高考山东卷化学试题情境创设的统计与研究

赵雪

摘要：以山东省实施分省命题九年来的高考化学试题作为研究对象，对山东省高考化学试题情境的选材来源、价值功能进行了系统的分析和研究，并对如何优化试题情境的创设提出了建议，期望能对今后高考化学试题的命制提供一定的参考和借鉴。

关键词：新课程改革；高考；化学试题；情境创设

文章编号：1005–6629（2016）8–0082–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

《普通高中化学课程标准（实验）》在“评价建议”中指出：“纸笔测验应注意选择具有真实情境的综合性、开放性的问题，而不宜孤立地对基础知识和基本技能进行测试。[1]”基于这一要求，近年来的高考化学试题越来越重视对试题情境的选择与设计，通过将所要考查的能力要求、方法要素及知识内容与试题情境巧妙融合，从而实现对问题解决、信息获取及科学探究等能力领域的深度考查。鉴于情境设计在实现高考化学试题能力考查功能方面的重要作用，为使情境化试题的考查价值得到更大的彰显，有必要对以往高考化学试题的情境创设进行系统的梳理与分析。本文以山东省实施分省命题九年来的高考化学试题作为研究对象，系统研究了山东省高考化学试题情境的选材来源、试题情境的考查功能，并对优化试题情境创设提出了一些建议，期望本文的研究结果能够对今后高考化学试题的命制提供一定的参考和借鉴。

1 研究意义

高考是以能力测试为主导的选拔性考试，它强调对考生能力素质的全面考查。而能力素质不仅指外显的知识与技能，更重要的是考生在试题情境的理解过程中表现出的认知结构，即考生头脑中的知识结构、知识迁移和问题解答的观念与方法[2]。化学是一门与社会生活联系非常密切的自然学科，化学试题应有目的地创设真实的情境，让考生在情境中分析、解决问题。情境化的试题不仅可以满足高考以能力考查为立意的试题要求，更表现出多方面的价值优势，例如：①发挥高考试题的教育功能。通过为试题创设合理的问题情境，可以给考生提供一个较为完整的问题系统，考生解题的过程成为一个如何面对未知世界的教育过程，通过情境化的试题，潜移默化地渗透对考生科学价值观的教育，帮助他们领悟科学精神和人文精神，真正提高科学素养。②实现高考试题原创化，体现公平性。通过创设一些原创性强、角度新颖的试题情境，让所有考生可以站在同一起跑线上，为考生搭建公平竞争的试题平台。③发挥高考试题的导向功能。通过在高考试题中设置合理的问题情境，淡化对知识记忆以及解题技巧的考查，重点考查考生综合运用所学知识、技能和方法分析和解决问题的能力，从而引领基础教育真正跳出题海，进而重视对学生思维能力和自学能力的培养。

正是由于情境化设计在提升高考化学试题考查价值上所体现出的独特优势，关于试题情境创设的相关研究一直以来都受到化学教育工作者的密切关注。1996年，冬镜寰就提出了“创设试题情境是高考化学试题从基础型向基础-能力型转变的需要”的观点，指出对高考化学试题进行情境化设计的必要性[3]；王后雄则对高考化学试题选材的依据进行了阐述[4]；而赵宇、曾兵芳等人则分别就全国高考化学试题在情境创设上的特点进行过分析与研究[5，6]。我们注意到，上述研究大多是就高考试题情境创设的原则要求或是某年度高考试题情境创设的特点进行的定性讨论，目前尚缺乏对高考化学试题情境创设的系统性量化研究。

山东省作为最早实施新课程高考的省份之一，自主命制高考化学试题迄今为止已经九年，九年间山东卷化学试题命题愈发成熟，并形成了较为鲜明的试题风格。因此，通过对山东省高考化学试题的情境创设进行系统的定量研究，分析试题情境的来源及考查价值，探讨试题情境创设的优点与不足，将为高考化学试题的命制提供有价值的思考，从而实现高考化学试题的考查功能。

