基于核心素養的高中化學高考試題分析及思考

王健

摘 要：隨著新課程改革的持續推進，基于學科核心素養的高考試題分析及思考，不僅是對開展核心素養教育的貫徹與落實，同時也是突出核心素養的高考改革必然趨勢。從化學學科核心素養培養來看，近幾年高考化學試題注重對學科育人價值的體現，突出了對學科核心素養的檢驗，強化了對學生關鍵能力掌握的考查?；诖?，本文立足核心素養內涵，對歷年高考化學試題進行分析，探究高考試題所考查的核心素養，以期能夠為高中化學教學和復習提供思路。

關鍵詞：核心素養;高中化學;高考試題

2014年12月，國家教育部對2004年開始實施的普通高中課程標準實施了新一輪的修訂工作，并于2018年1月正式頒布了修訂后的課程標準?！陡咧谢瘜W新課標》中明確指出：“立德樹人是普通高中化學教學的核心任務，同時化學課程是貫徹落實素質教育、弘揚科學精神、培養學生核心素養的重要載體?！笨梢?，發展、評價和測試學生核心素養是新一輪課程改革風向標[1]。高考在高中教育中具有十分重要的導向性，考核試題對學科核心素養的考察直接影響著教師對學生核心素養的培養方式，近幾年，高考命題也正努力將核心素養與考題結合起來。為實現2020年高考改革目標，實現與新課程的無縫銜接。對此，本文選取近幾來全國高考卷理綜化學必做題作為分析對象，基于化學學科核心素養理念進行試題分析。

一、普通高中化學學科核心素養內涵

在《全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》（以下簡稱《意見》）中，教育部明確提出：“要著重提出各學段學生的核心素養體系，明確學生應當具備的能夠適應今后社會發展所必備的品質與能力”“核心素養體系能夠指導學生在完成不同學段、不同學科后應當要達到的水平、能力程度，指導教師準確把握教學的深度與廣度，使考試評價能更精準反映出人才培養標準。”在《意見》中，一方面明確了學生發展核心素養的內涵，另一方面也側面反映出了考試評價與核心素養之間的關系。在此基礎上，《高中化學新課標》將“化學學科核心素養”界定為五個維度，即：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任[2]。同時對五個核心素養維度進行了水平分級，建立包括4個水平等級、16個條目內容的學業質量水平標準。核心素養水平的劃分與學業質量水平標準的建立，為教師對學生核心素養培養、教學深度與廣度的把握都提供了具體的參照指標，同時也為高考命題、學業評價、水平測試等提供了方向。

二、基于核心素養的高考試題評析

（一）試題分析框架設計

立足《高中化學新課標》，以學科核心素養為導向的高考試題命題，需要結合“核心素養”“真實情境”“實際問題”“化學知識”4個要素，并合理確定四者之間的相互關系[3]，其命題框架設計如下圖1所示。

國務院于2014年9月頒發了《關于深化考試招生制度改革的實施意見》（以下簡稱《實施意見》），在該《實施意見》中明確提出了“高考試題命題要科學，提高試題的基礎性、綜合性，著重考察學生獨立思考以及學以致用的能力......”的高考命題原則。2015、2016年高考都很好地貫徹了這一命題原則，注重對學生基礎知識掌握以及分析問題、解決問題能力的考察，高考改革處于平穩過渡階段;2017年是課程改革運行的關鍵之年，常言道：“春江水暖鴨先知”，高考歷來就具有風向標的作用，所命試題對一線教師教學方向、方法都具有較強的指導性。

情境是高考試題的重要載體，近幾年高考化學試題在命題上多選用真實情境，將所要考察的知識點與真實情境結合起來，立足考試大綱，根據對學生學習能力的要求，在情境背景下設置難易程度不一的問題，從而檢測學生的知識掌握情況、創新能力、分析能力等，以達到對學生核心素養的考察目的[4]。對此，我提出了基于核心素養的高考試題分析框架，如圖2所示。

