核心素养视角下的高考有机化学试题评析

王雪　万莉

摘要： 以2019年高考理综化学科目全国Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ卷《有机化学基础》试题为研究对象，从定性的角度，利用化学学科核心素养试题评析框架对试题所考查的化学学科核心素养进行评析;从定量的角度，对试题所考查的素养维度和素养水平进行分析。在此基础上，提出相应的教学建议，促进对学生核心素养的培育。

关键词： 有机化学; 化学学科核心素养; 高考试题评价

文章编号： 10056629（2020）08008805

中图分类号： G633 8

文献标识码： B

1  引言

有机化学是化学学科重要组成部分。在《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下簡称“新课标”）中，有机化学的课程组织形式由《普通高中化学课程标准（实验）》中设置的“必修+选修”课程转变为“必修+选择性必修”课程，“有机化学基础”选择性必修课程已成为普高选修化学学科学生的必修课程。

2019年考试大纲（以下简称“考试大纲”）明确指出，高考命题以能力测试为主导，将在测试考生必备知识、关键能力和思维方法的基础上，全面检测考生的化学科学素养[1]。化学学科核心素养是化学科学素养的学科化，那么，2019年高考化学全国卷《有机化学基础》试题考查了哪些化学学科核心素养呢？核心素养不同水平层次占比多少？对教育部考试中心组织命制的2019年高考理综化学科目全国Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ卷（以下简称“全国卷Ⅰ”“全国卷Ⅱ”“全国卷Ⅲ”）的《有机化学基础》试题所考查的化学学科核心素养，进行了定性和定量分析。

2  基于化学学科核心素养的试题评析框架

考试大纲指出，化学科命题注重测量自主学习能力，重视理论联系实际，关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展[2]。以化学学科核心素养为导向的试题解析从试题情景、化学知识、学科能力等方面着手，考查考生化学学科核

心素养的发展情况，具体试题评析框架见图1。

试题情景为实际问题的提出服务，化学知识为实际问题解决的工具，在解决实际问题时，考查化学学科必备知识、关键能力和思维方法的基础上，体现出对化学学科核心素养的考查。

3  基于化学学科核心素养的《有机化学基础》试题定性分析

根据图1的试题评析框架，从试题情景、化学知识和学科能力三方面评析《有机化学基础》试题对化学学科核心素养的考查情况。

3.1  试题情景与化学学科核心素养

试题情景的创设是核心素养测试与发展的载体，试题情景具体内容见表1。

全国卷Ⅲ氧化白藜芦醇的合成路线S34  认识有机物的合成在经济可持续发展、提高生活质量方面的贡献;

S44  说明化学科学在材料合成、保障人类健康方面的作用。

说明： 表1核心素养水平“ab”中的“a”指学业水平等级，划分为四个水平;“b”代表核心素养的五个维度，“1”侧重“宏观辨识与微观探析”和“证据推理与模型认知”;“2”侧重“变化观念与平衡思想”;“3”侧重“科学探究与创新精神”;“4”侧重“科学态度与社会责任”（表4同）。

3.1.1  呈现学科发展新成就，展示有机化学的知识价值

通过呈现合成特殊功能材料和Heck反应（获诺贝尔化学奖），引领学生认识有机化学在新材料制备方面的理论意义;通过氧化白藜芦醇在生物医药方面的应用，展现有机化学关爱人类健康的学科价值，体现有机化学的实用性。

3.1.2  素养考查水平较高，体现有机化学育人价值

从表1可以发现，来源于材料和药物方面的情景素材，契合“新课标”中“学业质量水平”考查“科学态度与社会责任”第3、 4水平的要求，体现了有机化学在帮助学生形成正确价值观和必备品格方面的育人价值。

3.2  化学知识与化学学科核心素养

化学知识是解决化学问题不可缺少的工具，试题所考查的化学知识见表2。

试题考查的化学知识统计

题号2019

全国卷Ⅰ全国卷Ⅱ全国卷Ⅲ

（1）官能团名称有机物命名、官能团名称有机物命名

（2）辨识手性碳有机化学反应类型判断官能团名称

（3）有机物同分异构体有机反应方程式书写有机化学反应类型判断、利用结构简式书写分子式

（4）有机反应条件推断  推断有机物结构简式有机化学反应产率影响因素

（5）有机反应类型判断有机物同分异构体有机物同分异构体

（6）有机反应方程式书写计算有机物聚合度设计有机物合成路线

（7）设计有机物合成路线

3.2.1  在覆盖主干知识的基础上进行创新

由表2可知，《有机化学基础》试题考查不仅覆盖了有机化学模块的大部分主干知识，如： 官能团名称、有机化学反应类型和条件、同分异构体和有机合成路线设计等，还将不同模块间知识融合，凸显关键能力的培养。如：“全国卷Ⅰ”通过穿插手性碳的知识，深化对有机物结构的认识。