2 研究方法

2.1 试题情境的分析模式

以三年试题为一组，将2007～2015年山东高考化学试题分为了三组，并对其进行全样本统计（主观题以小题为单位进行统计）。结果表明，在2007～2009年63道试题中，设置了情境的试题有48道；2010～2012年63道试题中，设置了情境的试题有50道；2013～2015年59道试题中，设置了情境的试题有54道。由此可见，山东省高考化学试题始终非常强调对试题情境的创设，且重视程度逐年提高，这也反映了高考命题者对于重视试题情境化设计这一命题理念的认可。为对这些试题的情境创设进行深入的系统研究，从试题情境的选材来源和考查功能的价值层级两个角度入手，构建了高考化学试题情境分析框架。

2.1.1 试题情境素材的选材来源

结合王后雄和龚伟等对化学试题素材选取来源的分类标准[7，8]，将高考化学试题情境素材的选取来源分为四类：

（1）社会与生活。化学是一门与社会、生活紧密相连的自然学科，像生活中的化学现象、化工生产中的实例、化学在科技前沿领域的应用以及化学学科发展历程中的一些事件都可以作为试题情境的素材来源。2008年山东化学卷29题以“北京奥运会火炬燃料”为试题情境，2010年山东化学卷28题围绕“硫-碘循环分解水制氢”设计等，这些试题的情境都体现了化学与社会、生活的密切联系。

（2）学科知识。化学学科有着特殊的学科结构，“化学反应”、“物质结构”、“电解质溶液”等均属于化学学科的基础理论，也是高中学生应当掌握的理论知识，高考试题可利用这些学生已经掌握的学科知识作为切入点进行考查。例1是2011年山东化学卷的14题，该题正是利用考生掌握的“电解质溶液”的有关知识，围绕弱酸稀释这一过程创设了问题情境。

例1 室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加水稀释后，下列说法正确的是

A.溶液中导电粒子的数目减少

（3）化学实验。化学是一门以实验为基础的自然学科，它是人们在实践中发现问题、研究问题进而解决问题的过程中建立起来的，化学实验在化学学科中的地位至关重要。因此我们常常可以看到从化学实验的视角出发来创设问题情境的高考试题。像2015年山东卷的31题就是围绕间接酸碱滴定法测定Ba2+浓度的化学实验创设了试题的情境。

（4）化学模型及数据图表。在近些年的高考试题中，我们常常可以发现一些化合物的分子模型、理想化的反应模型或是记录数据的图形表格等，利用这些化学模型及数据图表来创设问题情境，在考查考生由模型图表获取信息能力的同时，实现对考生学科能力的深入考查。例2是2013年山东化学卷的10题，该题正是利用莽草酸的分子结构来创设问题情境，实现了对有机化学基础知识的考查。

例2 莽草酸可用于合成药物达菲，其结构简式如图，下列关于莽草酸的说法正确的是

2.1.2 试题情境考查功能的价值层级

如前文所述，情境化试题已经成为高考化学试题的主流。不同试题情境所发挥考查功能的价值存在一定的差异，具体可分为三个层级：

A层级——试题情境与考查内容无直接关系，考生只需识别考查问题即可，试题情境更多是作为阅读性材料出现。

B层级——考查的内容与试题情境互相融合，考生需从试题情境中获取关键信息并将其运用在问题解决过程中。

C层级——考查考生的自学能力，考生需将情境信息进行内化，与已有知识进行重组并加以理解运用。

例3 研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。

例3以人们普遍关心的环境污染问题为试题情境引出考查问题，但试题考查内容与试题情境相关性不大，情境材料可有可无，仅仅是作为一段阅读材料出现，这类试题我们将其归为A层级。

例4考查内容为电化学原理及电极反应方程式的书写，试题创设了利用离子液体作电解液在钢制品上镀铝这一考生相对陌生的试题情境，考生必须抓住“电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应”的试题信息，结合已有的电化学原理相关知识才能够正确书写电极反应式。这类试题将考查内容与问题情境相互融合，对考生分析问题、解决问题提出了较高要求，更有利于考查考生对化学知识的理解与运用，这类试题可归为B层级。

