教材原型在高考命题中的映射透析

钟辉生 何宁东 严康华

摘要：近年来教材的地位及价值在实际教学中不断被弱化。通过对高考试题的研究，探寻到了相当多的高考试题能够在教材中找到原型，梳理出教材原型在高考命题中的三种映射方式：直接型、换元型、深化型。提出在复习教学中应正视教材，回归教材，尊重教材，反思教材，用好教材，充分发掘教材在复习课中的基础性、启发性和前瞻性作用。

关键词：教材原型；高考研究；命题分析；高中化学；映射透析

文章编号：1005–6629（2016）8–0078–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

近年来高考化学命题侧重于考查考生“学习潜能和创新精神”，除测试考生进一步学习的必需知识、技能、方法外，还需全面测试考生的化学科学素养。试题以能力立意为主，强化主干知识和科学素养，突出“接受、吸收、整合”化学信息的能力。

目前高三复习教学现状是重教辅轻教材，甚至异化为只见教辅不见教材。这种势态若继续演化下去，必将本末倒置。难道我们的高考真的脱离了教材吗？抑或是教师为追求试题的新颖性而人为地忽视了教材。殊不知，绝大多数高考试题以教材为基础，有的源于教材，有的高于教材。笔者通过研究近几年高考化学试题（以新课标I卷必做题为例），发现有相当多高考试题完全可以在教材（以人教版为例）上找到原型。因此，舍弃教材而推崇教辅的复习既增加学生负担，又迷失高考方向，得不偿失。

1 教材原型映射分析

贴近教材、贴近生活、贴近时代历来是高考命题的考量。近年来，源于教材命题的比重逐渐加大。不少高考试题以教材知识为切入点，强化双基，突出综合，考查能力。这就涉及到教材原型与高考试题的映射关系。

教材中的基本技能、化学常识等内容不适宜二次创作，若在高考试题中有所体现，必然构成直接映射关系。直接映射型判断方法是教材上的知识原封不动嵌入考题中。高考试题对化学反应与能量、化学反应与速率、水溶液中的离子平衡、电化学、实验探究、有机合成与推断等基本原理和方法以能力考查为主，因此它们一般以换元形式或深化形式映射到高考试题中。换元型判断方法是将教材上承载知识的载体进行等量替换，即类比迁移。深化型则不局限于对教材原型的举一反三，而是将零散知识系统化，浅层知识深刻化，表象问题本质化等。其判断方法是对教材上承载知识的载体进行增量变换，在一定程度上对教材原型进行深挖。

2 教材原型映射例析

2.1 教材原型直接映射型例析

教材原型直接映射型指的是将教材上的内容不加修饰地直接呈现在考题中。呈现形式有图片、文字、表格等。有的内容出现在题干中，有的内容出现在问题中。此类试题主要考查考生对教材内容的复述、再现和辨认能力。

例1 （2013年，26题节选）醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯实验装置见图1。

（1）装置b的名称是 ；

（2）加入碎瓷片的作用是 。

透析：《化学1》第7页有“图1-4实验室制取蒸馏水的装置”，《有机化学基础》第17页有“图1-8蒸馏（工业乙醇蒸馏）装置”，2013年高考26题装置图与上述图1-8完全吻合。

2012年理综试卷中首次将无机实验换成有机实验，当年很多教师和考生对合成溴苯的反应装置图（见图2）感到很陌生，甚至怀疑三颈烧瓶为超纲内容。其实该装置直接取材于《有机化学基础》第64页“图3-22有机合成反应的一种装置”。

例2 （2015年，10题节选）下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是（ ）

透析：《化学1》第48页科学探究的内容为铝箔在酒精灯上加热的现象，配有实验图（图3-6加热铝箔），附上了实验现象及解释。原文为“两块铝箔都熔化，且失去了光泽，但熔化的铝并不滴落，好像一层膜兜着。……构成薄膜的Al2O3的熔点（2050℃）高于Al的熔点（660℃），包在铝的外面，所以熔化了的液态铝不会滴落”。

2014年第8题的A选项把“用热的纯碱溶液洗去油污解释成Na2CO3可直接与油污反应”。《化学反应原理》第57页有这样一段描述：“用纯碱溶液清洗油污时，加热可以增强其去污力的原因，在于升温可以促进碳酸钠的水解，使溶液中c（OH-）增大。”

2.2 教材原型换元映射型例析

在维持基本原理不变的前提下，将教材上熟知的内容替换成陌生内容，或将教材上的甲对象用乙对象替换，此类映射试题称为教材原型换元型。换元型试题的内容虽然与教材原型并不相同，但可直接由教材获得启示。只要考生对教材中的基本知识、基本技能、基本方法了然于胸，便可顺利解答。教材原型换元型试题主要考查考生输出原理解答新情景问题的能力和知识迁移能力。