3.2.2  关注知识的化学学科核心素养价值

知识是学科核心素养的类化经验基础。官能团、有机反应等考查考生能否通过建立有机物结构和性质研究模型，根据官能团、化学键及反应类型探究有机物性质及其变化，是否建立“结构决定性质，性质决定用途”的观念，体现对化学学科核心素养发展水平的考查。

3.3  学科能力与化学学科核心素养

学科核心素养实质是学生顺利完成学习理解、应用实践和迁移创新的学科认识活动和问题解决活动的稳定的心理调节机制，王磊将学科能力划分为3个一级要素和3×3个二级要素[4]（见表3）。

全国卷Ⅰ（1）辨识记忆能力11  能根据物质组成和性质对物质进行分类

（2）辨识记忆能力31  能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行表征

（3）复杂推理能力43  能运用仪器分析的数据或图表推测物质的组成和结构，能用符号描述实验证据并据此进行分析推理形成结论

（4）推论预测能力概括关联能力23  能运用适当方法控制反应条件并顺利完成实验;41  能在物质及其变化的情景中，从不同角度对物质及其变化进行分析和推理

（5）推论预测能力

概括关联能力21  能从不同的视角对典型的物质及主要变化进行分类;41  能在物质及变化的情景中，从不同角度对物质及其变化进行分析和推理

（6）推论预测能力

概括关联能力32  能运用宏观、微观、符号等方式描述、说明物质转化的本质和规律;41  能在物质及其变化的情景中，从不同角度对物质及其变化进行分析和推理

（7）简单设计能力42  能设计有机化合物合成的方案，并对方案进行评价和优化;43  能设计有关物质转化的综合实验方案，能用数据、符号等描述实验证据并据此进行分析推理形成结论全国。

卷Ⅱ（1）辨识记忆能力11  能根据物质组成和性质对物质进行分类

（2）概括关联能力21  能从不同角度对典型的物质及其主要变化进行分类

（3）推论预测能力32  能运用宏观、微观、符号等方式描述、说明物质转化的本质和规律

（4）复杂推理能力31  能采用模型、符号等多种方式对物质的结构及其变化进行表征;41  能在物质及其变化的情景中，从不同角度对物质及其变化进行分析和推理

（5）复杂推理能力43  能运用仪器分析的数据或图表推测物质的组成和结构，能用符号描述实验证据并据此进行分析推理形成结论

（6）复杂推理能力41  能在物质及其变化的情景中，从不同角度对物质及其变化进行分析和推理;32  能运用宏观、微观、符号等方式描述、说明物质转化的本质和规律

全国卷Ⅲ（1）辨识记忆能力11  能根据物质组成和性质对物质进行分类

（2）辨识记忆能力11  能根据物质组成和性质对物质进行分类

（3）辨识记忆能力

概括关联能力21  能从不同角度对典型的物质及其主要变化进行分类;11  能对简单的有机化合物进行描述和符号表征

（4）分析解释能力41  评估所做的说明或预测的合理性;42  能从调控反应速率、提高反应转化率方面综合分析反应条件，提出控制反应条件的措施

（5）复杂推理能力43  能运用仪器分析的数据或图表推测物质的组成和结构，能用符号描述实验证据并据此进行分析推理形成结论

（6）简单设计能力42  能设计有机化合物合成的方案，并对方案进行评价和优化;43  能设计有关物质转化的综合实验方案，能用数据、符号等描述实验证据并据此进行分析推理形成结论

3.3.1  学科能力的考查具有层级性

首先，由表3和表4可知，学科能力的3个一级要素中，试题重视对学习理解能力和应用实践能力的考查。

其次，学科能力的二级要素中，除“说明论证能力、系统探究能力、创新思维能力”外，均有不同程度的考查。分析“考试大纲”可知，《有机化学基础》试题对学生能力的要求包括“了解、掌握、综合应用所涉及的分析、类推”等，但对“论证方案或方法的合理性、设计完整的实验方案、设计新颖的实验方案或发现新的规律”等能力未做要求，由此可见，试题命制符合“考试大纲”的基本要求。

3.3.2  化学学科核心素养外显为学科能力

由表4可知，“科学态度与社会责任”素养以试题情景的形式出现，各小题未涉及此维度素养的考查，其余维度的化学学科核心素养均有不同程度的考查，但素养水平的考查差异明显。学习理解能力考查的二级能力要素与各素养维度的低水平相对应，试题较为简单;迁移创新能力考查的二级能力要素与各素养维度的高水平相对应，试题较难;应用实践能力考查难度介于二者之间，这为学科能力的高低直接体现核心素养的发展情况提供最直接的证据。

3.4  基于核心素养的2019年全国卷《有机化学基础》试题定量分析

根据表4对试题所考查的素养水平层次划分，采用赋分的方式

根据学业质量水平，

MM表示“宏观辨识与微观探析”（“MM”素养划分为4个水平层次，依次表示为“MM1、 MM2、 MM3、 MM4”）、CE表示“变化观念与平衡思想”、EM表示“证据推理与模型认知”、SI表示“科学探究与创新意识”。《有机化学基础》试题中每小题占几分，则此小题所涉及的核心素养为几分，若该小题同时涉及几种核心素养的考查，则每一种核心素养的分值为该小题的分值除以所包含的核心素养的数目。，对试题所考查的化学学科核心素养各维度所占比重做了折线图（图2）和核心素养各水平所占比重做了柱状图（图3）。

