指向“四層”評價視角的高考試題研究和教學思考
——以2018-2022年全國化學I卷“物質結構”試題為例

高建偉 王 越

（蚌埠第二中學 安徽 蚌埠 233000）

一、問題背景

選擇性必修2《物質結構與性質》模塊是新高考背景下化學必考內(nèi)容，一直以來該模塊都是高中化學教學的難點，學生理解起來相對困難。該模塊從“原子結構與性質”“分子結構與性質”“晶體結構與性質”三個維度系統(tǒng)闡述了微粒結構、微粒間作用力以及由微粒構成的晶體結構和物質性質的關系，揭示了“結構決定性質、性質反映結構”的學科特質，發(fā)展了學生化學學科核心素養(yǎng)，詮釋了化學變化的實質，對其他模塊的學習有著重要的理論指導作用。為有效開展該模塊教學，筆者通過高考的“四層”評價體系視角，分析2018年-2022年全國化學I卷第35題的命題特點，思考高中化學物質結構模塊的教學策略，落實學生的化學學科核心素養(yǎng)。

二、“四層”內(nèi)涵

1.核心價值

核心價值在“四層”的首要位置，對學科素養(yǎng)、關鍵能力、必備知識有引領作用，體現(xiàn)在要求學生堅定理想信念、厚植愛國情懷、提升品德修養(yǎng)等方面。［1］近五年高考物質結構試題的命題載體和命題情境（如表1）都緊密聯(lián)系著生產(chǎn)和生活實際，關注著化學學科在各領域的應用，聚焦著化學學科的社會價值。

表1 近五年高考物質結構試題情境統(tǒng)計表

這些情境的選用體現(xiàn)了化學學科對社會文明和社會發(fā)展的重要貢獻，展現(xiàn)了化學科技的發(fā)展，激發(fā)了學生學習化學的熱情，彰顯了化學學科的核心價值，滲透了科學態(tài)度和社會責任的核心素養(yǎng)。

2.學科素養(yǎng)

《普通高中化學課程標準（2017版2020年修訂）》（下稱《課標》）提出的化學學科核心素養(yǎng)，要求學生通過化學學習逐步具有正確價值觀念、必備品格和關鍵能力，從而落實學科核心素養(yǎng)、體現(xiàn)學科育人價值。［2］《課標解讀》強調必須堅持素養(yǎng)導向的命題框架，準確把握素養(yǎng)、情境、問題、知識在命題中的定位和聯(lián)系。［3］近五年高考物質結構試題注重學科素養(yǎng)的考查，例如2020年和2022年試題分別以諾貝爾化學獎獲得者Goodenough等人在鋰離子電池方面的科研成果和廣泛應用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的鹵素單質及其化合物為命題情境，考查了科學態(tài)度和社會責任學科素養(yǎng)。2018、2019、2020、2022年試題分別以Li2O的反螢石晶體結構、MgCu2的拉維斯相晶體結構、LiFePO4充放電晶體結構、α-AgI的晶體結構為載體，通過教材沒有的、學生陌生的晶胞結構示意圖考查晶胞組成、粒子間距離以及密度計算，落實證據(jù)推理與模型認知、宏觀辨識與微觀探析的學科素養(yǎng)。

3.關鍵能力

高考化學考查的關鍵能力，指的是當學生面對與化學相關的實踐或學習時，能夠認識問題、分析問題并解決問題。關鍵能力有很多種類型，高考在物質結構模塊考查的關鍵能力主要有：化學信息獲取與解讀能力，從試題文字、表格、曲線等材料中提取有效信息并加以整合的能力，分析和歸納總結的能力、文字表達能力以及學科融合和計算能力。

近年來高考物質結構題愈發(fā)注重對學生的能力考查，例如：2018年全國I卷35題（4）以鋰離子電池電極材料為命題情境，以伯恩—哈勃循環(huán)為命題載體，考查第一電離能、鍵能、晶格能三個基本概念，以及學生從圖文流程中獲取并整合信息和解決問題的能力，引導教師在平時教學中要從考試評價的視角開展課堂教學，培養(yǎng)學生的綜合應用能力。又如：2020年全國I卷35題（4）以LiFePO4的晶胞結構為背景，考查晶體結構的差異性，引導學生找出頂點、面心、棱心圓球的粒子種類，用均攤法計算（a）（b）中粒子數(shù)目，通過鋰離子數(shù)目確定單元數(shù)，由化合價代數(shù)和為零，計算x的值，最后比較鋰離子數(shù)的變化計算Fe2+與Fe3+的比值。再如：2022年全國I卷35題（4）以α-AgI晶體結構為背景考查晶體計算中一個新名詞“晶體摩爾體積”。

對近五年高考物質結構試題中圖表數(shù)目、簡答題、計算題統(tǒng)計（如表2），可以看出從文字、表格、曲線中提取有效信息并加以整合的能力的年年考查，而且圖形的陌生度越來越強。分析歸納及文字表達能力主要以簡答形式考查，且呈逐年增加趨勢。尤其值得注意的是，每年結構的壓軸題均考查學科融合和計算能力，難度較大，要求學生不僅要掌握晶體結構知識，而且要熟悉立體幾何的相關知識，充分考查了學生的學科之間的融合能力。

