高考化學命題情境的選擇

□張鵬飛

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中關于學業水平考試的命題原則，要求試題情境的創設應緊密聯系學生學習和生活實際，體現科學、技術、社會和環境發展的成果，注重真實情境的針對性、啟發性、過程性和科學性，形成與測試任務融為一體、具有不同陌生度、豐富而生動的測試載體。因此，準確把握命題情境的選擇，對實現精準備考，引導學生從“解題”走向“解決問題”具有重要意義。

一、關注學科發展，體現學科價值

高考命題探索“價值引領、素養導向、能力為重、知識為基”的綜合考查模式，不斷增強試題的基礎性、綜合性、應用性、創新性，把考查的重點放在學生的思維品質和綜合應用所學知識解決實際問題的能力上，不斷完善人才選拔標準和方式方法，服務高校招生和人才培養改革。因此，高考命題情境的選擇也會順應這一改革趨勢，關注學科發展前沿，體現學科社會價值，選取真實的情境考查學生運用必備知識解決實際問題的能力。眾所周知，大型體育賽事場館的賽后利用是一個世界性難題，北京冬奧會的“雙奧場館”智慧轉換和新建場館的超前謀劃，向世界提供了中國方案，也為未來舉辦大賽的國家和地區提供了借鑒。2022年高考全國甲卷，以實現2008年北京奧運會的“水立方”在2022年冬奧會上華麗轉身為“冰立方”為情境，考查其美麗的透光氣囊材料—乙烯(CH2=CH2)與四氟乙烯(CF2=CF2)的共聚物(ETFE)的制備合成等相關問題，引導學生關注學科發展前沿，從“解題”走向“解決問題”。

為貫徹落實節約資源、保護環境的基本國策，我國大力發展新能源產業。但是電池消費產生了巨量的廢舊電池，如果不進行科學有效的回收，電池中大量的重金屬和強酸將會對環境造成不可估量的危害。2021年湖北卷第16題以回收利用廢舊太陽能電池（CIGS）為情境；2022年全國乙卷第8題以廢舊鉛蓄電池鉛膏中鉛的回收工藝為情境；2022年浙江卷第21題以電解廢舊鋰電池中LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2為情境。這些試題都要求考生不僅要考慮資源的回收利用，還要考慮環境保護和綠色可持續發展的問題。試題不僅考查了高中化學必備知識，同時也促進了現實生活中社會問題的解決，從“解題”走向“解決問題”。

2021年9月23日，中國科學院天津工業生物技術研究所研究人員發明了一種顛覆性的淀粉制備方法，不依賴植物光合作用，以二氧化碳、電解產生的氫氣為原料，成功合成出淀粉，在全世界首次實現了二氧化碳到淀粉的從頭合成。相關研究成果9月24日在線發表于《科學》雜志。2022年廣東卷第9題以我國科學家將二氧化碳轉化為淀粉的碳循環研究為情境考查糖類的性質。試題選取以上素材作為情境，從中提煉與中學化學相關的知識，用中學生看得懂的語言和文字進行通俗描述，通過高起點、低落點的巧妙設問，銜接高等教育和基礎教育的同時，落實立德樹人、服務選材、引導教學的高考核心功能。2022年北京卷第8題以我國科學家提出的聚集誘導發光機制為素材，針對一種具有聚集誘導發光性能的物質分子結構設計問題，把最前沿的科學研究和基礎教育銜接，挖掘高新科技前沿領域和高中有機化學中官能團結構與性質的關聯，服務為國選材，落實立德樹人根本任務。實現了對考生所學知識和思維品質的綜合考查，也體現了學科的社會價值。

二、注重關鍵能力，落實核心素養

學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確的價值觀、必備品格和關鍵能力。高考命題更趨向于選擇能夠培養學生關鍵能力、發展學生核心素養的情境，從而進一步凸顯化學學科的本質。2017年4月21日，國務院總理李克強考察山東大學晶體材料國家重點實驗室。該實驗室重點研究功能晶體的制備及應用，成功生產出全球最大KDP晶體（KH2PO4），已應用于我國研制的巨型激光器“神光二號”。2021年河北卷第17題，以填補我國戰略空白的超大KH2PO4晶體為情境，展示化學在新材料研制領域的重大成果，通過設置晶體微觀結構的投影圖、晶體密度計算等問題，考查學生信息提取加工能力、證據識別推理能力、模型建構認知能力、實驗操作探究能力，落實學科“宏觀辨識和微觀探析”“證據推理與模型認知”等核心素養。

