基于核心素养的高中化学学业水平合格考试命题初探

赵雪　孙子秀　卢巍

摘要： 通过对山东省基于新、旧课标的高中化学学业水平合格考试试题进行对比分析，挖掘基于新课标的学考试题所应具有的试题特征。结果表明： 以学科核心素养为测试宗旨的高中化学学业水平合格考试试题更加注重对学生化学观念以及思维路径的考查;而基于化学学科核心素养创设问题情境，加强试题考查的综合性，则是实现各方面核心素养综合考查的有效途径。

关键词： 新课标; 化学学科核心素养; 学业水平合格考试; 命题设计

文章编号： 10056629（2020）01008505

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

高中学业水平考试在本轮高考综合改革中扮演着重要的角色，而命题作为考试的核心环节，其质量将直接影响到学业水平考试乃至高考改革的顺利实施。作为高中学考一部分的化学学科学业水平考试，其考查框架应当如何构建，又应采取何种命题策略？对此，《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称新课标）明确指出，高中化学学业水平考试应“以核心素养为测试宗旨”，构建“以核心素养为导向的命题框架”。因此，高中化学学业水平考试区别以往的关键特征便是应注重实现对学生化学学科核心素养发展状况的有效评价[1]。

山东省作为高考综合改革的第二批试点省份，目前已经完成了两次新课标框架下的学业水平合格考试。本文对山东省基于新、旧课标的学业水平合格考试试题进行了对比，分析学科试题的命题策略，探索符合新课标要求的学考试题特征，以期对今后的高中化学学业水平合格考试或等级考试命题能有一定的借鉴意义。

1凸显化学知识在发展学科观念方面的价值，注重对基本观念的考查

新课标针对以往三维目标中“知识与技能”的维度进行了发展与创新，突出表现在更加强调学生化学观念的构建，即重视知识学习在发展化学学科观念方面的价值，通过形成结构化的知识体系，实现从学科知识到学科认识方式的转化[2]。这种变化反映在考试命题中，表现为试题应跳出单纯的双基考查，而注重对学生的学科观念的考查。宏微结合与变化平衡为学生提供了认识化学问题的角度、思路以及方式，在凸显化学专属学科观念方面具有重要的价值，这样，实现对上述素养发展水平的有效评价便成为学考命题的自然追求。这种追求将如何反映在试题中，通过对比山东省基于新旧课标的不同试题，或许可见一斑。

1.1以测试“宏观辨识与微观探析”为宗旨的合格考试题设计

[例1]（基于旧课标）

乙烯、乙醇、乙酸、蛋白质均为常见的有机化合物。回答下列问题：

（1） 其中属于高分子化合物的是______;常用做医药上消毒剂的是______。

（2） 乙烯与水可在一定条件下反应生成乙醇，反应的化学方程式为______，反应类型为______。

（3） 乙酸的结构简式为______。

答案： （1） 蛋白质;乙醇

（2） CH2CH2+H2O一定条件CH3CH2OH

（3） CH3COOH

[例2]（基于新课标）

牛奶中的乳糖在有益菌的作用下转化为乳酸，从而成为适合不耐乳糖人群饮用的酸牛奶。乳酸的结构简式为CH3CHOHCOOH。回答下列问题：

（1） 乳酸分子中所含官能团为和（填名称）。

（2） 乳酸的某些化学性质与乙醇相似，如在催化剂、加热的条件下可被氧气氧化，该反应的化学方程式为____________。

（3） 一定条件下，两分子乳酸之间可以反应生成含三种官能团的有机化合物A（C6H10O5），该反应的反应类型是______，A的结构简式为。

答案： （1） 羟基;羧基

（2） 2CH3CHOHCOOH+O2催化剂△2CH3CCOOH+2H2OO

（3） 酯化反应;CH3CHOHCOOCH（CH3）COOH

两道试题均以简单的有机化合物及其应用作为考查内容。但例1更偏重于对具体知识的考查，例如乙醇的用途、乙酸的结构、乙烯与水反应的化学方程式等，在体现宏观辨识与微观探析素养要求方面相对薄弱，即使涉及也仅停留在较低层次的“运用化学符号描述常见简单物质及其变化”。而例2更加强调对“结构决定性质”这一化学学科重要观念的考查，例如第（2）问以“预测或描述物质的性质和在一定条件下可能发生的化学变化”为考查宗旨，第（3）问则立足于“从物质的微观结构说明同类物质的共性”，试题在更高层次上对学生宏微结合素养的发展状况进行了测试。由此可见，新课标试题在考查方式上不再把视线局限于教材中所出现具体物质的某些性质，而是考查学生能否从原子、分子水平上认识物质的组成、结构、性质及变化，是否真正形成了“结构决定性质、性质决定功能”的学科观念。

