基于核心素养的高中化学高考试题分析及思考

王健

摘 要：随着新课程改革的持续推进，基于学科核心素养的高考试题分析及思考，不仅是对开展核心素养教育的贯彻与落实，同时也是突出核心素养的高考改革必然趋势。从化学学科核心素养培养来看，近几年高考化学试题注重对学科育人价值的体现，突出了对学科核心素养的检验，强化了对学生关键能力掌握的考查。基于此，本文立足核心素养内涵，对历年高考化学试题进行分析，探究高考试题所考查的核心素养，以期能够为高中化学教学和复习提供思路。

关键词：核心素养;高中化学;高考试题

2014年12月，国家教育部对2004年开始实施的普通高中课程标准实施了新一轮的修订工作，并于2018年1月正式颁布了修订后的课程标准。《高中化学新课标》中明确指出：“立德树人是普通高中化学教学的核心任务，同时化学课程是贯彻落实素质教育、弘扬科学精神、培养学生核心素养的重要载体。”可见，发展、评价和测试学生核心素养是新一轮课程改革风向标[1]。高考在高中教育中具有十分重要的导向性，考核试题对学科核心素养的考察直接影响着教师对学生核心素养的培养方式，近几年，高考命题也正努力将核心素养与考题结合起来。为实现2020年高考改革目标，实现与新课程的无缝衔接。对此，本文选取近几来全国高考卷理综化学必做题作为分析对象，基于化学学科核心素養理念进行试题分析。

一、普通高中化学学科核心素养内涵

在《全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》（以下简称《意见》）中，教育部明确提出：“要着重提出各学段学生的核心素养体系，明确学生应当具备的能够适应今后社会发展所必备的品质与能力”“核心素养体系能够指导学生在完成不同学段、不同学科后应当要达到的水平、能力程度，指导教师准确把握教学的深度与广度，使考试评价能更精准反映出人才培养标准。”在《意见》中，一方面明确了学生发展核心素养的内涵，另一方面也侧面反映出了考试评价与核心素养之间的关系。在此基础上，《高中化学新课标》将“化学学科核心素养”界定为五个维度，即：宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任[2]。同时对五个核心素养维度进行了水平分级，建立包括4个水平等级、16个条目内容的学业质量水平标准。核心素养水平的划分与学业质量水平标准的建立，为教师对学生核心素养培养、教学深度与广度的把握都提供了具体的参照指标，同时也为高考命题、学业评价、水平测试等提供了方向。

二、基于核心素养的高考试题评析

（一）试题分析框架设计

立足《高中化学新课标》，以学科核心素养为导向的高考试题命题，需要结合“核心素养”“真实情境”“实际问题”“化学知识”4个要素，并合理确定四者之间的相互关系[3]，其命题框架设计如下图1所示。

国务院于2014年9月颁发了《关于深化考试招生制度改革的实施意见》（以下简称《实施意见》），在该《实施意见》中明确提出了“高考试题命题要科学，提高试题的基础性、综合性，着重考察学生独立思考以及学以致用的能力......”的高考命题原则。2015、2016年高考都很好地贯彻了这一命题原则，注重对学生基础知识掌握以及分析问题、解决问题能力的考察，高考改革处于平稳过渡阶段;2017年是课程改革运行的关键之年，常言道：“春江水暖鸭先知”，高考历来就具有风向标的作用，所命试题对一线教师教学方向、方法都具有较强的指导性。

情境是高考试题的重要载体，近几年高考化学试题在命题上多选用真实情境，将所要考察的知识点与真实情境结合起来，立足考试大纲，根据对学生学习能力的要求，在情境背景下设置难易程度不一的问题，从而检测学生的知识掌握情况、创新能力、分析能力等，以达到对学生核心素养的考察目的[4]。对此，我提出了基于核心素养的高考试题分析框架，如图2所示。

该试题分析框架以真实情境入手，根据对学生学情、知识储备、能力等考查要求，评估高考试题对学生核心素养的考察类型。当然，随着高考试题的不断优化，一题可以对学生多个核心素养进行考查，而同一维度的核心素养可以从多个方面、多个问题来进行考查[5]。下面，以三道高考试题为例，详细分析其对学生核心素养的考察。

（二）高考试题分析

试题1【2017年全国卷第11题】：支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图3所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是。

A.通入保护电流使钢管柱表面腐蚀电流接近于零

B.通电后电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管柱

C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流

D.通入的保护电流应根据环境条件变化进行调账

分析：该试题以海港码头作为情境载体，通过外加电流的阴极保护法对码头的钢管桩进行防腐操作为情境内容，并给出了具体的工作原理图。这个情境的创设充分体现出了化学的实用性，利用化学反应解决生活实际问题，是对“科学态度与社会责任”核心素养维度的考察。所提出的实际问题是“对钢管桩外加电流后，在防腐过程中电流的变化及电极的损耗情况”，是对“变化观念与平衡思想”这一核心素养维度的考察。同时，要求学生能够运用原电池的工作原理这一知识点，考察学生能否从电流角度来分析说明钢管桩防腐工作的原理，同时涉及“变化观念与平衡思想”“科学态度与社会责任”这两个核心素养维度。该试题从真实情境的创设到实际问题的解答，都体现出了对学生核心素养的考察，不论是知识点的应用亦或是问题的解决，都涉及“变化观念与平衡思想”“科学态度与社会责任”这两个核心素养维度。

