立足课程标准落实核心素养——山西省2023 年普通高中学业水平合格性考试化学试题评析与启示

谢鸿雁 太原市教研科研中心

李爱琴 山西省孝义中学校

张垠宏 山西省长治市第二中学校

普通高中学业水平合格性考试化学试题是根据《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《课标》）和山西省教育考试要求组织实施，依据《课标》要求对普通高中必修课程学业进行的合格性水平检测，主要衡量学生经过高中学习后达到国家规定学习要求的程度。

2022年9月，山西省启动普通高校考试招生综合改革，因此，2022 年秋季入学的高一学生将实施普通高中学业水平考试。以考定教，是教育的原则之一，在新高考改革背景下，如何做好不同兴趣、不同爱好的学生在高中阶段提升化学学科核心素养，是高中化学教育的重要任务。本次学业水平合格性考试全面贯彻党的教育方针，并依据新高考评价体系，在“一核四层四翼”评价原则指导下，立足高中全体学生所必需的化学学科必备知识，创设多种真实任务情境，考查学生运用知识解决实际问题的能力。

一、2023 年山西省普通高中学业水平合格性考试化学试题分析

（一）试题总体分析

从2023 年山西省学业水平合格性考试化学试题可以看出，命题依据《课标》的内容要求、学业要求以及学业质量水平标准，根据全体高中学生完成化学学业所必需的必修第一册、第二册教材，考查水平不超过《课标》中规定的学业质量水平二，易、中、较难试题比例基本控制在7∶2∶1左右，难度系数0.65。

试卷结构：单项选择题共15 题，每题4 分，共60 分；非选择题共4题，共40分。

（二）高中化学学习框架和命题框架

1.高中化学学习框架

根据《课标》内容要求和学科核心素养，从学科大概念找出高一化学必修阶段要研究的问题及具体表现，在研究这些问题的过程中运用的化学思想和研究方法，最终表现为学生的学科核心素养，这是高中化学学科必备知识的学习框架（如图1 所示），其中所考查的学科知识既是解决问题的工具，又是落实核心素养的载体。

图1 高中化学学习框架

2.高中化学命题框架

素养导向的命题框架（如图2 所示），以真实情境为测试载体，将化学知识转化为情境载体中的问题作为测试任务，最终考查学生学科核心素养的达成。

图2 高中化学命题框架

本次学业水平合格性考试的命题依据高中化学学习框架和命题框架以及学考的特点，根据必备化学知识的内容要求设置测试目标，创设真实情境，再设置符合学业质量水平二要求以内不同难度的测试任务，考查化学知识和核心素养。

（三）试题特点

根据学业水平合格性考试的测试目的、化学学习框架和命题框架，可以看出2023 年（2022 级夏季）山西省学业水平合格性考试化学试题以《课标》为命题依据，坚持素养导向，引导高中化学教学关注育人目的，充分发挥考试评价对教学的导向作用。

1.弘扬传统文化，反映时代要求

2023 年（2022 级夏季）山西省学业水平合格性考试化学试题设计了多个真实情境，如“碳中和”“2022 年10月我国科研人员合成新核素锕-204”等，这些情境展现了我国在科学、技术、社会和环境发展领域的成果，体现了试题命制的“导向性原则”。

如第3 题：中国科学院近代物理研究所合成了锕（Ac）元素的新核素，下列关于的说法错误的是（ ）

A.质量数为204 B.中子数为115

C.质子数为89 D.质量数为293

【考查意图】该题测试目标为课程内容必修课程主题3 中“3.1 原子结构与元素周期律”，以2022 年10 月中国科学院课题组合成的新核素锕-204 为情境，考查核素的原子结构，在展现我国科学技术进步新成果的同时，强调落实化学学科核心素养，体现新课程改革的基本原则2“坚持反映时代要求”。

