新評價體系下高考試題微探
——以 2019 年物質結構與性質考題為例

◇ 天津 陳 潔

高考是評價體系的重要組成部分,更是課程改革的重要組成部分,同樣發揮著育人功能.教育部考試中心建構了“一核四層四翼”新高考評價體系,從理念上高考由傳統的“重知識、重能力”評價向“正確價值觀引領的以知識為基礎、以素養為本質”的綜合評價轉變.高考評價體系的變革必將反作用于課堂教學,轉變化學教育教學理念,轉變高中化學育人方式.2019年物質結構與性質考題從試題情境、設問角度、考查內容等方面都展現出全新的視角,凸顯高考評價體系的新理念,也體現出了命題專家高超的命題智慧.

1 “新材料”背景的科技情境題干促進學生核心素養的培育

《普通高中化學課程標準(2017年版)》中對于考試命題提出了素養、情境、問題和知識四個要素,明確了以化學學科核心素養為導向的命題框架.考試中呈現的真實情境,讓學生對知識的應用和理解有現實的基礎,有利于學生將知識與應用緊密聯系起來,培養學生運用化學知識解決復雜實際問題的能力.

2019年全國卷Ⅰ第35題題干“在普通鋁中加入少量Cu和Mg后形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加,延展性減小,形成所謂‘堅鋁’,是制造飛機的主要材料.”高考第一次在物質結構考題中給出完整的科技信息情境.在科技類真實情境中解決結構問題,測評學生的核心素養,表明從識記知識到應用知識,注重知識的遷移應用,培養學生的創新能力,已經在物質結構與性質考題中明顯體現.

2 考查內容更強調學生關鍵能力的培育

2.1 原子結構內容更注重考查學生化學思維能力

[2019年全國卷Ⅰ第35題(1)]下列狀態的鎂中,電離最外層一個電子所需能量最大的是_____.

該題并沒有讓學生憑借記憶寫出原子核外電子排布,而是給出核外電子的幾種排布情況,考查學生是否真正理解在不同軌道上能量不同及軌道能量大小的規律.讓學生在已有知識基礎上分析問題、解決問題,考查學生的知識遷移能力、化學思維能力及對化學主干知識的掌握情況,而非純粹考查記憶力,單純寫出某元素的核外電子排布.

[2019年全國卷Ⅱ第35題(2)]Fe成為陽離子時首先失去_____軌道電子,Sm(釤)的價層電子排布式為4f66s2,Sm3＋的價層電子排布式為_____.

此題給出學生必備知識Fe作為認知模型,通過Fe失電子模型,考查陌生元素Sm 失電子情況,畫出Sm3＋的核外電子排布.該題是對證據推理與模型認知核心素養、知識遷移能力的考查,脫離了以往只重知識、重記憶的考查視角.

2.2 分子結構內容更注重考查學生分析問題、解決問題及自主學習能力

[2019年全國卷Ⅲ第35 題(2)]FeCl3中的化學鍵具有明顯的共價性,蒸氣狀態下以雙聚分子存在的FeCl3的結構式為_____,其中Fe 的配位數為_____.

這一問是對分子結構的考查,題目給出FeCl3單體具有“明顯共價性”的信息,在已知信息的基礎上通過獨立思考、分析二聚氯化鐵中存在的所有可能化學鍵(Fe－Fe鍵、Cl－Cl鍵,Fe－Cl鍵).根據已有信息“FeCl3單體具有‘明顯共價性’”分析,否定了含有Fe－Fe鍵、Cl－Cl鍵,推測出二聚FeCl3分子以Cl作為橋梁將兩個FeCl3結合成二聚物.這道題需要學生在新情境中調用學生的必備知識分析問題、解決問題,考查學生自主獲取信息、處理信息的能力,既考查了知識的基礎性也考查了知識的遷移和創新性.

[2019年全國卷Ⅱ第35題](1)元素As與N 同族.預測As的氫化物分子的立體結構為_____,其沸點比NH3的_____(填“高”或“低”),其判斷理由是_____.

