高考山東卷化學試題情境創設的統計與研究

趙雪

摘要：以山東省實施分省命題九年來的高考化學試題作為研究對象，對山東省高考化學試題情境的選材來源、價值功能進行了系統的分析和研究，并對如何優化試題情境的創設提出了建議，期望能對今后高考化學試題的命制提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：新課程改革；高考；化學試題；情境創設

文章編號：1005–6629（2016）8–0082–05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

《普通高中化學課程標準（實驗）》在“評價建議”中指出：“紙筆測驗應注意選擇具有真實情境的綜合性、開放性的問題，而不宜孤立地對基礎知識和基本技能進行測試。[1]”基于這一要求，近年來的高考化學試題越來越重視對試題情境的選擇與設計，通過將所要考查的能力要求、方法要素及知識內容與試題情境巧妙融合，從而實現對問題解決、信息獲取及科學探究等能力領域的深度考查。鑒于情境設計在實現高考化學試題能力考查功能方面的重要作用，為使情境化試題的考查價值得到更大的彰顯，有必要對以往高考化學試題的情境創設進行系統的梳理與分析。本文以山東省實施分省命題九年來的高考化學試題作為研究對象，系統研究了山東省高考化學試題情境的選材來源、試題情境的考查功能，并對優化試題情境創設提出了一些建議，期望本文的研究結果能夠對今后高考化學試題的命制提供一定的參考和借鑒。

1 研究意義

高考是以能力測試為主導的選拔性考試，它強調對考生能力素質的全面考查。而能力素質不僅指外顯的知識與技能，更重要的是考生在試題情境的理解過程中表現出的認知結構，即考生頭腦中的知識結構、知識遷移和問題解答的觀念與方法[2]。化學是一門與社會生活聯系非常密切的自然學科，化學試題應有目的地創設真實的情境，讓考生在情境中分析、解決問題。情境化的試題不僅可以滿足高考以能力考查為立意的試題要求，更表現出多方面的價值優勢，例如：①發揮高考試題的教育功能。通過為試題創設合理的問題情境，可以給考生提供一個較為完整的問題系統，考生解題的過程成為一個如何面對未知世界的教育過程，通過情境化的試題，潛移默化地滲透對考生科學價值觀的教育，幫助他們領悟科學精神和人文精神，真正提高科學素養。②實現高考試題原創化，體現公平性。通過創設一些原創性強、角度新穎的試題情境，讓所有考生可以站在同一起跑線上，為考生搭建公平競爭的試題平臺。③發揮高考試題的導向功能。通過在高考試題中設置合理的問題情境，淡化對知識記憶以及解題技巧的考查，重點考查考生綜合運用所學知識、技能和方法分析和解決問題的能力，從而引領基礎教育真正跳出題海，進而重視對學生思維能力和自學能力的培養。

正是由于情境化設計在提升高考化學試題考查價值上所體現出的獨特優勢，關于試題情境創設的相關研究一直以來都受到化學教育工作者的密切關注。1996年，冬鏡寰就提出了“創設試題情境是高考化學試題從基礎型向基礎-能力型轉變的需要”的觀點，指出對高考化學試題進行情境化設計的必要性[3]；王后雄則對高考化學試題選材的依據進行了闡述[4]；而趙宇、曾兵芳等人則分別就全國高考化學試題在情境創設上的特點進行過分析與研究[5，6]。我們注意到，上述研究大多是就高考試題情境創設的原則要求或是某年度高考試題情境創設的特點進行的定性討論，目前尚缺乏對高考化學試題情境創設的系統性量化研究。

山東省作為最早實施新課程高考的省份之一，自主命制高考化學試題迄今為止已經九年，九年間山東卷化學試題命題愈發成熟，并形成了較為鮮明的試題風格。因此，通過對山東省高考化學試題的情境創設進行系統的定量研究，分析試題情境的來源及考查價值，探討試題情境創設的優點與不足，將為高考化學試題的命制提供有價值的思考，從而實現高考化學試題的考查功能。

