例說高考對化學學科核心素養的考查特點

蔣小鋼

（廈門外國語學校，福建 廈門 361026）

例說高考對化學學科核心素養的考查特點

蔣小鋼

（廈門外國語學校，福建 廈門 361026）

培養學生的核心素養，是高中新一輪課程改革的終極目標。高考作為目前評價中學生學科素養最重要的方式，必然要承載起考查學生學科核心素養的功能，高考的命題立意和考查要求，也必然對中學教學具有重要的導向和評價作用。文章通過對典型高考試題的分析，從命題立意的層面，就高考對學生化學學科核心素養的考查特點做了一些研析和探討。

高考；命題研究；核心素養；例題分析

培養學生的化學學科核心素養，是新一輪高中化學課程改革確定的最終教育目標，也是培養學生適應飛速發展的未來社會的潛在能力的需要。由于高考是目前檢測中學教學目標達成最重要的評價方式和手段，因此，高考必然要承載對學生核心素養的考查功能。那么，高考是如何通過試題的精心設計來考查學生的化學學科核心素養的呢？

一、核心素養的內涵是高考化學命題的內隱特質

核心素養是中學生適應終身發展所需的關鍵能力和必備品格，是中學教育追求的終極目標。化學學科核心素養是學生對化學知識與技能、過程與方法、學科思想方法與情感，經過反復的科學抽象和實踐做出的深刻理解，是學生深層次的化學思維活動和獨特的內心化學體驗的結果，是學生在接受中學化學教育后積淀而成的一種內在品質。培養中學生的化學學科核心素養需要關注三個問題：一是科學界定高中化學學科核心素養的具體內容；二是探索培養學生化學學科核心素養的方法、策略和途徑；三是評價學生化學學科核心素養的方法和手段。

中學化學學科核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理和模型認知、實驗探究與創新意識和科學精神與社會責任”等內容，主要涵蓋了以下4個維度的要求：（1）化學基本觀念。對核心化學知識形成正確表征，對化學基本觀念形成具有廣泛的遷移價值。（2）化學過程。具有進行科學探究的基本學科思維能力和操作技能、初步領悟化學學科的認識論特征（學科本質）。（3）化學在生活中的應用。有效處理和解決日常生活中與化學相關的信息和問題、理性認識化學與社會文化的關系、以及對化學科學的態度。（4）具有終身、持續探討與化學相關問題的興趣和意愿、支持化學研究，在環境、能源等問題上表現出責任感。［1］

高考作為目前評價中學教學質量和學生化學學科素養的重要工具和手段，理應肩負起評價學生核心素養的責任，成為評價學生化學學科核心素養的重要組成部分。高考命題的指導思想是既要有利于選拔具有學習潛能和創新精神的學生，又要有利于推進中學化學新課程的改革，體現高中新課程改革的基本理念。目前高考命題遵循的主要原則是：以能力測試為主導，關注學生的發展潛能。高考對學生化學學習能力的要求主要包括：接受、吸收、整合化學信息的能力，分析和解決化學問題的能力和化學實驗與探究的能力。［2］高考命題堅持理論聯系實際，關注學生的可持續發展，既考查學生化學基礎知識、基本技能，更注重考查學生的化學學科能力、學科思想和方法的應用；更注重考查學生化學基本觀念的形成和應用，考查學生的實踐能力和創新意識。命題關注化學知識在生產、生活、科技中的應用，關注化學與技術、經濟、社會的聯系，全面檢測考生的化學科學素養。

由此不難看出，化學學科核心素養的內涵是高考命題的內隱特質。高考化學的命題立意和考查要求，完全涵蓋了化學學科核心素養四個維度的主要內容。試題以具體化學知識為載體，重點考查學生的化學學科思想、學科方法和學科思維特征等化學學科核心素養的主要內涵。

（1）宏觀辨識與微觀探析。宏觀辨識與微觀探析是高中化學學科核心素養的重要內容構成，它體現了化學不同于其他自然科學最具特征的觀察視角和思維方式。中學化學幾乎所有板塊知識的學習都隱含著這種思維特點，所有板塊的知識內容都能成為高考考查學生此項素養的素材。如基本概念中“化學變化與物理變化、純凈物與混合物、電解質與非電解質”等；化學用語與常用計量中“化學式、質量守恒定律、物質的量、摩爾、離子方程式”等；基本理論中“核外電子排布規律、化學鍵理論、化學反應速率與化學平衡理論、電解質溶液理論、氧化還原理論”等；元素化學中“物質間發生化學反應的規律”；化學實驗中“宏觀操作及現象（或數據）的微觀解析”等。考查學生“宏觀辨識與微觀探析”的化學素養，就是要讓學生通過相關化學知識的學習，自覺養成宏觀與微觀相聯系、透過現象看本質的思維方式，形成“物質結構決定物質性質”的化學思想。

