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上海化学新高考简答题的特征分析

2020-03-07周玉枝王祖浩

化学教学 2020年1期
关键词:简答题特征分析新高考

周玉枝 王祖浩

摘要: 结合案例,从知识点分布、考查水平、内容构成三个角度对上海新高考简答题进行统计与分析。知识点分布中,实验部分的简答题最多。考查水平中,B、 C两级知识点的试题最多。不同类型简答题的特征有注重对原理或现象做出合理的解释,考查学生的逻辑推理能力;注重对化学原理和事实的描述,考查学生的文字表达能力;注重对化学问题的整体设计,考查学生的设计能力。这些特征体现了2017版高中化学课程标准提出的培养学生核心素养的要求。

关键词: 新高考; 简答题; 特征分析; 核心素养; 课程标准

文章编号: 10056629(2020)01007406

中图分类号: G633.8

文献标识码: B

1 问题的提出

2017版高中化学课程标准(以下简称新课标)指出习题应具有开放性,鼓励学生从不同角度分析和解决问题,培养学生的发散思维和创新精神。自从2014年上海启动新高考改革方案以来,在上海化学高考试题中突出考查学生运用所学知识解决实际问题能力的同时,更加注重对学生综合能力、创新能力、实践能力的考察。近年来上海化学新高考题型的一个显著特征是开始重视简答题,第二部分的综合题中增加了简答题的分值比例(2016年及以前试卷,满分150分,综合题分值为84分;2017年及以后试卷,满分100分,综合題分值为60分),可见简答题成为化学新高考分值增加量最多的题型(见表1)。

本文基于新课标中核心素养的要求,对上海新高考化学试卷中的简答题考查的特征进行深入分析。

2 简答题的概念界定

《教育评价辞典》对简答题的概念界定为“根据要求对某一观点或者某一问题进行简要论述或解答的试题称为简答题。简答题是书面考试中常用的题目类型之一,主要评价应试者对基本知识的掌握情况。对于理科来说,简答题一般只要求应试者回答解决某一问题的主要思路。所以,简答题的解答要简明扼要,突出重点,不要过多叙述[1]”。

上海化学新高考60分的综合题的作答形式都是填空,这些填空题中,哪些可以归为简答题,哪些算是传统的填空题呢?与答案唯一的简单填空题相比,上海化学新高考简答题具有以下特点。首先,由于简答题多数为一个完整的问题,所以简答题的答案一般都是完整的有逻辑的一句话或者一段话;而填空题则经常是对一句话中的一部分留白填空,所以填空题的答案多数是词组或者短语。其次,简答题一般都是考查化学内容在新情景下的综合运用,达到C、 D级的学习水平。其答案教科书上没有现成的结论,需要学生根据题给的新情境信息,结合所学知识进行推理所得;而填空题一般考查的是回忆、重现等A级水平,或者是化学原理的直接关联的B级水平的知识,答案一般都是教科书上现成的,不需要学生自己组织文字。第三,两者的区别在于答案的主观性和开放性。简答题答案的开放性大,主观性强,结论有时甚至可以完全相反,只要逻辑严密、论据能够支撑观点,可以答是,也可以答否;而填空题的答案是明确的、封闭的,具有唯一性。第四,简答题有更好的区分度。选择题或填空题,不能分级评分,不能考查学生多个层次的能力,相对而言区分功能会差一些;而简答题可以分级评分,不同层次的回答可以得到不同的分数,提供了实现更好区分度的可能。

综上所述,上海化学新高考简答题,包含了简单的论述题、开放题和主观题。要求学生将分析、解决化学问题的过程或结论,用正确的化学用语以及文字、图表、模型等形式表达出来或做出解释。简答题能综合全面地考查学生对所学知识理解的准确性、思维的完整性、逻辑的严密性、表述的条理性和化学用语书写的规范性;也能考查出学生信息提取和加工的能力、在新情境下分析和解决问题的能力、运用和组织文字的能力等。

3 化学新高考简答题的特征分析

2017、 2018、 2019三年的上海新高考化学试卷中,分别有10道、9道、7道简答题,下面从知识点分布特征、考查水平特征、内容构成特征三个角度,对这些简答题进行统计分析。

3.1 知识点分布特征

上海市教委依据新高考改革的指导思想,编写了2017年版《上海市高中化学学科教学基本要求》(以下简称“基本要求”),这是对新课程标准的细化描述。基本要求将高中化学分为六个内容主题,21个单元,其内容分布见表2[2]。各主题的考核比例要求以及近三年上海新高考简答题在这些内容主题中的分布情况见表3。

