秦蕾
淺析教育教學改革中北京高考化學試題的變化
秦蕾
(北京大學附屬中學北京100190)
通過對近6年北京高考化學試題的對比分析,發現2015年、2016年試題較往年的突出變化為關注文化認同和科技前沿,加強了化學核心思想方法、思維歷程和創新能力的考查力度,試題的呈現不但體現了教育教學改革的精神,而且滲透傳統文化和民族意識的培養、承載時代發展和科技成果的影響,外顯學科核心思想方法的表達、加強了學科思維歷程和創新能力的考查。
核心思想方法;學科思維歷程;學科創新能力
近年來教育教學改革的力度和步伐逐年增大,正悄然影響著每個人的生活。教育改革的戰略主題是堅持以人為本、堅持德育為先、堅持能力為重、堅持全面發展,作為一個國家的系統工程,這場變革將決定著整個民族的發展和未來。2016年教育改革將要實現突破的六大方向中明確提出中高考的改革方向:“考試越來越體現‘實’與‘活’”,這一方向的變化在2015年、2016年北京高考化學命題中已有所體現,試題突出了基礎知識和科學素養并重的新課程理念,彰顯靈活創新的特色,更加重視對學科核心素養、觀念和價值的考查。中高考改革在一定程度上是教育教學改革的航標,將引導教師發掘適宜學生素養培養和能力發展的教學內容,將促成學生改變原有的學習方式。下面通過例析2015年、2016年北京高考化學試題的變化,來看教育教學改革背景下化學教學的發展。
試題首次選用古代科技的應用原理為問題情境。
如2016年試題7.下列中草藥煎制步驟中,屬于過濾操作的是

A .冷水浸泡B .加熱煎制C .箅渣取液D .灌裝保存
試題首次選用中國學者的人名反應為應用信息。
如2015年試題26:“張-烯炔環異構化反應”被NameReactions收錄。該反應可高效構筑五元環狀化合物……
在科學史上,中國有許多重大發明,對世界做出重大貢獻的分別有:造紙、火藥、中藥學、煉銅、煉鐵、煉鋼、陶瓷、首次人工合成蛋白質等。教育的目的對于一個民族來說非常重要的是認同與傳承,試題能夠以此為著眼點,兼顧了歷史與現代科技中我國的突出貢獻,不但對于考生是激勵,對于教學更是起到了引導的作用。學生文化素養的提高,依靠的是民族精神的傳承與弘揚,該立意充分體現了傳統文化和民族意識的培養貫穿于化學學習過程的始終,因此教學中需要始終滲透傳統文化和民族意識的培養,才能真正做到化學教育是民族的教育。
以2015年北京高考化學整套試題為例,試題素材選用眾多緊扣時代科技發展的成果作為素材背景,如:
試題9.最新報道:科學家首次用X射線激光技術觀察到CO與O在催化劑表面形成化學鍵的過程……
試題10.合成導電高分子材料PPV的反應……
試題26.氫能是一種極具發展潛力的清潔能源。以太陽能為熱源,熱化學硫碘循環分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應過程如下圖所示……
試題27.研究CO2在海洋中的轉移和歸宿,是當今海洋科學研究的前沿領域……
試題均緊密結合基礎化學知識和基本原理的應用進行了多維度的考查,一方面幫助師生了解到即使最新科技前沿也并非遙不可及,引導化學教學關注科技發展,立足培養學生的科學素養;另一方面引導學生感受化學學習和研究的社會價值,激發學生探索未知的興趣。
很多教師會認為科技前沿離學生現有的認知太遠,試題的呈現很好地糾正了化學教學中存在的這種偏頗認識,很多事情不是有了希望才做,而是做了才有希望。學習的目的不光是習得,更有發展和創新。試題的考查表明,日常化學教學的過程可以承載時代發展和科技成果的影響,只要選好應用基本知識和基本原理的視角,這一學習過程就可以轉化為應用所學解讀未知的過程,讓化學教育可以站在一個比較高的起點上來喚醒學生對未來的渴望,這樣的化學教育才是發展的教育。
對化學思想方法的考查是檢測考生化學科學素養水平的重要手段。中學階段,化學思想方法的學習滲透在化學知識學習的過程中,比如物質變化是有條件的,物質結構決定性質,定性與定量、宏觀與微觀、量變與質變等,理解并運用化學思想方法來解決實際問題是學生形成化學學科特質關鍵能力的重要過程。
2015年北京的高考化學試題進一步外顯了學科核心思想方法的考查。
如試題27的(3)海水中溶解無機碳占海水總碳的95%以上,其準確測量是研究海洋碳循環的基礎。溶于海水的主要以4種無機碳形式存在,其中占95%。測量溶解無機碳,可采用如下方法:
①氣提、吸收CO2。用N2從酸化后的海水中吹出CO2并用堿液吸收(裝置示意圖如下)。將虛線框中的裝置補充完整并標出所用試劑。