例3 （2015年，28题节选）碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题：

（1）大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物为 。

（2）已知反应2HI（g）=H2（g）+I2（g）的ΔH=+11 kJ·mol-1，1mol H2（g）、1mol I2（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1mol HI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为

kJ。

透析：《化学2》第91页实验4-2为用实验方法证明海带中确实存在碘元素。教材选择H2O2来氧化I-。原文为“提示：海带燃烧后的灰烬中碘元素以I-形式存在，H2O2可以将I-氧化成碘单质”。MnO2是中学阶段常见的氧化剂之一，实验室制氯气便是用它来氧化氯离子。用MnO2代替H2O2氧化I-岂不是与实验室制氯气有异曲同工之妙？

《化学反应原理》第2页用详实的文字分析了1mol H2与1mol Cl2化合成2mol HCl如何释放出862kJ的能量，并配上“图1-1 H2（g）+Cl2（g）= 2HCl（g）反应能量变化示意图”，映射到高考则将HCl的化合换元成HI的分解。

2015年26题“（3）设计实验证明：①草酸的酸性比碳酸的强”，其原型为《化学2》第75页的科学探究：“1.用食醋浸泡水垢（主要成分CaCO3）的暖瓶或水壶，可以清除其中的水垢。这是利用了醋酸的什么性质？通过这个事实你能比较出醋酸与碳酸的酸性强弱吗？2.设计一个比较醋酸与碳酸酸性强弱的实验，以验证你上面所得出的结论”。用草酸替换醋酸便成了高考试题。

2.3 教材原型深化映射型例析

有些高考试题虽源于教材，但却高于教材。其创作方式莫过于对教材内容进行一定程度的拓展延伸。如定性问题定量化，结论问题过程化，宏观问题微观化，简洁问题细节化，理想问题实际化等。甚至在试题中植入新信息，要求考生准确地“提取实质性内容并经与已有知识块整合重组为新知识”。此类映射题叫作教材原型深化型。考题虽然涉及教材相应内容，但是考试侧重于能力层面，要求有所提高。其主要测试考生思维的敏捷性和灵活性。而信息类深化型试题更是突破了学习方式的局限[1]，使得命题和解题成为新的学习方式的延续[2]。其最能考查考生“接受、吸收、整合化学信息的能力”，测试他们的学习潜能。

透析：《化学反应原理》第64页实验3-4所探究的是沉淀间的转化。原文为“向盛有10滴0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加0.1 mol/L NaCl溶液，至不再有白色沉淀生成。向其中滴加0.1 mol/L KI溶液，观察、记录现象；……”，实验3-4定性探究了Cl-、I-与AgNO3的反应及AgCl向AgI的转化原理，而高考试题将教材上定性实验深化为定量计算。

例5 （2014年，9题）已知分解1mol H2O2放出热量98kJ。在含有少量I-的溶液中，H2O2分解的机理为：

H2O2+I-→H2O+IO- 慢

H2O2+IO-→H2O+O2+I- 快

下列有关该反应的说法正确的是（ ）

A.反应速率与I-浓度有关

B. IO-也是该反应的催化剂

C.反应活化能等于98 kJ·mol-1

D. ν（H2O2）=ν（H2O）=ν（O2）

透析：《化学2》第48页实验2-5探究的是2～3mL约5% H2O2溶液在1～2滴1 mol/L FeCl3溶液催化作用下，分别在热水（40℃）、常温、冷水（5℃）中反应速率的快慢。实验2-6探究的是2～3mL约5%H2O2溶液分别在少量MnO2粉末、1～2滴1 mol/L FeCl3溶液及不加催化剂作用下冒出气泡的速率。实验2-6证明了可选用不同的催化剂来加快双氧水的分解。《化学反应原理》第22页实验2-4用文字和图片的形式呈现了MnO2作催化剂加快双氧水分解的事实，并从微观角度阐释了催化剂加快反应速率的原理。《化学反应原理》第23页科学探究1则以表格和文字形式呈现了1mL 0.1 mol/L FeCl3和CuSO4溶液对2mL 5% H2O2溶液的催化效果。

2014年高考第9题则提供了双氧水以I-为催化剂的具体分解机理信息，将催化剂对反应的影响过程化、细节化。“快、慢”两字成了解题的关键。平时教学中，教师仅是告知学生催化剂因降低了反应所需活化能，从而加快反应速率。而对于催化过程究竟如何则不甚清楚，更不用说催化过程中，慢的反应一步决定了宏观反应整体速率。这种创新考法堪称“催化剂过程分析题”，能较好地考查考生的应变能力和创新能力。

以上反应机理的“能量-反应过程”见图4，该图真实地体现了催化剂在反应过程中如何降低反应所需的活化能，清晰地表达了反应过程中微观构成情况，明确了各步反应的快慢程度等。

