立足課程標準落實核心素養
——山西省2023 年普通高中學業水平合格性考試化學試題評析與啟示

謝鴻雁 太原市教研科研中心

李愛琴 山西省孝義中學校

張垠宏 山西省長治市第二中學校

普通高中學業水平合格性考試化學試題是根據《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《課標》）和山西省教育考試要求組織實施，依據《課標》要求對普通高中必修課程學業進行的合格性水平檢測，主要衡量學生經過高中學習后達到國家規定學習要求的程度。

2022年9月，山西省啟動普通高校考試招生綜合改革，因此，2022 年秋季入學的高一學生將實施普通高中學業水平考試。以考定教，是教育的原則之一，在新高考改革背景下，如何做好不同興趣、不同愛好的學生在高中階段提升化學學科核心素養，是高中化學教育的重要任務。本次學業水平合格性考試全面貫徹黨的教育方針，并依據新高考評價體系，在“一核四層四翼”評價原則指導下，立足高中全體學生所必需的化學學科必備知識，創設多種真實任務情境，考查學生運用知識解決實際問題的能力。

一、2023 年山西省普通高中學業水平合格性考試化學試題分析

（一）試題總體分析

從2023 年山西省學業水平合格性考試化學試題可以看出，命題依據《課標》的內容要求、學業要求以及學業質量水平標準，根據全體高中學生完成化學學業所必需的必修第一冊、第二冊教材，考查水平不超過《課標》中規定的學業質量水平二，易、中、較難試題比例基本控制在7∶2∶1左右，難度系數0.65。

試卷結構：單項選擇題共15 題，每題4 分，共60 分；非選擇題共4題，共40分。

（二）高中化學學習框架和命題框架

1.高中化學學習框架

根據《課標》內容要求和學科核心素養，從學科大概念找出高一化學必修階段要研究的問題及具體表現，在研究這些問題的過程中運用的化學思想和研究方法，最終表現為學生的學科核心素養，這是高中化學學科必備知識的學習框架（如圖1 所示），其中所考查的學科知識既是解決問題的工具，又是落實核心素養的載體。

圖1 高中化學學習框架

2.高中化學命題框架

素養導向的命題框架（如圖2 所示），以真實情境為測試載體，將化學知識轉化為情境載體中的問題作為測試任務，最終考查學生學科核心素養的達成。

圖2 高中化學命題框架

本次學業水平合格性考試的命題依據高中化學學習框架和命題框架以及學考的特點，根據必備化學知識的內容要求設置測試目標，創設真實情境，再設置符合學業質量水平二要求以內不同難度的測試任務，考查化學知識和核心素養。

（三）試題特點

根據學業水平合格性考試的測試目的、化學學習框架和命題框架，可以看出2023 年（2022 級夏季）山西省學業水平合格性考試化學試題以《課標》為命題依據，堅持素養導向，引導高中化學教學關注育人目的，充分發揮考試評價對教學的導向作用。

1.弘揚傳統文化，反映時代要求

2023 年（2022 級夏季）山西省學業水平合格性考試化學試題設計了多個真實情境，如“碳中和”“2022 年10月我國科研人員合成新核素錒-204”等，這些情境展現了我國在科學、技術、社會和環境發展領域的成果，體現了試題命制的“導向性原則”。

如第3 題：中國科學院近代物理研究所合成了錒（Ac）元素的新核素，下列關于的說法錯誤的是（ ）

A.質量數為204 B.中子數為115

C.質子數為89 D.質量數為293

【考查意圖】該題測試目標為課程內容必修課程主題3 中“3.1 原子結構與元素周期律”，以2022 年10 月中國科學院課題組合成的新核素錒-204 為情境，考查核素的原子結構，在展現我國科學技術進步新成果的同時，強調落實化學學科核心素養，體現新課程改革的基本原則2“堅持反映時代要求”。

