基于素養(yǎng)評(píng)價(jià)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)題命制
——以模擬2022年1月浙江省普通高校招生選考科目考試化學(xué)第30題為例

河北 耿貴敬 李 暢

以素養(yǎng)為本的教學(xué)，是圍繞學(xué)生展開的，而素養(yǎng)評(píng)價(jià)，既是評(píng)價(jià)教師“教”的指導(dǎo)方向，也是評(píng)價(jià)學(xué)生“學(xué)”的有力手段。高考題是最具有指揮意義的評(píng)價(jià)載體，化學(xué)實(shí)驗(yàn)題是綜合考查學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的重要題型，不僅可以涉及基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作、基本實(shí)驗(yàn)原理的考查，還可以呈現(xiàn)對(duì)學(xué)生信息知識(shí)的獲取與加工、學(xué)科關(guān)鍵能力的考查，也可促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)多維度的發(fā)展，如“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等。教師如何在試題命制中體現(xiàn)素養(yǎng)評(píng)價(jià)的目的？教師在命題過程中需要注意哪些問題？本文以模擬2022年1月浙江省普通高校招生選考科目考試化學(xué)第30題實(shí)驗(yàn)題命制過程為例，力求為教師展示基于大學(xué)教材和文獻(xiàn)研究的真實(shí)命題過程，為原創(chuàng)試題命制提供思路。本次命題流程如圖所示。

一、實(shí)驗(yàn)素材的選取與研究

1.素材選取

學(xué)科素養(yǎng)是指學(xué)生在一定的觀念指導(dǎo)下，面對(duì)復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題情境或?qū)W術(shù)問題情境，綜合應(yīng)用必備知識(shí)、關(guān)鍵能力，高質(zhì)量的認(rèn)識(shí)問題、分析問題、解決問題的綜合品質(zhì)。實(shí)驗(yàn)試題的命制在情境素材選取上，必須滿足情境真實(shí)可操作，并將原始素材加以加工重整，以便形成符合高中學(xué)生認(rèn)知水平的試題情境，從而可以在必備知識(shí)的考查上體現(xiàn)基礎(chǔ)性、在關(guān)鍵能力的考查上體現(xiàn)綜合性和創(chuàng)新性、在學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展上體現(xiàn)應(yīng)用性。本次命題的素材取自《無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(第三版)》實(shí)驗(yàn)三十三：四氯化錫的制備(少量實(shí)驗(yàn))——無水化合物的制備。該素材取自大學(xué)實(shí)驗(yàn)教材，具有真實(shí)、復(fù)雜的特點(diǎn)，有利于為學(xué)生提供陌生且不脫離生產(chǎn)實(shí)際的測(cè)試情境。

2.素材加工

素材加工前后對(duì)比如表所示。

續(xù)表

二、實(shí)驗(yàn)題命制

1.整體思路

2.試題設(shè)問

請(qǐng)回答：

(1)反應(yīng)器4加熱的目的是

。

裝置7的作用是

。

(2)下列有關(guān)操作的說法中正確的是________。

A.先點(diǎn)燃酒精燈，待Sn熔化后，打開裝置1的活塞，并控制適當(dāng)流速

B.若無裝置8，產(chǎn)物中會(huì)混有因SnCl4水解而產(chǎn)生的副產(chǎn)物，而導(dǎo)致產(chǎn)物純度降低

C.裝置9的主要作用是防止空氣中的水蒸氣影響SnCl4制備

D.反應(yīng)結(jié)束后，大部分SnCl4會(huì)在裝置6中收集

(3)提純：將SnCl4粗產(chǎn)品用如圖所示的裝置進(jìn)行提純。請(qǐng)給出純化完成后的操作排序：將粗產(chǎn)品加入圓底燒瓶，連接好裝置，打開抽氣泵、加熱器→(________)→(________)→(________)→(________)→(________)→將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至干燥器中保存。

a.打開安全瓶上的旋塞

b.關(guān)閉抽氣泵

c.關(guān)閉加熱器，待燒瓶冷卻至室溫

d.控溫到114℃

e.控溫到30℃

(4)加熱并抽氣的原因是

。

(5)經(jīng)過提純，獲得產(chǎn)品1.0 g，則產(chǎn)率為________(計(jì)算結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

【參考答案】(1)加快氯氣和錫的反應(yīng)速率，促進(jìn)四氯化錫汽化便于分離產(chǎn)物 導(dǎo)氣兼冷凝回流(或?qū)l2導(dǎo)入NaOH溶液中，將SnCl4冷凝回流)

(2)BD

(3)e→d→c→a→b

(4)加熱是降低Cl2在SiCl4中的溶解度，抽氣是加快Cl2從SiCl4中逸出

(5)91%

【命題意圖】本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)。考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析能力及探究能力；考查科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的學(xué)科核心素養(yǎng)。

