劉志平 梁鳳燕 湯希雁
【摘 要】實(shí)驗(yàn)試題是高考試題的重要組成部分,文章以2022年新高考背景下五套化學(xué)試題的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為對(duì)象,從分值及其呈現(xiàn)形式、考查內(nèi)容及其認(rèn)知水平、學(xué)科素養(yǎng)等方面進(jìn)行了對(duì)比,分析新高考化學(xué)試題命制特點(diǎn),并提出實(shí)驗(yàn)教學(xué)建議,以期為新高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)研究提供參考。
【關(guān)鍵詞】高考化學(xué) 化學(xué)實(shí)驗(yàn) 備考策略
【中圖分類號(hào)】G633.8 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ?【文章編號(hào)】1002-3275(2023)06-29-03
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,縱觀歷年高考試題,實(shí)驗(yàn)試題是高考試題的重要組成部分。在新高考背景下對(duì)高考實(shí)驗(yàn)試題進(jìn)行分析,把握試題特點(diǎn)和考核的關(guān)鍵能力,對(duì)于準(zhǔn)確把握高考命題方向,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)問題解答能力有著重要意義。本文選取了2022年高考全國甲卷、乙卷和三套自命題卷(廣東卷、湖南卷和浙江卷)所考查的化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題進(jìn)行對(duì)比分析。
一、高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題分析
(一)分值權(quán)重及其呈現(xiàn)方式
五套試題對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的考查題型均包括選擇題和實(shí)驗(yàn)綜合題,分值為18~21分。自命題卷中單項(xiàng)選擇題相對(duì)于全國卷數(shù)量較多,但單題賦分減少,湖南卷選擇題首次出現(xiàn)了不定項(xiàng)選擇題?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)試題以不同的情境材料為載體,采用文字表述、裝置圖、流程圖、圖表四種形式呈現(xiàn)。
(二)考查內(nèi)容及其認(rèn)知水平
根據(jù)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》,可將高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的考查內(nèi)容分為以下四個(gè)部分:①常見實(shí)驗(yàn)儀器及使用操作、用途等(記憶認(rèn)知水平);②物質(zhì)的制備、鑒別檢驗(yàn)、除雜、分離提純(理解認(rèn)知水平);③描述或解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(綜合應(yīng)用與分析認(rèn)知水平);④實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)或?qū)嶒?yàn)方案設(shè)計(jì)(評(píng)價(jià)與創(chuàng)新認(rèn)知水平)。將五套高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題所考查的具體內(nèi)容與認(rèn)知水平進(jìn)行統(tǒng)整分析,結(jié)果如表1所示。
由表1可知,常見實(shí)驗(yàn)儀器名稱、選擇、用途,以及實(shí)驗(yàn)基本操作、評(píng)價(jià)等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能是高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的必考內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)原理方程式的書寫、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮徒Y(jié)論的分析評(píng)判也是高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的熱點(diǎn)內(nèi)容。五套高考化學(xué)試題的考點(diǎn)和題型整體上體現(xiàn)了高考化學(xué)試題的基礎(chǔ)性。此外,廣東卷增加了學(xué)生繪制滴定曲線圖的內(nèi)容,廣東卷和湖南卷分別考查了滴定計(jì)算和產(chǎn)品質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算,對(duì)學(xué)生的綜合能力要求更高,充分體現(xiàn)了新高考的創(chuàng)新性。
高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題對(duì)學(xué)生認(rèn)知水平的考查主要集中在記憶、理解、綜合應(yīng)用與分析這三個(gè)認(rèn)知水平,廣東卷和浙江卷試題對(duì)評(píng)價(jià)與創(chuàng)新認(rèn)知水平有所重視,這體現(xiàn)了自主命題卷對(duì)學(xué)生綜合能力的要求更高。
(三)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》要求高考試題落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。下面以全國乙卷的一道選擇題和一道綜合題為例進(jìn)行分析。
由實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象,可得出相應(yīng)正確結(jié)論的是(選擇題例題,試題材料略):
這道題通過實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論的描述來判別正確的選項(xiàng),所涉及的四個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)命題素材兩個(gè)來自元素(鹵素)、糖類的性質(zhì),兩個(gè)來自生活方面的物質(zhì)(油脂、聚乙烯薄膜),充分體現(xiàn)了考查內(nèi)容與生活、技術(shù)、科學(xué)等的融合。實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象的判別需從微觀視角探析反應(yīng)的實(shí)質(zhì),其核心素養(yǎng)的考查落在“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”兩個(gè)方面。
