2011-2020年高考化学全国卷试题情境的分析与启示

2022-05-30周冬冬石洪芳沈铖铖

化学教与学 2022年20期

关键词：高考化学全国卷

周冬冬石洪芳沈铖铖

摘要：情境是中国高考评价体系中的考查载体。本文通过试题情境的分析框架对2011-2020年高考化学全国卷的试题情境进行编码和统计，描述2011-2020年高考化学全国卷试题情境及特点，以期为试题情境的选取提供启示和建议。

关键词：高考化学;全国卷;试题情境

文章编号：1008-0546（2022）10x-0081-05中图分类号：G632.41文献标识码：B

一、引言

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》倡导基于化学学科核心素养的评价，化学学业水平考试命题需以真实情境为测试载体，试题的测试任务应融入真实、有意义的测试情境;[1]通过设置真实的问题情境，考查学生灵活运用所学知识分析解决问题的能力。[2，3]学生学业成就测评均注重创设真实复杂的试题情境，考查学生的学业成就表现。[4-7]化学试题情境展示化学在维护人类身体健康等方面发挥的作用，发挥化学考试在科学文化传承和高素质人才选拔中的作用;[8]近年来化学高考题越来越重视精选试题的情境，在真实的问题情境中考查学生的關键能力和核心素养。[9-11]历年高考化学试题精选了哪些情境来考查学生的学业成就表现？有何特点？考查不同内容主题的试题情境是否有所差异？本文基于试题情境的分析框架对高考化学试题的情境内容进行分析，以期为试题情境的选取提供启示和建议。

二、研究对象

本研究选取2011-2020年高考化学全国卷（新课标）试题为研究对象，具体包括：2011-2012年全国卷、2013-2015年全国卷Ⅰ和Ⅱ、2016-2020年全国卷Ⅰ、

Ⅱ和Ⅲ;高考卷题型包括选择题和非选择题（必考题和选考题），2011-2020年高考化学全国卷（新课标）试题结构具体如表1所示。

三、试题情境的分析框架

不同的研究者依据不同的标准将情境分为不同的类型。PISA2015基于科学情境与学生所处实际环境的距离远近为标准，将情境分为个人的、地区的/国家的、全球的，根据学生兴趣和生活的相关性将情境分为五个维度：健康与疾病、自然资源、环境质量、灾害、科技前沿。[4]王伟等以离学生已有的经验“远近”为标准，将化学教学情境分为实践情境、生活情境、社会情境、自然现象情境、工农生产情境、化学史情境、知识类情境。[12]万延岚等以文化、社会、学科本体为视角，将情境素材类型分为历史类、现代类、生活类、社会类、科学研究类、本学科和跨学科类。[13]单旭峰基于课程标准中情境素材的内容，将化学高考题中的情境素材分为以下五类：日常生活情境、生产环保情境、学术探索情境、学术探究情境、化学史料情境。[14]基于已有研究以及2011-2020年化学全国卷高考试题情境的分析，从情境的内容属性来看，试题情境主要包括自然资源和能源、材料、健康、环境、化学史、科学实践活动、中华传统文化等，它们构成了高考化学试题情境的分析框架（见表2），据此可用于分析2011-2020年高考化学全国卷（新课标）中试题情境的特点。

四、试题情境的编码

利用高考化学试题情境的分析框架（见表2）对2011-2020年高考化学全国卷情境性试题各小题（即得分点）的试题情境进行编码和统计。同时，依据《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订》中的课程内容主题，[1]将高考化学试题所考查的核心内容主题划分为化学科学与实验探究、无机物及其应用、有机化合物及其应用、化学反应原理、物质结构与性质、化学与社会发展六个内容主题，明确各小题所考查的内容主题。

1.试题情境编码的说明

本研究情境内容的数量统计是将大题中最低层级的小题作为内容单元，对各小题进行编码研究[15]，当某小题的情境简单且只涉及一个情境内容时，该小题的情境内容数量计算一次，当某小题的情境复杂且涉及多个情境内容时，该小题的情境内容数量则计算多次。对选择题的情境内容编码时，将每个选项分别作为一个内容单元;对非选择题的编码，将大题中最低层级的小题作为一个内容单元。

2.编码示例

现以2020年高考化学全国卷Ⅰ第7题为样例，说明情境内容和所考查的内容主题编码的过程。

7.国家卫健委公布的新型冠状病毒引起的肺炎诊疗方案指出，乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸（CH3COOOH）、氯仿等均可有效灭活病毒。对

