黃劍鋒

【摘?要】以核心素養(yǎng)為測試宗旨的高考化學試題，以真實情境為測試載體，將測試任務融入真實、有意義的測試情境中，在真實情境下考查學生運用化學知識的層次和水平，測試學生化學學科核心素養(yǎng)。文章以2019年全國新課標Ⅲ卷理綜化學試題為例，對試題情境進行探析，挖掘試題情境功能，以期提高高考備考效率。

【關(guān)鍵詞】真實情境;高考備考;測試任務;核心素養(yǎng)

一年一度的高考已經(jīng)落下帷幕，而對高考試題的研究則成為高考過后的熱點問題。對高考試題的研究能讓教師對學科知識、學科觀念、學科思想方法和學科價值有更深入的理解，還能在一定程度上引導教師的課堂教學，以及對學生的學業(yè)評價發(fā)揮考試對教學的正確導向作用。本文以2019年全國新課標Ⅲ卷理綜化學試題為例，對試題情境進行探析，挖掘試題情境功能，以期提高高考備考效率。

一、試題情境及其測試任務探析

《普通高中化學課程標準（2017年版）》提出化學試題命題的四個原則：以核心素養(yǎng)為測試宗旨;以真實情境為測試載體;以實際問題為測試任務;以化學知識為解決問題的工具[1]。2019年全國新課標Ⅲ卷理綜化學試題正體現(xiàn)了命題的四個原則：創(chuàng)設(shè)真實情境，將測試任務融入真實、有意義的測試情境中，基于情境素材提出不同復雜程度和結(jié)構(gòu)合理的問題，在真實情境下考查學生運用化學知識的層次和水平，測試學生化學學科核心素養(yǎng)。那么試題所創(chuàng)設(shè)的真實情境有哪些？所包含的測試任務是什么？如何考查學生在陌生情境中解決實際問題的能力？以下是筆者的一些粗淺看法。

1.日常生活情境

高考命題重視化學與生活的聯(lián)系，一般考查利用化學基本原理解釋日常生活中的某些現(xiàn)象。如選擇題第7題開門見山指出“化學與生活密切相關(guān)”，然后設(shè)置四個選項，分別測試與生活有關(guān)的問題：高純硅制作光感電池、鋁合金的使用、活性炭的用途、碘酒的消毒作用。這些實際問題都是學生在日常生活中熟悉的，只要理解其化學基本原理就能正確解答。

2.科學技術(shù)情境

此類題目一般選擇最新研究成果為情境素材，如選擇題第13題就是以科學家最新設(shè)計的“采用強堿性電解質(zhì)的3D-Zn—NiOOH二次電池”為情境素材?；瘜W電源作為高效率的能量轉(zhuǎn)化裝置，已成為現(xiàn)代社會和日常生活不可或缺的產(chǎn)品，對新型能量轉(zhuǎn)化和化學反應裝置的研究是現(xiàn)代化學研究領(lǐng)域的熱點。試題測試的內(nèi)容涉及原電池、金屬的腐蝕和防護、電解池和電鍍，重點考查原電池和電解池電極反應式的書寫、電解質(zhì)溶液中離子遷移的方向和離子交換膜的作用、學生應用電化學知識解決問題的能力及其創(chuàng)新思維。再如選擇題第10題以水凈化圖示為情境。生活中水的凈化是學生熟悉的情境，但學生對于水凈化的原理卻是陌生的。本題實質(zhì)上是考查離子交換、電荷守恒、水的導電性、H+和OH-的中和反應。又如非選擇題第28題第（1）（2）（3）問圍繞Deacon發(fā)明的氯化氫直接氧化法，測試任務是化學平衡、化學反應與能量，包括化學平衡常數(shù)大小比較、化學平衡常數(shù)表達式計算、反應物的進料濃度比對生產(chǎn)的影響、利用蓋斯定律計算反應的ΔH、改變外界條件提高反應物轉(zhuǎn)化率。第28題第（4）問以氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的電化學方法為情境，測試學生電極反應式和化學方程式的書寫及有關(guān)計算。

3.實驗探究情境

以實驗為試題情境，其素材包括物質(zhì)制備、性質(zhì)探究、原理探究、定性定量結(jié)合分析等。試題的測試任務是化學基本技能，包括常見的離子檢驗、儀器辨識、裝置的選擇與連接、產(chǎn)物的分離與提純、尾氣處理、防氧化、防倒吸等，考查定性和定量結(jié)合的分析方法，如酸堿中和滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定等。選擇題第12題四個選項各設(shè)計不同的實驗情境，分別測試反應原理的判斷、催化劑對反應速率的影響、除雜、氣體制備。非選擇題第27題試題情境是“實驗室通過水楊酸進行乙酰化制備阿司匹林的一種方法”，給出反應原理及反應物、生成物的相關(guān)數(shù)據(jù)。試題情境對學生而言有一定的陌生度，測試的任務有反應條件的判斷、儀器的識別與選用、物質(zhì)除雜與提純、產(chǎn)率的計算。