二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀(K2[Cu(C2O4)2])可用于無機(jī)合成、功能材料制備。實(shí)驗(yàn)室制備二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀可采用如下步驟(綜合題例題,試題材料略):
這道題以二草酸合銅(Ⅱ)酸鉀(K2[Cu(C2O4)2])的實(shí)驗(yàn)室制法為試題背景,以制備工藝為主線設(shè)置問題,考查了儀器的辨識(shí)與選擇、溶液配制、分離提純、硫酸銅晶體和草酸鹽的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)操作方法選擇及分析評(píng)價(jià)、水浴加熱、溶液結(jié)晶、實(shí)驗(yàn)原理方程式的書寫等化學(xué)核心知識(shí)。其中每個(gè)小問所體現(xiàn)的化學(xué)核心素養(yǎng)如下:第(1)問以配制硫酸銅溶液所需的實(shí)驗(yàn)儀器,考查學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察和儀器辨識(shí)的能力,落實(shí)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)的考查。第(2)問以久置CuSO4·5H2O中出現(xiàn)少量白色固體的原因,考查學(xué)生語言表達(dá)、分析與解釋化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化,并根據(jù)分析結(jié)果得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力,落實(shí)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)的考查。第(3)問以實(shí)驗(yàn)中間產(chǎn)物的推斷,考查學(xué)生綜合分析實(shí)驗(yàn)的能力,落實(shí)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)的考查。第(4)問以原料配比為1.5:1的H2C2O4和K2CO3固體反應(yīng)原理方程式的書寫,考查學(xué)生多角度地分析問題與解決問題的能力以及計(jì)算能力,落實(shí)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)的考查。第(5)問、第(6)問和第(7)問分別以防止H2C2O4和K2CO3反應(yīng)過于劇烈而造成液體噴濺的具體操作方法、反應(yīng)加熱方式的選擇和從溶液中獲得晶體所需的一系列操作,考查學(xué)生應(yīng)具備的化學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)操作的能力,落實(shí)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的考查。
在統(tǒng)整分析中發(fā)現(xiàn),五套高考化學(xué)試題中化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分對(duì)于化學(xué)核心素養(yǎng)的考查情況大體一致,其中“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)考查頻次最多,這與《中國高考評(píng)價(jià)體系》中對(duì)關(guān)鍵能力考核的要求相符合;對(duì)于“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)的考查比較少,這與實(shí)驗(yàn)試題的特點(diǎn)有關(guān),一般是化學(xué)反應(yīng)速率及平衡常數(shù)方面的小題考查這一素養(yǎng)。另外,無論是全國統(tǒng)考卷還是自主命題卷,對(duì)于“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng)的考查也相對(duì)較多,充分體現(xiàn)了當(dāng)前高考對(duì)于學(xué)生分析推理、建模能力的重視。
二、高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的命題特點(diǎn)
(一)以情境素材為載體呈現(xiàn)
五套高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合試題均注重以真實(shí)情境為載體,并基于情境創(chuàng)設(shè)問題,讓學(xué)生切身感受化學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。高考化學(xué)試題情境素材主要來源于日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)驗(yàn)室物質(zhì)性質(zhì)與制備等方面。例如全國甲卷第27題的情境素材為“工業(yè)生產(chǎn)的硫化鈉含雜質(zhì),用95%乙醇重結(jié)晶純化硫化鈉粗品”,以此情境為載體考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)室制備物質(zhì)的能力,落實(shí)對(duì)學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)的考查。
(二)以實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)為重心
五套高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題均包含實(shí)驗(yàn)儀器和裝置、實(shí)驗(yàn)基本操作和技能、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述和解釋等實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)的考查。例如全國乙卷第27題考查了配制硫酸銅溶液所需的儀器、硫酸銅晶體的性質(zhì)、水浴加熱、溶液結(jié)晶的系列操作過程,涉及元素化合物知識(shí)和重要的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。浙江卷第30題考查了醋酸溶液的配制、容量瓶的使用等知識(shí)。湖南卷第15題考查了裝置作用、沉淀完全的判斷方法、過濾操作的儀器選擇等知識(shí)。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的前提和條件,試題注重考查基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和操作,體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科本質(zhì)。
