2017年全国Ⅰ卷化学试题评析及教学启示

2017-10-19江合佩

化学教学 2017年9期

摘要：对2017全国Ⅰ卷化学试题进行了整体评析，认为该试卷贯彻了“一点四面”命题思想，初步体现了“一体四层四翼”评价体系，突出了《考试大纲》修订部分，尝试了核心素养考查。以第13题为例阐释了其关注跨学科的素养培养；以第26题为例阐释了其重视实验的体验等特色；得出复习教学应有针对性地创设真实的问题情境，通过问题导学增强复习的可操作性，融入化学史凸显实效性等启示。

关键词：高考化学试题，化学课程标准；试卷评析；核心素养

文章编号：1005–6629（2017）9–0087–07 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

一年一度的高考试题在社会各界引起高度关注和热议，2017年全国Ⅰ卷相较于去年普遍反映难度加大。2016年是教育部关于加大使用全国卷的第一年，为了使得新加入全国卷的山东、广东、安徽、福建等省平稳过渡，在广泛征求教师意见的基础上，使得试题给人以“铅华洗尽，返璞归真”的感觉。2017年高考为了全面贯彻落实“一体四层四翼”新的评价体系，呈现《考试大纲》修订对能力考查的最新成果，全面对接基于“核心素养”建构的新的课程标准，试题“坚持立德树人，传承优秀科技文化；健全考查体系，科学选拔优秀人才；展现学科价值，灌输绿色化学思想”[1]。

1 整体评析

1.1 全面贯彻“一点四面”命题思想，凸显立德树人育人价值

2015年教育部考试中心主任姜钢在《中国高等教育》发表“坚持以立德树人为核心深化高考考试内容改革”一文中提出高考各科试题要“坚持立德树人，加强社会主义核心价值体系教育，完善中华优秀传统文化教育，增强学生社会责任感、创新精神、实践能力”[2]即“一点四面”。2015年化学试题初步尝试和涉猎有关要求，最典型的莫过于从《本草纲目拾遗》中挖掘素材考查“硝酸性质”的试题，2016年积极稳步推进，其中关于空间三维坐标的考查尤其令人印象深刻，2017年关于“一点四面”的考查实现了浸润到试题中，与学科实际相结合，融会学科思想、方法。

一是积极挖掘中国优秀传统文化。如第7题中关于“宣纸”是不是合成纤维的考查；第8题以《本草衍义》关于精制砒霜的描述考查基本实验分离操作“升华”。二是选择国内外顶级学术期刊中的科技文献，关注学科前沿，體现学科学习价值。如第27题以钛铁矿制备锂离子电池的电极材料考查元素化合物及反应原理知识；第28题以近期发现的具有生命体系气体信号，可参与神经信号传递、舒张血管减轻高血压功能的分子H2S的热循环制备工艺考查有关热力学和动力学方面的知识；第35题以非线性光学材料KIO3晶体考查有关晶胞方面的知识；第36题以有机光电材料中间体的合成为背景，考查有关有机化学基础知识。三是选取科学史或教材上的经典素材，考查学科研究方法。第9题以19世纪中后期三位科学家提出的关于苯的结构模型为素材，考查基于实验实证和证据推理的科学研究方法，培养学生敢于质疑、勇于创新的科学精神；第12题以元素周期律考查为背景，提供关于性质、位置、结构方面的信息，尤其是创造性地将《化学反应原理》模块利用Na2S2O3与稀盐酸反应探究反应物浓度对化学反应速率影响的素材用在物质推断上，凸显逻辑推理、有序思维的考查。