此問以N 元素的氫化物為模型,以考查學生對元素周期律的理解應用為目的,由學生已知的元素周期律推測As的結構和性質.這一問體現出了新的考查視角,題干給出As與N 同族,提示我們元素周期表是拿來用的,不是拿來背的,無須將元素周期表爛熟于心而是要理解元素周期表中元素之間的位置關系,理解“位－構－性”之間的辯證關系.體會應用元素周期表推測元素之間相似性、差異性、遞變性才是學習元素周期表的本質.

2.3 晶體結構內容更注重考查學生在必備知識基礎上知識的遷移應用能力

[2019年全國卷Ⅰ第35題(4)]圖1-甲是MgCu2的拉維斯結構,Mg以金剛石方式堆積,八面體空隙和半數的四面體空隙中,填入以四面體方式排列的Cu.圖1-乙是沿立方格子對角面取得的截圖.可見,Cu原子之間最短距離x＝_____pm,Mg原子之間最短距離y＝_____pm.設阿伏加德羅常數的值為NA,則MgCu2的密度是_____g·cm－3(列出計算表達式).

圖1

從傳統的高考題晶胞計算方法很難得出此題的答案.學生需要具備接受、吸收、整合題干信息能力、分析和推測能力及空間思維能力.

Cu原子之間的距離通過截面圖1-乙可知4個Cu的直徑的和是apm.Cu之間的最短距離是Cu的直徑,答案為

而Mg原子之間的最短距離,若還是利用圖1-乙是無法得出的.但題干中給出“Mg以金剛石方式堆積”,這表明Mg和金剛石中碳的堆積方式一樣,而金剛石結構是1個碳原子和周圍4個碳原子形成正四面體結構(如圖2所示),很明顯得出體對角線應是2個碳原子直徑.Mg的堆積方式和金剛石中碳的一樣,且Mg的原子半徑大于Cu原子,所以Mg原子之間是沒有空隙的,Mg的這種堆積方式肯定是密堆積,所以體對角線的長是,Mg原子之間最短的距離是.關于密度的計算只要前兩問沒問題,即可迎刃而解.

圖2

3 備考啟示

新高考是評價體系重要的組成部分,同時高考會引導教學,使教學的形式發生轉變,促進教學向全面培養學生核心素養的方向發展.對培養學生獲取信息能力、自主學習能力、化學思維能力有著更重要的導向作用.通過對2019 年高考化學卷物質結構題的分析,筆者認為在備考中,要特別注意新高考評價體系考查的是學生運用必備知識及知識遷移解決問題的能力,并不是知識積累能力；高考考查學生掌握化學觀念(化學學科核心素養)的能力,在備考中應注重學生化學學科核心素養的培養.在備考中,應選擇注重培養學生獲取信息能力、思維能力、自主學習能力、科學探究能力為主的題目.

筆者由2019年全國卷Ⅲ物質結構與性質題獲得靈感,命制了下題：已知羰基鐵[Fe(CO)5]中鐵為0價(如圖3-甲),鐵的配位數是_____,羰基(CO)含有的化學鍵類型為_____；圖3-乙是羰基鐵二聚形式,此羰基鐵中的Fe—Fe鍵為_____鍵；此羰基鐵中每個鐵的配位數是_____.

圖3

該題要求學生在具備必備的配位鍵和金屬鍵知識的基礎上,分析兩個圖的區別與聯系,再運用化學思維能力進行模型建構.在不斷的思考中優化模型,得出結論,學生的思維品質和創新思維能力會得到有效提升.

只有研究高考題,才能預測高考題,高考題是最好的復習資料.高考試題都是精雕細磨的產物,它反映了對考試內容的深思熟慮、對設問和答案的準確拿捏、對學生水平的客觀判斷.

新高考評價體系“一核四層四翼”中“四翼”是高考評價體系的考查要求,在復習備考中應轉變傳統的以積累知識、積累經驗為目的的教學理念,加強綜合運用各學科知識,多角度分析問題,解決問題的能力.