教材原型在高考命題中的映射透析

鐘輝生 何寧東 嚴康華

摘要：近年來教材的地位及價值在實際教學中不斷被弱化。通過對高考試題的研究，探尋到了相當多的高考試題能夠在教材中找到原型，梳理出教材原型在高考命題中的三種映射方式：直接型、換元型、深化型。提出在復習教學中應正視教材，回歸教材，尊重教材，反思教材，用好教材，充分發掘教材在復習課中的基礎性、啟發性和前瞻性作用。

關鍵詞：教材原型；高考研究；命題分析；高中化學；映射透析

文章編號：1005–6629（2016）8–0078–05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

近年來高考化學命題側重于考查考生“學習潛能和創新精神”，除測試考生進一步學習的必需知識、技能、方法外，還需全面測試考生的化學科學素養。試題以能力立意為主，強化主干知識和科學素養，突出“接受、吸收、整合”化學信息的能力。

目前高三復習教學現狀是重教輔輕教材，甚至異化為只見教輔不見教材。這種勢態若繼續演化下去，必將本末倒置。難道我們的高考真的脫離了教材嗎？抑或是教師為追求試題的新穎性而人為地忽視了教材。殊不知，絕大多數高考試題以教材為基礎，有的源于教材，有的高于教材。筆者通過研究近幾年高考化學試題（以新課標I卷必做題為例），發現有相當多高考試題完全可以在教材（以人教版為例）上找到原型。因此，舍棄教材而推崇教輔的復習既增加學生負擔，又迷失高考方向，得不償失。

1 教材原型映射分析

貼近教材、貼近生活、貼近時代歷來是高考命題的考量。近年來，源于教材命題的比重逐漸加大。不少高考試題以教材知識為切入點，強化雙基，突出綜合，考查能力。這就涉及到教材原型與高考試題的映射關系。

教材中的基本技能、化學常識等內容不適宜二次創作，若在高考試題中有所體現，必然構成直接映射關系。直接映射型判斷方法是教材上的知識原封不動嵌入考題中。高考試題對化學反應與能量、化學反應與速率、水溶液中的離子平衡、電化學、實驗探究、有機合成與推斷等基本原理和方法以能力考查為主，因此它們一般以換元形式或深化形式映射到高考試題中。換元型判斷方法是將教材上承載知識的載體進行等量替換，即類比遷移。深化型則不局限于對教材原型的舉一反三，而是將零散知識系統化，淺層知識深刻化，表象問題本質化等。其判斷方法是對教材上承載知識的載體進行增量變換，在一定程度上對教材原型進行深挖。

2 教材原型映射例析

2.1 教材原型直接映射型例析

教材原型直接映射型指的是將教材上的內容不加修飾地直接呈現在考題中。呈現形式有圖片、文字、表格等。有的內容出現在題干中，有的內容出現在問題中。此類試題主要考查考生對教材內容的復述、再現和辨認能力。

例1 （2013年，26題節選）醇脫水是合成烯烴的常用方法，實驗室合成環己烯實驗裝置見圖1。

（1）裝置b的名稱是 ；

（2）加入碎瓷片的作用是 。

透析：《化學1》第7頁有“圖1-4實驗室制取蒸餾水的裝置”，《有機化學基礎》第17頁有“圖1-8蒸餾（工業乙醇蒸餾）裝置”，2013年高考26題裝置圖與上述圖1-8完全吻合。

2012年理綜試卷中首次將無機實驗換成有機實驗，當年很多教師和考生對合成溴苯的反應裝置圖（見圖2）感到很陌生，甚至懷疑三頸燒瓶為超綱內容。其實該裝置直接取材于《有機化學基礎》第64頁“圖3-22有機合成反應的一種裝置”。

例2 （2015年，10題節選）下列實驗中，對應的現象以及結論都正確且兩者具有因果關系的是（ ）

透析：《化學1》第48頁科學探究的內容為鋁箔在酒精燈上加熱的現象，配有實驗圖（圖3-6加熱鋁箔），附上了實驗現象及解釋。原文為“兩塊鋁箔都熔化，且失去了光澤，但熔化的鋁并不滴落，好像一層膜兜著。……構成薄膜的Al2O3的熔點（2050℃）高于Al的熔點（660℃），包在鋁的外面，所以熔化了的液態鋁不會滴落”。

2014年第8題的A選項把“用熱的純堿溶液洗去油污解釋成Na2CO3可直接與油污反應”。《化學反應原理》第57頁有這樣一段描述：“用純堿溶液清洗油污時，加熱可以增強其去污力的原因，在于升溫可以促進碳酸鈉的水解，使溶液中c（OH-）增大。”

2.2 教材原型換元映射型例析

在維持基本原理不變的前提下，將教材上熟知的內容替換成陌生內容，或將教材上的甲對象用乙對象替換，此類映射試題稱為教材原型換元型。換元型試題的內容雖然與教材原型并不相同，但可直接由教材獲得啟示。只要考生對教材中的基本知識、基本技能、基本方法了然于胸，便可順利解答。教材原型換元型試題主要考查考生輸出原理解答新情景問題的能力和知識遷移能力。

