李成武
《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》指出,學(xué)科素養(yǎng)是“學(xué)習(xí)者在面對(duì)真實(shí)情境時(shí),能夠合理運(yùn)用科學(xué)的思維方法,整合學(xué)科的相關(guān)知識(shí),運(yùn)用學(xué)科能力,高質(zhì)量地認(rèn)識(shí)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的綜合品質(zhì)?!被瘜W(xué)工業(yè)流程圖題以工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為情境,綜合考查學(xué)生的必備知識(shí)和關(guān)鍵能力,全面考查學(xué)科素養(yǎng),一直是高考全國(guó)I卷中固定的題型之一。該題型難度較大,考生的得分率往往比較低。
一、化學(xué)工藝流程題的特點(diǎn)及考查的知識(shí)點(diǎn)
這類題型一般都選擇比較前沿的化工事實(shí)為基礎(chǔ),創(chuàng)設(shè)題目情境,綜合考查考生對(duì)元素化合物、化學(xué)反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)等知識(shí)的掌握程度。為了適合高中生的認(rèn)知水平,這類題目也體現(xiàn)出了“起點(diǎn)高,落腳點(diǎn)低”的特點(diǎn),即研究對(duì)象往往都是比較新穎的化工事實(shí),但所設(shè)問(wèn)的內(nèi)容,基本都是圍繞著高中化學(xué)的內(nèi)容,學(xué)生在答題時(shí),需要通過(guò)閱讀,獲取題目中的有效信息,利用信息作答;也需要有良好的學(xué)科素養(yǎng),即必備的基礎(chǔ)知識(shí)和關(guān)鍵能力。近三年考查的知識(shí)點(diǎn)見表1。
從表1中可以看出方程式(包括化學(xué)方程式、離子方程式)的書寫,每年必考。其次,元素及其化合物的性質(zhì)考查也比較多。實(shí)驗(yàn)條件的控制、離子檢驗(yàn)以及化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素也是??紝?duì)象。同時(shí),化學(xué)計(jì)算(Ksp、純度等)、化學(xué)平衡也是考查重點(diǎn)。
二、化學(xué)工藝流程題考查的學(xué)科素養(yǎng)
核心素養(yǎng)考查要求學(xué)生面對(duì)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境,能根據(jù)所要考查的化學(xué)知識(shí),解決實(shí)際問(wèn)題,在能力內(nèi)化和提升中形成化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。下面以2018—2020年化學(xué)工藝流程題分析為例,該題中各小題考查的學(xué)科素養(yǎng)見表2、 3、4。
由表 2、表3、表4 分析可知,化學(xué)觀念(基礎(chǔ)性)、思維方法(應(yīng)用性)、實(shí)踐探索(綜合性)這三個(gè)學(xué)科素養(yǎng)考查得比較多。下面結(jié)合高考評(píng)價(jià)體系,以2020年高考全國(guó)I卷的第26題進(jìn)行分析:
【試題情境】本題主要是以黏土釩礦制備NH4VO3的工藝流程為載體,在復(fù)雜、陌生的研究對(duì)象和問(wèn)題情境下,體現(xiàn)對(duì)元素及其化合物、基本概念、基本理論、物質(zhì)的分離與提純等知識(shí)的基礎(chǔ)性、綜合性、創(chuàng)新性和應(yīng)用性的考查。
【必備知識(shí)】考查的必備知識(shí)包括:(1)能夠從流程圖中提取有效信息;(2)在陌生情境下書寫方程式;(3)能夠分析物質(zhì)的轉(zhuǎn)化;(4)溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響;(5)能夠判斷同離子效應(yīng)對(duì)平衡移動(dòng)的影響。
【關(guān)鍵能力】本題考查的關(guān)鍵能力側(cè)重于理解與辨析、分析與推測(cè)、歸納與論證,包括:(1)通過(guò)對(duì)流程圖和已知信息的閱讀,獲取有關(guān)信息,并進(jìn)行內(nèi)化和遷移,考查理解與辨析能力;(2)通過(guò)把問(wèn)題拆分,考查分析與推測(cè)能力;(3)能正確地運(yùn)用化學(xué)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行表征的能力,側(cè)重考查具體要求是根據(jù)流程圖中各物質(zhì)的變化過(guò)程,結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)際操作對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析判斷。