1.2 初步探索“一体四层四翼”体系，强化创新能力的考查

2016年10月教育部考试中心主任姜钢在《中国教育报》发表“探索构建高考评价体系全方位推进高考内容改革”一文，文章指出为了从顶层设计上回答好高考“为什么考”“考什么”“怎么考”等关键性问题，积极探索构建“一体四层四翼”的高考评价体系，其中“一体”即高考评价体系是指“服务选拔、立德树人、导向教学”，“四层”即考查目标是指“必备知识、关键能力、学科素养、核心价值”，“四翼”即考查要求是指“基础性、综合性、应用性、创新性”[3]。2017年高考试题立意高远，挖掘深刻，处处充满本土情怀、国际视野，既有历史觅踪，更有科技前沿探索。试题重视基础性、应用性、综合性，能力考查层次分明，有利于服务选拔。

一是重视必备知识的考查。首先，继续强化从方法的视角学习元素化合物知识。化学是一门从分子、原子层面研究物质、创造物质的学科，通过实验实证探究、理论推演、模型建构形成体系。其中元素化合物主要从物质分类、氧化还原反应、元素周期律、化学键四个视角进行研究。第7题主要从物质分类的视角考查有机高分子材料；第12题主要从元素周期律与氧化还原反应的视角考查元素递变性规律；第27题（6）题则从氧化还原反应视角书写陌生型氧化还原反应方程式，第27题（4）则从化学键的视角考查锂离子电池电极材料Li2Ti5O15过氧键数目。其次，加大有机化学在必修部分的分量。有机化学作为化学最重要的一个分支，今年考查力度空前加大，除去选考部分15分以外，必考部分选择题第7题、第9题、非选择题第26题都以有机物作为命题素材，考查有机化学必备核心知识，意在引导中学加强有机部分的教学，纠偏因为投机过于重视物质结构与性质部分的教学。第三，继续强化从平衡和速率的视角看待宏观实验现象。第13题从酸碱中和滴定宏观实验现象到微观的多重平衡分析，强调数形结合数学思想；第27题（3）（5）分别从反应速率和化学平衡视角研究宏观实验现象；第28题则从热化学、热力学和动力学全方面研究宏观化学反应现象。第四，突出实验的考查力度，引导中学化学教学重视实验。新的评价体系强调学生真实的体验，文科内容考实践，理科内容考实验。试题内容涉及初中H2还原CuO，高中氯气的实验室制法、酸碱中和滴定、乙酸乙酯制备、氨气制备、电解质导电率测定、pH测定等中学要求必做的7个实验或实验原型，考查的分数也达到空前的34分之多（见表1）。并且实验考查强调过程的体验，实验方案的设计、评价、解释，防止通过讲实验获得高分的投机现象。

二是重视关键能力的考查。首先，着力强化逻辑推理分析问题、解决问题能力的考查。第9题A、B两个选项考查同分异构体，意在考查学生有序思维；第12题通过相關信息考查学生综合利用有关信息推理分析能力；第26题（3）、（4）则是阐述有关实验操作和现象，要求学生根据实验目的和相关物质的性质和物理原理进行合理的解释。其次，继续强化信息能力的考查。试题信息呈现形式丰富多彩。既有文字信息如第8题古文释义，也有第26题符号表征的信息型化学方程式的提示，当然更多的是具有化学特色的各种图表、曲线图。全卷共有图表11幅，其中曲线坐标图2幅，实验装置图2幅，流程图2幅，结构及模型共4幅，表格数据1幅。第三，强化定量思想的考查。新课标教材相较于上一轮教材的特点即是将大学中的平衡常数等诸多定量研究的思路引入到中学教学，使得教学更加有序、科学。2017年全国Ⅰ卷全卷涉及定量思维考查共计37分（见表2），学生如果在学习化学的时候忽视定量计算的作用，无异于放弃化学学科的学习。

