊試紙變藍色。根據(jù)實驗現(xiàn)象，推測碳銨中所含有的陰離子可能是___________和________。

【定量實驗】測定碳銨中碳元素和氮元素的質(zhì)量比。該興趣小組準確稱取ag碳銨，加熱使之分解，并把產(chǎn)物通入堿石灰中，如圖2所示。

圖2

若灼燒后沒有固體殘余，稱量U形管在實驗前后的質(zhì)量差為bg。由此測得氮元素的質(zhì)量是__________g。

同時，必須清晰這些問題的解題思路。

【解題思路1】對物質(zhì)性質(zhì)探究的基本思路如下：

【解題思路2】變量探究實驗題的解題思路

三、培育數(shù)形結(jié)合思想是提高學科素養(yǎng)的重要措施

近年來，分析推理型題多以數(shù)形結(jié)合形式呈現(xiàn)，所涉圖表簡潔、直觀，但蘊含信息量大。數(shù)學家華羅庚名言：數(shù)缺形，少直觀；形缺數(shù)，難入微。數(shù)據(jù)圖表型試題是分析推理題常見形式，也是落實“數(shù)形結(jié)合”思維的最重要的載體。而這些試題中，溶液中的化學反應(yīng)弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)與PH的關(guān)系的圖象題、以及中和滴定實驗是數(shù)形結(jié)合題目中最為常見的類型。

面對數(shù)形結(jié)合類題目，可以嘗試數(shù)的問題借助于形去觀察，以形解數(shù)；也可將形的問題借助于數(shù)去思考，引導分析數(shù)，觀察形更要著重于兩者如何結(jié)合。這樣，才能將復雜和抽象的物質(zhì)關(guān)系與直觀形象的數(shù)學圖形聯(lián)系起來，依此來開闊解題思路，增強解題的靈活性與綜合性，提高分析和解決問題的能力。譬如，2017年全國卷Ⅱ第27 題關(guān)于“反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強的關(guān)系”“丁烯產(chǎn)率與進料氣中n（氫氣）/n（丁烷）的關(guān)系”“曲線呈現(xiàn)先升高后降低變化的原因”的分析，便是很好的例子。對于這類題目，教師在教學中務(wù)必引導學生基于圖表多注意分析，重在數(shù)形結(jié)合思想的培育與踐行，循循善誘，切實解決問題。

同時，還必須看到，不同數(shù)形結(jié)合類型的題目，教學指導的著力點不同。試題中的“數(shù)”往往是用數(shù)據(jù)推理得出明確的函數(shù)解析式，引導學生進行判斷、分析。其中“形”主要體現(xiàn)三個方面，一是函數(shù)的坐標系（縱橫坐標物理量的變化以及函數(shù)對應(yīng)圖形變化）：二是函數(shù)的單調(diào)性，定義域或值域區(qū)間；三是特殊點的坐標（拐點，中性點，滴定終點等）。依據(jù)化學概念、表達式公式推導出函數(shù)解析式，建立解答函數(shù)解析式類型的解題模型是關(guān)鍵。