江合佩 單旭峰
教育部考試中心根據(jù)《國務(wù)院關(guān)于深化考試招生制度改革的實施意見》(國發(fā)〔2014〕35 號)與《國務(wù)院辦公廳關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)〔2019〕29 號)文件精神,于2019年11月正式對外發(fā)布中國高考評價體系。高考評價體系是以價值引領(lǐng)的,系統(tǒng)的、科學(xué)的、創(chuàng)新的評價體系,在評價理念上實現(xiàn)了高考由傳統(tǒng)的“知識立意”“能力立意”評價向“價值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基”綜合評價的轉(zhuǎn)變。高考評價體系提出了高考的根本任務(wù)是立德樹人、基本功能是服務(wù)選才,引導(dǎo)教學(xué)是基礎(chǔ)教育對高考的現(xiàn)實要求;通過核心價值的考查實現(xiàn)引領(lǐng)作用、學(xué)科素養(yǎng)的考查實現(xiàn)導(dǎo)向作用,凸出關(guān)鍵能力為重點考查內(nèi)容,助力素質(zhì)教育發(fā)展,促進核心素養(yǎng)落地;推動基礎(chǔ)教育改革,促進學(xué)生全面發(fā)展;培養(yǎng)終身學(xué)習(xí)能力,促進人的持續(xù)發(fā)展。[1]基于化學(xué)學(xué)科特點,高考化學(xué)評價體系在考查內(nèi)容上要展示化學(xué)學(xué)科的根本特征是合成新分子和創(chuàng)造新物質(zhì),是21 世紀(jì)的中心學(xué)科,是人類認識世界和改造世界的工具;在考查要求上化學(xué)學(xué)科著眼于對物質(zhì)世界客觀規(guī)律的研究,對新物質(zhì)的創(chuàng)造以及在解決關(guān)系人類福祉的關(guān)鍵問題上發(fā)揮的巨大作用。[2]本文從高考的功能定位出發(fā),嘗試構(gòu)建高考化學(xué)評價體系并分析其內(nèi)涵,同時以2019年高考化學(xué)試題為例闡釋其實施路徑,提出教學(xué)啟示。
高考評價體系是從經(jīng)驗型命題走向標(biāo)準(zhǔn)化命題的有益嘗試,是考試命題的理論依據(jù)和實踐指南。根據(jù)高考的定位與功能,本研究依據(jù)高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和高考評價體系,繼承考試大綱對知識和能力維度要求,從考查內(nèi)容、考查要求、考查情境(載體)3 個維度,研制了高考化學(xué)評價體系[3],其內(nèi)涵構(gòu)成及實施模型如圖1所示。
如圖1 所示,高考化學(xué)評價體系的考查內(nèi)容包含必備知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)和核心價值4個維度。其中,必備知識是指高度網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)構(gòu)化并具有遷移功能價值的知識,包括化學(xué)語言與概念(化學(xué)用語)、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)與晶體結(jié)構(gòu))、反應(yīng)變化與規(guī)律(熱力學(xué)、動力學(xué)、電化學(xué)、電解質(zhì)溶液)、物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用(無機物和有機物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化)、實驗原理與方法(定性與定量、分離與提純、條件與控制)等。[4]
