指向“四層”評價視角的高考試題研究和教學思考
——以2018-2022年全國化學I卷“物質結構”試題為例

高建偉 王 越

（蚌埠第二中學 安徽 蚌埠 233000）

一、問題背景

選擇性必修2《物質結構與性質》模塊是新高考背景下化學必考內容，一直以來該模塊都是高中化學教學的難點，學生理解起來相對困難。該模塊從“原子結構與性質”“分子結構與性質”“晶體結構與性質”三個維度系統闡述了微粒結構、微粒間作用力以及由微粒構成的晶體結構和物質性質的關系，揭示了“結構決定性質、性質反映結構”的學科特質，發展了學生化學學科核心素養，詮釋了化學變化的實質，對其他模塊的學習有著重要的理論指導作用。為有效開展該模塊教學，筆者通過高考的“四層”評價體系視角，分析2018年-2022年全國化學I卷第35題的命題特點，思考高中化學物質結構模塊的教學策略，落實學生的化學學科核心素養。

二、“四層”內涵

1.核心價值

核心價值在“四層”的首要位置，對學科素養、關鍵能力、必備知識有引領作用，體現在要求學生堅定理想信念、厚植愛國情懷、提升品德修養等方面。［1］近五年高考物質結構試題的命題載體和命題情境（如表1）都緊密聯系著生產和生活實際，關注著化學學科在各領域的應用，聚焦著化學學科的社會價值。

表1 近五年高考物質結構試題情境統計表

這些情境的選用體現了化學學科對社會文明和社會發展的重要貢獻，展現了化學科技的發展，激發了學生學習化學的熱情，彰顯了化學學科的核心價值，滲透了科學態度和社會責任的核心素養。

2.學科素養

《普通高中化學課程標準（2017版2020年修訂）》（下稱《課標》）提出的化學學科核心素養，要求學生通過化學學習逐步具有正確價值觀念、必備品格和關鍵能力，從而落實學科核心素養、體現學科育人價值。［2］《課標解讀》強調必須堅持素養導向的命題框架，準確把握素養、情境、問題、知識在命題中的定位和聯系。［3］近五年高考物質結構試題注重學科素養的考查，例如2020年和2022年試題分別以諾貝爾化學獎獲得者Goodenough等人在鋰離子電池方面的科研成果和廣泛應用于工農業生產的鹵素單質及其化合物為命題情境，考查了科學態度和社會責任學科素養。2018、2019、2020、2022年試題分別以Li2O的反螢石晶體結構、MgCu2的拉維斯相晶體結構、LiFePO4充放電晶體結構、α-AgI的晶體結構為載體，通過教材沒有的、學生陌生的晶胞結構示意圖考查晶胞組成、粒子間距離以及密度計算，落實證據推理與模型認知、宏觀辨識與微觀探析的學科素養。

3.關鍵能力

高考化學考查的關鍵能力，指的是當學生面對與化學相關的實踐或學習時，能夠認識問題、分析問題并解決問題。關鍵能力有很多種類型，高考在物質結構模塊考查的關鍵能力主要有：化學信息獲取與解讀能力，從試題文字、表格、曲線等材料中提取有效信息并加以整合的能力，分析和歸納總結的能力、文字表達能力以及學科融合和計算能力。

近年來高考物質結構題愈發注重對學生的能力考查，例如：2018年全國I卷35題（4）以鋰離子電池電極材料為命題情境，以伯恩—哈勃循環為命題載體，考查第一電離能、鍵能、晶格能三個基本概念，以及學生從圖文流程中獲取并整合信息和解決問題的能力，引導教師在平時教學中要從考試評價的視角開展課堂教學，培養學生的綜合應用能力。又如：2020年全國I卷35題（4）以LiFePO4的晶胞結構為背景，考查晶體結構的差異性，引導學生找出頂點、面心、棱心圓球的粒子種類，用均攤法計算（a）（b）中粒子數目，通過鋰離子數目確定單元數，由化合價代數和為零，計算x的值，最后比較鋰離子數的變化計算Fe2+與Fe3+的比值。再如：2022年全國I卷35題（4）以α-AgI晶體結構為背景考查晶體計算中一個新名詞“晶體摩爾體積”。

對近五年高考物質結構試題中圖表數目、簡答題、計算題統計（如表2），可以看出從文字、表格、曲線中提取有效信息并加以整合的能力的年年考查，而且圖形的陌生度越來越強。分析歸納及文字表達能力主要以簡答形式考查，且呈逐年增加趨勢。尤其值得注意的是，每年結構的壓軸題均考查學科融合和計算能力，難度較大，要求學生不僅要掌握晶體結構知識，而且要熟悉立體幾何的相關知識，充分考查了學生的學科之間的融合能力。