再如，第1 题：制作豆腐是我国的一项传统手工技艺，包含了丰富的化学知识。下列制作豆腐的主要操作中，涉及过滤的是 （ ）

【考查意图】该题测试目标为主题1 中“1.3 化学实验：初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等化学实验基础知识和基本技能”，该题以我国传统手工技艺豆腐的制作为情境，考查我国传统手工技艺制作豆腐工艺中所涉及的化学实验基本操作，既是化学知识在生活中的应用，又继承和弘扬了中华优秀传统文化，体现了新课程改革的基本原则“坚持正确的政治方向”。

以上情境的创设，在注重问题设计的针对性、启发性、过程性和科学性的同时，体现了新课程改革的理念和化学试题的导向性。

2.依据评价要求，坚持素养导向

学业水平合格性考试以测试化学学科核心素养为宗旨，根据化学学科核心素养的内涵和水平描述，从相应的学业质量水平中提炼确定符合学业水平合格性考试的测试目标。

2023 年（2022 级夏季）山西省学业水平合格性考试化学试题，紧扣高中化学学业质量水平要求，在不同测试任务中设置符合高中化学毕业水平的合格性考试试题，同时坚持考查学科核心素养的达成情况。

例如，考查化学素养“科学探究与创新意识”的第19 题第（3）问：加热NH4Cl 和Ca（OH）2固体混合物制取NH3，选用装置_____________，其反应的化学方程式为___________。仔细观察实验装置，设计简单实验方案检验试管中已收集满氨： _____________。

【考查意图】根据学业质量水平1-3“能依据化学问题解决的需要，选择常见的实验仪器、装置和试剂，完成简单的物质制备实验”，设计测试任务1“选用装置____________________。”根据学业质量水平2-3“根据已有经验和资料作出预测和假设，能设计简单实验方案，能使用适当的方法控制反应条件并顺利完成实验”，设计测试任务3“仔细观察实验装置，设计简单实验方案检验试管中已收集满氨： ______________”。根据学业质量水平1-1“能对常见物质及其变化进行描述和符号表征”，设计测试任务2“其反应的化学方程式为___________”，同时考查核心素养“宏观辨识与微观探析”。

从以上可以看出，依据《课标》评价要求设置的测试任务，可以很好地体现学科素养的达成情况，该试题在实际考查中也表现出很好的区分度。

3.立足必备知识，突出学科主干

2023 年（2022 级夏季）山西省学业水平合格性考试化学试题，以《课标》中的内容要求为测试目标，依据《课标》设计整份试题，涵盖高一化学学科的主干知识，符合高一学生化学学习的认知发展水平，同时测试任务与素养水平和测试目标保持高度一致。

如第2题：下列过程属于物理变化的是 （ ）

A. 海水提溴 B.石油分馏

C. 石油裂化 D.金属冶炼

【考查意图】该题从“海水提溴、石油分馏、 石油裂化、金属冶炼”四个变化的判断中考查了高一化学第8章第1 节“自然资源的开发利用”中金属矿物资源、海水资源和能源资源中物质的转化。

再如，第7 题：化学与生活密切相关，下列说法错误的是 （ ）

A.NaHCO3可作食品膨松剂

B.苯甲酸钠可作食品防腐剂

C.SiO2是计算机芯片的主要成分

D.Na2O2可在呼吸面具中作为氧气的来源

【考查意图】该题以与学生生活密切相关的问题食品添加剂“碳酸氢钠、苯甲酸钠、二氧化硫”以及过氧化钠等化学物质的性质与应用，考查必修课程“2.4 金属及其化合物”“2.5 非金属及其化合物”“学业要求6 常见无机物的应用对社会发展、环境影响”和“5.5 化学应用的安全与规则理解”，知识覆盖面很广。

4.创设真实情境，注重问题解决

知识是解决问题不可缺少的工具，而情境是创设问题必需的条件。2023 年（2022 级夏季）山西省学业水平合格性考试化学试题在命题中寻找与山西有关的资源，如有山西本土特色的“老陈醋”及体现山西经济建设和科技发展领先水平的情境资源，并结合命题宗旨和测试目标，梳理出该研究活动中的化学知识与方法，作为测试任务编制试题。