2 研究方法

2.1 試題情境的分析模式

以三年試題為一組，將2007～2015年山東高考化學試題分為了三組，并對其進行全樣本統計（主觀題以小題為單位進行統計）。結果表明，在2007～2009年63道試題中，設置了情境的試題有48道；2010～2012年63道試題中，設置了情境的試題有50道；2013～2015年59道試題中，設置了情境的試題有54道。由此可見，山東省高考化學試題始終非常強調對試題情境的創設，且重視程度逐年提高，這也反映了高考命題者對于重視試題情境化設計這一命題理念的認可。為對這些試題的情境創設進行深入的系統研究，從試題情境的選材來源和考查功能的價值層級兩個角度入手，構建了高考化學試題情境分析框架。

2.1.1 試題情境素材的選材來源

結合王后雄和龔偉等對化學試題素材選取來源的分類標準[7，8]，將高考化學試題情境素材的選取來源分為四類：

（1）社會與生活。化學是一門與社會、生活緊密相連的自然學科，像生活中的化學現象、化工生產中的實例、化學在科技前沿領域的應用以及化學學科發展歷程中的一些事件都可以作為試題情境的素材來源。2008年山東化學卷29題以“北京奧運會火炬燃料”為試題情境，2010年山東化學卷28題圍繞“硫-碘循環分解水制氫”設計等，這些試題的情境都體現了化學與社會、生活的密切聯系。

（2）學科知識。化學學科有著特殊的學科結構，“化學反應”、“物質結構”、“電解質溶液”等均屬于化學學科的基礎理論，也是高中學生應當掌握的理論知識，高考試題可利用這些學生已經掌握的學科知識作為切入點進行考查。例1是2011年山東化學卷的14題，該題正是利用考生掌握的“電解質溶液”的有關知識，圍繞弱酸稀釋這一過程創設了問題情境。

例1 室溫下向10mL pH=3的醋酸溶液中加水稀釋后，下列說法正確的是

A.溶液中導電粒子的數目減少

（3）化學實驗。化學是一門以實驗為基礎的自然學科，它是人們在實踐中發現問題、研究問題進而解決問題的過程中建立起來的，化學實驗在化學學科中的地位至關重要。因此我們常常可以看到從化學實驗的視角出發來創設問題情境的高考試題。像2015年山東卷的31題就是圍繞間接酸堿滴定法測定Ba2+濃度的化學實驗創設了試題的情境。

（4）化學模型及數據圖表。在近些年的高考試題中，我們常常可以發現一些化合物的分子模型、理想化的反應模型或是記錄數據的圖形表格等，利用這些化學模型及數據圖表來創設問題情境，在考查考生由模型圖表獲取信息能力的同時，實現對考生學科能力的深入考查。例2是2013年山東化學卷的10題，該題正是利用莽草酸的分子結構來創設問題情境，實現了對有機化學基礎知識的考查。

例2 莽草酸可用于合成藥物達菲，其結構簡式如圖，下列關于莽草酸的說法正確的是

2.1.2 試題情境考查功能的價值層級

如前文所述，情境化試題已經成為高考化學試題的主流。不同試題情境所發揮考查功能的價值存在一定的差異，具體可分為三個層級：

A層級——試題情境與考查內容無直接關系，考生只需識別考查問題即可，試題情境更多是作為閱讀性材料出現。

B層級——考查的內容與試題情境互相融合，考生需從試題情境中獲取關鍵信息并將其運用在問題解決過程中。

C層級——考查考生的自學能力，考生需將情境信息進行內化，與已有知識進行重組并加以理解運用。

例3 研究NO2、SO2、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。NO2可用水吸收，相應的化學反應方程式為 。

例3以人們普遍關心的環境污染問題為試題情境引出考查問題，但試題考查內容與試題情境相關性不大，情境材料可有可無，僅僅是作為一段閱讀材料出現，這類試題我們將其歸為A層級。

例4考查內容為電化學原理及電極反應方程式的書寫，試題創設了利用離子液體作電解液在鋼制品上鍍鋁這一考生相對陌生的試題情境，考生必須抓住“電鍍過程中不產生其他離子且有機陽離子不參與電極反應”的試題信息，結合已有的電化學原理相關知識才能夠正確書寫電極反應式。這類試題將考查內容與問題情境相互融合，對考生分析問題、解決問題提出了較高要求，更有利于考查考生對化學知識的理解與運用，這類試題可歸為B層級。