對于該問的回答考生需要讀取出海水目前“未酸化”、海水酸化后才能用N2吹出CO2,即理解“酸化”的含義;需要聯系以往學習中實驗室制備CO2的實驗模型,根據該問題的具體情境進行遷移并選取出適合的實驗儀器,即分液漏斗;需要選擇適合的酸來進行酸化,以避免對后續裝置中吸收CO2進行定量測定的干擾,即只能選取非揮發性的硫酸來作為反應試劑,而不能選取揮發性的鹽酸和硝酸;需要聯系實際理解“吹出”的含義,轉化為解決該實際問題的進N2導管和出CO2導管,且進氣管必須插入液面以下,以保證N2與反應溶液充分接觸,達到吹出CO2的目的。
通過上述分析發現,該問的解析依次考查了“物質變化是有條件的”“模型與實驗”“定性與定量”等化學思想方法,將其以測量海洋碳循環中溶解的無機碳這一事實情境呈現,通過繪圖的方式外顯了考生思考實際問題時的化學學科素養水平和學科能力水平。這就對日常教學該向什么方向發展提出了具體的要求,以往應試教育中死記硬背、多做熟練的學習方法必然被摒棄,回歸學科本體,培養學生思考化學問題的學科視角和方法將成為教學的主導,旨在培養學生在褪去化學知識后還能否運用化學思維方式來思考問題,比如針對“水變油”類似的發明、“一針還你青春”之類的廣告,能夠保持科學的冷靜態度來加以抵制。這樣的教學是“科學”的教育,為學生具備終身的科學素養提供學習的載體和學習的方式。
1.思維歷程考查的力度明顯增加
近兩年北京高考化學試題針對思維歷程考查的力度明顯增加。如試題中多以簡答題的形式來考查學生的思維歷程。下面就近6年北京高考化學試題Ⅱ卷中簡答題的數量及分值分別進行統計,見表1。由數據不難看出,2011-2014年試題中簡答題的數量在3處左右,分值占Ⅱ卷總分的10%左右;2015年試題的簡答題數量高達8處,分值占Ⅱ卷總分的27.6%;2016年試題的簡答題數量增至12處,分值占Ⅱ卷總分近50%;明顯增加了對學生解決問題過程中學科思維歷程的考查力度,漲幅明顯,變化突出。

表1 2011-2016近6年北京高考Ⅱ卷中簡答題的數量及分值
2.思維歷程考查的容量明顯增強
近兩年北京高考化學試題針對思維歷程考查的容量明顯增強。如近6年北京高考化學試題中考查內容相近的簡答,思維容量也不盡相同,表2列出2014年、2015年化學試題中電化學簡答的題目以及思維容量的比較。

表2 2014年、2015年北京高考Ⅱ卷電化學簡答的題目以及思維容量比較
由上表分析可以看出,2015年跟2014年的電化學簡答試題相比較,明顯增強了對學生解決實際問題過程中學科思維歷程的考查容量,考生不但需要觀察模型獲取有效信息,還需要運用電離理論、電解原理以及反應原理解決實際問題,最后將分析問題的整個過程用正確的化學術語及文字做出表達,充分體現了對考生化學素養和思維水平的考查。
試題的呈現對于學習過程提出了更高的要求,既要知其然,更要知其所以然。目前教學中往往存在過于追求結論的現象,而忽視了問題解決的形成過程,而這一過程恰是學生思維能力培養的過程,只有教學中著力于思維過程的展開,發現解決問題過程中存在的障礙,才能培養學生的思維能力,因此,加強學科思維歷程的培養教育,實質就是能力發展的教育。

表3 2011年、2014年、2015年北京高考Ⅱ卷實驗探究試題結論形成比較
化學是一門以實驗為基礎的科學,實驗是學習化學的重要途徑和手段。近6年北京高考化學實驗探究試題中有4處是通過探究形成結論的,下面通過表3的對比來分析得出結論能力要求的異同。
通過三年結論形成的比較可以看出,北京高考化學探究試題對于結論形成的能力越來越高:2011年試題直接根據現象得出結論;2014年試題需要對現象和數據進行整合分析,實驗結論既有探究的目的,又有探究過程中新的發現;2015年試題的結論既基于學生所學,又高于學生所學,展現了對于學科創新精神的考查。
記得北大的嚴宣申教授每次跟中學教師交流指導的時候都會叮囑我們“在幫助學生關上一扇門的同時,一定要打開一扇窗”,也就是說學習沒有止境。在一定程度上探究學習可以說“沒有結論”,因為所有的探究都是源于發現、源于質疑,而這正是學生創新能力的培養和發展,做沒有止境的結論繼續探究的教育,就是做創新的教育。
綜上所述,近年北京高考化學試題的變化不但體現了教育教學改革的精神,而且對于中學化學的教學有積極的導向作用,試題的呈現對教育教學改革大背景下的學習和教學均產生了新的思考,今后的化學教育和教學將是民族的、發展的、科學的、能力的、創新的。
[1]范英.2016年北京卷考試說明[M].北京:開明出版社,2015:234-241
[2]范英.2015年高考北京卷理科試題分析[M].北京:開明出版社,2015:175-178
1008-0546(2016)11-0076-03
G632.41
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.025
*本文是“北京市中小學名師發展工程”項目研究成果。