（2）變化觀念與平衡思想。變化觀念與平衡思想是化學科學獨有的學科素養，它體現了化學科學的核心內容，在化學科學的思想方法和基本觀念中占據重要的地位。變化觀念與平衡思想闡釋了辯證法中“內因與外因、量變與質變”的關系。一個化學反應能否發生、反應進行的方向及進行的限度，都是由參加反應的各種物質的結構和性質決定的。平衡思想還闡釋了變化與靜止的辯證關系，物質變化在一定條件下可以達到相對靜止的狀態。高考對此項素養的考查主要表現為：①能從內因和外因、量變與質變等方面全面地分析物質的化學變化，預測物質的化學性質；②能對化學變化從不同的視角進行分類研究，揭示各類變化的特征和規律，關注化學變化中的能量轉化；③能用對立統一、聯系發展和動態平衡的觀點考察、分析可逆反應的規律。

（3）證據推理和模型認知。證據推理和模型認知則是許多自然科學共同具有的思想方法。由于化學主要是建立在實驗基礎上的自然科學，因而，注重證據，培養學生的證據意識和邏輯推理能力，成為化學科學最基本的素養。證據推理要求學生首先能夠及時發現所要解決的問題，然后根據問題與結論之間的關系列出所需的證據種類，進而尋找、收集證據，并應用證據進行縝密的分析、推理得出結論。高考對化學科學的證據推理思想方法的考查如圖1所示。

圖1 高考對化學科學的“證據推理”思想方法的考查

高考對證據推理素養的考查很常見且全面。如選擇題，推斷元素或物質的性質、氧化劑、還原劑的強弱、原電池、電解池的電極性質、電極反應等；填空題，元素化學綜合題中未知氧化還原反應的推斷、化學反應原理綜合題中化學平衡狀態的定性判斷、化學平衡狀態的數據和圖像特征的定量分析等；實驗綜合題中實驗現象分析、實驗結論的推斷、根據信息設計實驗探究等。

模型認知也是化學科學中運用非常廣泛的一種思想方法。一是因為化學中的許多理論知識，如原子結構理論、化學反應速率和化學平衡理論、價鍵理論、電解質溶液理論等，都源自于在化學實驗的基礎上最終形成的理論模型。因此，需要培養學生能依據物質及其變化的信息建構起相應知識模型的能力，建立能夠解決復雜化學問題的思維框架的能力。二是要求學生能運用多種模型來描述和解釋化學現象，預測物質及其變化的可能結果。比如，應用原電池和電解池構造工作模型，分析它們工作時可能發生的電極反應和總反應；應用原子結構模型分析、解釋原子結構與元素性質的關系；應用共價鍵模型分析共價分子的穩定性和分子的空間構型；應用原子核外電子排布的構造模型和元素周期律模型分析、解釋元素的電負性、電離能的變化規律。因此，模型認知也是高考中常常涉及的重要思想方法。

二、高考對化學學科核心素養的考查特點示例及分析

2009年福建高考第11題，雖然為多年前的一道高考老題，但以氧化還原反應知識為載體，以一個跨學科的物理量——電流強度為宏觀變量，要求學生從宏觀深入到微觀的層面去判斷可逆反應的化學平衡狀態，破除了學生的思維定勢，出色地考查了學生有關原電池的構造和工作原理、氧化還原反應的實質及化學平衡狀態的知識和技能。同時，深入考查了學生“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知”的化學學科核心素養，考查角度新穎、別致，構思精巧。

試題考查了學生宏觀辨識與微觀探析的素養。首先，要求學生能從宏觀的視角分析、判斷原電池的構成條件，即把一個常溫下能夠自發的氧化還原反應放出的能量轉化為電能。再通過題目提供的信息，經分析推理建立起原電池的具體構造模型；其次，要求學生能夠從宏觀深入到微觀的視角分析、探析原電池的工作原理模型，即判斷正負極、電子得失、電子流向、溶液中離子移動等，依據題目信息推理出發生的電極反應情形。