【試題簡析】本題從四氯化錫的制備情境入手，根據(jù)提示信息，四氯化錫易水解。(1)從反應(yīng)器4加熱設(shè)問，要求學(xué)生分析反應(yīng)條件及產(chǎn)物的性質(zhì)，分析加熱的多重意義，而裝置7是一個(gè)冷阱裝置，通過分析實(shí)驗(yàn)流程，進(jìn)一步提示第一問，這是關(guān)鍵能力中的“分析與推測(cè)能力”的具體表現(xiàn)。(2)在認(rèn)識(shí)到(1)的反應(yīng)發(fā)生裝置以及冷卻裝置的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析每一部分實(shí)驗(yàn)裝置的作用，學(xué)生需要在選項(xiàng)提示的情況下，整體認(rèn)識(shí)整個(gè)制備和收集過程，這是關(guān)鍵能力中的“理解與辨析能力”的具體表現(xiàn)。(3)產(chǎn)物的提純過程，從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作入手，結(jié)合題干所給的四氯化錫的性質(zhì)，進(jìn)行操作流程具體步驟的選擇性排序，既降低試題的認(rèn)識(shí)難度，又從多角度辯證的綜合運(yùn)用信息完善基本提純操作，這是關(guān)鍵能力中的“探究與創(chuàng)新能力”的具體體現(xiàn)。(4)在準(zhǔn)確分析(3)的操作過程后，分析抽氣及e選項(xiàng)控溫的意義，進(jìn)一步分析產(chǎn)物中可能存在的雜質(zhì)及除雜方法，通過敘述的方式，考查學(xué)生的語言表達(dá)能力和思維的縝密性，這是關(guān)鍵能力中的“歸納與論證能力”的具體體現(xiàn)。(5)通過產(chǎn)率計(jì)算考查學(xué)生篩選數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理的能力。總體來看，本題基于大學(xué)教材中的實(shí)驗(yàn)真實(shí)情境，圍繞實(shí)驗(yàn)過程中的物質(zhì)制備、除雜及收集等核心問題，按照不同的思維梯度進(jìn)行問題的設(shè)置，體現(xiàn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的評(píng)價(jià)功能和教學(xué)引領(lǐng)功能。

三、基于素養(yǎng)評(píng)價(jià)的命題思路與策略

1.情境的真實(shí)性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師來進(jìn)行講授，不利于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Πl(fā)展，試題的價(jià)值是“做過實(shí)驗(yàn)”和“聽過實(shí)驗(yàn)”評(píng)價(jià)結(jié)果不同。因此，化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的命制最重要的就是在真實(shí)的情境中進(jìn)行設(shè)問，一方面保證試題情境的真實(shí)不虛構(gòu)，另一方面也可以體現(xiàn)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程中思維的邏輯性。注重試題命制及評(píng)價(jià)從“知識(shí)立意”向“素養(yǎng)立意”轉(zhuǎn)化，不僅可以看到試題的難度，更可以看到試題情境的陌生度與真實(shí)性，關(guān)注試題的測(cè)量目標(biāo)與命題價(jià)值取向，是當(dāng)下試題命制的主要趨勢(shì)。只有真實(shí)情境試題的評(píng)價(jià)，才能進(jìn)一步促進(jìn)目前傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，進(jìn)一步促進(jìn)“教—學(xué)—評(píng)”一體化的完成。

2.思維的層次性

在新的教學(xué)形式下，從必備知識(shí)層面來看，新高考淡化了單純的識(shí)記性內(nèi)容，更加關(guān)注知識(shí)的形成過程，關(guān)注以必備知識(shí)為基礎(chǔ)、關(guān)鍵能力為支撐、學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的考查方式。因此，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)信息的有效認(rèn)識(shí)與加工提取、實(shí)際問題的綜合性處理成為教師在新高考考查要求下的教學(xué)導(dǎo)向。此實(shí)驗(yàn)題的設(shè)問是按照物質(zhì)的制備、除雜、收集等物質(zhì)制備的基本路線來進(jìn)行設(shè)置，有利于促進(jìn)學(xué)生思維層次性的遞進(jìn)，由淺入深，從低階思維到高階思維，關(guān)注到學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維的廣度和深度，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維發(fā)展，并引導(dǎo)學(xué)生形成認(rèn)識(shí)易水解的無水化合物制備的基本認(rèn)識(shí)思路。

3.設(shè)問的關(guān)聯(lián)性

思維的進(jìn)階發(fā)展，有助于學(xué)生更好地理解題目信息。在問題設(shè)置上，不能僅僅關(guān)注思維的發(fā)展，更要看到實(shí)際問題的呈現(xiàn)形式，是否能從“情境”“問題”“知識(shí)”“能力”和“素養(yǎng)”5個(gè)角度真正落實(shí)素養(yǎng)發(fā)展的紙筆測(cè)試。在陌生情境、陌生儀器裝置的前提下，能否做到獲取設(shè)問提示、定量定性切換、原因結(jié)果轉(zhuǎn)化等直接決定了學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)題的認(rèn)識(shí)與定位。因此，教師在命題時(shí)要格外關(guān)注設(shè)問角度和設(shè)問的關(guān)聯(lián)性。