试题2【2018年高考全国卷I第27题】：焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印刷、食品等方面应用广泛。回答下列问题：

（1）生产Na2S2O5，通常是由Na2SO3过饱和溶液结晶脱水制得。写出该化学反应的化学方程式。

（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：

①PH=4.1时，l中溶液为 （写化学式）。

②工艺中加入Na2CO3固体，并再次冲入SO2的目的是

制备Na2S2O5，也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和NaSO3。陽极的电极反应式为                       ，电解后，                      ，室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得Na2S2O5。

（3）Na2S2O5可用作食品 的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00ml葡萄酒样品，用0.01000mol·L-1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00ml。滴定反应的离子方程式为          ，该样品中Na2S2O5的残留量为               g·L-1（以SO2计）。

分析：该试题以生产生活实际作为情境素材，在试题中共提出了3中不同的焦亚硫酸钠Na2S2O5的工业生产方案，围绕我们真实的工业生产以及三室模电解技术来设置问题。这些真实情境体现出了化学学科的开放性和生活化。试题所涉及的知识点有：化学方程式的书写、工艺流程中发生化学反应所需条件的分析、物质变化的判断、氧化还原滴定、电极反应式等。全面考查了学生对化学知识的掌握、分析能力，对数据信息的提取、归纳、处理以及逻辑推理能力，以及能否综合运用化学知识解决实际问题的能力。

问题（1）：要求学生根据所给素材信息，结合质量守恒定律，在提取具有实质性内容的基础上，对工业生产Na2S2O5的化学反应原理以化学符号表示，主要考察学生“变化观念和平衡思想”核心素养维度。

问题（2）：Na2S2O5在废气生产中具有较高的实用性，体现出了化学学科在环保、污染治理方面的价值，彰显出了“绿色化学”理念。其中问题①：PH=4.1呈酸性，要求学生分析在l流程中的酸式盐产物的化学式。考点为：强酸制备弱酸的原理、判断多元弱酸与碱液反应所生成的物质。是对学生“变化观念和平衡思想”核心素养维度的考查。问题②：根据问题①所提供的Na2S2O5制备工艺流程图，要求学生对物质变化的生成物进行推理论证，学会分析实验条件的选择，并通过分析流程l，实现对流程Ⅱ、Ⅲ的知识迁移，从而探寻出加入Na2CO3固体后再次加入SO2气体的目的。所涉及的知识点是“实验条件对生成物影响”，着重考察学生知识迁移、逻辑推理能力。在一定程度上体现出了对学生“证据推理和模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”等核心素养维度的考查。

问题（3）：根据所给出的电解质装置，对电极的正负极进行判断;根据电极材料和电解质环境，写出电极反应式：阳极：，阴极：。该问题主要是对“电解池工作原理”知识点的考查，要求学生能够从宏观、微观等视野去分析和解决问题，体现了对学生“宏观辨识和微观探析”“变化观念与平衡思想”等核心素养维度的考查。

问题（4）：从食品抗氧化剂功效入手，对葡萄酒中Na2S2O5的残留量进行测定，这一情境是符合现实生活的，并围绕近几年社会大众关注的食品添加剂安全用量来设置考题，体现出了化学学科在食品安全领域的作用，着重对学生“科学精神和社会责任”这一核心素养维度的考查。此外，该问题还涉及氧化还原滴定的实验原理、离子方程式书写、定量计算等知识点，检验学生是否具备逻辑推理能力、数据分析能力以及探究思维，涉及“科学探究和创新意识”“宏观辨识和微观探析”“证据推理和模型认知”等学科核心素养维度的考查。

试题3【2017年全国高考理综卷I第28题】：近期发现，H2S是继NO、CO之后的第三个生命体系气体信号分子，它具有参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能。回答下列问题：

（1）下列事实中，不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是 ______________（填标号）。

A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应，而亚硫酸可以

B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸

C.0.10mol·L-1的氢硫酸与亚硫酸的PH值分别为4.5和2.1

D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸

（2）下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。

通过计算，可知系统（Ⅰ）和系统（Ⅱ）制氢的热化学方程式分别为______________ ______________，制得等量H2所需能量较少的是______________。

（3）H2S与CO2在高温下发生反应：在610K时，将0.10molCO2与0.4molH2S充入2.5L空钢瓶中，反应平衡后水的物质的量分数为0.02.

