高中化學原創試題建構的實踐和思考

叢高

摘要：從“立意與情境”“試題與答案”“評卷與反思”等維度闡述原創題能有效地測試學生學科核心素養，展示立意、情境、設問等試題要素，提供命制原創題的一般思路，以幫助老師完成從經驗命題走向理性命題，最終走上科學命題的道路。關鍵詞：“教、學、評”;核心素養;模型認知;學科理解

文章編號：1008-0546（2021）05-0083-03中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.05.021

《普通高中化學課程標準（2017年版）》中明確提出“實施'教、學、評'一體化，有效開展化學日常學習評價”，結合學業水平考試命題原則——“以化學學科核心素養為測試宗旨”⑴，那么擺在我們面前有兩個現實的問題：如何在平常的教學中有效落實學生學科核心素養的培養？又如何在紙筆測試中有效測試學生學科核心素養？本文就第二個問題，以我縣本屆高三期初學情檢測（9月1-20）化學卷的第18題（化學反應原理綜合題）為例，談談高中化學老師通過原創試題測試學生學科核心素養的嘗試，以期拋磚引玉。

一、立意與情境

化學與STSE密不可分，科技的進步、社會的發展無不彰顯化學學科的價值，因此，原創題應當追求學科育人價值的命題立意。本題選取北大核心期刊《動力工程學報》《化工環保》等科研成果論文作為試題素材，讓學生感悟化學在“脫硫、脫硝”等環境領域的重要運用。之所以選擇協同脫硫脫硝作為情境，也是因為“脫硫、脫硝”是江蘇卷的熱詞，近十年來的考查情況見表1，可見重現率高達60%。

“以真實情境為測試載體”是原創試題的又一個命題原則。“學生素養體現在真實情境中解決實際問題的過程中，因此情境素材是素養考查的關鍵要素”⑵。該題以文獻真實的煙氣處理——“在鼓泡反應裝置中進行了 MgO為吸收區吸收劑、NaCIO2為氧化區吸收劑的脫硫脫硝實驗”⑶為背景，問題設置圍繞硫、氮和氯化合物的轉化、反應熱、氧化還原反應原理、化學反應條件的控制等，體現了化學學科知識的“基礎性、綜合性、應用性、創新性”，考查學生對陌生信息的獲取和加工能力，以及在復雜化學事實中運用化學基本原理分析、解決問題的能力，最大限度體現“情境”“問題”“知識”共同服務于核心素養的檢測。

作家毛姆（英）曾說過：“對于詩人和圣徒來說，只要每天在瀝青路面上辛勤澆水，總有一天會長出美麗的百合花來”。從這個意義上講，素材的收集、篩選、積累和整理等長期不懈的工作，對命題者而言至關重要。

二、試題與答案

試題18：（12分）煙氣的主要污染物為SO2和NO、（煙氣中90%以上的NO、以NO的形式存在）。一種基于吸收劑分區的同時脫硫脫硝的反應裝置如圖1所示。一段時間后，檢測儀I檢測到反應的主要產物是含硫化合物，檢測儀n檢測到反應的主要產物是含氮化合物。

（1）當觀察到反應器I中懸濁液變澄清時，反應的離子方程式為▲。MgO吸收劑幾乎不能脫硝的原因是▲。

（2）水吸收NOx的相關熱化學方程式如下：

（3）反應器II中能提高煙氣中NO、去除率的措施有▲（填字母）。

A.保持高速通入煙氣

B.保持反應器高溫

C.保持適宜的進氣深度

D.增加NaCIO2的濃度

（4）已知：HC1O2極不穩定，會分解產生C1O2和 CI2O其他條件相同，脫硝效率隨NaCIO2溶液初始pH （用稀鹽酸調節）的變化如圖2所示。

②pH過高，脫硝效率偏低;pH過低，NaCIO2會轉變為極不穩定的HCIO2分解，影響脫硝（或pH過低，會加劇對脫除系統設備的腐蝕等合理均可）。

三、評卷與反思

1.數據分析對命題的啟示

本次參加化學測試的學生為1072 A （其中約200多人為江蘇省教育廳出臺再選科目保障機制后從其他選科改選化學的），該題各小題得分情況參見表2， 其中A等級學生比例劃定為25%（2021屆江蘇省再選科目A等級學生比例劃定為15%）。

可見，全體學生的難度與2018.2019年第20題（化學反應原理綜合題）的難度相接近，且從A等級學生難度可以看出該題對于第一層的學生有較高的區分度，達到了鑒別功能（盡管我們平時測試的功能與咼考試題不同，更多承載的是診斷而不是區分）。但第（1）小題的第一空得分率太過偏低，說明該問題的設置不夠科學，從閱卷現場反饋的情況看，全縣只有近20人將該反應的離子方程式寫對，具體原因分析見下文，但從科學命題的要求來看，今后命題要力戒此類經驗式命題。

