例说高考对化学学科核心素养的考查特点

蒋小钢

（厦门外国语学校，福建 厦门 361026）

例说高考对化学学科核心素养的考查特点

蒋小钢

（厦门外国语学校，福建 厦门 361026）

培养学生的核心素养，是高中新一轮课程改革的终极目标。高考作为目前评价中学生学科素养最重要的方式，必然要承载起考查学生学科核心素养的功能，高考的命题立意和考查要求，也必然对中学教学具有重要的导向和评价作用。文章通过对典型高考试题的分析，从命题立意的层面，就高考对学生化学学科核心素养的考查特点做了一些研析和探讨。

高考；命题研究；核心素养；例题分析

培养学生的化学学科核心素养，是新一轮高中化学课程改革确定的最终教育目标，也是培养学生适应飞速发展的未来社会的潜在能力的需要。由于高考是目前检测中学教学目标达成最重要的评价方式和手段，因此，高考必然要承载对学生核心素养的考查功能。那么，高考是如何通过试题的精心设计来考查学生的化学学科核心素养的呢？

一、核心素养的内涵是高考化学命题的内隐特质

核心素养是中学生适应终身发展所需的关键能力和必备品格，是中学教育追求的终极目标。化学学科核心素养是学生对化学知识与技能、过程与方法、学科思想方法与情感，经过反复的科学抽象和实践做出的深刻理解，是学生深层次的化学思维活动和独特的内心化学体验的结果，是学生在接受中学化学教育后积淀而成的一种内在品质。培养中学生的化学学科核心素养需要关注三个问题：一是科学界定高中化学学科核心素养的具体内容；二是探索培养学生化学学科核心素养的方法、策略和途径；三是评价学生化学学科核心素养的方法和手段。

中学化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理和模型认知、实验探究与创新意识和科学精神与社会责任”等内容，主要涵盖了以下4个维度的要求：（1）化学基本观念。对核心化学知识形成正确表征，对化学基本观念形成具有广泛的迁移价值。（2）化学过程。具有进行科学探究的基本学科思维能力和操作技能、初步领悟化学学科的认识论特征（学科本质）。（3）化学在生活中的应用。有效处理和解决日常生活中与化学相关的信息和问题、理性认识化学与社会文化的关系、以及对化学科学的态度。（4）具有终身、持续探讨与化学相关问题的兴趣和意愿、支持化学研究，在环境、能源等问题上表现出责任感。［1］

高考作为目前评价中学教学质量和学生化学学科素养的重要工具和手段，理应肩负起评价学生核心素养的责任，成为评价学生化学学科核心素养的重要组成部分。高考命题的指导思想是既要有利于选拔具有学习潜能和创新精神的学生，又要有利于推进中学化学新课程的改革，体现高中新课程改革的基本理念。目前高考命题遵循的主要原则是：以能力测试为主导，关注学生的发展潜能。高考对学生化学学习能力的要求主要包括：接受、吸收、整合化学信息的能力，分析和解决化学问题的能力和化学实验与探究的能力。［2］高考命题坚持理论联系实际，关注学生的可持续发展，既考查学生化学基础知识、基本技能，更注重考查学生的化学学科能力、学科思想和方法的应用；更注重考查学生化学基本观念的形成和应用，考查学生的实践能力和创新意识。命题关注化学知识在生产、生活、科技中的应用，关注化学与技术、经济、社会的联系，全面检测考生的化学科学素养。

由此不难看出，化学学科核心素养的内涵是高考命题的内隐特质。高考化学的命题立意和考查要求，完全涵盖了化学学科核心素养四个维度的主要内容。试题以具体化学知识为载体，重点考查学生的化学学科思想、学科方法和学科思维特征等化学学科核心素养的主要内涵。

（1）宏观辨识与微观探析。宏观辨识与微观探析是高中化学学科核心素养的重要内容构成，它体现了化学不同于其他自然科学最具特征的观察视角和思维方式。中学化学几乎所有板块知识的学习都隐含着这种思维特点，所有板块的知识内容都能成为高考考查学生此项素养的素材。如基本概念中“化学变化与物理变化、纯净物与混合物、电解质与非电解质”等；化学用语与常用计量中“化学式、质量守恒定律、物质的量、摩尔、离子方程式”等；基本理论中“核外电子排布规律、化学键理论、化学反应速率与化学平衡理论、电解质溶液理论、氧化还原理论”等；元素化学中“物质间发生化学反应的规律”；化学实验中“宏观操作及现象（或数据）的微观解析”等。考查学生“宏观辨识与微观探析”的化学素养，就是要让学生通过相关化学知识的学习，自觉养成宏观与微观相联系、透过现象看本质的思维方式，形成“物质结构决定物质性质”的化学思想。

