湖北 龔韋韋 劉永暢
2019年教育部頒發(fā)了《中國高考評價(jià)體系》及其說明等指導(dǎo)性文件,通過解決“為什么考、考什么、怎么考”的考試根源性問題,給出了在高考領(lǐng)域“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”的答案。高考評價(jià)體系由“一核”“四層”“四翼”組成?!耙缓恕笔菍⑺刭|(zhì)教育中高考的核心功能進(jìn)行概括,闡明為什么考;“四層”是對高考中素質(zhì)教育目標(biāo)的提煉,明確考什么;“四翼”是素質(zhì)教育的評價(jià)維度在高考中的體現(xiàn),解決怎么考。高考評價(jià)體系的理念已在近年的高考內(nèi)容改革及命題當(dāng)中逐步體現(xiàn),為保持高考命題的穩(wěn)定性奠定了基礎(chǔ)。高考試題具有很強(qiáng)的導(dǎo)向性,教師改編試題時(shí)通常將其作為試題改編的參考模板。改編時(shí)既要遵循試題改編的基本方法,又要以《中國高考評價(jià)體系》為指導(dǎo),依托高考評價(jià)體系進(jìn)行試題改編,對改編者的學(xué)科水平是一種前所未有的新挑戰(zhàn)。筆者根據(jù)個(gè)人的命題經(jīng)驗(yàn),總結(jié)五大試題改編策略與廣大教師們分享。
作為一份化學(xué)試題,首先要有好的“立意”,即考查化學(xué)學(xué)科必備知識,明確基礎(chǔ)化學(xué)知識的地位。學(xué)生學(xué)習(xí)必備知識是在為掌握關(guān)鍵能力及培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)夯實(shí)基礎(chǔ),必備知識的考查內(nèi)容主要為“化學(xué)語言與概念”“反應(yīng)變化與規(guī)律”“物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”“實(shí)驗(yàn)原理與方法”。以往的高考強(qiáng)調(diào)的是基礎(chǔ)扎實(shí),新高考對必備知識的考查建立在新研究、新原理、新成果等試題情境基礎(chǔ)之上,減少了對靜態(tài)知識的單一考查,改編試題的重點(diǎn)在于知識點(diǎn)遷移。
【例1】“碳達(dá)峰”和“碳中和”發(fā)展目標(biāo)順應(yīng)我國可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求,有利于構(gòu)建綠色低碳可持續(xù)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,助推綠色生產(chǎn)方式和生活方式,實(shí)現(xiàn)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。下列做法不利于實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的是
( )
A.應(yīng)用太陽灶、生物質(zhì)利用、地?zé)岵膳冉K端清潔能源,減少天然氣不完全燃燒
B.發(fā)展工業(yè)領(lǐng)域中電制氫、甲烷、甲醇、氨、尿素等電制燃料與原料技術(shù)
C.綠色出行,推廣新能源汽車,不隨意掩埋廢舊電池
D.使用含磷洗滌劑后治理水污染時(shí),污水處理廠進(jìn)行曝氣及藥劑投放
【答案】D
【解析】污染治理過程本身也是耗能過程,能源消耗造成的影響甚至遠(yuǎn)超污染本身所造成的影響。實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)有利于推動(dòng)污染源頭治理,在降碳的同時(shí)減少污染物排放,進(jìn)而與環(huán)境質(zhì)量改善產(chǎn)生顯著的協(xié)同增效作用,故選D。
【改編亮點(diǎn)】同樣為考查化學(xué)與環(huán)境知識,此題立足“碳達(dá)峰、碳中和”這一新落點(diǎn),將題目內(nèi)容進(jìn)行改編,加入“碳達(dá)峰、碳中和”的介紹,選項(xiàng)中加入治理手段與目標(biāo)。通過化學(xué)與生產(chǎn)生活的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)新熱點(diǎn),考查學(xué)生的必備基礎(chǔ)知識及信息處理能力,提升學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。
高考中除了考查學(xué)生的必備知識,還要考查學(xué)生的關(guān)鍵能力。關(guān)鍵能力的考查主要針對“理解與辨析能力”“分析與推測能力”“歸納與論證能力”“探究與創(chuàng)新能力”??赏ㄟ^試題檢驗(yàn)學(xué)生在處理化學(xué)知識的能力上是否達(dá)到綜合性標(biāo)準(zhǔn),即學(xué)生是否具備觸類旁通、融會(huì)貫通的能力。教師在改編該部分試題時(shí),可改編題目的設(shè)問部分,轉(zhuǎn)換設(shè)問角度與方式,增強(qiáng)題目的融合度及綜合性,多維度考查同一概念及知識點(diǎn),在知識點(diǎn)不變的條件下,賦予試題新思維。
表1
( )
A.當(dāng)生成O2的平均速率為3.6×10-4mol·L-1·s-1時(shí),對應(yīng)600—1 200 s反應(yīng)區(qū)間
B.推測上表中的x為2 620