關(guān)鍵能力是指面對真實復(fù)雜情境時,認識問題、分析問題、解決問題所必須具備的能力。科學(xué)思維、化學(xué)思維、化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力、高考化學(xué)考試大綱能力要求這4 者之間的關(guān)系如圖2 所示?;瘜W(xué)學(xué)科屬于科學(xué)學(xué)科的二級學(xué)科,科學(xué)思維包含科學(xué)推理、科學(xué)論證、模型建構(gòu)與質(zhì)疑創(chuàng)新[3],化學(xué)思維包含分類比較、推理論證、模型認知、類比遷移,化學(xué)思維與科學(xué)思維一一對應(yīng)。化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力包含理解與辨析能力、分析與推測能力、歸納與論證能力、探究與創(chuàng)新能力[5],與化學(xué)思維也是一一對應(yīng)的?,F(xiàn)行高考化學(xué)考試大綱將能力劃分為接受、吸收整合化學(xué)信息的能力,分析和解決化學(xué)問題的能力,化學(xué)實驗與探究的能力,其中接受、吸收整合化學(xué)信息的能力和理解與辨析能力,化學(xué)實驗與探究的能力和探究與創(chuàng)新能力一一對應(yīng),分析和解決化學(xué)問題的能力包含分析與推測能力、歸納與論證能力。
圖1 高考化學(xué)評價體系內(nèi)涵構(gòu)成及實施模型
學(xué)科素養(yǎng)是連接必備知識、關(guān)鍵能力與核心價值的重要紐帶,但是學(xué)科素養(yǎng)更加強調(diào)情意價值和正確的價值觀念,更加強調(diào)面對真實復(fù)雜情境解決問題的能力,更加強調(diào)對于塑造“全人”的重要價值。[6]化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)包含化學(xué)觀念、思維方法、實踐探索、態(tài)度責(zé)任4 個方面,與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)也存在著一一對應(yīng)關(guān)系。其中,化學(xué)觀念與“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”中的學(xué)科觀念內(nèi)容,思維方法與“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”有關(guān)學(xué)科方法的內(nèi)容,實踐探索與“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”,態(tài)度責(zé)任與“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”一一對應(yīng)。[2]在進行高考試題分析時,為了與課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)科核心素養(yǎng)保持一致,一般從化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的視角進行評價。其中,宏觀辨識與微觀探析是化學(xué)研究物質(zhì)世界獨有的視角;變化觀念與平衡思想是化學(xué)研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化重要的思想方法;證據(jù)推理與模型認知是從化學(xué)經(jīng)驗上升到模型建構(gòu)的重要環(huán)節(jié);科學(xué)探究與創(chuàng)新意識是化學(xué)進行科學(xué)實踐的重要路徑;科學(xué)精神與社會責(zé)任是化學(xué)研究最終的精神價值追求。
核心價值是指培育“德智體美勞”全面發(fā)展,有著“中國心”高遠國際視野的公民,強調(diào)既要有化學(xué)學(xué)科文化挖掘,又要有中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化浸潤,理性精神與愛國精神相互潤澤,表里如一,能夠擔(dān)當(dāng)起復(fù)興大業(yè)的未來公民。
圖2 化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力內(nèi)涵構(gòu)成模型