例3 （2015年，28題節選）碘及其化合物在合成殺菌劑、藥物等方面具有廣泛用途。回答下列問題：

（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后濃縮，再向濃縮液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，該反應的還原產物為 。

（2）已知反應2HI（g）=H2（g）+I2（g）的ΔH=+11 kJ·mol-1，1mol H2（g）、1mol I2（g）分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1mol HI（g）分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為

kJ。

透析：《化學2》第91頁實驗4-2為用實驗方法證明海帶中確實存在碘元素。教材選擇H2O2來氧化I-。原文為“提示：海帶燃燒后的灰燼中碘元素以I-形式存在，H2O2可以將I-氧化成碘單質”。MnO2是中學階段常見的氧化劑之一，實驗室制氯氣便是用它來氧化氯離子。用MnO2代替H2O2氧化I-豈不是與實驗室制氯氣有異曲同工之妙？

《化學反應原理》第2頁用詳實的文字分析了1mol H2與1mol Cl2化合成2mol HCl如何釋放出862kJ的能量，并配上“圖1-1 H2（g）+Cl2（g）= 2HCl（g）反應能量變化示意圖”，映射到高考則將HCl的化合換元成HI的分解。

2015年26題“（3）設計實驗證明：①草酸的酸性比碳酸的強”，其原型為《化學2》第75頁的科學探究：“1.用食醋浸泡水垢（主要成分CaCO3）的暖瓶或水壺，可以清除其中的水垢。這是利用了醋酸的什么性質？通過這個事實你能比較出醋酸與碳酸的酸性強弱嗎？2.設計一個比較醋酸與碳酸酸性強弱的實驗，以驗證你上面所得出的結論”。用草酸替換醋酸便成了高考試題。

2.3 教材原型深化映射型例析

有些高考試題雖源于教材，但卻高于教材。其創作方式莫過于對教材內容進行一定程度的拓展延伸。如定性問題定量化，結論問題過程化，宏觀問題微觀化，簡潔問題細節化，理想問題實際化等。甚至在試題中植入新信息，要求考生準確地“提取實質性內容并經與已有知識塊整合重組為新知識”。此類映射題叫作教材原型深化型。考題雖然涉及教材相應內容，但是考試側重于能力層面，要求有所提高。其主要測試考生思維的敏捷性和靈活性。而信息類深化型試題更是突破了學習方式的局限[1]，使得命題和解題成為新的學習方式的延續[2]。其最能考查考生“接受、吸收、整合化學信息的能力”，測試他們的學習潛能。

透析：《化學反應原理》第64頁實驗3-4所探究的是沉淀間的轉化。原文為“向盛有10滴0.1 mol/L AgNO3溶液的試管中滴加0.1 mol/L NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1 mol/L KI溶液，觀察、記錄現象；……”，實驗3-4定性探究了Cl-、I-與AgNO3的反應及AgCl向AgI的轉化原理，而高考試題將教材上定性實驗深化為定量計算。

例5 （2014年，9題）已知分解1mol H2O2放出熱量98kJ。在含有少量I-的溶液中，H2O2分解的機理為：

H2O2+I-→H2O+IO- 慢

H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快

下列有關該反應的說法正確的是（ ）

A.反應速率與I-濃度有關

B. IO-也是該反應的催化劑

C.反應活化能等于98 kJ·mol-1

D. ν（H2O2）=ν（H2O）=ν（O2）

透析：《化學2》第48頁實驗2-5探究的是2～3mL約5% H2O2溶液在1～2滴1 mol/L FeCl3溶液催化作用下，分別在熱水（40℃）、常溫、冷水（5℃）中反應速率的快慢。實驗2-6探究的是2～3mL約5%H2O2溶液分別在少量MnO2粉末、1～2滴1 mol/L FeCl3溶液及不加催化劑作用下冒出氣泡的速率。實驗2-6證明了可選用不同的催化劑來加快雙氧水的分解。《化學反應原理》第22頁實驗2-4用文字和圖片的形式呈現了MnO2作催化劑加快雙氧水分解的事實，并從微觀角度闡釋了催化劑加快反應速率的原理。《化學反應原理》第23頁科學探究1則以表格和文字形式呈現了1mL 0.1 mol/L FeCl3和CuSO4溶液對2mL 5% H2O2溶液的催化效果。

2014年高考第9題則提供了雙氧水以I-為催化劑的具體分解機理信息，將催化劑對反應的影響過程化、細節化。“快、慢”兩字成了解題的關鍵。平時教學中，教師僅是告知學生催化劑因降低了反應所需活化能，從而加快反應速率。而對于催化過程究竟如何則不甚清楚，更不用說催化過程中，慢的反應一步決定了宏觀反應整體速率。這種創新考法堪稱“催化劑過程分析題”，能較好地考查考生的應變能力和創新能力。