如第18题：2023年5月30日，神舟十六号载人飞船一飞冲天。为本次发射任务护航的“航天员用防护面罩”“神舟飞船发射现场专用防护服”“空间站环控生保系统”等产品，都是“山西制造”。

（1）“航天员用防护面罩”可综合防止硫化氢、甲醇、乙醛、甲醛、二氯甲烷等20 多种有害物质的吸入。以上所列有害物质中，属于无机物的是__________________（填名称）。

（2）“神舟飞船发射现场专用防护服”采用橡胶阻隔防护和低温耐寒技术制备而成。橡胶属于______________________（填字母）。

A.金属材料

B.无机非金属材料

C.有机高分子材料

（3）“空间站环控生保系统”中废水处理产生的氢气可作为燃料电池的负极反应物，电池反应生成的水可作航天员的饮用水。燃料电池是一种将________________能转化为____________能的装置。

（4）联氨（N2H4）和N2O4可作火箭推进剂，火箭发射时二者发生如下化学反应：2 N2H4+ N2O4=3 N2+4 H2O，该反应中氧化剂是_________；若该反应消耗1 mol N2O4，则生成标准状况下N2的体积为__________L。

【考查意图】该题以体现 “山西制造”的高科技产品，神舟十六号飞船使用的“航天员用防护面罩”“神舟飞船发射现场专用防护服”“空间站环控生保系统”等为命题情境，根据《课标》设计相关考点，体现了学科的社会价值：

第（1）问考查必修课程“2.1能根据物质的组成和性质对物质进行分类”。

第（2）问考查必修课程“5.2 ……结合实例认识材料组成、性能及应用的联系”，从真实情境中提取相关知识，考查学生对实际应用中化学物质及其变化的掌握程度，体现化学学科的社会价值。

第（3）问考查必修课程“3.4 ……以原电池为例认识化学能可以转化为电能”，对飞船“空间站环控生保系统”中的水处理产生的氧再生、氢能二次利用作为燃料电池的原料进行分析研究。

第（4）问考查必修课程“2.2从化合价变化的角度辨析常见的氧化剂和还原剂”“1.1能基于物质的量认识物质组成及其化学变化”。

5.重视教材变化，引导高中教学

化学是一门以实验为基础的学科。《课标》明确规定了学生必做实验”的要求。2023 年（2022 级夏季）山西省学业水平合格性考试化学试题考查了高中化学必修阶段9 个学生必做实验中的“配制一定物质的量浓度的溶液”［第19题（1）］、“铁及其化合物的性质”（第15题）、“同周期、同主族元素性质的递变”（第16 题）、“化学反应速率的影响因素”（第14 题）、“化学能转化成电能”（第6题）、“乙醇、乙酸的主要性质”（第17题）。

2022 级高一学生是山西省首届使用新高考评价体系的学生。试题关注新教材的变化，充分发挥《课标》的指导作用，希望对山西省高中化学新课程教学起到良好的导向作用。

二、2022 级山西省普通高中学生化学试题答题情况分析

从2022 级山西省新高一学生整体答题情况可以看出，2022 级山西省高一学生化学学业水平合格性考试成绩符合预期，学生整体掌握了学科必备基础知识，效果较为理想，但是在考查关键能力“阅读能力、思考能力、表达能力”上表现出较大的差异性，试题的区分度也主要表现在学生学习能力水平的差异上。

（一）阅读理解能力和文字表达能力

主观题第16 题第（3）问：元素①的简单氢化物中含有的化学键类型是_______（填“离子键”或“共价键”），其电子式是__________。失分学生的常见错误为错别字，“键”错写为“健”“链”“建”等字。电子式常见错误有：①·和×进行了区分但区分错误；②电子漏写或多写，导致电子个数错误；③把共用电子对写成双键；④C原子写成O 或N，或者氢原子数目不对，少写一个H。出现这些问题的学生，主要是因为自身语言阅读能力以及文字功底的薄弱。