从表3可以看出,上海新高考化学简答题的知识点分布中,化学实验占比最大,这是由于实验是化学学科落实创新精神与实践能力的重要载体。同时,实验也是进行科学探究的重要途径,一些简答题考查科学探究过程和方法,被归于实验主题下的科学探究方法单元中。

具体到各单元,近三年上海新高考化学简答题在各单元的分布见图1。

从图1可以看出,在21个单元中,有9个单元没有出现简答题。出现简答题的单元中,单元15烃的衍生物、单元18物质的分离与检验,是简答题考查频次最多的单元,这与有机综合题中的有机合成是固定题型有关,也与最近几年连续考查物质的检验方法有关。另外,单元16科学探究方法、单元19定量实验的考查频

次也比较高。定量实验是上海高考每年必考题型,气体法、重量法和沉淀法三种典型的定量实验方法以及其中涉及的实验原理、实验方案、实验装置等,内容非常丰富,且学习水平都是C、 D等级,所以容易成为考查的重点内容。单元16科学探究方法,包括提出问题、做出假设、制定计划、使用工具和搜集证据、处理数据和解释问题、表达与交流等科学探究要素,这些要素在一些综合度较大的试题中经常会有所体现。第10单元硫及其化合物在元素化合物中的考查频次较高,这是由于硫及其化合物作为元素化合物知识的单元代表,其中涉及的物质较多,有硫化氢、二氧化硫、浓硫酸的特性等,这些物质的性质和相互转化,既是元素化合物知识,也容易与氧化还原、环保等内容相联系,所以考查频次相对较高。

3.2 考查的水平特征

基本要求中各等级学习水平基本内涵的界定及各等级学习水平的知识点个数见表4。

从图2可以看出,上海新高考简答题所涉及的考点中,学习水平的要求以B、 C两级为最多。这与简答题重点考察学生的高阶思维能力的特点有关,也与B、 C级知识点的学习要求较高有关,重点考查B、 C级知识点,符合重点知识重点考查的原则。下面,我们对各级水平的试题举例说明。

[例1] 铵态氮肥不能与碱性物质混合使用的原因是______。

本题考查的知识点是氮肥,其具体要求是描述铵态氮肥使用的注意事项及对环境的影响。该知识点的学习水平为A级,在教材和基本要求上都有具体描述,所以学生直接将识记的知识描述出来就可以了。属于对事实性知识的回忆和描述,属于比较简单的简答题。

[例2] 向氯化铝溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,先生成沉淀,然后沉淀逐渐消失。用电离平衡移动原理解释沉淀会消失的原因______。

本题考查的知识点是电离平衡,学习水平为B级,其具体要求是根据勒夏特列原理解释温度、浓度等外界因素对电离平衡移动的影响。本题的答案为: 氢氧化铝的电离平衡为Al3++OH-Al(OH)3H++AlO-2+H2O,当加入NaOH溶液时,OH-与H+结合生成水,使溶液中c(H+)减小,促使電离平衡向右移动,导致Al(OH)3逐渐溶解变成偏铝酸根离子,所以沉淀会逐渐消失。

[例3] 按下图装置,将所得气体(混有氯化氢的氯气)通入后,试管内有白色晶体析出,能否证明氯气中含有HCl,说明理由 。

本题综合考察了氯气和氯化氢性质、沉淀溶解平衡的原理。这三个知识点的学习水平都是B级,但是综合在一个新的情景中,并用于解决新的问题,所以本题的考查水平为C级。本题的答案开放度比较大,学生可以答: 能,因为析出晶体说明有大量的氯离子进入饱和食盐水,所以能证明有HCl;也可以答: 不能,因为氯气与水反应也能产生氯离子,氯气与水反应还会消耗水的量,这都会导致析出白色晶体,所以不能证明一定有HCl。本题的评分标准规定,只要结论与理由之间的逻辑关系严密,就可以得分。

3.3 内容构成特征

对近3年上海新高考简答题进行关键词分析,可以得到表5。

从表5数据可以看出,在上海新高考简答题中,解释原因和说明理由的试题出现的次数最多;其次是实验题中对实验装置、仪器、操作的作用的描述;然后是实验题中物质检验的方法、试剂和操作;最后是合成路线的设计。下面我们分别对这几类试题的特点进行分析。

3.3.1 解释原因或说明理由

新课标要求能联系物质的组成与结构解释宏观现象,解释同类的不同物质性质变化的差异,对具体物质的性质或化学变化做出解释。能运用理论模型解释或推测物质的组成、结构、性质与变化,选择不同模型综合解释或解决复杂的化学问题。能解释证据与结论之间的关系,对实验现象做出解释[3]。

