孙佳月 丁健桦 周金明 刘发贤
摘要:化学工艺流程图题是高考化学全国卷中的固定题型,学生在面对该题型时往往会出现思维混乱、无从下手、用时多却得分少的现象。本文将基于化学学科核心素养,从命题原则、命题意图、设计思路、试题结构及呈现方式等方面对该题型进行探究,以帮助学生熟练掌握化学工艺流程图题的题型特点、解题思路和技巧,帮助教师在课堂教学中探索并应用适宜的教学方法和策略。
关键词:高考;化学;工艺流程;化学学科核心素养
随着新课程改革的不断深入和新时代高考改革的推进,为考查和提高学生的信息素养能力,进一步培养学生的化学学科核心素养,化学工艺流程图题在近几年高考化学试卷中频繁出现,成为高考化学试卷中的主流题型。本文就针对该题型展开如下探究。
一、化学工艺流程图题的命题原则与命题意图
(一)命题原则
化学工艺流程图题坚持以化学学科核心素养为导向的命题框架(见图1),准确把握真实情境、实际问题、化学知识和核心素养四要素在试题中的定位及相互联系。其中,情境的设计和知识的运用同时服务于问题的提出与解决;情境、问题和知识三者之间存在密切的联系,且最终都指向对学生核心素养的考查。
(二)命题意图
化学工艺流程图题以真实的化工生产为背景,充分体现了新课程理念引领下高考试题的基础性、时代性、新颖性和独创性。该题型一方面考查学生对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度,另一方面考查化学反应原理对工业生產的影响。同时,题目中还隐含有大量信息,旨在考查学生从中提取信息并与已有知识进行整合的能力。该题型的试题源于陌生的问题情境,有助于锻炼学生灵活运用所学知识解决生产中实际问题的能力,培养学生深刻、敏捷、批判性的化学思维和化学学科核心素养。
二、化学工艺流程图题的试题结构与呈现方式
(一)试题结构
化学工艺流程图题按照试题结构大致可分为题头、题干和题尾三部分。题头多是对题目所涉及的工艺生产的目的、内容、原材料进行简单介绍;题干主要是用框图加箭头的形式将生产过程中涉及的原材料、核心化学反应、反应条件、操作步骤等主要工艺表示出来;题尾则是根据生产过程中所涉及的化学知识构建成相应的化学问题,形成一道完整的、有难度梯度的化学试题。
(二)呈现方式
该题型主要是以文字叙述和流程框图来呈现试题信息的,其中文字叙述多用于题头和题尾两部分,目的是对题目进行整体描述和介绍,给出问题的初始数据和提示信息;流程框图则以化工流程为主线呈现试题信息间的逻辑关系,但这些关系往往是隐含的,需要进行化学猜想和推理。除文字叙述和流程框图外,命题者还会以装置图、数据表、方程式等多种方式呈现试题,以帮助学生理解并解答问题。
(三)化学工艺流程图题的命题特点、解题策略、教学建议及备考启示
1.命题特点。
通过分析近几年高考化学试卷中的化学工艺流程图题发现,该题型的命题内容广泛,密切联系生产实际,设问方式灵活,充分体现了化学与生产实际相联系的命题指导思想,主要特点如下:(1)试题源于生产实际,以解决化学实际问题作为思路导向进行设问;(2)试题内容涉猎面宽泛,既源于教材又高于教材,体现出基础性、综合性和灵活性;(3)试题信息量大,所提供的信息隐蔽性强,注重考查学生的信息加工能力;(4)试题注重对学生基础知识的考查、能力的提升和化学核心素养的培养;(5)试题的题目一般由若干个填空题组成,并且各小题之间彼此独立互不影响。
2.解题策略。
(1)明确目的,逐个突破。解该题型时首先要让学生明确整个工艺流程是围绕生产目的而设计的,基于题目信息量大且较为陌生的特点,教师应指导学生在明确生产目的的前提下将题目中的各个问题看成独立的个体,运用已知信息一一解答。
(2)明确原理,准确判断。明确工艺流程中各反应的原理是解题的关键,如运用氧化还原反应的相关规律判断反应产物、配平化学方程式,运用化学反应原理解释生产过程中反应条件的选择与控制等。
(3)全面分析,把握变化。对工艺流程图中的各步反应进行全面的理解分析,把握好核心反应中的物质变化,注意前后各反应间的区别与联系。
(4)掌握规律,提取信息。学生要熟练掌握与化学工艺流程图题相关的化学基础知识、实验基本操作和方法,并且要注意挖掘题目中所隐含的有效信息。
(5)总结反思,举一反三。在平时的学习过程中学生要善于总结反思,前后联系,寻找解题规律,不断完善中学化学知识体系,并将类比迁移的思想运用到不同的化学工艺流程图题中。
3.教学建议及备考启示。
(1)立足教材,注重基础知识的学习与积累,将生产实际、社会热点与教材知识相结合。鉴于化学工艺流程图题具有综合性强、知识覆盖面广、灵活性高的特点,笔者认为高中化学教师在教学中应重视教材和课程标准的要求,夯实基础,将课程标准落到实处。与此同时,学生在学习过程中应注重知识的积累,不断巩固和完善自己的知识体系。
(2)联系实际,创设真实的工艺流程问题情境,激发学生的学习兴趣,促进知识技能的迁移和应用。教师在课堂教学中可以向学生展示一些生动有趣的化工生产实例,逐步引导学生学习化工生产中涉及的化学知识和实验技能,激发学生学习化学的兴趣,使学生能够将所学理论知识与生产实际相联系,做到学以致用,举一反三。
(3)精讲精练,整体解读化学工艺流程图,培养学生获取有效信息规范答题的能力。教师应根据试题特点、命题规律和考查方式,选择高考原题或变式题进行有针对性的解读、讲解和训练,使学生在此过程中形成一定的思维模式,快速准确地把握题目中的有效信息,做到高效规范答题。
(4)活学活用,归纳总结解题技巧,在练习中不断查漏补缺。面对该题型,教师应积极引导学生学会认真分析,归纳总结,不能深陷于题海战术,而是在练习中用心体会该题型的命题思路和考查方式,并在此过程中查漏补缺,切实提高自己的解题能力。