例5 一定溫度下，某貯氫合金（M）的貯氫過程如圖所示，縱軸為平衡時氫氣的壓強（P），橫軸表示固相中氫原子與金屬原子的個數比（H/M）。在OA段，氫溶解于M中形成固溶體MHx，隨著氫氣壓強的增大，H/M逐漸增大；在AB段，MHx與氫氣發生氫化反應生成氫化物MHy，氫化反應方程式為：

在B點，氫化反應結束，進一步增大氫氣壓強，H/M幾乎不變。η表示單位質量貯氫合金在氫化反應階段的最大吸氫量占其總吸氫量的比例，則溫度為T1、T2時，η（T1） η（T2）（填“>”“=”或“<”）。當反應（Ⅰ）處于圖中a點時，保持溫度不變，向恒容體系中通入少量氫氣，達平衡后反應（Ⅰ）可能處于圖中的 點（填“b”“c”或“d”）。

例5考查化學反應原理中化學平衡的有關知識，試題圍繞貯氫合金（M）的貯氫過程創設問題情境，利用圖表及文字描述等方式提供了諸如貯氫過程中的化學變化、貯氫效率η等考生比較陌生的信息，考生需將這些信息加以內化并與已有知識融會貫通才能夠解決問題，試題對考生獲取、加工、整合與運用信息的能力要求較高，考查的價值層級可歸為C層級。

2.2 利用二維框架對試題情境進行分析的實例說明

利用前述的分析模式對試題情境進行分析，我們就可以將試題情境在二維框架中進行定位，并加以標記。仍以前面的案例為例，例1的情境素材源于“學科知識”，考查功能的價值層級為“B層級”，因此我們將其類型標記為“學科知識-B”；例2的情境素材源于“化學模型”，考查功能的價值層級為“B”，我們可將其類型標記為“化學模型及數據圖表-B”。利用這樣的方法，我們可以對每道試題的情境進行標記，如例3的試題情境類型為“社會與生活-A”，例4為“社會與生活-B”等等。

2.3 山東高考化學試題情境設計的統計結果

利用上述的二維框架分析模式，我們將九年間山東卷所有的情境化試題的情境進行了分類統計，統計結果如表2所示。

3 結果與討論

為了更加直觀地說明問題，對表2中的數據進行了進一步的討論。仍以三年的試題作為一個試題組，希望通過對比不同試題組在情境選材和考查功能價值層級兩個維度上的差異，以定量的方式來說明山東化學試題在上述兩個維度上的變化情況，并明確試題情境創設的優點與不足，從而對試題情境創設提出優化建議。

3.1 情境化試題素材選取來源的統計分析

對比三組試題（見圖1），可以看到，圍繞化學實驗創設問題情境的試題比例基本上保持在25%左右，這一較高的比例反映出高考命題者對化學實驗的重視程度，也是化學實驗在化學科學中的重要性的相應體現。

從社會與生活出發來創設情境的試題九年間一直保持在較高的比例，特別在13～15年間更是達到了32%。這些試題通過模擬、再現生產生活的實際場景或是科學研究的過程及發現，起到了引導考生把所學的知識和實際生活廣泛聯系起來從而樹立其學以致用意識的作用，也體現了化學與生產生活實際相聯系的新課程理念。

圍繞化學模型或是數據圖表來創設問題情境的試題比例則呈現出穩步上升的情況，這類試題具有信息鮮活、內容豐富的顯著特點，對考生信息識別、加工、運用的能力提出了較高的要求，因此也越來越受到高考命題者的青睞。

基于考生已有學科知識來創設情境的試題比例則有所下降，由07～09年的33%和10～12年的32%降到了13～15年的24%，這表明高考命題者在創設試題情境時盡量避免使用考生熟悉或是平時復習中經常遇到的素材來設計問題，而是通過求新求變來創設一些原創性強、角度新穎的試題情境，這樣做也可以防止試題考查功能退化為對簡單記憶的考查。