該試題分析框架以真實情境入手，根據對學生學情、知識儲備、能力等考查要求，評估高考試題對學生核心素養的考察類型。當然，隨著高考試題的不斷優化，一題可以對學生多個核心素養進行考查，而同一維度的核心素養可以從多個方面、多個問題來進行考查[5]。下面，以三道高考試題為例，詳細分析其對學生核心素養的考察。

（二）高考試題分析

試題1【2017年全國卷第11題】：支撐海港碼頭基礎的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護法進行防腐，工作原理如圖3所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關表述不正確的是。

A.通入保護電流使鋼管柱表面腐蝕電流接近于零

B.通電后電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管柱

C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流

D.通入的保護電流應根據環境條件變化進行調賬

分析：該試題以海港碼頭作為情境載體，通過外加電流的陰極保護法對碼頭的鋼管樁進行防腐操作為情境內容，并給出了具體的工作原理圖。這個情境的創設充分體現出了化學的實用性，利用化學反應解決生活實際問題，是對“科學態度與社會責任”核心素養維度的考察。所提出的實際問題是“對鋼管樁外加電流后，在防腐過程中電流的變化及電極的損耗情況”，是對“變化觀念與平衡思想”這一核心素養維度的考察。同時，要求學生能夠運用原電池的工作原理這一知識點，考察學生能否從電流角度來分析說明鋼管樁防腐工作的原理，同時涉及“變化觀念與平衡思想”“科學態度與社會責任”這兩個核心素養維度。該試題從真實情境的創設到實際問題的解答，都體現出了對學生核心素養的考察，不論是知識點的應用亦或是問題的解決，都涉及“變化觀念與平衡思想”“科學態度與社會責任”這兩個核心素養維度。

試題2【2018年高考全國卷I第27題】：焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫藥、橡膠、印刷、食品等方面應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：

（1）生產Na2S2O5，通常是由Na2SO3過飽和溶液結晶脫水制得。寫出該化學反應的化學方程式。

（2）利用煙道氣中的SO2生產Na2S2O5的工藝為：

①PH=4.1時，l中溶液為 （寫化學式）。

②工藝中加入Na2CO3固體，并再次沖入SO2的目的是

制備Na2S2O5，也可采用三室膜電解技術，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和NaSO3。陽極的電極反應式為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?，電解后，? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ，室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結晶脫水，可得Na2S2O5。

（3）Na2S2O5可用作食品 的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00ml葡萄酒樣品，用0.01000mol·L-1的碘標準液滴定至終點，消耗10.00ml。滴定反應的離子方程式為? ? ? ? ? ，該樣品中Na2S2O5的殘留量為? ? ? ? ? ? ? ?g·L-1（以SO2計）。

分析：該試題以生產生活實際作為情境素材，在試題中共提出了3中不同的焦亞硫酸鈉Na2S2O5的工業生產方案，圍繞我們真實的工業生產以及三室模電解技術來設置問題。這些真實情境體現出了化學學科的開放性和生活化。試題所涉及的知識點有：化學方程式的書寫、工藝流程中發生化學反應所需條件的分析、物質變化的判斷、氧化還原滴定、電極反應式等。全面考查了學生對化學知識的掌握、分析能力，對數據信息的提取、歸納、處理以及邏輯推理能力，以及能否綜合運用化學知識解決實際問題的能力。

問題（1）：要求學生根據所給素材信息，結合質量守恒定律，在提取具有實質性內容的基礎上，對工業生產Na2S2O5的化學反應原理以化學符號表示，主要考察學生“變化觀念和平衡思想”核心素養維度。