于上述化学药品，下列说法错误的是（）

A.CH3CH2OH能与水互溶

B.NaClO通过氧化灭活病毒

C.过氧乙酸相对分子质量为76

D.氯仿的化学名称是四氯化碳

编码说明：（1）从试题情境来分析，该题的情境是：在新型冠状病毒引起的肺炎诊疗方案中，指出一些化学药品对灭活病毒的有效性，了解学生对化学药品的结构与性质的认知水平。该试题情境属于健康情境这一类别。（2）从考查的内容主题来分析，ACD三个选项分别考查有机化合物的溶解性、相对分子质量和有机化合物的组成的知识内容，属于有机化合物及其应用主题;B选项是考查无机物的氧化性的知识内容，属于无机物及其应用主题。

3.编码的一致性分析

为确保研究的有效性，特邀请一位学科教学（化学）研究生共同对试题情境的分析框架及具体描述和高考化学试题情境进行多轮次研讨，对2020年高考化学全国卷Ⅰ的试题情境进行编码，利用SPSS22.0软件进行一致性检验，计算Kappa值，Cohen′sKappa值为0.980，符合编码的一致性要求。

五、2011-2020年高考化学全国卷试题情境的分析

1.2011-2020年高考化学全国卷试题情境的统计与分析

依据高考化学试题情境的分析框架和所考查的内容主题，对2011-2020年高考化学全国卷试题的各小题进行编码和统计，得到2011-2020年高考化学全国卷试题情境分布情况，具体如表3所示。

由表3可见：整体上来说，科学实践活动类试题情境比例最高，考查学生综合解决实验问题的能力，展现出发展学生化学学科核心素养的獨特价值;其次分别是材料、自然资源和能源、健康类试题情境，体现了化学在材料科学、自然资源和能源综合利用、人类健康领域中的重要作用;环境、化学史、中华传统文化类试题情境所占比例较少。从试题情境类别来说，2011-2020年高考化学全国卷试题中均涉及科学实践活动、材料、自然资源和能源类试题情境，有九年涉及健康类试题情境，有七年涉及环境、化学史和中华传统文化类试题情境，并在2018年和2020年引入反应机理等学科类试题情境。丰富多样的试题情境设计，可以启发学生的思维，有利于学生的推理与判断，发展学生的化学学科核心素养。

2.2011-2020年高考化学全国卷中考查不同主题的试题情境的统计与分析

通过对2011-2020年高考化学全国卷试题所考查的内容主题分析，得到2011-2020年高考化学全国卷试题情境的内容主题分布情况，具体如表4所示。可以看出：考查不同内容主题的试题情境选取有所不同。

（1）高考化学全国卷中考查化学科学与实验探究主题的试题情境分析

考查化学科学与实验探究主题内容时，试题情境的选取以科学实践活动类情境为主，占比为69.9%，通过实验探究或工艺流程等科学实践活动类试题情境考查学生对科学探究过程的认知水平以及对基本的实验方法和技能的掌握情况。其次，健康类试题情境，占比为13.6%。试题情境多结合科学实践活动类试题情境，如：2013年全国卷Ⅱ的第27题，以“氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗”和纯化工业级氧化锌的制备流程为试题情境，考查实验探究的基本知识与方法。最后，通过创设自然资源和能源、材料、环境、中华传统文化等试题情境考查化学科学与实验探究主题内容的比例较少。

（2）高考化学全国卷中考查无机物及其应用主题的试题情境分析

考查无机物及其应用主题内容时，试题情境的选取以科学实践活动类情境内容居多，占比为45.8%，考查内容主要是对无机物的制备和性质进行探究。其次，自然资源和能源、健康和材料类情境占比分别为18.3%、13.9%、10.7%，如：以矿物开发、电池能源的利用、食品、药材、新型材料的发现与利用等自然资源和能源、健康和材料类情境考查无机物的性质及其在自然资源和能源综合利用、人类健康和材料科学中的应用。最后，通过环境、中华传统文化、化学史等试题情境考查无机物及其应用主题内容的比例较少。

（3）高考化学全国卷中考查有机化合物及其应用主题的试题情境分析

考查有机化合物及其应用主题内容时，试题情境的选取以材料和健康类情境居多，占比分别为36.6%和35.1%。一般以某种材料或药物在生产、生活的应用及其合成路线为载体，考查有机化合物的结构、性质以及合成路线设计等内容。如：2015年全国卷Ⅱ第38题以“聚戊二酸丙二醇酯（PPG）是一种可降解的聚酯类高分子材料，在材料的生物相容性方面有很好的应用前景”为背景，介绍其合成路线;2017年全国卷Ⅲ第36题以“氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物”为背景，介绍其合成路线。其次，通过创设科学实践活动类情境为载体，占比为16.0%。最后，通过创设自然资源和能源、中华传统文化、环境等试题情境考查有机化合物及其应用主题内容的比例较少。