綜上所述，山東高考化學試題在情境素材的選擇上表現出增強新穎度和呈現方式多樣化兩個特點。這些變化對于有效考查考生在新情境下獲取信息和解決問題的能力是非常有益的，也體現出了新課程重視學生能力培養的理念和要求。當然，命題者在選擇試題情境素材時應保持足夠的謹慎：在提高情境新穎度的同時，應考慮到考生的實際情況，在其認知發展特點之上適當地增加情境陌生度；在將呈現方式多樣化的同時，也要考慮到理綜考試題量大、時間緊的特點，避免試題中信息量過大現象的發生。

3.2 情境化試題考查功能價值層級的統計分析

對歷年來山東高考化學情境化試題的考查價值層級進行了分類統計（見圖2），可以看到，屬于A層級的試題比例盡管呈現了下降的趨勢，但在13～15年仍達到接近30%的比例，該層級試題比例過高必然導致情境化試題考查價值的弱化；屬于C層級的試題比例則一直在10%左右，對于一部分認知水平較高的考生區分度不足。在今后的命題工作中，有必要減少A層級的試題比例，并適當提高C層級的試題比例，從而使情境化試題的功能價值得到最大化體現。

4 結論與啟示

通過對九年來山東高考化學試題的情境設計進行分析與研究，我們認為高考命題者對于情境化試題在考查功能上的價值優勢有了足夠的認識，并且也越來越重視對試題情境的優化設計。命題者一方面不斷追求情境的新穎性，以考查考生在陌生情境下解決實際問題的能力；另一方面則力求試題情境呈現方式更加多元化，從而實現對考生信息素養的深度考查。盡管山東卷化學試題在情境設計上有許多值得稱道的地方，但我們也看到有些試題在情境設計方面仍存在著一些不足，需要命題者在今后工作中加以重視。

4.1 情境設計的合理性

如前文所述，某些試題還存在利用社會熱點“穿衣戴帽”的現象，情境更像是一種試題的包裝，問題情境與考查內容及能力目標并沒有真正融合，這樣的試題情境非但不會提高試題考查的功能價值，反而會增加考生的閱讀負擔。因此命題者應重視考查內容與試題情境的融合，保證情境設計的合理性。

4.2 情境設計的真實性

高考化學試題常常圍繞生產生活中的實例來創設情境，需要強調的是試題情境的設計必須符合生產生活的實際情況，要避免閉門造車的現象。以化工生產中的除雜工序為例，工業生產一定要考慮成本問題，因此只要能確保產品的純度要求，在盡可能降低成本的同時并沒有對是否引入某些新的雜質提出原則性要求，這一點并不符合高中化學“不能引入新雜質”的除雜原則。此類情況需要命題者予以足夠的重視，既不能違背生產實際也要貼近高中化學的教學實際。

4.3 情境設計的適應性

高考命題者應努力創設新穎的試題情境，但新穎并不等于新奇，試題的情境不應超出考生已有的知識經驗或是考生實際的生活閱歷，否則就將導致命題者設計目標與考生實際應答行為目標間的偏離，進而導致試題測量效度和分數信度的降低。毋庸諱言，目前確實存在某些試題情境超出考生的認知水平或生活經驗的現象，試題往往需要提供冗長的附加信息引導考生作答，在考試時間非常緊張的情況下，這種情況必然導致對試題信度、效度的損害，必須引起試題命制者的關注。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003：34～36.

[2]吳新建，張賢金等.試題情境“新”“特”背景材料的認知要求控制[J].化學教育，2015，（9）：42～45.

[3]冬鏡寰.高考化學試題的情境與設問[J].中國考試，1996，（2）：76～80.

[4]王后雄.試論高考化學試題的選材[J].化學教學，2004，（2）：64～68.

[5]趙宇.不變的知識點變化的情景——評2007年高考理綜（全國卷Ⅰ）化學試題命題的特點[J].化學教學，2007，（10）：54～56.

[6]曾兵芳，鄭燕等.2011年新課程高考化學試題的特點與思考[J].教育測量與評價（理論版），2011，（11）：45～50.

[7]王后雄.新課程下高考化學試題內容選材及能力結構要素分析[J].教育科學研究，2007，（8）：10～12.

[8]龔偉，王瑋等.中考化學試題情境創設的系統研究[J].化學教育，2013，（5）：49～55.