化学学科核心素养下的电化学高考命题探究及应考策略

◇ 山东 代尚船

化学学科核心素养是学生通过化学学科学习而逐步形成的正确的价值观念、必备品格和关键能力,是化学学科最具学科本质的素养.化学学科核心素养的五个维度在高考中体现得“淋漓尽致”,所以研究高考中体现的核心素养无论是对于推进高考改革,还是研究高考考向、精准备考等都具有很重要的意义.电化学是高考中的重要考点,体现着化学学科核心素养的深层含义.

1 核心素养下电化学考查的特点和趋势

1.1 在“变化”中展现化学核心素养内容观

每年的高考题在多个方面发生着变化,纵观近几年考题“形式”方面的变化就可以看出其冰山一角,近几年高考电池装置图的变化见表1.

表1

通过以上不同年份高考题可以看出电池装置图由平面简图向立体图变化,透过形式可以看到：1)高考考查学生认知能力的要求在逐步提高,由常见的简图到透明的立体图直至不透明的立体图,对学生提出了更高要求,体现了“证据推理与模型认知”观点；2)使原电池、电解池理论由微观的电子、离子等逐步过渡到生产、生活中的实际模型,体现了“宏观辨识与微观探析”内涵.

1.2 在“创新”中体现化学核心素养本质观

“科学探究与创新意识”是高考考查的重要切入点.“创新”是高考永恒的主题,每年高考无论是考查形式、内容,还是其他方面无不体现“新”的特点.这些高考题非常注重对学生探究思维活动的考查,同时在考查能力方面不断创新.多年来北京市高考试题在科学探究与创新意识方面形式新颖,具有鲜明特色.

表2

下列对实验现象的解释或推测不合理的是( ).

A.a、d处：2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH

B.b处：2Cl－－2e－＝Cl2↑

C.c处发生了反应：Fe－2e－＝Fe2＋

D.根据实验1的原理,实验2中m 处能析出铜

这道题表面看是形式内容的创新,实质是考查化学核心素养的创新,面对新颖题目,学生往往不知所措.

1.3 在“能源环保”中凸显化学核心素养价值观

表3

如表3所示,近几年防治污染、环境保护、能源、健康等成为整个社会关注的突出问题,要加大力度推进生态文明建设、解决生态环境问题,坚决打好污染防治攻坚战,推动我国生态文明建设迈上新台阶.当前各级政府都把环保问题作为头等大事来抓,因此有毒、有害物质的处理,物质的除杂等问题也自然成为高考的热点问题.这正体现了化学学科素养中“科学态度与社会责任”这一维度.化学的学习目的就是服务于社会,造福于人民,这些题目设置的根本目的就是让教师在教学中培养学生学习化学的科学精神,让学生逐步学会勇担社会责任,利用所学的科学知识来解决社会中存在的相关问题.

2 核心素养下的复习应考策略

2.1 以不变思维应对考试变化

高考无论怎么考,怎么变化,其基本原理不变,如电极反应式、电子和电流流向、氧化还原反应等基本原理不变,所以掌握好基本知识和基本技能是高三复习的首要任务.如前面提到的2016年北京市高考试卷12题,此题要求学生必须有深厚的学科基础,从原来的不变到现在的变化进行相似思维探究：由实验1中的一根铁丝和实验2中的两个铜球进行深入思考,可以联想到电解池的串联,把实验1想象成串联的2个电解池,把实验2想象成串联的3个电解池,结合基本原理,这时许多问题便可以迎刃而解.根据实验1中现象“b处变红,局部褪色”,说明是溶液中的OH－和Cl－同时放电,故选项B说法错误.此类题目要求学生头脑灵活,不拘泥于课本,根据题干提供的实验现象得出结论,更贴近于生产生活实际.

2.2 以差异思想突破“创新”禁锢

1)强化“新”题的专项训练,在练习中要注重习题表现形式力求变化多样,尽可能把信息转化为图、表,逐步培养学生的综合分析能力、思维探究能力,打破常规思路,在“新”字形式上求突破；2)在复习中让学生注意读题,新型题目中常有些“特殊”信息,引导学生注意一些实验或文字表达的微妙变化,这是读懂高考题的关键点,如2017年全国卷Ⅰ第11题的文字表述为：高硅铸铁为“惰性辅助阳极”,这一句话说明阳极性质稳定,与原有知识中活性电极作阳极时电极先反应有所不同；3)联想本题与以往知识和题目有哪些不同之处进行差异思维探究,找出不同的关键词语,然后进行分析,难点就逐渐突破了.

下列说法不正确的是( ).

A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe

B.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化

C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法

D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼

按以往知识推测锌作负极,不会在铁表面生成蓝色沉淀,但此题不同之处是滴入了K3[Fe(CN)6]溶液,且现象为在铁表面生成蓝色沉淀,说明铁电极直接和K3[Fe(CN)6]发生了氧化还原反应,Fe被氧化生成Fe2＋,正确答案为D.所以创新题的背后往往隐藏着一些不同和细微变化,这时一定要仔细读题,深入探究,不可粗心大意.

2.3 以环保理念强化化学科素养的核心价值

化学学科核心素养价值是应用服务的社会价值.因此应该做到：1)教师要时刻关注前沿科技,尤其是能源、环保、健康等热点问题,选择有用背景知识提供给学生；2)要注重能源、环保与电化学知识的紧密衔接：①由化石燃料向清洁能源转化是社会发展的大势所趋,所以新型电池层出不穷,学生既要掌握好电化学基本知识,又要同时关注当今社会科技发展成果；②一些有毒有害物质或杂质等可以设计成原电池或电解池除去,并且生成有用物质,变废为宝；3)强化与能源环保健康等相关知识的习题训练.

在设计试题和练习时,要注意将化学核心素养和生产实际、高考改革、学生基本能力培养等多维度相结合,紧跟时代步伐,将新形势下的高考备考、高考改革不断向前推进.