再如，第1 題：制作豆腐是我國的一項傳統手工技藝，包含了豐富的化學知識。下列制作豆腐的主要操作中，涉及過濾的是 （ ）

【考查意圖】該題測試目標為主題1 中“1.3 化學實驗：初步學會物質的檢驗、分離、提純和溶液配制等化學實驗基礎知識和基本技能”，該題以我國傳統手工技藝豆腐的制作為情境，考查我國傳統手工技藝制作豆腐工藝中所涉及的化學實驗基本操作，既是化學知識在生活中的應用，又繼承和弘揚了中華優秀傳統文化，體現了新課程改革的基本原則“堅持正確的政治方向”。

以上情境的創設，在注重問題設計的針對性、啟發性、過程性和科學性的同時，體現了新課程改革的理念和化學試題的導向性。

2.依據評價要求，堅持素養導向

學業水平合格性考試以測試化學學科核心素養為宗旨，根據化學學科核心素養的內涵和水平描述，從相應的學業質量水平中提煉確定符合學業水平合格性考試的測試目標。

2023 年（2022 級夏季）山西省學業水平合格性考試化學試題，緊扣高中化學學業質量水平要求，在不同測試任務中設置符合高中化學畢業水平的合格性考試試題，同時堅持考查學科核心素養的達成情況。

例如，考查化學素養“科學探究與創新意識”的第19 題第（3）問：加熱NH4Cl 和Ca（OH）2固體混合物制取NH3，選用裝置_____________，其反應的化學方程式為___________。仔細觀察實驗裝置，設計簡單實驗方案檢驗試管中已收集滿氨： _____________。

【考查意圖】根據學業質量水平1-3“能依據化學問題解決的需要，選擇常見的實驗儀器、裝置和試劑，完成簡單的物質制備實驗”，設計測試任務1“選用裝置____________________。”根據學業質量水平2-3“根據已有經驗和資料作出預測和假設，能設計簡單實驗方案，能使用適當的方法控制反應條件并順利完成實驗”，設計測試任務3“仔細觀察實驗裝置，設計簡單實驗方案檢驗試管中已收集滿氨： ______________”。根據學業質量水平1-1“能對常見物質及其變化進行描述和符號表征”，設計測試任務2“其反應的化學方程式為___________”，同時考查核心素養“宏觀辨識與微觀探析”。

從以上可以看出，依據《課標》評價要求設置的測試任務，可以很好地體現學科素養的達成情況，該試題在實際考查中也表現出很好的區分度。

3.立足必備知識，突出學科主干

2023 年（2022 級夏季）山西省學業水平合格性考試化學試題，以《課標》中的內容要求為測試目標，依據《課標》設計整份試題，涵蓋高一化學學科的主干知識，符合高一學生化學學習的認知發展水平，同時測試任務與素養水平和測試目標保持高度一致。

如第2題：下列過程屬于物理變化的是 （ ）

A. 海水提溴 B.石油分餾

C. 石油裂化 D.金屬冶煉

【考查意圖】該題從“海水提溴、石油分餾、 石油裂化、金屬冶煉”四個變化的判斷中考查了高一化學第8章第1 節“自然資源的開發利用”中金屬礦物資源、海水資源和能源資源中物質的轉化。

再如，第7 題：化學與生活密切相關，下列說法錯誤的是 （ ）

A.NaHCO3可作食品膨松劑

B.苯甲酸鈉可作食品防腐劑

C.SiO2是計算機芯片的主要成分

D.Na2O2可在呼吸面具中作為氧氣的來源

【考查意圖】該題以與學生生活密切相關的問題食品添加劑“碳酸氫鈉、苯甲酸鈉、二氧化硫”以及過氧化鈉等化學物質的性質與應用，考查必修課程“2.4 金屬及其化合物”“2.5 非金屬及其化合物”“學業要求6 常見無機物的應用對社會發展、環境影響”和“5.5 化學應用的安全與規則理解”，知識覆蓋面很廣。

4.創設真實情境，注重問題解決

知識是解決問題不可缺少的工具，而情境是創設問題必需的條件。2023 年（2022 級夏季）山西省學業水平合格性考試化學試題在命題中尋找與山西有關的資源，如有山西本土特色的“老陳醋”及體現山西經濟建設和科技發展領先水平的情境資源，并結合命題宗旨和測試目標，梳理出該研究活動中的化學知識與方法，作為測試任務編制試題。