高考化學(xué)評價體系的考查情境包含學(xué)習(xí)探索、生活實踐、學(xué)術(shù)探索3 個維度。[3]其中,學(xué)習(xí)探索情境是指以化學(xué)學(xué)科專業(yè)語言與符號為表現(xiàn)形式,按照學(xué)科邏輯呈現(xiàn)的情境,主要用于檢測知識復(fù)述與再現(xiàn),體現(xiàn)基礎(chǔ)性功能。史料中蘊含的科學(xué)思維、科學(xué)方法、愛國主義,實驗探究中蘊含的定性與定量分析、物質(zhì)制備與純化、探究反應(yīng)規(guī)律[4],均屬于學(xué)習(xí)探索情境,強調(diào)化學(xué)學(xué)科特質(zhì),展現(xiàn)化學(xué)研究問題獨有的視角與方法。生活實踐情境是指根據(jù)生活中的化學(xué)現(xiàn)象及其變化的內(nèi)在邏輯呈現(xiàn)的真實情境,主要用于檢測知識遷移與應(yīng)用,體現(xiàn)綜合性與應(yīng)用性特點。日常生活中的食物營養(yǎng)問題、合成藥物問題、常見材料、能量轉(zhuǎn)化設(shè)備,生產(chǎn)環(huán)保中自然資源利用、生產(chǎn)條件優(yōu)化、廢物回收利用、毒害物質(zhì)處理[4]等,均屬于生活實踐情境,強調(diào)知識類比遷移功能價值,呈現(xiàn)化學(xué)特有的實用性價值。學(xué)術(shù)探索情境以化學(xué)科學(xué)研究問題為背景,按照學(xué)術(shù)研究的一般路徑呈現(xiàn)真實情境,主要檢測真實問題解決,體現(xiàn)綜合性與創(chuàng)新性要求。學(xué)術(shù)探索中的最新合成方法、新穎功能材料、新型催化技術(shù)[4]等,均屬于學(xué)術(shù)探索情境,強調(diào)知識的遠遷移素養(yǎng)功能與價值,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造與創(chuàng)新能力。
高考化學(xué)評價體系的考查要求包括基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性與創(chuàng)新性4 個維度。4 個維度的劃分與布盧姆教育目標(biāo)能力層級一一對應(yīng)。其中,基礎(chǔ)性強調(diào)知識基礎(chǔ)扎實,對應(yīng)著能力層階的知道、了解;綜合性強調(diào)知識融會貫通,對應(yīng)著能力層階的理解;應(yīng)用性強調(diào)知識學(xué)以致用,對應(yīng)著能力層階的應(yīng)用;創(chuàng)新性強調(diào)知識的遠遷移,對應(yīng)著能力層階的設(shè)計、評價、反思。
由表1 我們可以發(fā)現(xiàn),6 套試卷均重視情境的創(chuàng)設(shè),尤其是重視真實情境的創(chuàng)設(shè),各套試卷生活實踐、學(xué)術(shù)探索情境之和均大于60%,說明各套試卷均重視培養(yǎng)學(xué)生在真實復(fù)雜問題情境中解決問題的能力。學(xué)術(shù)探索情境的比重也普遍大于30%,說明在培育學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)背景下,通過學(xué)術(shù)探索前沿情境來培育學(xué)生的創(chuàng)新能力得到了大家的共識,相應(yīng)的學(xué)習(xí)探索純教材情境的比例在下降,說明從識記知識到應(yīng)用知識,關(guān)注知識的遷移價值也得到大家的共識。另外值得一提的是,全國卷3 套試題主要通過情境的類型、陌生度來調(diào)控試卷的難度,全國卷Ⅰ學(xué)術(shù)探索情境占比最大,因此難度相對較大。
表1 2019年全國6 套試卷情境類型統(tǒng)計
6 套試卷都關(guān)注了當(dāng)年學(xué)術(shù)前沿和社會發(fā)展重大問題,比如全國卷Ⅰ第12 題關(guān)注利用生物燃料電池實現(xiàn)室溫氨的合成、第13 題關(guān)注“理想化學(xué)”、第27 題關(guān)注合成氨工業(yè)領(lǐng)域水煤氣變換動力學(xué)反應(yīng)機理、第35 題關(guān)注制造飛機的拉維斯相的MgCu2;全國卷Ⅱ第27 題關(guān)注廣泛應(yīng)用于航天、化工領(lǐng)域的環(huán)戊二烯的熱力學(xué)、動力學(xué)、電化學(xué)問題、第35 題關(guān)注我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的鐵系超導(dǎo)材料;全國卷Ⅲ第13 題關(guān)注3D—Zn—NiOOH 二次電池、第28 