1.3 突出《考试大纲》修订部分，着力必备知识的考查

2017年高考化学试题全面落实《考试大纲》修订思想，突出学科必备知识和方法的考查。一是突出必考部分有机化学内容的考查。将对同分异构体的要求由“了解”调整为“能正确书写”，因此第9题考查涉及到官能团异构、位置异构和空间异构；有机反应类型由“了解”调整为“掌握”，因此第9题考查涉及环状二烯烃氧化问题。二是突出了元素化合物典型物质制备的考查。对常见金属和非金属化合物从只要求其“主要性质及应用”到增加“制备方法”，因此第10题考查涉及氢气、氯气制备，第26题考查涉及氨气制备。三是突出价键理论在学习元素化合物中的关键作用。将对原子结构示意图、分子式、结构式和结构简式的表示方法由“了解”调整为“掌握”，新增“掌握电子式表示方法”，因此第27题（4）考查Li2TiO15中过氧键数目。四是突出实验过程及研究思想方法的考查。实验部分新增“预测或描述实验现象”和“正确选用实验装置”，因此第10题B、C选项因应考查“描述实验现象”，A、D选项因应考查“正确选用实验装置”。对控制实验的方法，由“了解”调整为“掌握”，因此第27题（1）、28题（1）B、C选项着力强化单一控制变量法的考查。五是凸显热化学部分的考查。新增“能正确书写热化学方程式”和“能进行有关反应热的计算”，因此第28题（2）考查两个热化学方程式书写以及根据两个反应热焓变判断“制得等量H2所需能量最少的系统”。六是突出定量思想在平衡体系研究当中的作用。新增“能利用电离平衡常数进行相关计算”和“理解溶度积的含义并能进行相关计算”，平衡常数由“了解”调整为“理解”，因此第27题（5）因应利用溶度积与Ksp关系判断有无沉淀生成，第28题（3）（4）因应对平衡常数的要求。七是增加了选考《物质结构与性质》部分的要求。新增“能正确书写价电子的电子排布式和轨道表达式”“了解共价键的形成、极性”“了解晶格能的概念，了解晶格能对晶体性质的影响”“了解金属键对晶体性质的影响”“了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算”，第35题（2）（4）（5）设问体现了修订成果。

1.4 尝试核心素养的考查，对接新课标的评价标准

核心素养考查要求学生基于真实的情境利用所学知识和技能处理复杂任务，具有扎实的学科观念和广阔的学科视野，并提升自身的实践能力、创新精神等内化的综合学科素养[3]。即创设真实的情境，根据所要考查的化学知识，设计实际问题，考查学科能力，在能力内化和提升中形成化学学科核心素养。“真实情境”服务于“真实问题”的提出，“化学知识”服务于“实际问题”的解决[4]，考查学生在解决“实际问题”过程中的学习理解（辨识记忆、概括关联、说明论证）、应用实践（分析解释、推论预测、简单设计）、迁移创新（复杂推理、系统探究、创新思维）[5]等能力，实现对化学学科核心素养的测试。下面仅以第27题分析为例。该题以利用钛铁矿为原料制备锂离子电池的电极材料Li4TiO12和LiFePO4，紧跟时代脉搏，创设真实情境。试题围绕工业流程设问，考查单一控制变量选择最佳实验条件、信息型离子方程式书写、根据数据说理、化学键、沉淀溶解平衡、氧化还原信息型方程式书写，考查学科能力，实现对学科核心素养发展水平的考查。该题中各小题考查的学科能力和核心素养水平见表3。

2 内容评析

2.1 尝试信息呈现方式创新，关注跨学科素养培养

例1 （2017年高考理科综合全国Ⅰ卷第13题）将NaOH溶液滴加到己二酸（H2X）溶液中，混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图所示。下列叙述错误的是（）

例1全面落实《考试说明》对信息能力考查要求，慧心巧思，给人眼前一亮的感觉。一是信息呈现方式的创新。另辟蹊径，结合对数函数画出新图，突出化学简化思想，考查学生的读图能力和应用能力，创意十足。二是关注跨学科素养培养。虽然学生在数学的学习中对于对数函数增减性、关键点很熟悉，但是放在化学学科具体应用时，学生很容易遇到困难。三是关注多重平衡体系的考查。选项涉及到电离平衡常数、水解平衡常数、水的离子积三个平衡常数，并分析其在不同时刻之间的数量关系大小。