問題（2）：Na2S2O5在廢氣生產中具有較高的實用性，體現出了化學學科在環保、污染治理方面的價值，彰顯出了“綠色化學”理念。其中問題①：PH=4.1呈酸性，要求學生分析在l流程中的酸式鹽產物的化學式。考點為：強酸制備弱酸的原理、判斷多元弱酸與堿液反應所生成的物質。是對學生“變化觀念和平衡思想”核心素養維度的考查。問題②：根據問題①所提供的Na2S2O5制備工藝流程圖，要求學生對物質變化的生成物進行推理論證，學會分析實驗條件的選擇，并通過分析流程l，實現對流程Ⅱ、Ⅲ的知識遷移，從而探尋出加入Na2CO3固體后再次加入SO2氣體的目的。所涉及的知識點是“實驗條件對生成物影響”，著重考察學生知識遷移、邏輯推理能力。在一定程度上體現出了對學生“證據推理和模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”等核心素養維度的考查。

問題（3）：根據所給出的電解質裝置，對電極的正負極進行判斷;根據電極材料和電解質環境，寫出電極反應式：陽極：，陰極：。該問題主要是對“電解池工作原理”知識點的考查，要求學生能夠從宏觀、微觀等視野去分析和解決問題，體現了對學生“宏觀辨識和微觀探析”“變化觀念與平衡思想”等核心素養維度的考查。

問題（4）：從食品抗氧化劑功效入手，對葡萄酒中Na2S2O5的殘留量進行測定，這一情境是符合現實生活的，并圍繞近幾年社會大眾關注的食品添加劑安全用量來設置考題，體現出了化學學科在食品安全領域的作用，著重對學生“科學精神和社會責任”這一核心素養維度的考查。此外，該問題還涉及氧化還原滴定的實驗原理、離子方程式書寫、定量計算等知識點，檢驗學生是否具備邏輯推理能力、數據分析能力以及探究思維，涉及“科學探究和創新意識”“宏觀辨識和微觀探析”“證據推理和模型認知”等學科核心素養維度的考查。

試題3【2017年全國高考理綜卷I第28題】：近期發現，H2S是繼NO、CO之后的第三個生命體系氣體信號分子，它具有參與調節神經信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能?；卮鹣铝袉栴}：

（1）下列事實中，不能比較氫硫酸與亞硫酸的酸性強弱的是?______________（填標號）。

A.氫硫酸不能與碳酸氫鈉溶液反應，而亞硫酸可以

B.氫硫酸的導電能力低于相同濃度的亞硫酸

C.0.10mol·L-1的氫硫酸與亞硫酸的PH值分別為4.5和2.1

D.氫硫酸的還原性強于亞硫酸

（2）下圖是通過熱化學循環在較低溫度下由水或硫化氫分解制備氫氣的反應系統原理。

通過計算，可知系統（Ⅰ）和系統（Ⅱ）制氫的熱化學方程式分別為______________ ______________，制得等量H2所需能量較少的是______________。

（3）H2S與CO2在高溫下發生反應：在610K時，將0.10molCO2與0.4molH2S充入2.5L空鋼瓶中，反應平衡后水的物質的量分數為0.02.

①H2S的平衡轉化率=______________%，反應平衡常數K=______________。

②在620K重復試驗，平衡后水的物質的量分數為0.03，H2S的轉化率，該反應的△H? ? 0。（填>或=）

③向反應器中再分別充入下列氣體，能使H2S轉化率增大的是? ?______________（填編號）

A.H2SB.CO2C.COSD.N2

分析：該試題的考點在于“熱化學與化學平衡”，并以“參與調節神經信號傳遞、舒張血管減輕高血壓的功能”為情境來設置問題，體現出了對學生““科學探究與創新意識”核心素養維度的考查?！钡冢?）問，主要涉及氫硫酸的酸性強度特點、導電能力以及電離程度等知識點，主要考察學生基礎知識的掌握情況;第（2）問，考點在于熱化學方程式直接加合，考察學生是否清楚氫氣制備所需的條件以及反應原理，分析化學反應，涉及“變化觀念與平衡思想”這一核心素養維度;第（3）問中考查的知識點是“化學平衡”，要求學生通過分析試題已知條件得出：溫度升高，化學平衡正向移動，同時根據平衡移動原理，溫度升高，化學平衡向吸熱反應方向移動，所以該題中的正反應為吸熱反應，涉及“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”等核心素養維度?？梢哉f該試題設計難度適中，學生得分率較高。