（4）高考化学全国卷中考查化学反应原理主题的试题情境分析

考查化学反应原理主题内容时，试题情境的选取以自然资源和能源类情境居多，占比为35.2%。自然资源和能源的情境主要有两种：一种是矿物的开发与利用情境，结合矿物开发流程，考查化学反应的方向、限度和速率以及水溶液中的离子反应与平衡等内容;另一种是燃料电池、锂离子电池或新型电池的开发等情境，考查化学反应与热能、原电池与电解池等内容。其次，通过创设科学实践活动和材料类情境为载体，占比分别为24.4%和17.2%，主要包括结合实验及探究活动，了解浓度、压强、温度对化学平衡状态的影响以及通过酸碱中和滴定、盐类水解的实验探究水溶液中离子的反应与平衡等内容;通过化工材料的转化及制备过程，考查化学反应的方向、限度和速率等内容。最后，通过创设环境、健康、化学史、中华传统文化等试题情境考查化学反应原理主题内容的比例较少。

（5）高考化学全国卷中考查物质结构与性质主题的试题情境分析

考查物质结构与性质主题内容时，试题情境的选取主要以材料类情境为主，占比为56.3%。结合金属、非金属材料、高分子材料等在生产、生活中的应用，认识材料的组成、结构和性质，如半导体材料、陶瓷材料、电极材料等。其次，健康、自然资源和能源类情境，占比分别为13.5%、12.5%，通过药物的合成路线、矿物资源的开发和电池的用途及原理等考查学生对物质结构与性质关系的认识。最后，通过化学史、中华传统文化、环境、科学实践活动等试题情境考查物质结构与性质主题内容的比例较少。

（6）高考化学全国卷中考查化学与社会发展主题的试题情境分析

考查化学与社会发展主题内容时，试题情境的选取以环境和材料类情境居多，占比分别为29.3%和24.1%。依据物质的组成、性质及其变化，分析环境污染的成因、主要危害和防治措施，认识材料组成、性能与应用的联系以及材料的科学合理使用。其次，自然资源和能源、科学实践活动类情境，占比均为15.5%。最后，通过健康、中华传统文化等试题情境考查化学与社会发展主题内容的比例较少。

六、对试题情境选取的思考与启示

1.试题情境多元化，彰显化学在应对和解决重大问题和挑战中的价值

从2011-2020年高考化学全国卷试题情境分布情况来看，科学实践活动、材料、自然资源和能源、健康类试题情境所占比例较多，说明化学试题情境的选取有助于学生认识到化学在应对和解决材料科学、人类健康、自然资源和能源综合利用等领域中重大问题和挑战的价值，在多元化的试题情境中解决问题，紧跟热点，彰显时代精神。例如：2020年Ⅰ卷第7题选取新型冠状病毒引起的肺炎诊疗方案中一些消毒剂可有效灭活病毒的情境，考查疫情防控中的化学知识，彰显化学应对和解决突发公共卫生事件中的重要价值。

环境、化学史、中华传统文化类试题情境所占比例较少。因此，试题情境的选取时可根据实际情况进一步丰富环境保护、中华传统文化类试题情境，基于典型的环境类情境引导学生关注化学在环境保护中的重要作用，增强学生应用化学解决环境问题的信念，进行正确的价值判断和决策;基于中华传统文化类试题情境，充分体现中华优秀传统文化的经典性，重视挖掘古诗词、医学典籍、四大发明、科学技术等与化学学科相关联的文化精华，引导学生感受我国古代劳动人民的科技成就、独特技艺和独特智慧，增强文化自信和民族自豪感。

2.试题情境的选取需关联化学核心知识和方法，体现实际问题解决的思路和方法

从2011-2020年各内容主题的高考化学全国卷试题情境分布情况来看，考查不同内容主题的试题情境选取有所不同，说明高考化学试题情境的选取不能脱离化学核心知识和方法。试题情境的选取和问题的设计需系统梳理解决问题所运用的化学知识和方法，让学生在真实的试题情境中体会实际问题解决的思路和方法，运用化学核心知识和方法进行思考和推理，解决实际问题，实现“问题”“情境”“知识”的紧密联系，考查学生化学学科核心素养表现。

3.试题情境的选取可关联化学有关的职业，引导学生职业发展

人教版高中化学教科书专门设置了“化学与职业”栏目，结合内容介绍与化学有关的职业，如“水质检验员”“科技考古研究人员”“化工工程师”等，引导学生职业发展[16]。服务选才是高考的基本功能和使命，[2]如何通过高考让学生认识到自己的优势和不足，为未来选择与化学有关的职业奠定基础，试题情境的选取可关联与化学有关的职业，让学生认识到能够从事哪些与化学有关的职业，让学生体会和思考与化学有关的从业人员解决问题的思路和方法是怎样的、有何创新之处、什么是我能做的、发揮高考对素质教育的促进作用。

参考文献

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