4.生產(chǎn)工藝情境

此類試題取材于真實的工業(yè)生產(chǎn)，根據(jù)考查內(nèi)容和能力需要，對物質(zhì)的實際工業(yè)合成流程進行簡化處理。試題以化學主干知識、化學實驗知識和化工生產(chǎn)知識為載體，測試學生的信息吸收能力、知識運用能力和化工實驗操作能力，對化學學科知識、化工技術(shù)知識進行重點考查。非選擇題第26題以高純硫酸錳制備工藝流程為情境，并給出相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍，結(jié)合試題情境考查學生對濾渣成分的判斷、陌生方程式和離子方程式的書寫、生產(chǎn)流程中試劑作用的判斷、化學平衡原理的應用、運用化合價規(guī)則計算等。

5.文獻報道情境

該類試題情境一般源于最新發(fā)表的權(quán)威文獻中的科技論文，因此保證了試題的前沿性、科學性和學術(shù)性。選考題第35題以采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作為原料制備磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）為情境，測試的任務是元素周期表和對角線原則、核外電子排布式的寫法、配位化合物的形成、熔沸點和分子晶體的判斷方法、電負性的判斷及雜化軌道的計算。選考題第36題以鈀催化Heck偶聯(lián)反應合成新型功能物質(zhì)——氧化白藜蘆醇合成路線為情境，測試有機物的命名、官能團名稱、有機反應類型、反應條件對產(chǎn)率的影響、分子式、同分異構(gòu)體的書寫、有機物合成的路線設(shè)計等。

通過分析整理發(fā)現(xiàn)，2019年全國新課標Ⅲ卷理綜化學試題主要從日常生活、科學技術(shù)、實驗探究、生產(chǎn)工藝、文獻報道等視角，選取素材創(chuàng)設(shè)真實情境。試題情境的選材緊密聯(lián)系學生的學習和生活實際，體現(xiàn)了科學、技術(shù)、社會和環(huán)境發(fā)展的成果。一方面，試題情境有啟發(fā)性、針對性、過程性和科學性，例如，前文提到的選擇題第10題的離子交換法凈化水的圖示具有很好的啟發(fā)性：圖中顯示水經(jīng)過陽離子交換樹脂后陽離子交換為H+，而H+與Ca2+、Mg2+所帶電荷不同，因此根據(jù)電荷守恒可知經(jīng)過陽離子交換樹脂后，水中陽離子總數(shù)增加，為選項的正確判斷提供了依據(jù)。另一方面，試題情境中也具備一定的陌生度，例如，如前面所說的第13、26、28、35、36題的情境對學生而言都有一定的陌生度，這樣的情境能增加試題的公平性和競爭性，能發(fā)展學生解決陌生問題的能力。

二、發(fā)揮試題情境在高考備考中的教學功能

高考試題所創(chuàng)設(shè)的情境真實、科學、規(guī)范、貼合學生理解水平，每一類試題情境對應一類試題。試題情境不僅是審題、答題、答案驗證的重要素材，還對高考備考有一定的啟發(fā)性。筆者從以下幾方面挖掘化學試題情境的教學功能，應用于復習備考中。

1.基于試題情境明確考試范疇

每一類試題情境都是基于考試目標而創(chuàng)設(shè)的，包含試題考核的知識范疇，是題設(shè)問題的背景，因此，備考中要引導學生學會從試題情境中明確考試的知識范疇，確定要調(diào)用、檢索的知識模塊，明確解題方向，正確解答題目。例如，近年來全國新課標高考試題中首道選擇題第7題均是化學與STSE（科學、技術(shù)、社會、環(huán)境）情境試題，即以化學與生活、生產(chǎn)、科研及傳統(tǒng)文化的聯(lián)系為情境的題目，與高考大綱“了解化學與生活、材料、能源、環(huán)境、生命、信息技術(shù)等的關(guān)系”的要求相吻合[2]。考核的知識范疇是：①新的科學技術(shù)、新發(fā)明、新創(chuàng)造;②化學史，尤其是與中國有關(guān)的化學史，如煉丹、釀造、中草藥等;③糖類、油脂、蛋白質(zhì)，煤、石油、天然氣，新能源、清潔能源;④綠色化學、環(huán)境保護;⑤天然纖維、合成纖維、橡膠塑料;⑥含硅材料、核心材料等。