題關(guān)注聚酯工業(yè)中將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)研究、第35 題鋰離子電池正極材料磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)結(jié)構(gòu)研究;北京卷第6 題關(guān)注碳化硅反射鏡、冬奧會聚氨酯速滑服、覆銀納米線、“玉兔二號”鈦合金篩選網(wǎng)輪、第27 題關(guān)注高純氫的制備;天津卷第6 題關(guān)注新型的高比能量鋅—碘溴液流電池、第8 題關(guān)注我國化學(xué)家首次實現(xiàn)了膦催化的(3+2)環(huán)加成反應(yīng)、第10 題關(guān)注由粗硅制備多晶硅;江蘇卷第20 題關(guān)注CO2的資源化利用……這些學(xué)術(shù)前沿的情境應(yīng)用于高考高利害試題,有利于培育學(xué)生利用化學(xué)學(xué)科核心知識解構(gòu)真實復(fù)雜問題的能力,有利于引導(dǎo)學(xué)生感悟化學(xué)學(xué)科的魅力,有利于培育學(xué)生濃烈的愛國情懷,有利于引導(dǎo)學(xué)生正確認識化學(xué)對人類社會發(fā)展的功與過。
由表2 我們可以發(fā)現(xiàn),6 套試卷均重視核心主干知識的覆蓋,其中北京卷對化學(xué)語言與概念的考查達到24%,對化學(xué)語言與概念、物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用的考查合計達到52%,夯實了基礎(chǔ),提升了能力。各套試卷對實驗原理與方法都很重視,基本都在20%左右,體現(xiàn)了化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科特質(zhì),在學(xué)科本質(zhì)及學(xué)科高階思維(反應(yīng)變化與規(guī)律)部分,全國卷Ⅰ達到34%,其選拔功能特色最明顯。
表2 2019年全國6 套試卷必備知識統(tǒng)計
(1)理解與辨析能力的考查
通過對6 套試題關(guān)鍵能力的考查梳理可以發(fā)現(xiàn),高考化學(xué)試題對于理解與辨析能力的考查,整體側(cè)重于對復(fù)述再現(xiàn)能力的考查,例如,考查對物質(zhì)顏色的記憶、基本反應(yīng)類型、主要化學(xué)組成、主要化學(xué)性質(zhì)以及教材原型實驗的復(fù)述再現(xiàn)等。這一特點在全國卷3 套試題、天津卷和江蘇卷中表現(xiàn)尤為突出。下面以例1 為例。
例1(2019年全國卷Ⅰ第9 題)實驗室制溴苯的裝置如下圖所示,關(guān)于實驗操作或敘述錯誤的是
A.向圓底燒瓶中滴加苯和溴的混合液前需打開K
B.實驗中裝置b 中的液體逐漸變?yōu)闇\紅色
C.裝置c 中碳酸鈉溶液的作用是吸收溴化氫
D.反應(yīng)后的混合液經(jīng)稀堿溶液洗滌、結(jié)晶,得到溴苯
該題以“實驗室制備溴苯”這一典型的物質(zhì)制備實驗為情境,A 選項考查基本實驗操作,B 選項考查核心反應(yīng)分析,C 選項考查雜質(zhì)尾氣的處理,D 選項考查物質(zhì)分離提純。解題的關(guān)鍵是對反應(yīng)原理“”的理解與辨析,為了保證混合液順利滴下需保持a、b 壓強一致,因反應(yīng)物Br2被b 中CCl4萃取液體顏色逐漸變?yōu)闇\紅色,c 中Na2CO3溶液主要為了吸收揮發(fā)出來的雜質(zhì)HBr,反應(yīng)后目標(biāo)產(chǎn)物的提純主要是利用溶解度的差異采取萃取分液的操作得到溴苯。
(2)分析與推測能力的考查
高考化學(xué)6 套試題對于分析與推測能力的考查,整體上側(cè)重于對具體問題的分析解釋和推論預(yù)測,尤其是在化學(xué)反應(yīng)原理、實驗原理與方法、物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)部分考查比較到位,元素化合物部分則與化學(xué)反應(yīng)原理、實驗原理與方法相互融合進行考查。下面以例2 為例。
例2(2019年全國卷Ⅲ第 28 題節(jié)選)Deacon