（2）变化观念与平衡思想。变化观念与平衡思想是化学科学独有的学科素养，它体现了化学科学的核心内容，在化学科学的思想方法和基本观念中占据重要的地位。变化观念与平衡思想阐释了辩证法中“内因与外因、量变与质变”的关系。一个化学反应能否发生、反应进行的方向及进行的限度，都是由参加反应的各种物质的结构和性质决定的。平衡思想还阐释了变化与静止的辩证关系，物质变化在一定条件下可以达到相对静止的状态。高考对此项素养的考查主要表现为：①能从内因和外因、量变与质变等方面全面地分析物质的化学变化，预测物质的化学性质；②能对化学变化从不同的视角进行分类研究，揭示各类变化的特征和规律，关注化学变化中的能量转化；③能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考察、分析可逆反应的规律。

（3）证据推理和模型认知。证据推理和模型认知则是许多自然科学共同具有的思想方法。由于化学主要是建立在实验基础上的自然科学，因而，注重证据，培养学生的证据意识和逻辑推理能力，成为化学科学最基本的素养。证据推理要求学生首先能够及时发现所要解决的问题，然后根据问题与结论之间的关系列出所需的证据种类，进而寻找、收集证据，并应用证据进行缜密的分析、推理得出结论。高考对化学科学的证据推理思想方法的考查如图1所示。

图1 高考对化学科学的“证据推理”思想方法的考查

高考对证据推理素养的考查很常见且全面。如选择题，推断元素或物质的性质、氧化剂、还原剂的强弱、原电池、电解池的电极性质、电极反应等；填空题，元素化学综合题中未知氧化还原反应的推断、化学反应原理综合题中化学平衡状态的定性判断、化学平衡状态的数据和图像特征的定量分析等；实验综合题中实验现象分析、实验结论的推断、根据信息设计实验探究等。

模型认知也是化学科学中运用非常广泛的一种思想方法。一是因为化学中的许多理论知识，如原子结构理论、化学反应速率和化学平衡理论、价键理论、电解质溶液理论等，都源自于在化学实验的基础上最终形成的理论模型。因此，需要培养学生能依据物质及其变化的信息建构起相应知识模型的能力，建立能够解决复杂化学问题的思维框架的能力。二是要求学生能运用多种模型来描述和解释化学现象，预测物质及其变化的可能结果。比如，应用原电池和电解池构造工作模型，分析它们工作时可能发生的电极反应和总反应；应用原子结构模型分析、解释原子结构与元素性质的关系；应用共价键模型分析共价分子的稳定性和分子的空间构型；应用原子核外电子排布的构造模型和元素周期律模型分析、解释元素的电负性、电离能的变化规律。因此，模型认知也是高考中常常涉及的重要思想方法。

二、高考对化学学科核心素养的考查特点示例及分析

2009年福建高考第11题，虽然为多年前的一道高考老题，但以氧化还原反应知识为载体，以一个跨学科的物理量——电流强度为宏观变量，要求学生从宏观深入到微观的层面去判断可逆反应的化学平衡状态，破除了学生的思维定势，出色地考查了学生有关原电池的构造和工作原理、氧化还原反应的实质及化学平衡状态的知识和技能。同时，深入考查了学生“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知”的化学学科核心素养，考查角度新颖、别致，构思精巧。

试题考查了学生宏观辨识与微观探析的素养。首先，要求学生能从宏观的视角分析、判断原电池的构成条件，即把一个常温下能够自发的氧化还原反应放出的能量转化为电能。再通过题目提供的信息，经分析推理建立起原电池的具体构造模型；其次，要求学生能够从宏观深入到微观的视角分析、探析原电池的工作原理模型，即判断正负极、电子得失、电子流向、溶液中离子移动等，依据题目信息推理出发生的电极反应情形。

