江西 鄭 莉 姜建文

1.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的試題分析

1.1 構(gòu)建試題分析框架

知識(shí)技能是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的必要基礎(chǔ)。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)能力活動(dòng)將內(nèi)隱的核心素養(yǎng)展現(xiàn)的同時(shí)，體現(xiàn)一定的素養(yǎng)水平。因此，知識(shí)技能是解決問(wèn)題的關(guān)鍵基礎(chǔ)，情境素材是問(wèn)題提出的主要載體，問(wèn)題和任務(wù)是學(xué)生素養(yǎng)表現(xiàn)的驅(qū)動(dòng)力。本文基于知識(shí)技能、情境素材、問(wèn)題任務(wù)、素養(yǎng)表現(xiàn)、素養(yǎng)水平5個(gè)要素，構(gòu)建“基于核心素養(yǎng)視角”的試題分析框架，如圖1所示。

圖1 “基于核心素養(yǎng)視角”的試題分析框架

1.2 基于試題分析框架的分析示例

下面分別以2018年全國(guó)高考卷Ⅰ理綜化學(xué)的選擇題第7題和非選擇題第26題為例進(jìn)行說(shuō)明該框架的應(yīng)用。

【例1】(2018·全國(guó)高考Ⅰ·7)磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)電池是新能源汽車的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下：

下列敘述錯(cuò)誤的是

( )

A.合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用

B.從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li

C.“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+

D.上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉

【答案】D

【例2】(2018·全國(guó)卷Ⅰ·26)醋酸亞鉻[(CH3COO)2Cr·2H2O]為磚紅色晶體，難溶于冷水，易溶于酸，在氣體分析中用作氧氣吸收劑。一般制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻；二價(jià)鉻再與醋酸鈉溶液作用即可制得醋酸亞鉻。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：

(1)實(shí)驗(yàn)中所用蒸餾水均需經(jīng)煮沸后迅速冷卻，目的是________。儀器a的名稱是________。

(2)將過(guò)量鋅粒和氯化鉻固體置于c中，加入少量蒸餾水，按圖連接好裝置。打開K1、K2，關(guān)閉K3。

①c中溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色，該反應(yīng)的離子方程式為____________________。

②同時(shí)c中有氣體產(chǎn)生，該氣體的作用是________________。

(3)打開K3，關(guān)閉K1和K2，c中亮藍(lán)色溶液流入d，其原因是________________；d中析出磚紅色沉淀。為使沉淀充分析出并分離，需采用的操作是________、________、洗滌、干燥。

(4)指出裝置d可能存在的缺點(diǎn)________。

【解析】本題選擇氣體分析中的氧氣吸收劑醋酸亞鉻為情境素材，考查醋酸亞鉻的實(shí)驗(yàn)室制法。第(1)問(wèn)主要考查學(xué)生對(duì)蒸餾水煮沸操作目的的理解及分液漏斗儀器圖的識(shí)別，反映“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)中的水平1以及“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)中的水平2中“能收集實(shí)驗(yàn)證據(jù)，并基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論”的素養(yǎng)表現(xiàn)。第(2)①問(wèn)考查離子方程式的書寫，學(xué)生根據(jù)題干中給出“醋酸亞鉻的制備方法是先在封閉體系中利用金屬鋅作還原劑，將三價(jià)鉻還原為二價(jià)鉻”的信息，再結(jié)合題干中提供的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象“溶液由綠色逐漸變?yōu)榱了{(lán)色”即可知道發(fā)生的反應(yīng)為鋅還原三價(jià)鉻得到二價(jià)鉻的離子反應(yīng)，再根據(jù)電荷守恒和原子守恒即可寫出離子方程式。可見(jiàn)試題考查學(xué)生依據(jù)宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和微觀的離子變化，并利用電荷守恒和原子守恒的化學(xué)理論正確推測(cè)出離子反應(yīng)方程式，凸顯“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)中的水平2。第(2)②問(wèn)考查對(duì)實(shí)驗(yàn)操作用途的分析與解釋，學(xué)生需要對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)制備體系進(jìn)行系統(tǒng)分析，根據(jù)制備體系中無(wú)需用到氫氣，可判斷氫氣的作用為排出c中的空氣，主要考查學(xué)生在“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”水平2中“基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)得出結(jié)論”的素養(yǎng)表現(xiàn)。第(3)問(wèn)需要學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象進(jìn)行整體把握和分析，根據(jù)題干信息，當(dāng)打開K3時(shí)，c中液體進(jìn)入d，再分析整個(gè)制備體系可知因c中產(chǎn)生了氫氣，且體系為密封狀態(tài)，故c中壓強(qiáng)增大使c中液體進(jìn)入到d；第二個(gè)空根據(jù)題干中醋酸亞鉻“難溶于冷水”可知為了減小醋酸亞鉻溶解度，應(yīng)該先冷卻或者進(jìn)行冰浴，之后再過(guò)濾。體現(xiàn)試題考查“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”中的水平3：收集實(shí)驗(yàn)證據(jù)，基于現(xiàn)象進(jìn)行分析并得出結(jié)論。同時(shí)，該問(wèn)還傳達(dá)可運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和方法制備醋酸亞鉻的重要思想，反映化學(xué)在解決生產(chǎn)、生活中簡(jiǎn)單化學(xué)問(wèn)題的重要作用。第(4)問(wèn)是對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置合理評(píng)價(jià)，需要學(xué)生理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置體系及反應(yīng)流程，并結(jié)合裝置d及產(chǎn)物特征進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，主要考查“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”中的水平4：評(píng)價(jià)和優(yōu)化方案。