三、啟示與建議

隨著新課程改革的持續推進，學生核心素養培養逐漸成為了學科教學的重點。近幾年，高考化學試題命題積極貫徹落實“立德樹人”這一教育目標，對學生核心素養的考查愈發重視，不僅滿足了高校對人才的要求，同時又推動了新課程改革的全面推進[6]。通過高考試題分析，也為我們今后教學方向和重點提出了參考依據。

（一）深入鉆研課標與考綱，提高復習的針對性

通過試題分析我們可以發現，在高考試題中均能夠體現出每年考綱對考試內容的要求，而考綱的制定又是依托課程標準。因此，在教學互動中，教師不僅要關注歷年來考題的變化，還應當要對課程標準與考綱進行深入研究，關注考點的考查內容，關注學生能力層次考核的變化，從而提高復習的針對性和有效性。

（二）注重基礎訓練，培養學生綜合素質

在3道試題中，我們可以看出對學生基礎知識掌握能力要求較高，如果學生基礎知識薄弱，勢必會導致在解決化學問題上出現困難。所以，在平時的教學活動中，我們必須要轉變傳統的應試教育觀念，創新教學理念，引進先進的教學方法，比如案例教學法、情境教學法等，幫助學生鞏固基礎知識，掌握基本技能[6]。只有這樣才能有效提高學生解決化學問題的能力，才有利于實現學生綜合素質的培養。

（三）注重方法引導，培養學生研究精神

《高中化學新課標》中明確提出：“要引導學生自主學習，重視學生探究精神的培養，為學生搭建平臺，讓學生樂于參與，樂于探究?！睆娜涝囶}的分析中，都涉及學生探究精神的培養，比如2017年全國卷第11題，以海港碼頭作為情境載體，考察學生能否從電流角度來分析說明鋼管樁防腐工作的原理;2018年高考全國卷I第27題，通過對知識點“實驗條件對生成物影響”的考查，要求學生分析流程l，并以此類推分析流程Ⅱ、Ⅲ，同樣體現出了對學生探究精神的考查。因此，在教學活動中教師要注重實驗方法的引導，從學生認知特點出發，采取開放式的實驗教學，培養學生的探究精神?？茖W探究是化學科學素養的重要內容，教師要在實踐中不斷探索，將學生探究精神的培養貫穿于實驗教學之中。

總而言之，核心素養的培養并非一朝一夕就可造就，需要后續教育習得。為了更好地適應高考改革，作為一線教師必須要對化學學科核心素養的內涵進行深入分析，吃透各個核心素養維度與知識考點之間的關系。同時，還要巧妙將學科核心素養滲透到教學之中，通過夯實基礎知識、以探究實驗為抓手、注重方法引導等手段，有目的、有針對性的培養、評價學生的核心素養[7]。

課題名稱：基于核心素養的化學概念教學研究

立項批準號：FJKYJD17-11

參考文獻

[1]吳星.高中化學核心素養的建構視角[J].化學教學，2017（2）：3-7.

[2]王磊，魏銳.學科核心素養發展導向的高中化學課程內容和學業要求——《普通高中化學課程標準（2017年版）》解讀[J].化學教育，2018，39（9）：48-53.

[3]梁弘文，謝桂芳，張賢金.《普通高中化學課程標準（2017年版）》特點及教學啟示[J].化學教學，2018（6）.

[4]鐘輝生，謝名軍，姜建文.核心素養視角下的高考試題分析*——評2017年全國高考I卷理綜化學試題[J].化學教學，2018（5）.

[5]經志俊.從能力立意到聚焦學科核心素養——例談江蘇高考化學卷的評價導向及啟示[J].化學教學，2017（12）：73-76.

[6]俞建鋒，林肅浩.核心素養導向下化學評價題的命制模式與實踐[J].化學教學，2018（4）：19-22.

[7]佚名.基于模型分析與解決問題的三個水平——以2018年高考全國理綜Ⅰ卷三道化學試題為例[J].化學教學，2018，381（12）：84-88.