如第18題：2023年5月30日，神舟十六號載人飛船一飛沖天。為本次發射任務護航的“航天員用防護面罩”“神舟飛船發射現場專用防護服”“空間站環控生保系統”等產品，都是“山西制造”。

（1）“航天員用防護面罩”可綜合防止硫化氫、甲醇、乙醛、甲醛、二氯甲烷等20 多種有害物質的吸入。以上所列有害物質中，屬于無機物的是__________________（填名稱）。

（2）“神舟飛船發射現場專用防護服”采用橡膠阻隔防護和低溫耐寒技術制備而成。橡膠屬于______________________（填字母）。

A.金屬材料

B.無機非金屬材料

C.有機高分子材料

（3）“空間站環控生保系統”中廢水處理產生的氫氣可作為燃料電池的負極反應物，電池反應生成的水可作航天員的飲用水。燃料電池是一種將________________能轉化為____________能的裝置。

（4）聯氨（N2H4）和N2O4可作火箭推進劑，火箭發射時二者發生如下化學反應：2 N2H4+ N2O4=3 N2+4 H2O，該反應中氧化劑是_________；若該反應消耗1 mol N2O4，則生成標準狀況下N2的體積為__________L。

【考查意圖】該題以體現 “山西制造”的高科技產品，神舟十六號飛船使用的“航天員用防護面罩”“神舟飛船發射現場專用防護服”“空間站環控生保系統”等為命題情境，根據《課標》設計相關考點，體現了學科的社會價值：

第（1）問考查必修課程“2.1能根據物質的組成和性質對物質進行分類”。

第（2）問考查必修課程“5.2 ……結合實例認識材料組成、性能及應用的聯系”，從真實情境中提取相關知識，考查學生對實際應用中化學物質及其變化的掌握程度，體現化學學科的社會價值。

第（3）問考查必修課程“3.4 ……以原電池為例認識化學能可以轉化為電能”，對飛船“空間站環控生保系統”中的水處理產生的氧再生、氫能二次利用作為燃料電池的原料進行分析研究。

第（4）問考查必修課程“2.2從化合價變化的角度辨析常見的氧化劑和還原劑”“1.1能基于物質的量認識物質組成及其化學變化”。

5.重視教材變化，引導高中教學

化學是一門以實驗為基礎的學科。《課標》明確規定了學生必做實驗”的要求。2023 年（2022 級夏季）山西省學業水平合格性考試化學試題考查了高中化學必修階段9 個學生必做實驗中的“配制一定物質的量濃度的溶液”［第19題（1）］、“鐵及其化合物的性質”（第15題）、“同周期、同主族元素性質的遞變”（第16 題）、“化學反應速率的影響因素”（第14 題）、“化學能轉化成電能”（第6題）、“乙醇、乙酸的主要性質”（第17題）。

2022 級高一學生是山西省首屆使用新高考評價體系的學生。試題關注新教材的變化，充分發揮《課標》的指導作用，希望對山西省高中化學新課程教學起到良好的導向作用。

二、2022 級山西省普通高中學生化學試題答題情況分析

從2022 級山西省新高一學生整體答題情況可以看出，2022 級山西省高一學生化學學業水平合格性考試成績符合預期，學生整體掌握了學科必備基礎知識，效果較為理想，但是在考查關鍵能力“閱讀能力、思考能力、表達能力”上表現出較大的差異性，試題的區分度也主要表現在學生學習能力水平的差異上。

（一）閱讀理解能力和文字表達能力

主觀題第16 題第（3）問：元素①的簡單氫化物中含有的化學鍵類型是_______（填“離子鍵”或“共價鍵”），其電子式是__________。失分學生的常見錯誤為錯別字，“鍵”錯寫為“健”“鏈”“建”等字。電子式常見錯誤有：①·和×進行了區分但區分錯誤；②電子漏寫或多寫，導致電子個數錯誤；③把共用電子對寫成雙鍵；④C原子寫成O 或N，或者氫原子數目不對，少寫一個H。出現這些問題的學生，主要是因為自身語言閱讀能力以及文字功底的薄弱。