2019年7月25日，央視財經頻道《中國經濟大講堂》特邀中國醫學科學院藥物研究院院長蔣建東深度解讀《如何加強新藥研發，打造健康中國？》。蔣建東指出，石藥集團自主研發的國家一類新藥丁苯酞是我國創新藥物研發的突出典范。丁苯酞作為石藥集團明星產品之一，也是我國第三個、腦血管病領域第一個擁有自主知識產權的創新藥物。2021年河北卷第18題，選取丁苯酞衍生物ZJM-289的合成路線為情境，將高中階段的有機反應類型和新反應結合起來，將基礎和創新融入新題，挖掘本省特色產業中體現出的學科價值，不僅考查學生對教材中有機化學基礎知識的掌握，還考查了學生運用已有知識解決新問題的能力，落實“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”的學科核心素養。

三、重視學以致用，引導教育教學

素質教育培養出的合格人才應該能夠學以致用，能夠探索并解決日常生活、學術研究、國家發展乃至人類社會所面臨的各種問題。2020年9月，習近平主席在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上指出，中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。黨的二十大報告也明確“積極穩妥推進碳達峰碳中和”。2021年全國乙卷第7題選取碳中和作為情境，考查如何利用化學技術減少二氧化碳的排放，并向學生普及了多種實現碳中和的手段和技術。2021年全國甲卷第28題和第35題，選取我國科學家研發的全球首套千噸級太陽能燃料合成項目作為情境；2021年天津卷第1題選取北斗三號衛星、奮斗號潛水器、長征五號B遙二火箭、天問一號探測器作為情境。這三道試題通過展示我國科學家在綠色發展和清潔能源開發利用領域的創新成果，體現了化學在生產生活中的重要應用，以此激發學生熱愛化學的熱情，增強學好化學、用好化學的信心。KIO3常用作食鹽中的補碘劑，2021年湖南卷第8題選取用“氯酸鉀氧化法”制備KIO3為情境；2022年河北卷第14題，選取香菇中亞硫酸鹽含量測定為情境，這兩道試題都通過熟悉的生產生活場景，讓學生在輕松的氛圍中感受化學無處不在的學科魅力，通過考查必備知識引導學生重視學以致用，提升關鍵能力，引導教育教學。

高考的核心功能之一就是引導教學。2021年河北卷第14題，以分液漏斗的使用方法為情境，考查如何操作能夠使分液漏斗內的稀鹽酸順利滴下。方法有兩種，一是打開分液漏斗的玻璃塞，二是使玻璃塞上的凹槽（或小孔）與漏斗口上的小孔對齊。試題選擇實驗操作的具體細節進行考查，用于區分學生的實驗動手操作能力。2022年河北卷第5題，考查氨氣的實驗室制備和收集。由于氨氣密度比空氣小，用向下排空法收集，且在試管口放置一團棉花以減小對流，但不能用膠塞堵住試管口，否則會隨著氣體增多壓強變大而不能達成實驗目的。試題選取實驗裝置的細節，考查學生嚴謹的科學態度、細致入微的觀察能力以及嚴密的邏輯思維能力。通過以上實例不難發現，高考試題對情境的選取，充分考慮了對教學的引導作用，重視實驗操作能力的培養，突出體現動手做實驗和看實驗、背實驗的區別，旨在引導推動中學化學實驗課程建設，培養學生的實驗操作能力和主動探究意識，也有助于學生批判性、縝密性和系統性思維品質的養成，引導中學化學教學回歸學科本質。以2022年河北卷14題為例，選取準確檢測香菇中食品添加劑的含量為情境，在傳統氧化還原滴定的基礎上通過實驗改進，實現在線滴定，進一步提高測定結果的準確性。試題在教材現有實驗的基礎上改進和創新，考查實驗基本原理和常見儀器的基本操作，引導中學教學重視化學實驗教學，著力扭轉功利化傾向，努力培養學生的實驗動手操作能力，激發創新意識。

結合近幾年高考試題的情境選擇不難發現，命題情境更傾向于選取生活應用、工業生產、科學研究等真實背景，要求考生在新情境條件下解決真實問題，培養化學學科關鍵能力，發展學科核心素養，經由創新性思維活動去解決專業的學科問題，引導減少死記硬背和“機械刷題”現象。與高中教學同向同行、同頻共振，實現“招—考—教—學”良性互動，引導教學回歸課標、回歸課堂主渠道。