1.3 試題考查的核心素養(yǎng)統(tǒng)計(jì)

為保證化學(xué)滿分為100分，本文以2018年高考卷Ⅰ化學(xué)部分為例按圖1所示框架進(jìn)行化學(xué)核心素養(yǎng)視角下進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。因同一道試題可考查學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)中的不同類型、不同水平，故本次分析的題目雖僅有30道，但試題中出現(xiàn)的化學(xué)核心素養(yǎng)頻數(shù)為54次。信度檢測(cè)結(jié)果為0.95，最終結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 2018年全國(guó)高考新課標(biāo)卷Ⅰ理綜化學(xué)試題的測(cè)評(píng)素養(yǎng)分布

根據(jù)表1中題目分布的頻數(shù)為測(cè)量數(shù)目，對(duì)5大核心素養(yǎng)考查的頻數(shù)以柱狀圖表示(如圖2所示)。

圖2 試題中各核心素養(yǎng)頻數(shù)分布

以表1各個(gè)單元格出現(xiàn)的試題數(shù)之和為測(cè)量目標(biāo)總數(shù)，構(gòu)建素養(yǎng)類型和素養(yǎng)水平在試題中的頻數(shù)和頻率分布表，如表2所示。各類型的化學(xué)核心素養(yǎng)水平頻率=該化學(xué)核心素養(yǎng)水平的頻數(shù)/試題中出現(xiàn)的化學(xué)核心素養(yǎng)總頻數(shù)。

表2 測(cè)量素養(yǎng)的“頻數(shù)+頻率”分布

2.建議

2018年高考是國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)修訂后的第一次高考，既是傳統(tǒng)“三維目標(biāo)”的繼承，又是當(dāng)今“核心素養(yǎng)”的發(fā)展，具有承上啟下的重要作用。根據(jù)對(duì)2018年全國(guó)高考卷Ⅰ考查核心素養(yǎng)的情況提出如下的教學(xué)建議：

(1)依據(jù)課標(biāo)，注重基礎(chǔ)

2018年全國(guó)高考卷Ⅰ對(duì)水平1的考查頻率為24.1%，具有較高的比重，可見(jiàn)試題注重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的考查，突出基礎(chǔ)的重要性?；瘜W(xué)基礎(chǔ)知識(shí)是化學(xué)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》是教師進(jìn)行教學(xué)的重要依據(jù)，為使教學(xué)合理化，知識(shí)科學(xué)化，學(xué)習(xí)有效化，緊密結(jié)合化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，依據(jù)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求把握教學(xué)內(nèi)容的深廣度。

(2)創(chuàng)設(shè)情境，提高素養(yǎng)

此套試題緊密聯(lián)系環(huán)保、醫(yī)藥、材料、能源等素材進(jìn)行創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，展示科技成果，突出化學(xué)在生產(chǎn)、生活、社會(huì)及科研中的重要作用。試題要設(shè)置真實(shí)情境，教學(xué)中更應(yīng)開展情境化教學(xué)。

(3)貼近教材，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)

2018年全國(guó)高考卷Ⅰ對(duì)“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”考查的頻率最大，高達(dá)29.6%?？梢?jiàn)化學(xué)試題十分注重化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分，注重考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)創(chuàng)新意識(shí)?？梢?jiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科專屬的特色，作為化學(xué)教師應(yīng)該大力發(fā)揮學(xué)科特色，利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和理論實(shí)踐相結(jié)合的思維。