高中化学原创试题建构的实践和思考

丛高

摘要：从“立意与情境”“试题与答案”“评卷与反思”等维度阐述原创题能有效地测试学生学科核心素养，展示立意、情境、设问等试题要素，提供命制原创题的一般思路，以帮助老师完成从经验命题走向理性命题，最终走上科学命题的道路。关键词：“教、学、评”;核心素养;模型认知;学科理解

文章编号：1008-0546（2021）05-0083-03中图分类号：G632.41文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.05.021

《普通高中化学课程标准（2017年版）》中明确提出“实施'教、学、评'一体化，有效开展化学日常学习评价”，结合学业水平考试命题原则——“以化学学科核心素养为测试宗旨”⑴，那么摆在我们面前有两个现实的问题：如何在平常的教学中有效落实学生学科核心素养的培养？又如何在纸笔测试中有效测试学生学科核心素养？本文就第二个问题，以我县本届高三期初学情检测（9月1-20）化学卷的第18题（化学反应原理综合题）为例，谈谈高中化学老师通过原创试题测试学生学科核心素养的尝试，以期抛砖引玉。

一、立意与情境

化学与STSE密不可分，科技的进步、社会的发展无不彰显化学学科的价值，因此，原创题应当追求学科育人价值的命题立意。本题选取北大核心期刊《动力工程学报》《化工环保》等科研成果论文作为试题素材，让学生感悟化学在“脱硫、脱硝”等环境领域的重要运用。之所以选择协同脱硫脱硝作为情境，也是因为“脱硫、脱硝”是江苏卷的热词，近十年来的考查情况见表1，可见重现率高达60%。

“以真实情境为测试载体”是原创试题的又一个命题原则。“学生素养体现在真实情境中解决实际问题的过程中，因此情境素材是素养考查的关键要素”⑵。该题以文献真实的烟气处理——“在鼓泡反应装置中进行了 MgO为吸收区吸收剂、NaCIO2为氧化区吸收剂的脱硫脱硝实验”⑶为背景，问题设置围绕硫、氮和氯化合物的转化、反应热、氧化还原反应原理、化学反应条件的控制等，体现了化学学科知识的“基础性、综合性、应用性、创新性”，考查学生对陌生信息的获取和加工能力，以及在复杂化学事实中运用化学基本原理分析、解决问题的能力，最大限度体现“情境”“问题”“知识”共同服务于核心素养的检测。

作家毛姆（英）曾说过：“对于诗人和圣徒来说，只要每天在沥青路面上辛勤浇水，总有一天会长出美丽的百合花来”。从这个意义上讲，素材的收集、筛选、积累和整理等长期不懈的工作，对命题者而言至关重要。

二、试题与答案

试题18：（12分）烟气的主要污染物为SO2和NO、（烟气中90%以上的NO、以NO的形式存在）。一种基于吸收剂分区的同时脱硫脱硝的反应装置如图1所示。一段时间后，检测仪I检测到反应的主要产物是含硫化合物，检测仪n检测到反应的主要产物是含氮化合物。

（1）当观察到反应器I中悬浊液变澄清时，反应的离子方程式为▲。MgO吸收剂几乎不能脱硝的原因是▲。

（2）水吸收NOx的相关热化学方程式如下：

（3）反应器II中能提高烟气中NO、去除率的措施有▲（填字母）。

A.保持高速通入烟气

B.保持反应器高温

C.保持適宜的进气深度

D.增加NaCIO2的浓度

（4）已知：HC1O2极不稳定，会分解产生C1O2和 CI2O其他条件相同，脱硝效率随NaCIO2溶液初始pH （用稀盐酸调节）的变化如图2所示。

②pH过高，脱硝效率偏低;pH过低，NaCIO2会转变为极不稳定的HCIO2分解，影响脱硝（或pH过低，会加剧对脱除系统设备的腐蚀等合理均可）。

三、评卷与反思

1.数据分析对命题的启示

本次参加化学测试的学生为1072 A （其中约200多人为江苏省教育厅出台再选科目保障机制后从其他选科改选化学的），该题各小题得分情况参见表2， 其中A等级学生比例划定为25%（2021届江苏省再选科目A等级学生比例划定为15%）。

可见，全体学生的难度与2018.2019年第20题（化学反应原理综合题）的难度相接近，且从A等级学生难度可以看出该题对于第一层的学生有较高的区分度，达到了鉴别功能（尽管我们平时测试的功能与咼考试题不同，更多承载的是诊断而不是区分）。但第（1）小题的第一空得分率太过偏低，说明该问题的设置不够科学，从阅卷现场反馈的情况看，全县只有近20人将该反应的离子方程式写对，具体原因分析见下文，但从科学命题的要求来看，今后命题要力戒此类经验式命题。