主观题第17 题第（3）问：①淀粉溶液遇碘水变为______色；②乙醇的官能团是____；写出乙醇和乙酸反应的化学方程式： _______。失分学生的错误主要为错别字：“蓝”写成“篮、烂”；“-OH”写成“OH-”“OH-”“OH”，“羟”以及“羟基”字写错；乙醇结构简式写成“CH2CH3OH”“OHCH2CH3”，乙酸结构简式写成“CH3OOCH”，乙酸乙酯结构简式写成：“CH3CH2COOCH3”“CH2CH3COOCH3”“CH3COOCHCH3”“CH3COOCH3CH2”……结构式书写时，碳氧双键中的“双键”不是“C”和“O”两个原子相连。

主观题第18 题第（1）问：“航天员用防护面罩”可综合防止甲醇、乙醛、甲醛、二氯甲烷、硫化氢等20 多种有害物质的吸入。以上所列有害物质中，属于无机物的是____________（填名称）。答案为“硫化氢”且题中已经写出汉字，设问要求写名称，学生常见错误依然是错字，其中“硫”字偏旁“石”写得像“弓”“万”，还有的写成“疏”字，还有“石”旁边写“充”；氢字不会写、写成氰，或者模糊不清，有的甚至错写成“氧”字。但是本题题干中写着汉字“硫化氢”，学生抄写时也出现了这些错误，说明这些学生的语言文字表达能力和阅读能力、学习能力比较薄弱。

主观题第18 题第（4）问：联氨（N2H4）和N2O4可作火箭推进剂，火箭发射时二者发生如下化学反应：2N2H4+N2O4=3N2+4H2O，该反应中氧化剂是_________。答案为“N2O4”题中有明确的化学符号，失分学生却写出“H2O4、N2O2、Na2O4、NaO4、N2H4（联氨）、2N2O4……”这些错误的化学用语，令人非常的不解。

可见，在现代高中化学学习中仅培养学生的学科关键能力是不够的。在以AI、大数据、互联网为代表的新一代信息技术时代，社会发展对人才提出了新的要求，学生学科关键能力的培养不仅有本学科的知识与能力，还需要培养学生在信息时代应具备的阅读能力、理解能力、获取信息能力和思辨能力。

（二）实验设计能力和动手操作能力

实验设计能力、动手操作能力是自然科学类学科实践操作能力。

主观题第19 题第（3）问：从实验安全的角度考虑，装置③中导气管末端不能伸入液面以下的操作目的是____________。学生的错误主要有以下几类：一类是不会，乱写；二类是未按要求答题，如错答为“容易倒吸”；三类是知道是什么意思，但表达不完整，不准确，甚至出现歧义。比如写成“防止生成物（反应物、冷凝水、气体、NaOH 等）倒吸”，或者将“倒吸”写成“倒液”；四类是写错字，比如“防”写成“仿”“放”“邡”“反”，“止”写成“上”“正”，“倒”写成“例”“到”等奇怪、甚至是没有的汉字。

第（4）问：加热NH4Cl 和Ca（OH）2固体混合物制取NH3，选用装置______，其反应的化学方程式为_____________。仔细观察实验装置，设计简单实验方案检验试管中已收集满NH3_________。本问题为开放性试题，考查学生化学学科的实验设计能力和动手实践能力，该问题是全卷学生错误最多的地方。学生在设计实验方案中对“湿润红色石蕊试纸”进行描述时，由于自身对实验操作认识的不足，出现了关键词“湿润的”“红色”的缺失；“紫色石蕊试纸”“无色石蕊试纸”“红色石蕊溶液”“酚酞”等实验事实表达错误；对于实验现象则写错别字，如现象“变篮”，现象描述为“白雾”“是否变为××色”。

2022 级山西高一学生根据需要在选科时，偏向文科的学生首先选择历史，偏向理科的学生首先选择物理，再从其他学科中选择两门，加大了自主学习的机会。经过对教师和学生访谈，发现有不少偏向文科的学生只学习了高一一年的化学课程，他们的化学学科素养以及终身学习能力如何培养。这是一个需要思考的问题。