(三)以化學(xué)關(guān)鍵能力為突破
關(guān)鍵能力是核心素養(yǎng)的重要組成部分?;瘜W(xué)關(guān)鍵能力包括“理解與辨析能力”“分析與推測能力”“歸納與論證能力”“實(shí)驗(yàn)與探究能力”[1]。例如廣東卷第17題,在理解與辨析能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力的基礎(chǔ)上考查學(xué)生的歸納與論證能力。題目提供25℃下醋酸的電離平衡常數(shù),探究25℃下醋酸電離平衡的影響因素,提出“稀釋醋酸溶液或改變醋酸根離子濃度,醋酸電離平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)”的假設(shè),并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)是否成立。
三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議
第一,重視創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題大多以真實(shí)情境為載體,考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中教師要重視開展情境教學(xué),將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際的生活生產(chǎn)、科技前沿、化學(xué)工藝等有機(jī)地聯(lián)系起來,讓化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)得到延伸和拓展。例如學(xué)習(xí)氫氣的燃燒可選用冬奧會(huì)火炬的情境(2022年北京冬奧會(huì)火炬以碳纖維及其復(fù)合材料制成,氫氣為燃料,使火炬燃燒時(shí)的碳排放量為零,體現(xiàn)出“綠色”辦奧理念和科技冬奧成果),以此情境展開教學(xué)能夠落實(shí)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的培養(yǎng)。
第二,注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力。如果教師以口述或?qū)嶒?yàn)視頻來代替實(shí)驗(yàn)操作,那么學(xué)生真正動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)較少,從而導(dǎo)致對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器不熟悉、對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記憶不深刻等。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力,激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究態(tài)度,發(fā)展學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)。
第三,提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合能力。從五套高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題的命題特點(diǎn)來看,高考對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的考查側(cè)重點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)綜合題。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重將分散的實(shí)驗(yàn)知識(shí)構(gòu)建成知識(shí)網(wǎng),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)綜合題的解題訓(xùn)練。同時(shí)還要加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)或?qū)嶒?yàn)方案設(shè)計(jì)的能力,以此不斷提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)綜合水平。
第四,回歸教材,重視教材原型實(shí)驗(yàn)。通過對(duì)高考化學(xué)實(shí)驗(yàn)試題進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)某些試題能從教材找到出處。例如全國乙卷第10題的理解選項(xiàng)考查了蔗糖的水解實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)屬于“糖類的性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中的一部分,是課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定選擇性必修課程學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一。全國甲卷第13題的D選項(xiàng)考查了乙醇與金屬鈉反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)屬于“乙醇、乙酸的主要性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中的一部分,是課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定必修課程學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一。因此,在備考時(shí)教師要回歸教材,關(guān)注課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生必做的18個(gè)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)原理,規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作及化學(xué)用語。
【參考文獻(xiàn)】
[1]單旭峰.高考化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的建構(gòu)思路、基本內(nèi)涵與考察實(shí)施路徑[J].課程·教材·教法,2022,42(6):139.