C.反應(yīng)2 220 s時(shí),體系中的NO2體積為4.79 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
D.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),v正(N2O5)=2v逆(O2)
【答案】D
【解析】600—1 200 s,N2O5的濃度變化量為0.3 mol·L-1,在此時(shí)間段內(nèi)O2的變化量為其一半,因此,生成O2的平均速率為0.15 mol·L-1÷600 s=2.5×10-4mol·L-1·s-1,A不正確;在1 720—2 220的時(shí)間段內(nèi)N2O5的濃度由0.48 mol·L-1變?yōu)?.33 mol·L-1。由此可得此時(shí)間段內(nèi)v(N2O5)=0.000 3 mol·L-1·s-1,若保持該速率不變,則N2O5的濃度由0.33 mol·L-1變?yōu)?.21 mol·L-1所需時(shí)間為400 s,但隨著濃度變小,速率變慢,故x>2 620,B錯(cuò)誤;標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO2以液態(tài)形式存在,無法用物質(zhì)的量求體積,C不正確;反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率,用不同物質(zhì)表示該反應(yīng)的速率時(shí),其數(shù)值之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,v正(N2O5)=2v逆(O2),D正確。
【改編亮點(diǎn)】此題的原型是2021年6月浙江省普通高校招生選考化學(xué)第20題,原題主要考查學(xué)生對化學(xué)平衡計(jì)算、可逆反應(yīng)相關(guān)知識的掌握狀況?!纠?】在題目內(nèi)容基本不變的情況下,轉(zhuǎn)換題目設(shè)問角度。A選項(xiàng)由原題中的已知時(shí)間求速率變?yōu)橐阎俾收覍?yīng)時(shí)間區(qū)間;B選項(xiàng)考查速率與濃度的關(guān)系;C選項(xiàng)設(shè)置陷阱,看似計(jì)量關(guān)系正確,但NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液態(tài)無法求算標(biāo)況下的體積;D選項(xiàng)從O2的角度判斷可逆反應(yīng)平衡狀態(tài)。改編后的題型,看似與原題相比改變不大,實(shí)則已更換思維角度,著重考查學(xué)生在關(guān)鍵能力部分的實(shí)際掌握情況。
考查必備知識、關(guān)鍵能力部分的試題盡管具有一定的綜合性,但實(shí)質(zhì)仍舊是對知識點(diǎn)進(jìn)行單一性、限制性的考查,為確保學(xué)生學(xué)以致用、真懂會(huì)用,試題更重要的是要考查核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”5個(gè)方面。教師在改編試題時(shí),可更換試題的表達(dá)方式,豐富試題的呈現(xiàn)形式,選取片段對試題進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)充,讓試題以煥然一新的面貌呈現(xiàn),充分考查學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。
【例3】二氧化碳的固定化是如今非常熱門的研究課題。固定CO2最直接的一種方式,就是將二氧化碳轉(zhuǎn)化為碳酸鹽。然而,碳酸鹽并不穩(wěn)定,它們隨時(shí)都可以重新釋放出二氧化碳,所以,這種方式算不上是很徹底的二氧化碳固定化。我國科學(xué)家從二氧化碳到淀粉人工合成研究取得原創(chuàng)性突破,讓二氧化碳變廢為寶,有望成為解決全球變暖新途徑。
(1)植物的光合作用,是將二氧化碳轉(zhuǎn)化成了各種含碳的有機(jī)物,“人工合成淀粉”是采用高效的化學(xué)催化劑將高濃度二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物,該過程中ΔH________0(填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)CO作為形成有機(jī)物的前驅(qū)體,可采用電化學(xué)方法通過金屬錫催化,在碳酸氫鹽的環(huán)境中由CO2轉(zhuǎn)化制得。則該電化學(xué)轉(zhuǎn)化的正極反應(yīng)方程式為:________________________。
【答案】(1)大于
(2)100.8
【解析】(1)光合作用是植物將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的過程,有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2是釋放能量的反應(yīng),則逆過程為吸收能量,由此推測ΔH大于0;
初始壓強(qiáng)xkPa
平衡分壓 5 kPa (x+5) kPa
則有Kp=pH2O×pCO2=529=5×(x+5),解得x=100.8 kPa
故要使平衡時(shí)體系的水蒸氣分壓小于5 kPa,CO2(g)的初始壓強(qiáng)應(yīng)大于100.8 kPa