2.2 重视实验体验，重现历年重难点问题

例2 （2017年高考理科综合全国Ⅰ卷第26题）（见表4）

例2與近几年全国卷实验题一脉相承，继续发扬光大命题优点，具体分析如下：一是试题素材凸显化学在解决重大社会问题中的关键作用，体现化学的核心价值。试题意在通过凯氏定氮法测定蛋白质中氮元素含量介绍，对目前社会上关于食品添加剂滥用如何利用化学分析方法解决，与2016年利用化学方法解决雾霾问题如出一辙，强调学科的社会责任。二是信息呈现方式多样。既有题头的两个信息方程式，又有相对比较陌生的测定装置，强调学生在真实陌生的情境中利用所学知识和方法迁移类比分析解决问题的能力。三是将历年高考的难点问题改头换面，重新强化考查，突出对必备知识和关键能力的考查（见表4）。该题将近五年难度值均在0.2以下的试题按照真实情境继续强化考查，突出重点问题重点考，强化试题引领中学教学的作用，以此引导中学实验教学不要试图通过刷题解决问题，而是要对实验核心问题深刻理解。四是重视对实验装置和实验过程的解释与分析。整道试题共计15分，其中有4空8分考查装置的作用与操作的目的，引导学生对实验的整体理解，抓住关键如何使氨气更安全更多进入吸收装置。五是重视实验方法的应用。整个问题的解决可以帮助学生利用实验提供的方法解决现实生活中食品中蛋白质含量的测定，突出知识的应用价值。

3 教学启示

3.1 教学应有针对性地创设真实的问题情境

教师应有针对性创设真实的问题情境，让学生在问题解决中提升能力[6]。情境的创设应注意四点：一是情境应具有前沿性。应当选择最新科技成果作为情境，反映化学学科前沿发展状况。二是情境应具有时代性。关注当前社会热点问题，比如雾霾、水污染、温室效应、能源、电池等社会热点问题，反映化学在解决这些问题上特有的价值。三是情境应具有应用性。情境应当积极反映化学在生活、生产当中不可替代的作用，反映化学在提升人类生活质量中的特殊作用。四是情境应当具有教育性。应当从化学史、优秀著作等各种途径挖掘素材，体现立德树人的育人价值。

3.2 教学应通过问题导学增强复习可操作性

教学通过问题导学增强复习可操作性，将具体的知识和方法转化为精到的问题，让学生在问题解决中提升化学学科能力。问题的设计应注意以下四点：一是问题应具有深刻性。问题导学不追求问题的数量，更加强调问题的质量。问题的设计应当启发学生思维，激发学生深度思考，统摄整节课的教学目标的预设与达成。二是问题的设计应具有层次性。问题的设计不要一竿子插到底，而应该从学生最近发展区出发，层层剥茧，逐渐深入，最终达成教学目标。三是问题设计应具有冲突性。问题的设计应当激发学生的认知冲突，从冲突出发，层层递进，进而形成新的正确认知。四是问题设计应具有生成性。教学应当关注师生互动中学生产生的新问题，抓住学生的思维盲区，直接切中要害，深度挖掘，让学生在问题解决中提升思维的品质。

3.3 教学融入化学史凸显实效性

如何在复习教学中事半功倍，关键是合理选择复习切入点，精雕细刻，去伪存真，强化方法引领，凸显复习实效性。以“来自石油和煤的两种基本化工原料复习”为例，可以选择以探究苯的结构作为复习的切入点，梳理苯从发现到不同结构模型的提出（见图1），然后聚焦问题：苯的结构到底是怎样的？

教学聚焦核心问题（见图2），充分挖掘学生思维，设计实验将学生提出的结构模型进行验证。呈现科学史上不同时期化学家提出关于苯的结构模型，利用实验结论一一评析，得出凯库勒式模型假说的合理性。继续启发学生思考凯库勒式存在的局限，激发学生的批判性思维，培养学生求真务实的科学精神，得出现代化学苯的正确结构模型。