試題考查了學生變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知的素養。要求學生能從宏觀深入到微觀的視角，搭建起化學平衡狀態的具體認知模型。學生必須掌握：①一定條件下的可逆反應最終都將建立化學平衡狀態。化學平衡狀態的宏觀表現為“隨著化學反應的進行，一種或幾種不斷變化著的物理量最終到達不變的狀態（“變量不變”）即為化學平衡狀態”。②能夠表征可逆反應的化學平衡狀態的宏觀物理量有多種，如質量、濃度、密度、壓強、溫度、能量、電流強度等等。③化學平衡狀態的微觀本質是“單位時間內某種反應物微粒的消耗濃度與生成濃度相等”。由化學變化與平衡的這些思想，進而推廣遷移到一個可逆的氧化還原反應，達到化學平衡狀態時其宏觀特征可以是，據其設計成的原電池外電路所接的電流表讀數為零，即閉合電路不再產生穩定的持續電流。其微觀本質是反應達到平衡后，氧化劑和還原劑沒有“凈消耗”，即氧化劑和還原劑之間沒有電子的“凈轉移”，也就沒有穩定的電流產生了。

再如，2011年北京高考化學第27題，也是一道經典好題。試題選擇的素材非常好，以SO2的制備和性質探究實驗為載體，既考查了學生化學實驗的基本素養，又深層次地考查了學生宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、實驗探究與創新意識等化學學科核心素養，是高質量考查學生化學學科核心素養的難得的好題。

試題考查了學生實驗基礎知識與技能。試題涉及氣體制備、洗氣、除雜、物質鑒定、實驗方案、評價、實驗現象描述、實驗結論表述等實驗基礎知識。在過程與方法方面，強調實驗探究是本題最明顯的特征。本題對科學探究的考查環節完整、能力點全面、能力要求層次高。既有一般科學研究方法和能力的考查，又有科學探究能力的考查，其中對逆向思維能力的考查較多。試題要求學生能夠從宏觀現象中找尋微觀依據，并以此進行分析推理，得出實驗結論。

試題以實驗探究為問題核心，綜合考查了學生宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、實驗探究與創新意識幾方面的化學素養。要求學生能夠自覺運用已學知識或題目所給的信息，對試題中設計的新問題進行分析和探究；要求學生對試題中給出的問題解決方案的科學性和可行性進行評價；要求學生能夠根據題意完成新的實驗方案的設計（如第4小題）。本題學生對題干中呈現的實驗現象的理解難度較大，易產生“反應原理很熟悉、實驗現象很意外”的認知沖突。試題考查了學生提出假設（對“白霧”成分的假設）、實驗方案設計、信息處理、解釋與推論等能力，還考查了比較、歸納的科學研究方法和系統分析的化學思維方式。這些涉及化學學習能力、學科思維方法和學科思想的考查，其本質都是對學生化學學科核心素養直接且深入的考查，沒有扎實的化學學科素養，學生很難較好地解答這些問題。

通過上例可以發現，高考實驗綜合題對實驗探究與創新意識化學素養的考查，主要體現在對實驗方案的設計與評價及實驗原理的探究。要求學生能“發現和提出有探究價值的化學問題，能依據探究目的設計并優化實驗方案”，從而考查學生綜合分析問題的能力。試題把定性和定量實驗相結合，考查了學生分析推理和處理信息的能力。如何考查學生的創新思維能力與品質？受紙筆測試的限制，最有效的途徑是對已有實驗方案的科學性、可行性和最佳性進行評價，或根據需要解決的化學實際問題設計新的實驗方案。這種試題對學生思維的開放性、多樣性和縝密性要求較高，有利于考查學生的綜合實驗素養。同時，以考查實驗探究和創新意識為抓手，通過問題設計綜合考查學生的化學學科其他的核心素養。

三、結語

化學學科核心素養是高中化學教學的終極目標。因此，無論是評價教師的教學質量，還是評價學生的學習狀況，高考都必須擔負起對學生核心素養考查的責任和義務。高考對化學學科核心素養的考查必然將超越對基本知識和基本技能的追求，重點考查學生的化學思維能力和思維習慣，特別是考查學生的創新思維和創新能力。

當然，高考對化學學科核心素養中科學精神與社會責任的考查還略顯不足，尤其是在社會責任的教育方面。科學是把雙刃劍。化學及其技術成果在造福人類的同時本身也會對人類造成危害；使用不當或是濫用甚至惡意使用化學及其技術，必然會給人類帶來不幸甚至災難。對化學這兩方面的不利影響，應當引導學生采取客觀、辯證的態度去分析、對待，從青少年起培養他們對國家、民族甚至人類的偉大責任，學好、用好化學科學。

［1］劉前樹.試論化學學科核心素養的結構［J］.化學教育，2016（21）.

［2］中華人民共和國教育部考試中心.2016年普通高等學校招生全國統一考試大綱（理科·課程標準實驗版）［M］.北京：高等教育出版社，2016.

（責任編輯：張賢金）