化學學科核心素養下的電化學高考命題探究及應考策略

◇ 山東 代尚船

化學學科核心素養是學生通過化學學科學習而逐步形成的正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力,是化學學科最具學科本質的素養.化學學科核心素養的五個維度在高考中體現得“淋漓盡致”,所以研究高考中體現的核心素養無論是對于推進高考改革,還是研究高考考向、精準備考等都具有很重要的意義.電化學是高考中的重要考點,體現著化學學科核心素養的深層含義.

1 核心素養下電化學考查的特點和趨勢

1.1 在“變化”中展現化學核心素養內容觀

每年的高考題在多個方面發生著變化,縱觀近幾年考題“形式”方面的變化就可以看出其冰山一角,近幾年高考電池裝置圖的變化見表1.

表1

通過以上不同年份高考題可以看出電池裝置圖由平面簡圖向立體圖變化,透過形式可以看到：1)高考考查學生認知能力的要求在逐步提高,由常見的簡圖到透明的立體圖直至不透明的立體圖,對學生提出了更高要求,體現了“證據推理與模型認知”觀點；2)使原電池、電解池理論由微觀的電子、離子等逐步過渡到生產、生活中的實際模型,體現了“宏觀辨識與微觀探析”內涵.

1.2 在“創新”中體現化學核心素養本質觀

“科學探究與創新意識”是高考考查的重要切入點.“創新”是高考永恒的主題,每年高考無論是考查形式、內容,還是其他方面無不體現“新”的特點.這些高考題非常注重對學生探究思維活動的考查,同時在考查能力方面不斷創新.多年來北京市高考試題在科學探究與創新意識方面形式新穎,具有鮮明特色.

表2

下列對實驗現象的解釋或推測不合理的是( ).

A.a、d處：2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH

B.b處：2Cl－－2e－＝Cl2↑

C.c處發生了反應：Fe－2e－＝Fe2＋

D.根據實驗1的原理,實驗2中m 處能析出銅

這道題表面看是形式內容的創新,實質是考查化學核心素養的創新,面對新穎題目,學生往往不知所措.

1.3 在“能源環保”中凸顯化學核心素養價值觀

表3

如表3所示,近幾年防治污染、環境保護、能源、健康等成為整個社會關注的突出問題,要加大力度推進生態文明建設、解決生態環境問題,堅決打好污染防治攻堅戰,推動我國生態文明建設邁上新臺階.當前各級政府都把環保問題作為頭等大事來抓,因此有毒、有害物質的處理,物質的除雜等問題也自然成為高考的熱點問題.這正體現了化學學科素養中“科學態度與社會責任”這一維度.化學的學習目的就是服務于社會,造福于人民,這些題目設置的根本目的就是讓教師在教學中培養學生學習化學的科學精神,讓學生逐步學會勇擔社會責任,利用所學的科學知識來解決社會中存在的相關問題.

2 核心素養下的復習應考策略

2.1 以不變思維應對考試變化

高考無論怎么考,怎么變化,其基本原理不變,如電極反應式、電子和電流流向、氧化還原反應等基本原理不變,所以掌握好基本知識和基本技能是高三復習的首要任務.如前面提到的2016年北京市高考試卷12題,此題要求學生必須有深厚的學科基礎,從原來的不變到現在的變化進行相似思維探究：由實驗1中的一根鐵絲和實驗2中的兩個銅球進行深入思考,可以聯想到電解池的串聯,把實驗1想象成串聯的2個電解池,把實驗2想象成串聯的3個電解池,結合基本原理,這時許多問題便可以迎刃而解.根據實驗1中現象“b處變紅,局部褪色”,說明是溶液中的OH－和Cl－同時放電,故選項B說法錯誤.此類題目要求學生頭腦靈活,不拘泥于課本,根據題干提供的實驗現象得出結論,更貼近于生產生活實際.

2.2 以差異思想突破“創新”禁錮

1)強化“新”題的專項訓練,在練習中要注重習題表現形式力求變化多樣,盡可能把信息轉化為圖、表,逐步培養學生的綜合分析能力、思維探究能力,打破常規思路,在“新”字形式上求突破；2)在復習中讓學生注意讀題,新型題目中常有些“特殊”信息,引導學生注意一些實驗或文字表達的微妙變化,這是讀懂高考題的關鍵點,如2017年全國卷Ⅰ第11題的文字表述為：高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極”,這一句話說明陽極性質穩定,與原有知識中活性電極作陽極時電極先反應有所不同；3)聯想本題與以往知識和題目有哪些不同之處進行差異思維探究,找出不同的關鍵詞語,然后進行分析,難點就逐漸突破了.

下列說法不正確的是( ).

A.對比②③,可以判定Zn保護了Fe

B.對比①②,K3[Fe(CN)6]可能將Fe氧化

C.驗證Zn保護Fe時不能用①的方法

D.將Zn換成Cu,用①的方法可判斷Fe比Cu活潑

按以往知識推測鋅作負極,不會在鐵表面生成藍色沉淀,但此題不同之處是滴入了K3[Fe(CN)6]溶液,且現象為在鐵表面生成藍色沉淀,說明鐵電極直接和K3[Fe(CN)6]發生了氧化還原反應,Fe被氧化生成Fe2＋,正確答案為D.所以創新題的背后往往隱藏著一些不同和細微變化,這時一定要仔細讀題,深入探究,不可粗心大意.

2.3 以環保理念強化化學科素養的核心價值

化學學科核心素養價值是應用服務的社會價值.因此應該做到：1)教師要時刻關注前沿科技,尤其是能源、環保、健康等熱點問題,選擇有用背景知識提供給學生；2)要注重能源、環保與電化學知識的緊密銜接：①由化石燃料向清潔能源轉化是社會發展的大勢所趨,所以新型電池層出不窮,學生既要掌握好電化學基本知識,又要同時關注當今社會科技發展成果；②一些有毒有害物質或雜質等可以設計成原電池或電解池除去,并且生成有用物質,變廢為寶；3)強化與能源環保健康等相關知識的習題訓練.

在設計試題和練習時,要注意將化學核心素養和生產實際、高考改革、學生基本能力培養等多維度相結合,緊跟時代步伐,將新形勢下的高考備考、高考改革不斷向前推進.