主觀題第17 題第（3）問：①淀粉溶液遇碘水變為______色；②乙醇的官能團是____；寫出乙醇和乙酸反應的化學方程式： _______。失分學生的錯誤主要為錯別字：“藍”寫成“籃、爛”；“-OH”寫成“OH-”“OH-”“OH”，“羥”以及“羥基”字寫錯；乙醇結構簡式寫成“CH2CH3OH”“OHCH2CH3”，乙酸結構簡式寫成“CH3OOCH”，乙酸乙酯結構簡式寫成：“CH3CH2COOCH3”“CH2CH3COOCH3”“CH3COOCHCH3”“CH3COOCH3CH2”……結構式書寫時，碳氧雙鍵中的“雙鍵”不是“C”和“O”兩個原子相連。

主觀題第18 題第（1）問：“航天員用防護面罩”可綜合防止甲醇、乙醛、甲醛、二氯甲烷、硫化氫等20 多種有害物質的吸入。以上所列有害物質中，屬于無機物的是____________（填名稱）。答案為“硫化氫”且題中已經寫出漢字，設問要求寫名稱，學生常見錯誤依然是錯字，其中“硫”字偏旁“石”寫得像“弓”“萬”，還有的寫成“疏”字，還有“石”旁邊寫“充”；氫字不會寫、寫成氰，或者模糊不清，有的甚至錯寫成“氧”字。但是本題題干中寫著漢字“硫化氫”，學生抄寫時也出現了這些錯誤，說明這些學生的語言文字表達能力和閱讀能力、學習能力比較薄弱。

主觀題第18 題第（4）問：聯氨（N2H4）和N2O4可作火箭推進劑，火箭發射時二者發生如下化學反應：2N2H4+N2O4=3N2+4H2O，該反應中氧化劑是_________。答案為“N2O4”題中有明確的化學符號，失分學生卻寫出“H2O4、N2O2、Na2O4、NaO4、N2H4（聯氨）、2N2O4……”這些錯誤的化學用語，令人非常的不解。

可見，在現代高中化學學習中僅培養學生的學科關鍵能力是不夠的。在以AI、大數據、互聯網為代表的新一代信息技術時代，社會發展對人才提出了新的要求，學生學科關鍵能力的培養不僅有本學科的知識與能力，還需要培養學生在信息時代應具備的閱讀能力、理解能力、獲取信息能力和思辨能力。

（二）實驗設計能力和動手操作能力

實驗設計能力、動手操作能力是自然科學類學科實踐操作能力。

主觀題第19 題第（3）問：從實驗安全的角度考慮，裝置③中導氣管末端不能伸入液面以下的操作目的是____________。學生的錯誤主要有以下幾類：一類是不會，亂寫；二類是未按要求答題，如錯答為“容易倒吸”；三類是知道是什么意思，但表達不完整，不準確，甚至出現歧義。比如寫成“防止生成物（反應物、冷凝水、氣體、NaOH 等）倒吸”，或者將“倒吸”寫成“倒液”；四類是寫錯字，比如“防”寫成“仿”“放”“邡”“反”，“止”寫成“上”“正”，“倒”寫成“例”“到”等奇怪、甚至是沒有的漢字。

第（4）問：加熱NH4Cl 和Ca（OH）2固體混合物制取NH3，選用裝置______，其反應的化學方程式為_____________。仔細觀察實驗裝置，設計簡單實驗方案檢驗試管中已收集滿NH3_________。本問題為開放性試題，考查學生化學學科的實驗設計能力和動手實踐能力，該問題是全卷學生錯誤最多的地方。學生在設計實驗方案中對“濕潤紅色石蕊試紙”進行描述時，由于自身對實驗操作認識的不足，出現了關鍵詞“濕潤的”“紅色”的缺失；“紫色石蕊試紙”“無色石蕊試紙”“紅色石蕊溶液”“酚酞”等實驗事實表達錯誤；對于實驗現象則寫錯別字，如現象“變籃”，現象描述為“白霧”“是否變為××色”。

2022 級山西高一學生根據需要在選科時，偏向文科的學生首先選擇歷史，偏向理科的學生首先選擇物理，再從其他學科中選擇兩門，加大了自主學習的機會。經過對教師和學生訪談，發現有不少偏向文科的學生只學習了高一一年的化學課程，他們的化學學科素養以及終身學習能力如何培養。這是一個需要思考的問題。