【學(xué)科素養(yǎng)】本體考查的學(xué)科素養(yǎng)側(cè)重于化學(xué)觀念、思維方法、實(shí)踐探索?;瘜W(xué)觀念:能判斷物質(zhì)類型;能分析流程中各物質(zhì)的變化過(guò)程;能書寫方程式。思維方法:能根據(jù)流程中分析各物質(zhì)的變化過(guò)程,書寫化學(xué)方程式、離子方程式,能分析平衡移動(dòng)。實(shí)踐探索:能根據(jù)實(shí)際情況,利用實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行探究,能利用流程分析可除去的離子。
三、教學(xué)策略
1.在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境,落實(shí)學(xué)科素養(yǎng),提升學(xué)生獲取信息、加工信息的能力
試題情景往往來(lái)自于生產(chǎn)和生活,但都是最新的素材,學(xué)生在復(fù)習(xí)過(guò)程中沒(méi)有見過(guò)的。試題情境化后要求學(xué)生能從陌生的素材中獲取有用的信息,考查的是信息獲取、加工、遷移能力。這是我們考生較欠缺的一種能力。本來(lái)就緊張,面對(duì)陌生的情境就更驚慌失措。這就是為什么學(xué)生覺得化工流程題很難,得分率很低的原因。筆者參與2017年的廣東高考閱卷(考的是全國(guó)I卷),第27題的全省平均分才2分多。
2.用三重表征思維方式設(shè)計(jì)教學(xué),提升學(xué)生的思維方法
化學(xué)三重表征是指宏觀表征、微觀表征、符號(hào)表征。在以往的高三復(fù)習(xí)課當(dāng)中,比較注重宏觀現(xiàn)象(反應(yīng)現(xiàn)象)和符號(hào)表征(方程式的書寫),不注重結(jié)合微觀來(lái)進(jìn)行解析性教學(xué)。學(xué)生大多數(shù)時(shí)候只是知其然而不知其所以然,所以一碰到高考真題就應(yīng)付不了,要么做不完,要么發(fā)揮不出應(yīng)有水平。平時(shí)的教學(xué)應(yīng)注重三重表征,多開展實(shí)驗(yàn)探究,讓學(xué)生描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、解析現(xiàn)象、寫出方程式,有助于培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)觀念和思維方法,而不是單純地學(xué)知識(shí)。要從“知識(shí)為本”的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)椤八仞B(yǎng)為本”的教學(xué),從發(fā)展化學(xué)學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)展化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。
3.加強(qiáng)元素及其化合物的教學(xué)及知識(shí)建構(gòu),落實(shí)化學(xué)觀念
分析歷年的化學(xué)工藝流程題,從中可以發(fā)現(xiàn)試題大多數(shù)考查的是元素及其化合物的知識(shí)。試題大多引用化工生產(chǎn)(制備某個(gè)物質(zhì))創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,很多是學(xué)生完全陌生的、沒(méi)接觸過(guò)的。許多涉及元素化合物知識(shí),但實(shí)際上是以元素化合物為載體考查考生對(duì)反應(yīng)原理的理解程度和運(yùn)用能力,考生要用已學(xué)知識(shí)分析和解答,體現(xiàn)的是證據(jù)觀、模型觀、變化觀、守恒觀等學(xué)科素養(yǎng)。例如,復(fù)習(xí)元素化合物的時(shí)候,可以按照以下方法進(jìn)行:(1)建構(gòu)“價(jià)—類”二位關(guān)系圖并標(biāo)出圖中物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化,促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)與發(fā)展“分類觀”“轉(zhuǎn)化觀”;(2)運(yùn)用二位關(guān)系圖完成“轉(zhuǎn)化任務(wù)”;(3)從微觀的角度理解、分析酸、堿、鹽在溶液中的化學(xué)行為。
責(zé)任編輯 徐國(guó)堅(jiān)