發(fā)明的直接氧化法為:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。下圖為剛性容器中,進料濃度比 c(HCl):c(O2)分別等于 1∶1、4∶1、7∶1 時 HCl 平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的關(guān)系:
按化學(xué)計量比進料可以保持反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率,同時降低產(chǎn)物分離的能耗。進料濃度比c(HCl):c(O2)過低、過高的不利影響分別是__________。
該題明確要求考生分別從進料濃度比c(HCl):c(O2)“過低”“過高”兩個維度進行回答,且明確給定角度“反應(yīng)物高轉(zhuǎn)化率”“產(chǎn)物分離的能耗”。學(xué)生在解決此類問題時,不需要另外調(diào)用已學(xué)知識,只要根據(jù)試題已經(jīng)給出的角度進行分析與推測即可,由此可以得出當(dāng)進料濃度比c(HCl):c(O2)過低,氧氣大量剩余,導(dǎo)致分離產(chǎn)物氯氣和氧氣的能耗較高;進料濃度比 c(HCl):c(O2)過高,HCl 不能充分反應(yīng),導(dǎo)致HCl 轉(zhuǎn)化率較低。
(3)歸納與論證能力的考查
高考化學(xué)6 套試題對于歸納與論證能力的考查,主要體現(xiàn)在對圖表數(shù)據(jù)關(guān)鍵信息的提取,并與已學(xué)核心主干知識整合,歸納整理并進行邏輯推理,得出相應(yīng)的結(jié)論。6 套試卷基本上每套試卷都有圖表分析題,每套試題都有解釋為什么、分析原因、選擇的措施等類型的問題,要求學(xué)生能從不同信息呈現(xiàn)形式中準(zhǔn)確提取有效信息,生發(fā)并形成新的知識。下面以例3 為例。
例 3(2019年江蘇卷第 20 題節(jié)選)CO2催化加氫合成二甲醚是一種CO2轉(zhuǎn)化方法,其過程中主要發(fā)生下列反應(yīng):
在恒壓、CO2和H2的起始量一定的條件下,CO2平衡轉(zhuǎn)化率和平衡時CH3OCH3的選擇性隨溫度的變化見題20 圖-3。
①溫度高于300℃,CO2平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而上升的原因是__________。
該題要求考生從題干信息提取關(guān)鍵信息“反應(yīng) I 的△H>0,反應(yīng) II 的△H<0”,結(jié)合平衡移動原理,因此“溫度升高使CO2轉(zhuǎn)化為CO 的平衡轉(zhuǎn)化率上升,使CO2轉(zhuǎn)化為CH3OCH3的平衡轉(zhuǎn)化率下降,”,結(jié)合圖像所給信息“CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨著溫度升高而上升”,得出結(jié)論“反應(yīng)I 的上升幅度超過反應(yīng)II 的下降幅度”。
(4)探究與創(chuàng)新能力的考查
高考化學(xué)6 套試題對于探究與創(chuàng)新能力的考查,主要體現(xiàn)在增強試題的開放性和探究性上。比如,北京卷第28 題探究考生熟知的物質(zhì)“SO2與AgNO3溶液”進行反應(yīng),通過實驗設(shè)計,單一變量控制,得出“SO2與AgNO3溶液既能發(fā)生沉淀反應(yīng),又能發(fā)生氧化還原反應(yīng),其中沉淀反應(yīng)的速率比氧化還原反應(yīng)快”,讓學(xué)生通過實驗設(shè)計、方法思路的梳理、過程的探究,形成新的結(jié)論。江蘇卷第19 題(4)則要求考生“設(shè)計以水洗后的濾渣為原料,制取CaCl2溶液的實驗方案”,要求考生在真實復(fù)雜體系中能夠準(zhǔn)確分析出“水洗后的濾渣中含有CaCO3、Al2O3、Fe2O3、SiO2、CaSO4”,因此首先需要“用鹽酸充分溶解,過濾除去 CaSO4、SiO2”,再根據(jù)題干所給信息,“調(diào) pH 至5~8.5 時可使Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀”,過濾后即可得到所需的CaCl2溶液。6 套試題在探究與創(chuàng)新能力上共同的理解是在有機合成題的最后一空都有設(shè)計有機合成路線,要求考生根據(jù)已給的有機合成路線與已學(xué)的有機核心反應(yīng),將知識重組,進行遠遷移,現(xiàn)場學(xué)習(xí)并設(shè)計一條新的合成路線。