例5 一定温度下，某贮氢合金（M）的贮氢过程如图所示，纵轴为平衡时氢气的压强（P），横轴表示固相中氢原子与金属原子的个数比（H/M）。在OA段，氢溶解于M中形成固溶体MHx，随着氢气压强的增大，H/M逐渐增大；在AB段，MHx与氢气发生氢化反应生成氢化物MHy，氢化反应方程式为：

在B点，氢化反应结束，进一步增大氢气压强，H/M几乎不变。η表示单位质量贮氢合金在氢化反应阶段的最大吸氢量占其总吸氢量的比例，则温度为T1、T2时，η（T1） η（T2）（填“>”“=”或“<”）。当反应（Ⅰ）处于图中a点时，保持温度不变，向恒容体系中通入少量氢气，达平衡后反应（Ⅰ）可能处于图中的 点（填“b”“c”或“d”）。

例5考查化学反应原理中化学平衡的有关知识，试题围绕贮氢合金（M）的贮氢过程创设问题情境，利用图表及文字描述等方式提供了诸如贮氢过程中的化学变化、贮氢效率η等考生比较陌生的信息，考生需将这些信息加以内化并与已有知识融会贯通才能够解决问题，试题对考生获取、加工、整合与运用信息的能力要求较高，考查的价值层级可归为C层级。

2.2 利用二维框架对试题情境进行分析的实例说明

利用前述的分析模式对试题情境进行分析，我们就可以将试题情境在二维框架中进行定位，并加以标记。仍以前面的案例为例，例1的情境素材源于“学科知识”，考查功能的价值层级为“B层级”，因此我们将其类型标记为“学科知识-B”；例2的情境素材源于“化学模型”，考查功能的价值层级为“B”，我们可将其类型标记为“化学模型及数据图表-B”。利用这样的方法，我们可以对每道试题的情境进行标记，如例3的试题情境类型为“社会与生活-A”，例4为“社会与生活-B”等等。

2.3 山东高考化学试题情境设计的统计结果

利用上述的二维框架分析模式，我们将九年间山东卷所有的情境化试题的情境进行了分类统计，统计结果如表2所示。

3 结果与讨论

为了更加直观地说明问题，对表2中的数据进行了进一步的讨论。仍以三年的试题作为一个试题组，希望通过对比不同试题组在情境选材和考查功能价值层级两个维度上的差异，以定量的方式来说明山东化学试题在上述两个维度上的变化情况，并明确试题情境创设的优点与不足，从而对试题情境创设提出优化建议。

3.1 情境化试题素材选取来源的统计分析

对比三组试题（见图1），可以看到，围绕化学实验创设问题情境的试题比例基本上保持在25%左右，这一较高的比例反映出高考命题者对化学实验的重视程度，也是化学实验在化学科学中的重要性的相应体现。

从社会与生活出发来创设情境的试题九年间一直保持在较高的比例，特别在13～15年间更是达到了32%。这些试题通过模拟、再现生产生活的实际场景或是科学研究的过程及发现，起到了引导考生把所学的知识和实际生活广泛联系起来从而树立其学以致用意识的作用，也体现了化学与生产生活实际相联系的新课程理念。

围绕化学模型或是数据图表来创设问题情境的试题比例则呈现出稳步上升的情况，这类试题具有信息鲜活、内容丰富的显著特点，对考生信息识别、加工、运用的能力提出了较高的要求，因此也越来越受到高考命题者的青睐。

基于考生已有学科知识来创设情境的试题比例则有所下降，由07～09年的33%和10～12年的32%降到了13～15年的24%，这表明高考命题者在创设试题情境时尽量避免使用考生熟悉或是平时复习中经常遇到的素材来设计问题，而是通过求新求变来创设一些原创性强、角度新颖的试题情境，这样做也可以防止试题考查功能退化为对简单记忆的考查。