表2 近五年高考物質結構試題能力考查統(tǒng)計表

4.必備知識

必備知識是“四層”的基礎，是塑造核心價值、形成關鍵能力和學科素養(yǎng)的基石，沒有必備的基礎知識一切都將空談。分析近五年來物質結構試題（如表3）不難發(fā)現(xiàn)，該題考查的必備知識基本不變。

表3 近五年高考物質結構試題必備知識統(tǒng)計表

三、近五年高考物質結構試題命題特點

近年來物質結構試題無不以考查學生化學學科核心素養(yǎng)為宗旨，以真實情境為載體，緊密聯(lián)系學生學習和生活實際，體現(xiàn)化學科技前沿的發(fā)展成果。試題情境雖陌生但豐富而生動，情境的選擇具有針對性、啟發(fā)性、過程性和科學性，同時能夠與“服務選材”的測試目標融為一體。問題設置既強調了該階段的化學學習核心知識和基本概念，又符合高中學生心理水平和認識能力，可以較好地考查學生和篩選學生。試題重點考查學生通過審題提取有效信息，并運用已有化學知識解決問題的綜合能力。

總體上看，近五年物質結構試題考查方式、考查內(nèi)容、考查要求基本不變，但在考查學生解決問題的綜合能力、基礎知識運用能力和細心程度等方面有所提高。試題設置重點突出了化學學科價值、學科素養(yǎng)與能力的考查，真正體現(xiàn)了高考“立德樹人、服務選材”的核心功能，實現(xiàn)了通過“四層”評價視角實現(xiàn)“教學引導”。

四、物質結構模塊教學建議

以“四層”評價體系分析近五年全國I卷物質結構試題特點，旨在提高選擇性必修2《物質結構與性質》教學的有效性，貫徹“服務選材、引導教學”的核心任務，筆者對物質結構模塊教學提出以下幾點建議。

1.先研后教

（1）研究近年高考真題

“考什么、怎么考”是高中化學教師首先要明確的基本問題，而精研高考真題是快速、深入地把握教學方向的最有效的途徑。教師分析近年來高考試題的命題背景、意圖、思路，對比教材中相應知識點深度剖析，便能總結出每一單元的教學重點。通過近五年的物質結構試題分析，可以歸納近年來考查的基礎知識；通過相同試題對比研究，可以發(fā)現(xiàn)近年命題思路的變化；通過不同試題分類比較，可以找到命題角度的差別。通過學習研究，教師應做到心中有目標、有教法、有教材、有學生，提高教學針對性和有效性。

（2）研究《課標》和《中國高考評價體系》（下稱《評價體系》）

《課標》指明每個知識點學生需掌握的水平層次及需落實的學科核心素養(yǎng)，使教師在教學上內(nèi)容上做到主次有別、有的放矢。《評價體系》闡明了高考命題的選材、目的、功能，有利于教師把握高考考向。

2.明確《課標》要求，以知識為基

（1）復習教材，夯實基礎

教材涵蓋著考試全部內(nèi)容，內(nèi)化著知識結構關系，指導著學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方式。教師應引導學生認真閱讀教材，將教材知識挖深挖透，精耕細作，靈活遷移。一部分高考題的命題素材就選自于教材。教師必須重視教材及知識的結構化，教學立足教材，素養(yǎng)高于教材。［4］

（2）狠抓基本概念的掌握和應用

建立多角度概念辨析教學法，重視化學基本概念的內(nèi)涵和外延、原理和規(guī)律教學，提升學生對概念的理解和運用能力。狠抓基礎，確保掌握各知識點，加深理解知識內(nèi)涵，重視培養(yǎng)應用能力。

高考命題以核心基礎知識為依托，考查考生對基礎知識理解的深度和廣度。在復習過程中，要把重點放基礎的知識的掌握和理解上，這一點在一輪復習中顯得尤為重要。

3.基于《評價體系》命制模擬試題

為了發(fā)揮考試的教學引導作用，模擬題的命制也必須以《評價體系》為依托，不僅要注重教材上的主干知識，更要在知識的轉化與升華上下功夫。基于社會焦點，凝練化學試題，強調理論聯(lián)系實際，建立學生獨立學習能力的培養(yǎng)模式。命題倡導基于化學學科核心素養(yǎng)的評價，選取各種類型的情境素材，設計科學規(guī)范的評價試題，考查學生的關鍵能力，力求貫徹高考考查目標，真正落實高考考查要求，助力學生全面發(fā)展，推動素質教育。

4.培養(yǎng)計算能力，關注學科融合

近五年高考物質結構試題每年必考（如表4），計算主要利用分攤法計算粒子數(shù)，利用幾何定理來計算粒子間距，利用體積公式來計算晶胞密度，關注化學與幾何兩學科融合。每道試題均利用幾何工具解決晶胞中的問題，多年來計算考查的知識點基本不變，只是在問題的設置上靈活變化，特別是2021年全國I卷考查里晶胞利用率，本質上就是一道幾何題。因此，教師在教學中一定要加強計算能力的培養(yǎng)，尤其是典型的幾個晶胞的空間結構和幾何知識的融合。

通過強化計算，培養(yǎng)學生邏輯思維和解決實際問題的能力和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、思維、方法及實踐意識，激發(fā)學生的學習興趣，落實學生的科學素養(yǎng)。

表4 近五年高考物質結構試題計算題統(tǒng)計表