①H2S的平衡转化率=______________%，反应平衡常数K=______________。

②在620K重复试验，平衡后水的物质的量分数为0.03，H2S的转化率，该反应的△H    0。（填>或=）

③向反应器中再分别充入下列气体，能使H2S转化率增大的是   ______________（填编号）

A.H2SB.CO2C.COSD.N2

分析：该试题的考点在于“热化学与化学平衡”，并以“参与调节神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能”为情境来设置问题，体现出了对学生““科学探究与创新意识”核心素养维度的考查。”第（1）问，主要涉及氢硫酸的酸性强度特点、导电能力以及电离程度等知识点，主要考察学生基础知识的掌握情况;第（2）问，考点在于热化学方程式直接加合，考察学生是否清楚氢气制备所需的条件以及反应原理，分析化学反应，涉及“变化观念与平衡思想”这一核心素养维度;第（3）问中考查的知识点是“化学平衡”，要求学生通过分析试题已知条件得出：温度升高，化学平衡正向移动，同时根据平衡移动原理，温度升高，化学平衡向吸热反应方向移动，所以该题中的正反应为吸热反应，涉及“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”等核心素养维度。可以说该试题设计难度适中，学生得分率较高。

三、启示与建议

随着新课程改革的持续推进，学生核心素养培养逐渐成为了学科教学的重点。近几年，高考化学试题命题积极贯彻落实“立德树人”这一教育目标，对学生核心素养的考查愈發重视，不仅满足了高校对人才的要求，同时又推动了新课程改革的全面推进[6]。通过高考试题分析，也为我们今后教学方向和重点提出了参考依据。

（一）深入钻研课标与考纲，提高复习的针对性

通过试题分析我们可以发现，在高考试题中均能够体现出每年考纲对考试内容的要求，而考纲的制定又是依托课程标准。因此，在教学互动中，教师不仅要关注历年来考题的变化，还应当要对课程标准与考纲进行深入研究，关注考点的考查内容，关注学生能力层次考核的变化，从而提高复习的针对性和有效性。

（二）注重基础训练，培养学生综合素质

在3道试题中，我们可以看出对学生基础知识掌握能力要求较高，如果学生基础知识薄弱，势必会导致在解决化学问题上出现困难。所以，在平时的教学活动中，我们必须要转变传统的应试教育观念，创新教学理念，引进先进的教学方法，比如案例教学法、情境教学法等，帮助学生巩固基础知识，掌握基本技能[6]。只有这样才能有效提高学生解决化学问题的能力，才有利于实现学生综合素质的培养。

（三）注重方法引导，培养学生研究精神

《高中化学新课标》中明确提出：“要引导学生自主学习，重视学生探究精神的培养，为学生搭建平台，让学生乐于参与，乐于探究。”从三道试题的分析中，都涉及学生探究精神的培养，比如2017年全国卷第11题，以海港码头作为情境载体，考察学生能否从电流角度来分析说明钢管桩防腐工作的原理;2018年高考全国卷I第27题，通过对知识点“实验条件对生成物影响”的考查，要求学生分析流程l，并以此类推分析流程Ⅱ、Ⅲ，同样体现出了对学生探究精神的考查。因此，在教学活动中教师要注重实验方法的引导，从学生认知特点出发，采取开放式的实验教学，培养学生的探究精神。科学探究是化学科学素养的重要内容，教师要在实践中不断探索，将学生探究精神的培养贯穿于实验教学之中。

总而言之，核心素养的培养并非一朝一夕就可造就，需要后续教育习得。为了更好地适应高考改革，作为一线教师必须要对化学学科核心素养的内涵进行深入分析，吃透各个核心素养维度与知识考点之间的关系。同时，还要巧妙将学科核心素养渗透到教学之中，通过夯实基础知识、以探究实验为抓手、注重方法引导等手段，有目的、有针对性的培养、评价学生的核心素养[7]。

课题名称：基于核心素养的化学概念教学研究

立项批准号：FJKYJD17-11

参考文献

[1]吴星.高中化学核心素养的建构视角[J].化学教学，2017（2）：3-7.

[2]王磊，魏锐.学科核心素养发展导向的高中化学课程内容和学业要求——《普通高中化学课程标准（2017年版）》解读[J].化学教育，2018，39（9）：48-53.

[3]梁弘文，谢桂芳，张贤金.《普通高中化学课程标准（2017年版）》特点及教学启示[J].化学教学，2018（6）.

[4]钟辉生，谢名军，姜建文.核心素养视角下的高考试题分析*——评2017年全国高考I卷理综化学试题[J].化学教学，2018（5）.

[5]经志俊.从能力立意到聚焦学科核心素养——例谈江苏高考化学卷的评价导向及启示[J].化学教学，2017（12）：73-76.

[6]俞建锋，林肃浩.核心素养导向下化学评价题的命制模式与实践[J].化学教学，2018（4）：19-22.

[7]佚名.基于模型分析与解决问题的三个水平——以2018年高考全国理综Ⅰ卷三道化学试题为例[J].化学教学，2018，381（12）：84-88.