综上所述，山东高考化学试题在情境素材的选择上表现出增强新颖度和呈现方式多样化两个特点。这些变化对于有效考查考生在新情境下获取信息和解决问题的能力是非常有益的，也体现出了新课程重视学生能力培养的理念和要求。当然，命题者在选择试题情境素材时应保持足够的谨慎：在提高情境新颖度的同时，应考虑到考生的实际情况，在其认知发展特点之上适当地增加情境陌生度；在将呈现方式多样化的同时，也要考虑到理综考试题量大、时间紧的特点，避免试题中信息量过大现象的发生。

3.2 情境化试题考查功能价值层级的统计分析

对历年来山东高考化学情境化试题的考查价值层级进行了分类统计（见图2），可以看到，属于A层级的试题比例尽管呈现了下降的趋势，但在13～15年仍达到接近30%的比例，该层级试题比例过高必然导致情境化试题考查价值的弱化；属于C层级的试题比例则一直在10%左右，对于一部分认知水平较高的考生区分度不足。在今后的命题工作中，有必要减少A层级的试题比例，并适当提高C层级的试题比例，从而使情境化试题的功能价值得到最大化体现。

4 结论与启示

通过对九年来山东高考化学试题的情境设计进行分析与研究，我们认为高考命题者对于情境化试题在考查功能上的价值优势有了足够的认识，并且也越来越重视对试题情境的优化设计。命题者一方面不断追求情境的新颖性，以考查考生在陌生情境下解决实际问题的能力；另一方面则力求试题情境呈现方式更加多元化，从而实现对考生信息素养的深度考查。尽管山东卷化学试题在情境设计上有许多值得称道的地方，但我们也看到有些试题在情境设计方面仍存在着一些不足，需要命题者在今后工作中加以重视。

4.1 情境设计的合理性

如前文所述，某些试题还存在利用社会热点“穿衣戴帽”的现象，情境更像是一种试题的包装，问题情境与考查内容及能力目标并没有真正融合，这样的试题情境非但不会提高试题考查的功能价值，反而会增加考生的阅读负担。因此命题者应重视考查内容与试题情境的融合，保证情境设计的合理性。

4.2 情境设计的真实性

高考化学试题常常围绕生产生活中的实例来创设情境，需要强调的是试题情境的设计必须符合生产生活的实际情况，要避免闭门造车的现象。以化工生产中的除杂工序为例，工业生产一定要考虑成本问题，因此只要能确保产品的纯度要求，在尽可能降低成本的同时并没有对是否引入某些新的杂质提出原则性要求，这一点并不符合高中化学“不能引入新杂质”的除杂原则。此类情况需要命题者予以足够的重视，既不能违背生产实际也要贴近高中化学的教学实际。

4.3 情境设计的适应性

高考命题者应努力创设新颖的试题情境，但新颖并不等于新奇，试题的情境不应超出考生已有的知识经验或是考生实际的生活阅历，否则就将导致命题者设计目标与考生实际应答行为目标间的偏离，进而导致试题测量效度和分数信度的降低。毋庸讳言，目前确实存在某些试题情境超出考生的认知水平或生活经验的现象，试题往往需要提供冗长的附加信息引导考生作答，在考试时间非常紧张的情况下，这种情况必然导致对试题信度、效度的损害，必须引起试题命制者的关注。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003：34～36.

[2]吴新建，张贤金等.试题情境“新”“特”背景材料的认知要求控制[J].化学教育，2015，（9）：42～45.

[3]冬镜寰.高考化学试题的情境与设问[J].中国考试，1996，（2）：76～80.

[4]王后雄.试论高考化学试题的选材[J].化学教学，2004，（2）：64～68.

[5]赵宇.不变的知识点变化的情景——评2007年高考理综（全国卷Ⅰ）化学试题命题的特点[J].化学教学，2007，（10）：54～56.

[6]曾兵芳，郑燕等.2011年新课程高考化学试题的特点与思考[J].教育测量与评价（理论版），2011，（11）：45～50.

[7]王后雄.新课程下高考化学试题内容选材及能力结构要素分析[J].教育科学研究，2007，（8）：10～12.

[8]龚伟，王玮等.中考化学试题情境创设的系统研究[J].化学教育，2013，（5）：49～55.