以上反應機理的“能量-反應過程”見圖4，該圖真實地體現了催化劑在反應過程中如何降低反應所需的活化能，清晰地表達了反應過程中微觀構成情況，明確了各步反應的快慢程度等。

3 啟示與建議

高考試題是命題組專家在教材、考試大綱和新課程理念架構下匠心獨運的智慧結晶。試題具有較高的信度、效度、必要的區分度和適當的難度。挖掘高考命題背后的邏輯，對促進一線教師的教學大有裨益。

3.1 夯實剛性要點，體現教材的基礎性

教材剛性知識主要包括物質的性質、分類、用途及彼此間的相互作用、實驗操作規范、儀器名稱和使用、實驗現象、物質鑒別、化學史、化學在生活生產中的應用等。化學剛性知識體現著教材的基礎性，是化學觀念、原理、方法的載體。它們是直接映射型考題的原型。對于此類知識的復習，教師需深入分析教材內容，把握教材要點。有針對性地將它們整合分類，選擇相適應的教學方法，引導學生有序識記，辨別是非，厘清界限。

像儀器操作和使用類知識，采用課堂演示加實驗視頻教學策略可極大地提高復習效率。教師演示可讓學生重溫教學儀器之美，以強化儀器的名稱和操作規范。實驗視頻則將儀器的使用納入到具體的實驗中，讓學生既記住了經典實驗的操作規范，又領悟了儀器的“真實”功用。

3.2 變換知識載體，體現教材的啟發性

教材上承載化學原理、規律、技能、方法的引題、例題、習題、插圖等通常是高考命題的換元對象。因此在平時的教學中，教師要注意加深學生對以上內容的理解，既不能簡單地復述知識，也不能就題論題。最好是在吃透教材內容的基礎上，再以教材上的內容作為源點，通過變換問題，變換情景，整合拓展，遷移應用等手段挖掘它們應有的價值[3]，體現教材的啟發性。

3.3 縱深解讀文本，體現教材的前瞻性

教材上的實驗、工業生產流程、有機合成工藝等內容具有很大彈性和可塑性，往往成為高考深化型考題的素材。教師應注重深化教材內容的遷移和聯系，強化知識的廣度和深度。在復習過程中應努力將教材的前瞻性凸顯出來。

2009年高考27題為組裝一套完整的實驗裝置進行濃硫酸與木炭反應并依次檢驗二氧化碳、二氧化硫和水蒸氣三種產物。該題的素材源于《化學1》第101頁圖4-31，教材僅是以圖片的形式展現了蔗糖脫水的全過程。2013年高考26題環己醇脫水合成環己烯與《有機化學基礎》第51頁實驗3-1乙醇的消去反應實驗有異曲同工之妙。其實大多數高考實驗題是以教材實驗素材為依托，整合多個實驗，創設新情景，注重實驗過程，加強實驗探究性[4]。因此復習時，對教材實驗進行二次開發顯得尤為重要。

《化學2》第75頁的實驗3-4為生成乙酸乙酯的實驗。在復習時，我們可以采取“究一究”，“換一換”，“改一改”，“拓一拓”等方式將其前瞻性價值提煉出來。“究一究”，選擇如何提高原料利用率和產物收集率等問題進行深究。“換一換”，選擇更高效的產物生成裝置、收集裝置及除雜試劑等問題進行變換。“改一改”，考慮將定性實驗改成定量實驗——計算產率或轉化率等。“拓一拓”，則可延伸到產物的后續分離提純等。如此，我們便完成了對教材實驗3-4由表及里、由點到面、由粗略到精細、由定性到定量、由結果到過程、由局部到整體的深化復習。當學生解答像2014年高考26題（制備乙酸異戊酯實驗題）之類的試題時不就顯得得心應手了嗎？

“穩、變、新”是高考永恒的主題[5]。通過對高考試題的研判，我們發現有不少高考試題能在教材中找到原型，這啟示我們在平時的教學中尤其是高三復習中不能以教輔資料為本。要正視教材，回歸教材，尊重教材，反思教材，用好教材，把握好教材的內涵和外延，充分發揮教材在復習課中的價值，提高復習的針對性和有效性，這才是我們應該秉承的態度。

參考文獻：

[1]鐘輝生，姜建文，謝名軍.高考命題視角的突破與創新——從近三年高考全國新課標Ⅰ卷化學反應原理大題談起[J].中學化學教學參考，2015，（11）：57～59.

[2]張秀球，胡秋嵐，彭紹琴，陳義旺.命題與解題均是新的學習方式的延續——2014年高考理科綜合能力測試化學卷（全國課標理綜乙卷）分析報告[J].中學化學教學參考，2014，（8）：60～64.

[3]吳方持.芻議化學復習教學中應用教材習題策略[J].化學教學，2010，（5）：66～70.

[4]季紅娟，劉成坤.實驗教學中挖掘教材潛在價值的方法[J].中學化學教學參考，2006，（10）：46～47.

[5]劉孝元. 2013年全國新課標理綜卷Ⅰ化學試題“穩”“變”“新”[J].中學化學教學參考，2013，（7）：54～55.