(5)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與核心價值的考查
此外,高考化學(xué)6 套試題對于學(xué)科核心素養(yǎng)與核心價值的考查則都依托于真實復(fù)雜的問題情境,要求考生運用正確的價值取向、思想方法與觀念,調(diào)用已學(xué)的必備知識和關(guān)鍵能力所表現(xiàn)出來的情意價值。下面以例4 為例。
例4(2019年北京卷第27 題節(jié)選)可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫,工作示意圖如下。通過控制開關(guān)連接K1或K2,可交替得到H2和O2。
①制H2時,連接_____________________。
產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是_______________。
②改變開關(guān)連接方式,可得O2。
③結(jié)合①和②中電極3 的電極反應(yīng)式,說明電極 3 的作用:___________________。
表3 2019年北京卷第27 題節(jié)選考查內(nèi)容情況
該題從必備知識、關(guān)鍵能力、學(xué)科核心素養(yǎng)、核心價值這4 個維度進行了考查。由表3 可知,試題從過去僅僅關(guān)注“知識+能力”的雙向細目表轉(zhuǎn)向關(guān)注學(xué)科核心素養(yǎng)與核心價值的能力矩陣,實現(xiàn)了“知識+能力+價值”多維度全方位的覆蓋,實現(xiàn)了從能力立意向素養(yǎng)立意邁進。
由表4 可見,各套試卷均體現(xiàn)出“基礎(chǔ)+創(chuàng)新”的特點,特別重視基礎(chǔ)知識的廣覆蓋、低視角,強調(diào)教考互動,有利于引導(dǎo)中學(xué)教學(xué)重視基礎(chǔ),夯實基礎(chǔ),讓學(xué)生基礎(chǔ)扎實牢靠;在基礎(chǔ)扎實的基礎(chǔ)上,追求試題的綜合性,強調(diào)知識點融會貫通、交織成網(wǎng),強調(diào)散點知識結(jié)構(gòu)化、網(wǎng)絡(luò)化;試題情境從生活實踐和學(xué)術(shù)探索遴選很多,但是能力層次達到“應(yīng)用”的不是太多,試題強調(diào)學(xué)以致用,強調(diào)知識的應(yīng)用遷移價值,但是也特別注意分布的層次性。6 套試卷都特別注意高階思維的考查,注重學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維的考查,主要考查考生的審辯性思維、設(shè)計評價思維、開放性思維,分值占比雖然不高,但卻起到了畫龍點睛的作用,使得整份試卷錯落有致,考生在解題的過程中各個層階的能力也得到了很好的培養(yǎng),在知識的遷移應(yīng)用中體味到了學(xué)科的核心價值。
表4 2019年全國6 套試卷考查要求統(tǒng)計
高考化學(xué)評價體系的維度之一為考查情境,因此,高中化學(xué)課程教學(xué)應(yīng)倡導(dǎo)真實情境的創(chuàng)設(shè),讓學(xué)生在體驗中感悟核心素養(yǎng)的落地。真實情境的教學(xué)是將課堂與現(xiàn)實鏈接,是將學(xué)科問題與真實問題鏈接,是培育學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)最好的教學(xué)方式之一,其教學(xué)流程與學(xué)科關(guān)鍵能力、學(xué)科核心素養(yǎng)之間的關(guān)系如圖3 所示。基于真實情境的教學(xué)應(yīng)適當(dāng)引入真實的問題情境,要求學(xué)生首先將真實問題抽象簡化為化學(xué)問題,再提取有效信息并進行有效整合,進行化學(xué)抽象,并初步進行化學(xué)建模,在這個過程中培育學(xué)生的理解與辨析能力。化學(xué)問題則需要學(xué)生利用學(xué)科大概念的統(tǒng)攝遷移功能進行解決,在這個過程中,教師可以培育學(xué)生的分析與推測能力、歸納與論證能力。同樣,化學(xué)問題的解決不是為了解決某個單一真實問題,而是要將解決問題的經(jīng)驗歸納總結(jié),進行思維建模,在不斷反思過程中優(yōu)化模型,遠遷移解決類似的其他現(xiàn)實問題,培育學(xué)生的探究與創(chuàng)新能力。在整個真實問題的解決過程中,學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)得到了積極發(fā)展,學(xué)生的化學(xué)思維品質(zhì)也得到了有效提升。