表2 近五年高考物質結構試題能力考查統計表

4.必備知識

必備知識是“四層”的基礎，是塑造核心價值、形成關鍵能力和學科素養的基石，沒有必備的基礎知識一切都將空談。分析近五年來物質結構試題（如表3）不難發現，該題考查的必備知識基本不變。

表3 近五年高考物質結構試題必備知識統計表

三、近五年高考物質結構試題命題特點

近年來物質結構試題無不以考查學生化學學科核心素養為宗旨，以真實情境為載體，緊密聯系學生學習和生活實際，體現化學科技前沿的發展成果。試題情境雖陌生但豐富而生動，情境的選擇具有針對性、啟發性、過程性和科學性，同時能夠與“服務選材”的測試目標融為一體。問題設置既強調了該階段的化學學習核心知識和基本概念，又符合高中學生心理水平和認識能力，可以較好地考查學生和篩選學生。試題重點考查學生通過審題提取有效信息，并運用已有化學知識解決問題的綜合能力。

總體上看，近五年物質結構試題考查方式、考查內容、考查要求基本不變，但在考查學生解決問題的綜合能力、基礎知識運用能力和細心程度等方面有所提高。試題設置重點突出了化學學科價值、學科素養與能力的考查，真正體現了高考“立德樹人、服務選材”的核心功能，實現了通過“四層”評價視角實現“教學引導”。

四、物質結構模塊教學建議

以“四層”評價體系分析近五年全國I卷物質結構試題特點，旨在提高選擇性必修2《物質結構與性質》教學的有效性，貫徹“服務選材、引導教學”的核心任務，筆者對物質結構模塊教學提出以下幾點建議。

1.先研后教

（1）研究近年高考真題

“考什么、怎么考”是高中化學教師首先要明確的基本問題，而精研高考真題是快速、深入地把握教學方向的最有效的途徑。教師分析近年來高考試題的命題背景、意圖、思路，對比教材中相應知識點深度剖析，便能總結出每一單元的教學重點。通過近五年的物質結構試題分析，可以歸納近年來考查的基礎知識；通過相同試題對比研究，可以發現近年命題思路的變化；通過不同試題分類比較，可以找到命題角度的差別。通過學習研究，教師應做到心中有目標、有教法、有教材、有學生，提高教學針對性和有效性。

（2）研究《課標》和《中國高考評價體系》（下稱《評價體系》）

《課標》指明每個知識點學生需掌握的水平層次及需落實的學科核心素養，使教師在教學上內容上做到主次有別、有的放矢。《評價體系》闡明了高考命題的選材、目的、功能，有利于教師把握高考考向。

2.明確《課標》要求，以知識為基

（1）復習教材，夯實基礎

教材涵蓋著考試全部內容，內化著知識結構關系，指導著學科核心素養的培養方式。教師應引導學生認真閱讀教材，將教材知識挖深挖透，精耕細作，靈活遷移。一部分高考題的命題素材就選自于教材。教師必須重視教材及知識的結構化，教學立足教材，素養高于教材。［4］

（2）狠抓基本概念的掌握和應用

建立多角度概念辨析教學法，重視化學基本概念的內涵和外延、原理和規律教學，提升學生對概念的理解和運用能力。狠抓基礎，確保掌握各知識點，加深理解知識內涵，重視培養應用能力。

高考命題以核心基礎知識為依托，考查考生對基礎知識理解的深度和廣度。在復習過程中，要把重點放基礎的知識的掌握和理解上，這一點在一輪復習中顯得尤為重要。

3.基于《評價體系》命制模擬試題

為了發揮考試的教學引導作用，模擬題的命制也必須以《評價體系》為依托，不僅要注重教材上的主干知識，更要在知識的轉化與升華上下功夫。基于社會焦點，凝練化學試題，強調理論聯系實際，建立學生獨立學習能力的培養模式。命題倡導基于化學學科核心素養的評價，選取各種類型的情境素材，設計科學規范的評價試題，考查學生的關鍵能力，力求貫徹高考考查目標，真正落實高考考查要求，助力學生全面發展，推動素質教育。

4.培養計算能力，關注學科融合

近五年高考物質結構試題每年必考（如表4），計算主要利用分攤法計算粒子數，利用幾何定理來計算粒子間距，利用體積公式來計算晶胞密度，關注化學與幾何兩學科融合。每道試題均利用幾何工具解決晶胞中的問題，多年來計算考查的知識點基本不變，只是在問題的設置上靈活變化，特別是2021年全國I卷考查里晶胞利用率，本質上就是一道幾何題。因此，教師在教學中一定要加強計算能力的培養，尤其是典型的幾個晶胞的空間結構和幾何知識的融合。

通過強化計算，培養學生邏輯思維和解決實際問題的能力和嚴謹的科學態度、思維、方法及實踐意識，激發學生的學習興趣，落實學生的科學素養。

表4 近五年高考物質結構試題計算題統計表