促進化學學科觀念形成的試題研究反思*
——以2021年安徽省中考試題為例

李 楊

(合肥市第四十六中學 安徽合肥 230091)

學生在化學學習的過程中建立的正確價值觀念、適應社會發展的關鍵能力和應對社會變革必備的品格，就是化學學科核心素養。通過對學科核心素養、正確價值觀念、適應社會發展的關鍵能力、應對社會變革必備的品格和學生必備知識之間相互關系的認識，高考確定了關鍵能力和必備知識為學科素養評價的基礎支撐。從《教育部關于加強初中學業水平考試命題工作的意見》(教基〔2019〕15號)(以下簡稱《意見》)中對于命題的要求可以看出，中考命題在注重對必備的基礎知識和基本技能進行考查的同時，更注重引導教師在教學中更多地關注對學生思維過程的培養，培養學生分析問題和解決問題的能力，在分析和解決問題的過程中發展學生的創新意識。

隨著《意見》的發布和義務教育課程標準修訂工作的不斷進行，近幾年的安徽初中化學學業水平考試(以下簡稱中考)命題也更側重于對素養的考查。命題時，通過創設真實情境，引導學生用所學化學知識，解決與生產、生活密切相關的簡單化學問題已是一線教師和專家學者的共識。

學生在發現、分析、解決問題時所需要的知識和能力就是必備基礎知識和關鍵能力。其中必備知識既是解決問題的工具，又是關鍵能力評價的基礎。

為此，筆者以2021年安徽省化學中考命題為例，研究2021年安徽中考命題在化學學科觀念上的考查形式和內容，以期為中考命題改革和初中教育教學改革做出一些有益探索。

一、化學學科觀念的內涵和框架

(一)化學學科觀念的內涵

在初中化學課程標準中把有關課程內容里面包含的必備知識分為5個一級主題和19個單元二級主題。對于學科必備知識的認識，有學者認為包含化學語言與概念、物質結構與性質、物質轉化及應用、實驗原理與方法和反應變化與規律。有學者認為包含在發現問題、提出假設和解決方案時所需要的基本知識、技能、觀念和方法。2019年安徽省初中學業水平化學考試綱要中提出：“要以學科核心素養為導向命題，引導教師關注學生適應未來發展所需的如元素觀、微粒觀、分類觀、變化觀、學科價值觀等基本觀念的發展。”

課程標準中指出：化學是在原子、分子水平上研究物質的組成、結構、性質及其應用的一門基礎自然科學，其特征是研究物質和創造物質。綜合上述觀點，結合課程標準、命題專家、省教研員和一線教師的意見和研究需要，本文對初中化學學科觀念的定義為：從化學視角對物質世界的總體認識，是人類探索物質組成與構成、性質與用途、化學反應與規律所形成的基本觀念，是解釋物質及其變化的現象和解決實際問題的基礎。

(二)化學學科觀念的框架

展開對中考命題中學科觀念考查內容和形式的研究，有助于引導教師在教育教學上注重大概念教學、關注學科觀念運用能力提升、優化作業設計。有關化學學科觀念的建構，有專家認為，要關注學科觀念的認識價值和啟示意義，而不是過分強調細節與結論，避免將學科觀念降級為具體知識。

結合課程標準、人教版初中教材和前人的研究，本文從物質的組成、性質、變化這三個角度初步搭建化學必備知識的內涵框架，把初中化學中的必備學科觀念分為以下五點：物質是多樣的，可以分為不同的類型(分類觀)；物質是由元素和微粒構成的(元素觀、微粒觀)；化學變化伴隨能量轉化和新物質生成(能量觀、變化觀)；化學變化的本質是原子的重組并遵循質量守恒定律(微粒觀、守恒觀)；在一定條件下通過化學反應可以實現物質的轉化(實驗觀、化學價值觀)。

二、2021年安徽省化學中考命題關于化學學科觀念的考查分析

(一)學科觀念考查內容匯總研究方法

2021年安徽省化學中考命題的主要依據是課程標準。為了更好地了解學科觀念在2021年安徽省中考命題中的考查，本文結合課程標準里的5個一級主題、19個二級主題和化學學科觀念的內涵框架，先建構了一個對應關系表，見表1。將有關課程內容中的學習目標，按照相應的行為動詞由低到高分為A(知道、記住等)、B(認識、了解等)、C(理解、解釋、說明等)三級，再按照“1.認知”“2.技能”“3.體驗”三個水平的學習目標要求，結合相應的行為動詞，編碼為1A、1B、1C，2A、2B，3A、3B、3C八種認知要求。把課程內容與這八種認知要求對應后進行統計匯總，再與相應的化學學科觀念內涵聯系，完成如表1所示的關系圖。