三、思考与建议

山西省于2020年9月开始使用新教材，2022年9月实行新高考评价。基于教师对新教材的使用和对新评价体系的认识，以下通过2023 年山西省学业水平合格性考试的试题分析和学情分析给大家一些启示：

（一）重视试题评价对教学的引导作用

从2023年（2022级夏季）学业水平合格性考试化学试题的分析，可以看出依据《课标》的内容要求和学业要求设置试题的多维细目表、根据学业质量水平要求设置问题的难度，是《课标》对高中化学教学的指导作用和评价作用的最好体现。

1.2023 年（2022 级夏季）学业水平合格性考试水平的定位，是依据学业质量水平一和学业质量水平二，不可在学业考试复习教学中随意增大知识的难度和深广度，加重学生课业负担。

2.基于物质的量的化学计算，依据《中国高考评价体系》“一核四层四翼”和全国高考化学试题考查方式。本次考试在题型设置中，非选择题没有单独设置传统化学试题中的计算大题，将其以填空形式在真实情境问题解决中呈现，体现了定量研究对化学实际问题解决的意义。

3.在教学中，落实学科核心素养培养应注意结合教材中的鲜活素材，结合学生实际，引导学生从生活中发现问题、研究问题，加强实际情境与课堂教学的关联，培养学生的学科核心素养，体现了新课程评价体系提出的“核心价值是金线，能力素养是银线，情境载体是串联线”。

（二）重视《课标》对教学的指导作用

2023 年学业水平合格性考试试题充分利用了《课标》和各版本高中化学教材。如利用山西本土特色“老陈醋”来自《课标》中必修课程主题4 的教学提示“我国酿造技术与食醋文化”这一情境资源，结合命题宗旨和测试目标，从课本中提取了贴切的知识考点，运用化学教材以及高考试题中精炼、准确的语言表达形式，从《课标》里找到了设置不同梯度任务的落脚点，把核心素养、真实情境、实际问题和化学知识融合在一起，这充分说明《课标》对教学的指导作用。因此，教师在化学课堂教学与评价中应紧紧围绕“发展学生化学学科核心素养”这一主旨，深刻领会化学学科核心素养的内涵，科学制定教学目标，准确把握学业质量要求，重视化学实验的独特价值，设计高水平的实验探究活动，实施教、学、评一体化的新教学方式。

（三）重视教材变化对教学的引导作用

从试题第5 题，不同教师对“下列方程式表示正确的是”做题产生的疑惑中，可以看出对于“方程式”这一化学用语的理解，新教材强化了更丰富的内涵，“方程式”不仅仅是化学方程式和离子方程式，还有电离方程式、水解方程式等化学用语。第4 题“化学反应能量变化”运用了新教材中的新的表示方法，提醒高中化学教师在今后的教学中，要通读教材，关注新旧教材的变化；要关注新增的前沿科学内容，如我国化学科学研究的重要成果，化学科学与技术在建设创新型国家方面做贡献的事例；还要关注化学用语、符号、公式、图示等表达方式的变化，如2023 年高一化学新教材中氯气与水反应、铝与NaOH 溶液的反应描述；深度理解学科本质，透过现象看本质，发现其中蕴含的规律或原理。

（四）重视能力培养对学生未来发展的意义

2017 年9 月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于深化教育体制机制改革的意见》中提出，要注重培养支撑终身发展、适应时代要求的关键能力，并将关键能力的内涵进一步阐释为认知能力、合作能力、创新能力、职业能力。与各学科此前的能力要求相比，关键能力有两点不同：一是更加契合时代需求，信息时代对阅读能力的要求发生了变化；二是强调具备学习能力的重要性，关键能力不仅包括学生已经获得的能力，还包括在未来获取新知识、构建新的知识体系的学习能力。通过素养导向的教学与新高考评价，以考定教，可以对知识与能力的教学及时进行调整，提高新时代学生的关键能力，落实核心素养。