【改編亮點(diǎn)】此題原型為2021年河北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試化學(xué)試題第16題,此題改編用高考真題作為知識區(qū)考查主體,將題目素材進(jìn)行變換,加入化學(xué)領(lǐng)域最新科學(xué)研究“人工合成淀粉技術(shù)”,結(jié)合最熱門的社會(huì)話題“全球變暖”,從中選取高中已學(xué)知識進(jìn)行設(shè)問,豐富原有的題目形式,擴(kuò)充考查內(nèi)容。此題通過改編充分體現(xiàn)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的學(xué)科素養(yǎng)??疾閷W(xué)生合理運(yùn)用科學(xué)思維方式,有效整合化學(xué)學(xué)科必備知識,運(yùn)用化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力,認(rèn)識問題、分析問題并解決問題的綜合水平。
【例4】氧化石墨烯具有穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在能源、材料等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。清華大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì)在氧化石墨烯傳統(tǒng)制備方法上進(jìn)行改進(jìn),首次開發(fā)了一種對氧化石墨烯合成和凈化系統(tǒng)收集的廢水進(jìn)行后處理的原型方法,去除原料中NaNO3,消除了NO2(N2O4)有毒氣體的析出,并簡化了廢水的處理。其制備裝置如圖1所示,制備方法如下:
圖1
Ⅰ.將濃H2SO4、石墨粉末在c中混合,置于冰水浴中,劇烈攪拌下,分批緩慢加入KMnO4粉末,塞好瓶口。
Ⅱ.轉(zhuǎn)至油浴中,40℃攪拌0.5 h,緩慢滴加一定量的蒸餾水。升溫至95℃并保持15 min。
Ⅲ.轉(zhuǎn)移至大燒杯中,靜置冷卻至室溫。加入大量蒸餾水,而后滴加H2O2至懸濁液由紫色變?yōu)橥咙S色。
Ⅳ.離心分離,稀鹽酸洗滌沉淀。
Ⅴ.空氣中干燥,稀釋后透析膜透析凈化。
Ⅵ.收集制備時(shí)產(chǎn)生的廢水,對廢水進(jìn)行處理
回答下列問題:
(1)裝置圖中,儀器b的名稱是________。
今天的這三張照片只是我的故事。但是,改革開放40年,宏大的敘事拆開來看,誰又能說這不是每一個(gè)中國人的故事呢?改革開放取得的巨大成就,正是每一個(gè)中國人奮斗的疊加。那些令我們感動(dòng)落淚、深受感觸的普通人普通事,又怎會(huì)沒有我們自然資源人的影子?
(2)步驟Ⅲ中,H2O2的作用是(以離子方程式表示)。
(3)步驟Ⅴ可用pH試紙檢測來判斷Cl-是否洗凈,其理由是________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)廢水中Mn2+的含量可用Na2S2O8滴定的方式進(jìn)行檢測,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為溶液由無色變?yōu)樽仙D硨?shí)驗(yàn)小組收集了20.00 mL廢水樣品,用cmol·L-1標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O8溶液滴定,共消耗標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O8溶液10.00 mL,則廢水樣品中Mn2+的濃度為________。
【答案】(1)球形冷凝管
(3)H+與Cl-電離平衡,洗出液接近中性時(shí),可認(rèn)為Cl-洗凈
(4)0.2amol·L-1
【改編亮點(diǎn)】此題原型為2021年全國乙卷第27題。原題選用的是國外傳統(tǒng)的氧化石墨烯制備方法Hummers法,筆者改編試題時(shí)為了增強(qiáng)化學(xué)核心價(jià)值,將試題背景更換為我國清華大學(xué)的首創(chuàng)研究——改進(jìn)的氧化石墨烯制備方法,該方法不僅為國人原創(chuàng),立于傳統(tǒng)方法之上,且消除了環(huán)境污染、建立了廢水處理觀點(diǎn)并實(shí)施。筆者借助此研究背景改編高考題,增加了氧化還原的簡單計(jì)算,體現(xiàn)的核心價(jià)值與化學(xué)學(xué)科創(chuàng)新性為此題改編的點(diǎn)睛之處,并強(qiáng)調(diào)了“樹立可持續(xù)發(fā)展意識”“滲透綠色化學(xué)概念”“弘揚(yáng)愛國主義”等核心素養(yǎng)。
《中國高考評價(jià)體系》中指出,不論是“四層”還是“四翼”,最終都遵照“知識為基、能力為重、素養(yǎng)導(dǎo)向、價(jià)值引領(lǐng)”歸為其內(nèi)在的“一核”——立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)。立德樹人具有統(tǒng)領(lǐng)作用,決定高考的價(jià)值取向,是高考發(fā)展的導(dǎo)向,也是高考的根本任務(wù)。服務(wù)選才具有功能作用,引導(dǎo)教學(xué)是高考在基礎(chǔ)教育中的實(shí)現(xiàn),二者作為實(shí)現(xiàn)立德樹人的兩個(gè)基本手段各有側(cè)重,相輔相成。