新高考简答题注重对原理或现象做出合理的解释,考查学生的逻辑推理能力。一些试题会提供某些化学现象、实验事实、工业生产、生活实际等具体情景和问题,要求学生运用学过的化学知识来解释设计、操作、条件变化或试剂选择等的目的或原因。

询问原因或者理由的简答题,一般需要从结果到原因的逆向分析,因为这类题一般是告诉学生操作的结果或者得出的结论,让学生回答产生这种结果的原因或者得出这个结论的理由。解答这类试题的关键点是先亮出相关的原理,然后寻找操作与原理之间的关联,说出相关操作的影响情况,最后得出结论。

我们来看具体的案例。

[例4] 研究CO2与CH4的反应使之转化为H2和CO,对减缓燃料危机、减少温室效应具有重要的意义。已知反应: CH4(g)+CO2(g)催化剂△2CO(g)+2H2(g)。高温下,密闭容器中各物质的物质的量分数x随时间t的变化如下图所示。可知达到平衡时消耗的n(CO2)______n(CH4)(填“<”、“>”或“=”)。原因是________________________。

本题考查学生科学探究要素中的处理数据和解释问题的能力,具体要求是综合运用图像等多种形式整理和表达数据,以及数据之间的关系;应用逻辑推理,对所研究的问题进行解释。根据坐标图信息可以发现,体系中有少量H2O生成,同时生成的CO多于H2,消耗掉的CO2多于CH4。所以可以判断是CO2和H2发生副反应生成了CO和H2O。答案可以表述为: 由于有副反应发生,消耗了额外的CO2,所以达到平衡时CO2物质的量比CH4多。

对于要求对原理或现象做出合理的解释的简答题,解答试题时需要重点突出原因与结果的关系,就是要说清楚“为什么”。这类问题可以是由原因到结果的正向逻辑分析,也可以是由结果到原因的逆向分析。

3.3.2 描述实验装置、仪器、操作的作用

以关键词搜索的形式分析新课标中核心素养的内容,发现其中多方面的核心素养对描述能力有要求。例如要求能运用化学符号描述常见简单物质及其变化;运用微粒结构图示描述物质及其变化的过程;依据物质的微观结构描述或预测物质的性质[4]。

为此,新高考简答题注重对化学原理和事实的描述,考查学生的文字表达能力。如要求学生能够使用化学用语来正确表述化学原理和现象;要求描述从化学反应、图表、图形中得出的规律或结论;要求描述进行某实验操作后带来的物质种类、数量的变化,有些还要求描述化学变化的实验现象。简答题的描述性表述注重考查学生描述、概括、理解化学原理和变化的能力,考查学生的思维能力及文字表达能力。

[例5] 某发酵粉含有NaHCO3。用稀硫酸与发酵粉反应,通过测定生成CO2的质量,可确定NaHCO3的含量。实验装置如下。

完成下列填空:

1. A装置中NaOH溶液的作用是____________ 。

D和E装置中所盛放的物质相同,该物质是____________ ;

E的作用是____________ 。

2. 反应结束后,继续通入空气的作用是

基本要求中,在定量实验单元有一个“小苏打中NaHCO3的含量测定”的学习内容,该内容的学习水平(知识/技能)为D/C,要求学生能设计测定小苏打中NaHCO3含量的方案并完成操作;比较和评价各种测定方案的优缺点。高三化学教材和基本要求的学习指引中,都从体积法、重量法和滴定法三个角度,对该实验方案进行了分析讨论。所以本实验是学生熟悉的。当然,本题的考查水平仅停留在对实验的装置原理、反应原理和操作原理的理解上,考查水平属于B级水平,没有上升到设计和评价等D级水平的层次。

3.3.3 实验方案设计

新课标的核心素养4“科学探究与创新意识”的4个水平的描述中都要求学生能设计实验方案。方案设计题一般是根据试题的要求设计相关方案,最常见的是化学实验方案设计。最近3年,上海新高考的实验方案设计,较多侧重于对物质检验方法的考查。

实验方案设计要求学生将给定的新信息和已学知识相结合,设计一个新的符合试题情境要求的实验方案。实验方案设计的范围比较广泛,有的是物质的检验或鉴别;有的是探究实验的设计;有的是定量实验方案设计。不过近三年,上海新高考简答题中的实验方案设计都聚焦在物质检验方案的设计。

物质检验方案的设计,一般为常见的物质(包括阴、阳离子、有机官能团等)的检验和鉴别。可以根据实验操作的次序逐一分条说明操作方法及相应的实验现象与结论。

[例6] 检验CH3CH2CH2CHO是否完全转化为CH3CH2CH2CH2OH的方法是______。

本题其实考查的是醛基的检验方法。答案是取样,加入新制氢氧化铜,加热至沸腾。如果不出现红色沉淀,表明正丁醛已完全转化;如果出现红色沉淀,则表明未完全转化。可以看出,物质检验方案设计的一般思路是: 取样+试剂与操作+现象与结论。