三、思考與建議

山西省于2020年9月開始使用新教材，2022年9月實行新高考評價。基于教師對新教材的使用和對新評價體系的認識，以下通過2023 年山西省學業水平合格性考試的試題分析和學情分析給大家一些啟示：

（一）重視試題評價對教學的引導作用

從2023年（2022級夏季）學業水平合格性考試化學試題的分析，可以看出依據《課標》的內容要求和學業要求設置試題的多維細目表、根據學業質量水平要求設置問題的難度，是《課標》對高中化學教學的指導作用和評價作用的最好體現。

1.2023 年（2022 級夏季）學業水平合格性考試水平的定位，是依據學業質量水平一和學業質量水平二，不可在學業考試復習教學中隨意增大知識的難度和深廣度，加重學生課業負擔。

2.基于物質的量的化學計算，依據《中國高考評價體系》“一核四層四翼”和全國高考化學試題考查方式。本次考試在題型設置中，非選擇題沒有單獨設置傳統化學試題中的計算大題，將其以填空形式在真實情境問題解決中呈現，體現了定量研究對化學實際問題解決的意義。

3.在教學中，落實學科核心素養培養應注意結合教材中的鮮活素材，結合學生實際，引導學生從生活中發現問題、研究問題，加強實際情境與課堂教學的關聯，培養學生的學科核心素養，體現了新課程評價體系提出的“核心價值是金線，能力素養是銀線，情境載體是串聯線”。

（二）重視《課標》對教學的指導作用

2023 年學業水平合格性考試試題充分利用了《課標》和各版本高中化學教材。如利用山西本土特色“老陳醋”來自《課標》中必修課程主題4 的教學提示“我國釀造技術與食醋文化”這一情境資源，結合命題宗旨和測試目標，從課本中提取了貼切的知識考點，運用化學教材以及高考試題中精煉、準確的語言表達形式，從《課標》里找到了設置不同梯度任務的落腳點，把核心素養、真實情境、實際問題和化學知識融合在一起，這充分說明《課標》對教學的指導作用。因此，教師在化學課堂教學與評價中應緊緊圍繞“發展學生化學學科核心素養”這一主旨，深刻領會化學學科核心素養的內涵，科學制定教學目標，準確把握學業質量要求，重視化學實驗的獨特價值，設計高水平的實驗探究活動，實施教、學、評一體化的新教學方式。

（三）重視教材變化對教學的引導作用

從試題第5 題，不同教師對“下列方程式表示正確的是”做題產生的疑惑中，可以看出對于“方程式”這一化學用語的理解，新教材強化了更豐富的內涵，“方程式”不僅僅是化學方程式和離子方程式，還有電離方程式、水解方程式等化學用語。第4 題“化學反應能量變化”運用了新教材中的新的表示方法，提醒高中化學教師在今后的教學中，要通讀教材，關注新舊教材的變化；要關注新增的前沿科學內容，如我國化學科學研究的重要成果，化學科學與技術在建設創新型國家方面做貢獻的事例；還要關注化學用語、符號、公式、圖示等表達方式的變化，如2023 年高一化學新教材中氯氣與水反應、鋁與NaOH 溶液的反應描述；深度理解學科本質，透過現象看本質，發現其中蘊含的規律或原理。

（四）重視能力培養對學生未來發展的意義

2017 年9 月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關于深化教育體制機制改革的意見》中提出，要注重培養支撐終身發展、適應時代要求的關鍵能力，并將關鍵能力的內涵進一步闡釋為認知能力、合作能力、創新能力、職業能力。與各學科此前的能力要求相比，關鍵能力有兩點不同：一是更加契合時代需求，信息時代對閱讀能力的要求發生了變化；二是強調具備學習能力的重要性，關鍵能力不僅包括學生已經獲得的能力，還包括在未來獲取新知識、構建新的知識體系的學習能力。通過素養導向的教學與新高考評價，以考定教，可以對知識與能力的教學及時進行調整，提高新時代學生的關鍵能力，落實核心素養。