表1 化學課程標準課程內容與化學學科觀念內涵對應關系

(二)學科觀念考查內容統計

在《意見》中指出要積極探索跨學科命題，結合學科特點，增加對探究性、開放性和綜合性問題的考查。參考課程標準和《意見》的要求，雖然2019年以后的安徽中考化學試題總分降低，但是考查的課程內容不變，題型基本不變，也有助于維護考試的公平性。把2021年的安徽化學中考試題結合表1對考查內容與對應的學科觀念內涵進行統計，匯總后請省教研員和多次參加中考命題的專家進行討論和修正，如表2所示。

表2 2021年化學中考試題對應主題認知要求及化學學科觀念內涵

結合以上表格分析，做出2021年中考考查認知編碼在各主題中所占比例的柱狀統計圖，如圖1所示。

圖1 2021年認知編碼考查比例

再統計出2021年化學學科觀念考查分布，如圖2所示。

圖2 2021年化學學科觀念考查分布

從圖1、圖2可以很清楚地看出，2021年安徽省的中考化學命題中對每道題目考查的認知編碼更豐富，在問題的設置中注重引導學生形成正確的價值觀念，更加注重對化學學科觀念的考查，題目命制均以真實情境為載體，體現了基礎性、創新性和探究性。符合《意見》提出的增多對探究性、開放性和綜合性問題的考查的要求，有助于引導教師在教學中注重對學科觀念的建構和對學生深度思維的培養。

三、研究反思

(一)合理組織課程，注重大概念教學

安徽中考對于知識的考查，從認知編碼部分可以看出集中在1B和1A部分，也就是大多屬于認知性學習目標的了解、記住部分，這與課程標準中對于紙筆測驗部分要求以基礎知識的理解和運用為主是相符合的。因此，教師在教學中要注重化學學科觀念的培養。就像布魯納所說的：學習的觀念越基本，對新問題的實用性就越廣。在教學中要以基本觀念為基礎，在反復學習中引導學生適應并掌握與這些基本觀念相適應的體系。對于在微粒水平上研究物質的化學學科來說，最基礎的知識就是學科觀念。教師作為課程的實施者和主導者，在教學中要強化學科觀念的教育，首先教師要轉變教學方式，明確學科觀念與學科知識的連接點，在此基礎上設計教學。

在有關學科觀念的考查上，除了重點考查學生的化學價值觀，更多集中在對元素觀和微粒觀的考查，教師在對于元素和微粒這部分教學進行設計時，可以把人教版九年級化學第三單元、第四單元這兩部分內容以大單元為單位進行整體規劃，以學科觀念為主線，按照學科大概念、學科觀念等層層遞進的方式，把化學基本觀念滲透在與之相對應的單元教學內容中，引導學生初步認識這些概念、知識和原理，如圖3所示。

圖3 以學科觀念為主線的單元教學設計

(二)精選素材，關注學科觀念運用能力提升

通過對2021年安徽中考試題的研究不難看出，安徽省的中考題型主要是選擇題和填空題，命題選材均基于真實情境，在真實情境中設置與學科觀念相匹配的問題，引導學生運用學科觀念解決問題，并在評價過程中關注學生學科觀念的建構層次。

命題對教學有導向作用，因此，教師在教學中要結合生活、生產實際，精選素材。素材的選擇要關聯學科內容，同時注重真實性、適用性和包容性。設計符合學生認知而又有一定開放性、探究性和綜合性的問題，引導學生利用學科觀念分析并解決問題，關注學生運用學科觀念解決問題的能力提升。在這個過程中復習舊知、建構新知并對學科觀念進行內化和提升，從宏觀、微觀再到符號，最終形成一種化學思維習慣，促進學生化學學科觀念的形成。教師也可以加入化學史的教育，一方面更符合學生的認知特點，另一方面也可以加強對學生的化學情感教育，激發學生熱愛化學的情感，幫助學生建構化學價值觀。

(三)優化作業設計，豐富課時作業形式

在關注學生學科觀念提升的同時，也要關注到“雙減”政策下，如何提質增效。教師要樹立優化作業設計的意識，精選與化學學科觀念有關的核心內容，合理設計作業，凸顯學科特征。在作業設計中注重基礎性、分層性，體現出化學與人文的融合、與化學史的融合、與多學科的融合等。同時要豐富課時作業的形式，密切聯系社會發展和學生已有生活經驗，設計實踐類作業、探究類作業和項目化作業，如碳中和與低碳生活、金屬的回收與利用等。引導學生利用化學學科觀念對某些社會問題做出積極的思考，培養學生發現問題、提出問題并用學科觀念解決問題的思維習慣，關注學生創新精神的發展與實踐應用能力的提升。