從圖3的正態曲線分布圖看，大多數學生得分在5?8之間，說明該題具有適中的難度。按照區分度計算公式：D=（P1-P2）/12（P1.P2分別為高分組、低分組的平均分），該題區分度達到0.62，與表2的分析結果基本一致。但特高分段（11?12分）人數較少，這和第（1）小題的離子方程式只有很少數學生答對有關，而低分數段（0?2分）人數較多呈現較高“長尾”狀，應該是和前文分析的200多個后選生有關，所以曲線整體呈現微負偏態。

2.閱卷反饋對原創題的訴求

（1）考查學科知識的同時，表現學科核心素養水平從學生答題的情況看，該題第（2）小題的得分率較高，說明學生對蓋斯定律掌握較好，同時也反映！11學生通過熱化學方程式的相關處理來解決反應焙變的計算的思維模型已具備，即有一定的“模型認知”素養。

從第⑴小題第一空常見錯誤來看，說明學生不清楚MgSO3、Mg（HSO3）2的溶解性。另外不排除對題干中“懸濁液變澄清”的“宏觀辨識”仍不具備從“微觀探析”來思考。

該題第（3）小題的得分率也較低，特別是很多學生誤選B，只簡單、片面地認為升高溫度加快反應速率，而忽視升高溫度對氣體溶解度的影響，說明在考慮影響反應速率和限度的因素——溫度時，還不能辯證、全盤考慮。如果配上原文獻中溫度對脫硝效率的影響坐標圖，再考查選擇適宜溫度的原因，相信絕大多數學生會從“正”“反”兩個角度來思考。考慮到后面第（4）小題中脫硝效率與NaCIO2溶液初始pH的關系考查的空間更大，也因為這兒“溫度”這個考點更隱蔽，結果部分學生中招。如果說起始年級階段的教學在于形成知識點、線、面，那么后期教學評價測試要逐步上升到整個知識網絡及其科學的認知方法。本題第（3）、（4）小題中有關反應條件控制的學科核心素養水平測試要求達到新課標學業質量水平中質量描述的4-2，即“變化觀念與平衡思想”的第4級。

（2）豐富信息呈現方式，理性調控試題難度

盡管題干反復進行信息提示：“吸收劑分區”“檢測儀I、II檢測到的產物分別為含硫化合物和含氮化合物”，但不少學生仍不能轉化為如下的理解：反應器 I主要吸收SO2、反應器n主要吸收NO、，表現在第⑴問的離子方程式書寫中還出現了含氮化合物。如果在離子方程式前加上“主要反應”可能正確率會好很多。這可能還和部分學生對“NO、”的性質記憶不清有關，又或存在如下認識誤區：和水的反應是完全反應且轉化率很高（排除一部分學生對文字信息“煙氣中90%以上的NO、以NO的形式存在”視而不見），這也是閱卷時與部分老師的交談中反饋的一個很重要的原因。再結合前期命題制卷過程中審題老師試做的反饋，此題難度較大，主要是試題信息的呈現方式處在試題難易影響因素的較高維度，試題旨在發揮一架望遠鏡之功效——眺望學習的潛能。

從“學科語言”的角度來說，應力求表達精準到位，無歧義且語感要好，便于學生對試卷語言文字的分析、理解、體會和吸收，這也正是部分命題專家把“純文字”表現形式作為影響試題難度因素——信息呈現方式（純文字、坐標圖、裝置圖和表格、流程圖）中的重要要素的原因⑷。這很可能是第（1）小題離子方程式得分率特低的另一個原因。

（3）深刻學科理解，發展學科能力

從“學科理解”的深刻性來看，之所以選擇“吸收劑分區吸收”，說明如果將煙氣通過MgO懸濁液和NaClO2的混合漿液效果并不理想，但這其中的原因還涉及到反應競爭的問題和NO，與氧化劑之間的反應存在較強的競爭關系），特別是在面對有些文獻素材涉及綜合熱力學化學和動力學化學才能解決的問題時，命題者要做到“有所為和有所不為”，本著以人為本的理念，既要尊重學生的現有認知水平，又要遵循學科知識的科學性和嚴謹性，并發揮教學導向功能——將學生知識背景尚不足以深入的問題應用于研究性學習的教學，為學生“開個窗口”，以給學生今后的學習留有發展空間。

盡管原創試題如何有效測試和反映學生學科核心素養水平的研究還僅僅是冰山一角，但這必將倒逼中學化學老師走出“刷題”應試的課堂教學，也必將催生更多以發展學生核心素養為宗旨的有效課堂教學變革，從而為學生的終身發展奠基。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018

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