基于高考評價體系的化學學科素養的試題研究

李成武

《中國高考評價體系》指出，學科素養是“學習者在面對真實情境時，能夠合理運用科學的思維方法，整合學科的相關知識，運用學科能力，高質量地認識問題、分析問題、解決問題的綜合品質。”化學工業流程圖題以工業生產過程為情境，綜合考查學生的必備知識和關鍵能力，全面考查學科素養，一直是高考全國I卷中固定的題型之一。該題型難度較大，考生的得分率往往比較低。

一、化學工藝流程題的特點及考查的知識點

這類題型一般都選擇比較前沿的化工事實為基礎，創設題目情境，綜合考查考生對元素化合物、化學反應原理、實驗等知識的掌握程度。為了適合高中生的認知水平，這類題目也體現出了“起點高，落腳點低”的特點，即研究對象往往都是比較新穎的化工事實，但所設問的內容，基本都是圍繞著高中化學的內容，學生在答題時，需要通過閱讀，獲取題目中的有效信息，利用信息作答;也需要有良好的學科素養，即必備的基礎知識和關鍵能力。近三年考查的知識點見表1。

從表1中可以看出方程式（包括化學方程式、離子方程式）的書寫，每年必考。其次，元素及其化合物的性質考查也比較多。實驗條件的控制、離子檢驗以及化學反應速率的影響因素也是常考對象。同時，化學計算（Ksp、純度等）、化學平衡也是考查重點。

二、化學工藝流程題考查的學科素養

核心素養考查要求學生面對創設真實的情境，能根據所要考查的化學知識，解決實際問題，在能力內化和提升中形成化學學科核心素養。下面以2018—2020年化學工藝流程題分析為例，該題中各小題考查的學科素養見表2、 3、4。

由表 2、表3、表4 分析可知，化學觀念（基礎性）、思維方法（應用性）、實踐探索（綜合性）這三個學科素養考查得比較多。下面結合高考評價體系，以2020年高考全國I卷的第26題進行分析：

【試題情境】本題主要是以黏土釩礦制備NH4VO3的工藝流程為載體，在復雜、陌生的研究對象和問題情境下，體現對元素及其化合物、基本概念、基本理論、物質的分離與提純等知識的基礎性、綜合性、創新性和應用性的考查。

【必備知識】考查的必備知識包括：（1）能夠從流程圖中提取有效信息;（2）在陌生情境下書寫方程式;（3）能夠分析物質的轉化;（4）溫度對反應速率的影響;（5）能夠判斷同離子效應對平衡移動的影響。

【關鍵能力】本題考查的關鍵能力側重于理解與辨析、分析與推測、歸納與論證，包括：（1）通過對流程圖和已知信息的閱讀，獲取有關信息，并進行內化和遷移，考查理解與辨析能力;（2）通過把問題拆分，考查分析與推測能力;（3）能正確地運用化學術語進行表征的能力，側重考查具體要求是根據流程圖中各物質的變化過程，結合物質的性質和實際操作對問題進行分析判斷。

【學科素養】本體考查的學科素養側重于化學觀念、思維方法、實踐探索。化學觀念：能判斷物質類型;能分析流程中各物質的變化過程;能書寫方程式。思維方法：能根據流程中分析各物質的變化過程，書寫化學方程式、離子方程式，能分析平衡移動。實踐探索：能根據實際情況，利用實驗手段進行探究，能利用流程分析可除去的離子。

三、教學策略

1.在教學中創設真實的問題情境，落實學科素養，提升學生獲取信息、加工信息的能力

試題情景往往來自于生產和生活，但都是最新的素材，學生在復習過程中沒有見過的。試題情境化后要求學生能從陌生的素材中獲取有用的信息，考查的是信息獲取、加工、遷移能力。這是我們考生較欠缺的一種能力。本來就緊張，面對陌生的情境就更驚慌失措。這就是為什么學生覺得化工流程題很難，得分率很低的原因。筆者參與2017年的廣東高考閱卷（考的是全國I卷），第27題的全省平均分才2分多。

2.用三重表征思維方式設計教學，提升學生的思維方法

化學三重表征是指宏觀表征、微觀表征、符號表征。在以往的高三復習課當中，比較注重宏觀現象（反應現象）和符號表征（方程式的書寫），不注重結合微觀來進行解析性教學。學生大多數時候只是知其然而不知其所以然，所以一碰到高考真題就應付不了，要么做不完，要么發揮不出應有水平。平時的教學應注重三重表征，多開展實驗探究，讓學生描述實驗現象、解析現象、寫出方程式，有助于培養學生的化學觀念和思維方法，而不是單純地學知識。要從“知識為本”的教學轉變為“素養為本”的教學，從發展化學學科知識轉變為發展化學學科素養。

3.加強元素及其化合物的教學及知識建構，落實化學觀念

分析歷年的化學工藝流程題，從中可以發現試題大多數考查的是元素及其化合物的知識。試題大多引用化工生產（制備某個物質）創設問題情景，很多是學生完全陌生的、沒接觸過的。許多涉及元素化合物知識，但實際上是以元素化合物為載體考查考生對反應原理的理解程度和運用能力，考生要用已學知識分析和解答，體現的是證據觀、模型觀、變化觀、守恒觀等學科素養。例如，復習元素化合物的時候，可以按照以下方法進行：（1）建構“價—類”二位關系圖并標出圖中物質間的轉化，促進學生自主建構與發展“分類觀”“轉化觀”;（2）運用二位關系圖完成“轉化任務”;（3）從微觀的角度理解、分析酸、堿、鹽在溶液中的化學行為。

責任編輯 徐國堅