高考化學(xué)評價體系的另一維度是考查內(nèi)容,因此,高中化學(xué)教師在課堂教學(xué)過程中應(yīng)充分關(guān)注內(nèi)容要素,積極倡導(dǎo)項目化學(xué)習(xí)。項目化學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計如圖4 所示,即從社會熱點問題、學(xué)術(shù)前沿問題、工業(yè)生產(chǎn)問題、生活實踐問題中確立項目;根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求、學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求、考試大綱要求、學(xué)科核心素養(yǎng)培育要求拆解項目。拆解項目過程中首先要明確項目的核心概念,然后根據(jù)核心概念蘊涵的視角設(shè)計單元大任務(wù),進而分解形成課時任務(wù)。在設(shè)計學(xué)習(xí)活動時,化學(xué)教師需注意核心大概念的遷移類比功能,將核心大概念的內(nèi)涵設(shè)計成核心問題,通過問題鏈的形式形成有效邏輯,將復(fù)習(xí)內(nèi)容維度蘊涵的知識與方法外顯化,將復(fù)習(xí)內(nèi)容需要培育的關(guān)鍵能力程序化,將復(fù)習(xí)內(nèi)容可以發(fā)展的學(xué)科素養(yǎng)工具化,將復(fù)習(xí)內(nèi)容可以挖掘的核心價值自然生成。
高考化學(xué)評價體系的第三個維度是考查要求,因此,高中化學(xué)課程教學(xué)應(yīng)充分考慮知識發(fā)展的自然邏輯,積極倡導(dǎo)思維進階教學(xué)?;谒季S進階的教學(xué)設(shè)計模型如圖5 所示,可以根據(jù)情境的真實、復(fù)雜程度對其進行進階設(shè)計,以此開展活動設(shè)計。活動的設(shè)計要遵循知識生成的邏輯,以“電解質(zhì)溶液曲線分析”為例,首先讓學(xué)生分析理想簡單體系中水的微觀粒子行為,并讓學(xué)生將微觀行為用微觀示意圖形式具象表達出來,發(fā)展學(xué)生的宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng);其次將情境由理想簡單進階為簡單復(fù)雜,讓學(xué)生分析NaHCO3溶液中微觀粒子行為,自主建構(gòu)電荷守恒、物料守恒與質(zhì)子守恒,發(fā)展學(xué)生變化觀念與平衡思想;第三,將情境進階為真實簡單,讓學(xué)生自主分析向NaHCO3溶液中滴加HCl 滴定曲線,自主尋找滴定終點等關(guān)鍵要素,優(yōu)化模型;第四,在真實復(fù)雜體系中讓學(xué)生分析向Na2CO3溶液中滴加HCl 滴定曲線,感悟連續(xù)滴定與直接滴定的區(qū)別,尋找合適的指示劑并分析滴定終點,形成思維模型;最后,在真實問題情境中,讓學(xué)生自主分析向己二酸溶液中滴加HCl 滴定曲線,結(jié)合前面思維模型,讓學(xué)生思考滴定曲線為什么采取函數(shù)變換,如何從一次函數(shù)中快速讀取Ka1和Ka2,如何快速分析每個點的各微粒的濃度大小關(guān)系,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。整個教學(xué)設(shè)計,無論是情境線、活動線、建模線,還是素養(yǎng)線,都遵循知識生長的規(guī)律層層遞進,絲絲相扣,由淺入深,由表及里,不斷指向真實情境問題的解決,讓學(xué)生在高階思維培育中內(nèi)化核心價值。
圖3 基于真實情境的教學(xué)設(shè)計模型
圖4 基于項目化學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計模型