解答设计类简答题就是要说清楚“怎么做”,需要重点突出设计的原理与步骤,表达的重点在过程的描述,要求根据目标和结果,设计完整的过程,做到有始有终,过程完整。

新课标指出,要引导学生综合运用所学化学知识和技能进行实验设计,分析和解决与化学有关的实际问题。精心设计实验探究活动,增进学生对科学探究的理解,发展科学探究能力。设计类简答题有效落实了新课标的这一指导思想。

3.3.4 有机合成路线设计

有机合成路线设计一般要求根据所给原料和提示,设计制备某物质的步骤。从2013年开始,上海化学高考每年都有一道有机合成路线设计题。有机合成路线设计体现了化学学科的特色,基本属于常见官能团之间的转化,不需要运用很多新信息,师生的陌生感少,如步骤不多,难度不大,但是区分度很好,能够全面考查学生的综合素养。

[例7] 已知RCNH+/H2O△RCOOH

根据已有知识并结合相关信息,设计由1,4丁二醇(HOCH2CH2CH2CH2OH)和甲醇为原料,合成己二酸二甲酯(CH3OOCCH2CH2CH2CH2COOCH3)的路线。

(合成路线常用的表示方式为: A反应试剂反应条件B……反应试剂反应条件目标产物)

除了本小题所给已知信息以外,在大题的流程图中,学生还可以获得一个信息,就是卤代烃与NaCN反应能得到RCN。因此学生能够设计出的一条典型路线是先通过取代反应,将HOCH2CH2CH2CH2OH转变成BrCH2CH2CH2CH2Br以及NCCH2CH2CH2CH2CN,然后根据题给信息实现进一步的转化:

要熟练解答有机合成路线题,学生需要熟悉官能团之间的相互转化,熟练掌握典型有机物质之间的转化条件,会书写这些转化的化学方程式。在熟悉典型有机物之间转化关系的基础上,还要由个别到一般,熟练掌握官能团的转化规律,例如如何使官能团无中生有、一变二、二变三。熟悉各类官能团的引入方法,例如引入卤素原子、碳碳双键、羟基、醛基、羧基、酯基、氰基等的途径和方法。在熟练掌握以上知识的基础上,还要能在新情境中灵活运用相关知识,设计出符合要求的路线。

新课标研制了学业质量标准,明确提出要用学业质量标准引导教学更加注重培养学生的核心素养,更加强调提高学生综合运用知识解决实际问题的能力。上海化学新高考简答题的上述特征充分体现了新课标的理念,全方位、多层次、多角度地考查学生的知识和能力,较好地落实了新高考改革的理念。

4 对教学的启示

新高考简答题的以上特征,对教学的启示是积极而明显的,对新课标提出的实现教学转型的要求有很好的促进作用。新高考简答题促进了课堂教学由讲授转变为探究,提高了课堂上学生的主体地位,推进了教学由只重视知识目标向三维目标并重的转型。

4.1 重视学生表达能力的培养

新高考改革以来,教师在课堂上开始重视给予学生口头表达的机会,并进一步要求学生表达的逻辑性和完整性。过去教师在课堂上提问只要求学生回答出关键点就可以了,现在教师会要求学生回答全面,训练学生完整表达观点的能力。

4.2 重视多元作业的设计

在调研中发现,以前练习册中不受重视经常空着不做的简答题,现在学生都写得满满的,而且老师的批改也很认真,有评语还有订正。教师还会在每节课的作业后面,增加书面回答的简答题。说明在平时的日常教学中,教师已经开始重视简答题的设计和训练。同时,教师开始重视作业的多元化设计,如长作业、实践类作业、单元作业等作业类型开始受到重视。

4.3 重視思维品质的训练

如果说在新课教学中,教师对表达能力的训练是穿插进行的话,那么在复习课中,教师则将文字表达能力作为专题来进行研究。教师既设计了各种类型的简答题专题练习,也设计了各类专题复习课,对简答题进行深入的研究,试图教给学生一些相对固定的解题思路和答题路径。

参考文献:

[1]陶西平. 教育评价辞典[M]. 北京: 北京师范大学出版社, 1998.

[2]上海市教育委员会教学研究室. 上海市高中化学学科教学基本要求[S]. 上海: 华东师范大学出版社, 2017.

[3][4]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准(2017年版)[S]. 北京: 人民教育出版社, 2018.

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