2.基于試題情境構(gòu)建知識體系

基于試題情境能構(gòu)建知識體系，幫助學生形成整體化、結(jié)構(gòu)化的知識。例如，以科學技術(shù)為情境的試題一般是以某一反應或某一科研成果為核心的綜合試題，這類試題往往會涉及多個模塊的知識內(nèi)容。如基于某一反應的化學原理題涉及的知識模塊通常是化學反應與能量，化學反應速率與化學平衡，電化學基礎(chǔ)，水溶液中的離子平衡。非選擇題第28題以“將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學研究的熱點”為情境，該反應方程式為：4HCl（g）+O2（g）[FY（=][]2Cl2（g）+2H2O（g）。試題從化學平衡、化學反應與能量、電化學基礎(chǔ)三個知識模塊進行考核。筆者根據(jù)近年來科學技術(shù)情境試題的研究發(fā)現(xiàn)，此類試題多數(shù)都是對某一反應的反應原理的考核，可構(gòu)建如下知識體系（如圖1）。

由此可知，基于試題情境構(gòu)建知識體系，能將碎片化知識整體化、結(jié)構(gòu)化，在“整體觀”的指導下，從高中化學內(nèi)容整體結(jié)構(gòu)的視角來把握復習教學內(nèi)容。同時，基于試題情境也能構(gòu)建試題的結(jié)構(gòu)模型，結(jié)合題型練習構(gòu)建思維模型，提高學生解決問題的能力，提高復習效率。

3.基于試題情境獲取解題信息

接受、吸收、整合信息的能力是考試大綱中對考生能力的要求，試題情境中一定會直接給出或間接給出解答問題所需要的全部條件，能否理解情境材料、獲取所求問題相關(guān)信息、排除干擾信息，是解答問題的關(guān)鍵[3]。引導學生學會從試題情境中獲取信息，要了解試題情境的呈現(xiàn)方式。試題情境的呈現(xiàn)方式有文字描述、工藝流程圖、表格數(shù)據(jù)、化學原理圖像、實驗裝置、實物模型照片等，每一種呈現(xiàn)方式都蘊含著解題信息，每一道試題情境都好比一個數(shù)據(jù)庫，學生可以選擇性地從數(shù)據(jù)庫里獲取有用信息以解答問題。例如非選擇題第26題的試題情境呈現(xiàn)如下。

（1）高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制備，工藝如圖1所示。

（2）相關(guān)金屬離子[c0（Mn+）=0.1 mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如表1。

該題的試題情境以工藝流程圖、表格數(shù)據(jù)兩種形式呈現(xiàn)，工藝流程圖里所蘊含的信息有：①“溶浸”中反應主要是二氧化錳、硫化錳、硫酸的反應，生成物之一是S（設(shè)問中提示），SiO2不與硫酸反應，金屬元素則以金屬離子存在于溶液中。②MnO2是在“氧化”階段加入的，故其作用是氧化劑，將Fe2+氧化為Fe3+。③“除雜1”是除去Zn2+和Ni2+，加入Na2S，顯然是發(fā)生離子反應，形成難溶性硫化物ZnS和NiS。④“除雜2”是生成MgF2沉淀除去Mg2+。設(shè)問中“若溶液酸度過高，Mg2+沉淀不完全”，隱含信息是由于H++F-?HF，會造成MgF2?Mg2++2F-向右移動，這是一個化學平衡的問題。⑤HCO3-與Mn2+反應生成MnCO3，H+與CO32-反應生成CO2。從表格數(shù)據(jù)情境中獲得的解題信息是：當pH為4.7時，F(xiàn)e3+和Al3+沉淀完全。若學生能從這兩個情境中獲取這些信息，解答本題就是水到渠成了。誠然，試題信息并不完全只能從試題情境中獲取，設(shè)問中也會有隱含信息。學生要能從試題情境中準確找出解題信息，關(guān)鍵是讀懂試題情境、判斷考核方向、厘清設(shè)問類型，加強訓練，熟能生巧。

高考化學試題除了有考查考生必備知識和關(guān)鍵能力的基礎(chǔ)性題目，也會有依托復雜情境，考查學生綜合運用本學科知識技能解決問題的題目，還會有依托社會生活實踐和科學研究問題情境，考查學生創(chuàng)造性地運用本學科知識技能解決開放性問題的題目。化學學科核心素養(yǎng)的考核是基于真實試題情境的考核，只有在陌生情境中才能診斷學生解決實際問題的能力。因此，引導學生熟悉化學試題情境，學會從試題情境中獲取信息，是提高學生審題和解題能力的有效辦法。以化學試題情境指導備考，能明確考核的知識范疇、構(gòu)建結(jié)構(gòu)化知識體系，提高備考效率。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]劉孝元，廖傳珠，肖中榮.2019年高考化學復習備考研究（一）[J].中學化學教學參考，2019（1）：43-63.

[3]陳進前.關(guān)于試題情境的研究[J].化學教學，2017（1）：78-82.