3.4.1  化学学科核心素养维度的定量分析

试题考查的化学学科核心素养各维度所占比重分析结果见图2。

（1） 不同试卷化学学科核心素养各维度考查占比不同。

由图2可知，3套试卷的《有机化学基础》试题各小题除“科学态度与社会责任”素养外，其余素养均有体现，但考查侧重点不同。例如：“全国卷Ⅰ”占比最大的是“证据推理与模型认知”，其次是“宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识”;“全國卷Ⅱ”占比最大的是“宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识”，其次是“变化观念与平衡思想”;“全国卷Ⅲ”占比最大的是“宏观辨识与微观探析”，其次是“科学探究与创新意识、变化观念与平衡思想”。

（2） 突出化学科学思维，重视化学科学实践能力。

综合分析发现，3套试题中“宏观辨识与微观探析、科学探究与创新意识”素养占比均较高。“宏观辨识与微观探析”素养考查在“全国卷Ⅲ”所占比例高达46.67%，最低的“全国卷Ⅰ”所占比例也有26.67%;“科学探究与创新意识”素养考查占比最高的“全国卷Ⅱ”为33.33%，最低“全国Ⅲ”考查占比23.33%，体现出对化学科学思维和化学科学实践能力的重视。

3.4.2  化学学科核心素养水平的定量分析

《有机化学基础》试题不同水平层次的化学学科核心素养考查占比见图3。

（1） 不同试卷化学学科核心素养水平考查占比不同。

由图3可知，不同试卷对素养水平的考查在体现共性的同时凸显各自特性。例如： 在“宏观辨识与微观探析”素养维度，“全国卷Ⅰ”在重点考查水平3的同时兼顾水平1、 2，而“全国卷Ⅱ”和“全国卷Ⅲ”在重点考查水平1的同时兼顾水平2;在“证据推理与模型认知”素养维度，3套全国卷均只对水平4进行考查。

（2） 控制试卷整体难度，突出区分度。

综合分析发现，3套试卷共考查10个不同水平层次的化学学科核心素养，其中“证据推理与模型认知”和“科学探究与创新意识”素养维度的第四水平占比均较高。“证据推理与模型认知”素养维度只考查水平4;“科学探究与创新意识”素养维度的第四水平考查在“全国卷Ⅲ”中高达100%，最低的“全国卷Ⅰ”占比也有75%，体现试卷在控制难度的同时，有较好的区分度。

4  建议

根据上述对《有机化学基础》试题所考查的化学学科核心素养的定性、定量分析可知，试题对5个维度的化学学科核心素养均有一定程度的考查，在侧重考查核心素养高水平的同时，也兼顾低水平。为促进学生的化学学科核心素养的全面发展，对新高考形式下的课堂教学，提出以下建议。

4.1  选择真实的问题情景，发展必备品格

教学应有针对性地创设真实的问题情境，精选情景材料，激发学习兴趣，设计合理的“问题解决”活动，促进学习方式的转变，发挥情景的知识价值;同时，使学生体会化学在改善人类生存条件与促进社会进步等方面所做出的巨大贡献，发挥情景的育人价值，培养学生适应未来社会发展的必备品格。

4.2  发展学科思维，发挥知识的素养功能

学科的核心知识具有重要的认识方式功能，是学科素养的必要经验基础。教学在关注教材核心知识的基础上，注意学科内各模块知识的融合，使学生在自主建构结构化知识体系的同时，把握好有机化学知识特点，引导学生建立“组成、结构决定性质”的基本观念，形成基于官能团、化学键与反应类型认识有机化合物的一般思路，掌握探究物质性质的一般方法，逐步提高化学学科核心素养。

4.3  能力均衡发展，提高关键能力

有机化学试题对学科能力的考查，在覆盖大部分能力要素的基础上侧重考查学习理解能力和应用实践能力[5]。教学设计应在关注学业质量标准的基础上，深入分析教学内容所承载的化学学科核心素养和学科能力的培养目标，在实现对学生学科能力全面培养的同时，凸显不同学科能力要素培养的特性，提高关键能力，均衡发展学生不同维度、不同水平的化学学科核心素养。

参考文献：

[1][2]中华人民共和国教育部考试中心. 普通高等学校招生全国统一考试理科综合考试大纲[M]. 北京： 高等教育出版社， 2018.

[3]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.

[4]王磊， 于少华. 对高中化学课程标准若干问题的理论阐释及实践解读[J]. 中学化学教学参考， 2018， （13）： 3～9.

[5]江合佩. 2017年全國Ⅰ卷化学试题评析及教学启示[J]. 化学教学， 2017， （9）： 87～93.