试题考查了学生变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的素养。要求学生能从宏观深入到微观的视角，搭建起化学平衡状态的具体认知模型。学生必须掌握：①一定条件下的可逆反应最终都将建立化学平衡状态。化学平衡状态的宏观表现为“随着化学反应的进行，一种或几种不断变化着的物理量最终到达不变的状态（“变量不变”）即为化学平衡状态”。②能够表征可逆反应的化学平衡状态的宏观物理量有多种，如质量、浓度、密度、压强、温度、能量、电流强度等等。③化学平衡状态的微观本质是“单位时间内某种反应物微粒的消耗浓度与生成浓度相等”。由化学变化与平衡的这些思想，进而推广迁移到一个可逆的氧化还原反应，达到化学平衡状态时其宏观特征可以是，据其设计成的原电池外电路所接的电流表读数为零，即闭合电路不再产生稳定的持续电流。其微观本质是反应达到平衡后，氧化剂和还原剂没有“净消耗”，即氧化剂和还原剂之间没有电子的“净转移”，也就没有稳定的电流产生了。

再如，2011年北京高考化学第27题，也是一道经典好题。试题选择的素材非常好，以SO2的制备和性质探究实验为载体，既考查了学生化学实验的基本素养，又深层次地考查了学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识等化学学科核心素养，是高质量考查学生化学学科核心素养的难得的好题。

试题考查了学生实验基础知识与技能。试题涉及气体制备、洗气、除杂、物质鉴定、实验方案、评价、实验现象描述、实验结论表述等实验基础知识。在过程与方法方面，强调实验探究是本题最明显的特征。本题对科学探究的考查环节完整、能力点全面、能力要求层次高。既有一般科学研究方法和能力的考查，又有科学探究能力的考查，其中对逆向思维能力的考查较多。试题要求学生能够从宏观现象中找寻微观依据，并以此进行分析推理，得出实验结论。

试题以实验探究为问题核心，综合考查了学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识几方面的化学素养。要求学生能够自觉运用已学知识或题目所给的信息，对试题中设计的新问题进行分析和探究；要求学生对试题中给出的问题解决方案的科学性和可行性进行评价；要求学生能够根据题意完成新的实验方案的设计（如第4小题）。本题学生对题干中呈现的实验现象的理解难度较大，易产生“反应原理很熟悉、实验现象很意外”的认知冲突。试题考查了学生提出假设（对“白雾”成分的假设）、实验方案设计、信息处理、解释与推论等能力，还考查了比较、归纳的科学研究方法和系统分析的化学思维方式。这些涉及化学学习能力、学科思维方法和学科思想的考查，其本质都是对学生化学学科核心素养直接且深入的考查，没有扎实的化学学科素养，学生很难较好地解答这些问题。

通过上例可以发现，高考实验综合题对实验探究与创新意识化学素养的考查，主要体现在对实验方案的设计与评价及实验原理的探究。要求学生能“发现和提出有探究价值的化学问题，能依据探究目的设计并优化实验方案”，从而考查学生综合分析问题的能力。试题把定性和定量实验相结合，考查了学生分析推理和处理信息的能力。如何考查学生的创新思维能力与品质？受纸笔测试的限制，最有效的途径是对已有实验方案的科学性、可行性和最佳性进行评价，或根据需要解决的化学实际问题设计新的实验方案。这种试题对学生思维的开放性、多样性和缜密性要求较高，有利于考查学生的综合实验素养。同时，以考查实验探究和创新意识为抓手，通过问题设计综合考查学生的化学学科其他的核心素养。

三、结语

化学学科核心素养是高中化学教学的终极目标。因此，无论是评价教师的教学质量，还是评价学生的学习状况，高考都必须担负起对学生核心素养考查的责任和义务。高考对化学学科核心素养的考查必然将超越对基本知识和基本技能的追求，重点考查学生的化学思维能力和思维习惯，特别是考查学生的创新思维和创新能力。

当然，高考对化学学科核心素养中科学精神与社会责任的考查还略显不足，尤其是在社会责任的教育方面。科学是把双刃剑。化学及其技术成果在造福人类的同时本身也会对人类造成危害；使用不当或是滥用甚至恶意使用化学及其技术，必然会给人类带来不幸甚至灾难。对化学这两方面的不利影响，应当引导学生采取客观、辩证的态度去分析、对待，从青少年起培养他们对国家、民族甚至人类的伟大责任，学好、用好化学科学。

［1］刘前树.试论化学学科核心素养的结构［J］.化学教育，2016（21）.

［2］中华人民共和国教育部考试中心.2016年普通高等学校招生全国统一考试大纲（理科·课程标准实验版）［M］.北京：高等教育出版社，2016.

（责任编辑：张贤金）