从图3的正态曲线分布图看，大多数学生得分在5?8之间，说明该题具有适中的难度。按照区分度计算公式：D=（P1-P2）/12（P1.P2分别为高分组、低分组的平均分），该题区分度达到0.62，与表2的分析结果基本一致。但特高分段（11?12分）人数较少，这和第（1）小题的离子方程式只有很少数学生答对有关，而低分数段（0?2分）人数较多呈现较高“长尾”状，应该是和前文分析的200多个后选生有关，所以曲线整体呈现微负偏态。

2.阅卷反馈对原创题的诉求

（1）考查学科知识的同时，表现学科核心素养水平从学生答题的情况看，该题第（2）小题的得分率较高，说明学生对盖斯定律掌握较好，同时也反映！11学生通过热化学方程式的相关处理来解决反应焙变的计算的思维模型已具备，即有一定的“模型认知”素养。

从第⑴小题第一空常见错误来看，说明学生不清楚MgSO3、Mg（HSO3）2的溶解性。另外不排除对题干中“悬浊液变澄清”的“宏观辨识”仍不具备从“微观探析”来思考。

该题第（3）小题的得分率也较低，特别是很多学生误选B，只简单、片面地认为升高温度加快反应速率，而忽视升高温度对气体溶解度的影响，说明在考虑影响反应速率和限度的因素——温度时，还不能辩证、全盘考虑。如果配上原文献中温度对脱硝效率的影响坐标图，再考查选择适宜温度的原因，相信绝大多数学生会从“正”“反”两个角度来思考。考虑到后面第（4）小题中脱硝效率与NaCIO2溶液初始pH的关系考查的空间更大，也因为这儿“温度”这个考点更隐蔽，结果部分学生中招。如果说起始年级阶段的教学在于形成知识点、线、面，那么后期教学评价测试要逐步上升到整个知识网络及其科学的认知方法。本题第（3）、（4）小题中有关反应条件控制的学科核心素养水平测试要求达到新课标学业质量水平中质量描述的4-2，即“变化观念与平衡思想”的第4级。

（2）丰富信息呈现方式，理性调控试题难度

尽管题干反复进行信息提示：“吸收剂分区”“检测仪I、II检测到的产物分别为含硫化合物和含氮化合物”，但不少学生仍不能转化为如下的理解：反应器 I主要吸收SO2、反应器n主要吸收NO、，表现在第⑴问的离子方程式书写中还出现了含氮化合物。如果在离子方程式前加上“主要反应”可能正确率会好很多。这可能还和部分学生对“NO、”的性质记忆不清有关，又或存在如下认识误区：和水的反应是完全反应且转化率很高（排除一部分学生对文字信息“烟气中90%以上的NO、以NO的形式存在”视而不见），这也是阅卷时与部分老师的交谈中反馈的一个很重要的原因。再结合前期命题制卷过程中审题老师试做的反馈，此题难度较大，主要是试题信息的呈现方式处在试题难易影响因素的较高维度，试题旨在发挥一架望远镜之功效——眺望学习的潜能。

从“学科语言”的角度来说，应力求表达精准到位，无歧义且语感要好，便于学生对试卷语言文字的分析、理解、体会和吸收，这也正是部分命题专家把“纯文字”表现形式作为影响试题难度因素——信息呈现方式（纯文字、坐标图、装置图和表格、流程图）中的重要要素的原因⑷。这很可能是第（1）小题离子方程式得分率特低的另一个原因。

（3）深刻学科理解，发展学科能力

从“学科理解”的深刻性来看，之所以选择“吸收剂分区吸收”，说明如果将烟气通过MgO悬浊液和NaClO2的混合浆液效果并不理想，但这其中的原因还涉及到反应竞争的问题和NO，与氧化剂之间的反应存在较强的竞争关系），特别是在面对有些文献素材涉及综合热力学化学和动力学化学才能解决的问题时，命题者要做到“有所为和有所不为”，本着以人为本的理念，既要尊重学生的现有认知水平，又要遵循学科知识的科学性和严谨性，并发挥教学导向功能——将学生知识背景尚不足以深入的问题應用于研究性学习的教学，为学生“开个窗口”，以给学生今后的学习留有发展空间。

尽管原创试题如何有效测试和反映学生学科核心素养水平的研究还仅仅是冰山一角，但这必将倒逼中学化学老师走出“刷题”应试的课堂教学，也必将催生更多以发展学生核心素养为宗旨的有效课堂教学变革，从而为学生的终身发展奠基。

参考文献

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

[2]陈颖.基于学科能力的高中化学学业水平考试试题编制策略[J].中国考试，2018（11）：47

[3]刘凤，等.基于吸收剂分区的同时脱硫脱硝反应特性研究[J].动力工程学报，2019（12）：995-998

[4]刘芳，等.化学试题难度影响因素的实证研究[J].化学教育，2019（3）：19