3 启示与建议

高考试题是命题组专家在教材、考试大纲和新课程理念架构下匠心独运的智慧结晶。试题具有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度。挖掘高考命题背后的逻辑，对促进一线教师的教学大有裨益。

3.1 夯实刚性要点，体现教材的基础性

教材刚性知识主要包括物质的性质、分类、用途及彼此间的相互作用、实验操作规范、仪器名称和使用、实验现象、物质鉴别、化学史、化学在生活生产中的应用等。化学刚性知识体现着教材的基础性，是化学观念、原理、方法的载体。它们是直接映射型考题的原型。对于此类知识的复习，教师需深入分析教材内容，把握教材要点。有针对性地将它们整合分类，选择相适应的教学方法，引导学生有序识记，辨别是非，厘清界限。

像仪器操作和使用类知识，采用课堂演示加实验视频教学策略可极大地提高复习效率。教师演示可让学生重温教学仪器之美，以强化仪器的名称和操作规范。实验视频则将仪器的使用纳入到具体的实验中，让学生既记住了经典实验的操作规范，又领悟了仪器的“真实”功用。

3.2 变换知识载体，体现教材的启发性

教材上承载化学原理、规律、技能、方法的引题、例题、习题、插图等通常是高考命题的换元对象。因此在平时的教学中，教师要注意加深学生对以上内容的理解，既不能简单地复述知识，也不能就题论题。最好是在吃透教材内容的基础上，再以教材上的内容作为源点，通过变换问题，变换情景，整合拓展，迁移应用等手段挖掘它们应有的价值[3]，体现教材的启发性。

3.3 纵深解读文本，体现教材的前瞻性

教材上的实验、工业生产流程、有机合成工艺等内容具有很大弹性和可塑性，往往成为高考深化型考题的素材。教师应注重深化教材内容的迁移和联系，强化知识的广度和深度。在复习过程中应努力将教材的前瞻性凸显出来。

2009年高考27题为组装一套完整的实验装置进行浓硫酸与木炭反应并依次检验二氧化碳、二氧化硫和水蒸气三种产物。该题的素材源于《化学1》第101页图4-31，教材仅是以图片的形式展现了蔗糖脱水的全过程。2013年高考26题环己醇脱水合成环己烯与《有机化学基础》第51页实验3-1乙醇的消去反应实验有异曲同工之妙。其实大多数高考实验题是以教材实验素材为依托，整合多个实验，创设新情景，注重实验过程，加强实验探究性[4]。因此复习时，对教材实验进行二次开发显得尤为重要。

《化学2》第75页的实验3-4为生成乙酸乙酯的实验。在复习时，我们可以采取“究一究”，“换一换”，“改一改”，“拓一拓”等方式将其前瞻性价值提炼出来。“究一究”，选择如何提高原料利用率和产物收集率等问题进行深究。“换一换”，选择更高效的产物生成装置、收集装置及除杂试剂等问题进行变换。“改一改”，考虑将定性实验改成定量实验——计算产率或转化率等。“拓一拓”，则可延伸到产物的后续分离提纯等。如此，我们便完成了对教材实验3-4由表及里、由点到面、由粗略到精细、由定性到定量、由结果到过程、由局部到整体的深化复习。当学生解答像2014年高考26题（制备乙酸异戊酯实验题）之类的试题时不就显得得心应手了吗？

“稳、变、新”是高考永恒的主题[5]。通过对高考试题的研判，我们发现有不少高考试题能在教材中找到原型，这启示我们在平时的教学中尤其是高三复习中不能以教辅资料为本。要正视教材，回归教材，尊重教材，反思教材，用好教材，把握好教材的内涵和外延，充分发挥教材在复习课中的价值，提高复习的针对性和有效性，这才是我们应该秉承的态度。

参考文献：

[1]钟辉生，姜建文，谢名军.高考命题视角的突破与创新——从近三年高考全国新课标Ⅰ卷化学反应原理大题谈起[J].中学化学教学参考，2015，（11）：57～59.

[2]张秀球，胡秋岚，彭绍琴，陈义旺.命题与解题均是新的学习方式的延续——2014年高考理科综合能力测试化学卷（全国课标理综乙卷）分析报告[J].中学化学教学参考，2014，（8）：60～64.

[3]吴方持.刍议化学复习教学中应用教材习题策略[J].化学教学，2010，（5）：66～70.

[4]季红娟，刘成坤.实验教学中挖掘教材潜在价值的方法[J].中学化学教学参考，2006，（10）：46～47.

[5]刘孝元. 2013年全国新课标理综卷Ⅰ化学试题“稳”“变”“新”[J].中学化学教学参考，2013，（7）：54～55.