1.2以测试“变化观念与平衡思想”为宗旨的合格考试题设计

[例3]（基于旧课标）

请根据如下所示实验过程，回答相关问题：

Fe2O3固体盐酸①A溶液足量Fe粉，过滤②

B溶液NaOH溶液，足量O2③C固体

（1） 向A溶液中滴入几滴KSCN溶液后，可观察到的现象是____________。

（2） C的化学式是______。

（3） 写出反应①的化学方程式______。写出反应②的离子方程式______。

答案： （1） 溶液變为红色

（2） Fe（OH）3

（3） Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O; 2Fe3++Fe3Fe2+

[例4]（基于新课标）

利用下图可以从不同角度研究含铁物质的性质及其转化关系。图中甲～己均含铁元素。回答下列问题：

（1） K2FeO4常用作杀菌消毒剂，从铁元素化合价的角度分析是因其具有______性;下列关于乙的说法正确的是______（填序号）。

a. 属于酸性氧化物，能与碱反应

b. 属于碱性氧化物，能与酸反应

c. 属于两性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应

（2） 已知甲与稀硝酸反应的化学方程式为： 甲+HNO3戊+己+NO↑+H2O（方程式未配平）。若产物中戊和己的物质的量之比为3∶1，则甲与HNO3的物质的量之比为______。

（3） 戊与烧碱溶液反应生成丙，放置一段时间后丙转化为丁。丙转化为丁的化学方程式为______，现象为______。

答案： （1） 氧化;b

（2） 1∶3

（3） 4Fe（OH）2+O2+2H2O4Fe（OH）3;白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色

两道试题均以必修内容主题2中铁及其重要化合物的性质作为考查内容。旧课标试题主要考查了Fe（Ⅲ）及Fe（Ⅱ）的相关性质，诸如Fe3+遇KSCN溶液的显色反应、Fe3+与Fe单质的反应、Fe（OH）2发生氧化反应的现象和化学方程式等。考查方式偏重于知识辨识，主要考查学生是否能够识记铁及其重要化合物的有关性质。而新课标试题则基于铁元素化合价变化及物质类别两个维度建构模型，突出考查了化学学习中的元素观、价态观和分类观等核心观念，要求学生能够多角度、动态地分析化学变化。例如，第（1）问要求学生根据“铁元素化合价”这一给定认知角度对陌生物质的性质进行解释，其考查宗旨定位于“能对具体物质的性质和化学变化作出解释或预测”;第（2）问考查学生基于氧化还原原理分析陌生反应的能力，评估學生“运用化学计量单位定量分析化学变化”的水平;第（3）问虽仍是考查Fe（OH）2发生氧化反应的现象和化学方程式，但却跳出了氯化亚铁这一具体物质，立足于考查学生是否“能归纳物质及其变化的共性”，引导中学教学向帮助学生建立结构化化学知识体系的方向去努力。

综上所述，基于新课标的学考试题将考查重心放在了对学生化学学科观念的考查上，换言之，如果学生接受了知识，却不能形成相应的化学观念，不能将学科知识转化为认识化学问题的角度、思路和方式，那么就不能说在宏微结合、变化平衡等方面的核心素养具有很高的发展水平。

2聚焦化学知识的思维属性，重视对思维路径的考查

化学学科核心素养的提出将“过程与方法”进一步明确化，具体而言，其外显表现为在探究和实践过程中所展现出的“科学探究与创新精神”，其内化则是以“证据推理与模型认知”为主要特征的思维过程和认知路径。基于新课标的学考试题设计，应凸显学科知识在“过程与方法”维度的功能和价值，在考查学生解决化学问题思维过程的同时，渗透对核心价值观的考查。山东省新学考化学试题的题型主要是选择题和填空简答题，应当说这种题型设计在一定程度上限制了对学生思维过程的考查，但是我们还是可以从试题中体会到命题者在塑造试题思维属性方面所作出的努力。

[例5]（基于旧课标）

下列各组物质性质比较错误的是

A. 酸性： H2SiO3>H2SO4>H3PO4

B. 氧化性： F2>Cl2>S

C. 碱性： NaOH>Mg（OH）2>Al（OH）3

D. 单质与水反应置换氢的能力： K>Na>Li

答案： A

[例6]（基于新课标）

镭（Ra）位于元素周期表中第7周期第ⅡA族，下列关于镭元素单质及其化合物的性质推测错误的是

A. 镭的原子半径比钙的大

B. 氯化镭的化学式为RaCl2

C. 单质镭不能与水反应产生氢气

D. 氢氧化镭的碱性比氢氧化钙的强

答案： C

例5、例6均以必修内容主题3中的原子结构与元素周期律作为考查内容。旧课标试题虽然也体现出对学生运用元素周期律能力的考查，但考查内容局限于碱金属、卤族元素和第三周期元素的性质递变，很难区分学生是机械记忆还是真的对元素周期律具有深刻的理解，考查价值受到一定影响。而基于新课标的例题6，试题虽然不难，但却打破了第三周期及ⅠA、 ⅦA族元素的局限，将考查重点置于元素周期律在预测新物质性质的功能价值上。试题一方面要求学生能够“运用理论模型解释或推测物质的组成、结构、性质和变化”，同时还要明确“模型使用的条件和适用范围”。

[例7]（节选，基于新课标）

下图所示为实验室常用装置。回答下列问题：

（1） 利用二氧化锰与浓盐酸反应制备并收集Cl2时，依次连接装置A、 B、 C、 E并加入适当的试剂。装置B中饱和食盐水的作用是______;利用装置C干燥Cl2，选用的试剂是;装置E的作用是______。

（2） 利用铜和稀硝酸反应制备并收集NO时，连接装置A、 B、 E并加入适当的试剂。a中反应的离子方程式为______，A中导气管应连接B的（填“b”或“c”）端。实验过程中观察到a中出现了红棕色，但收集的气体为无色，原因是______（用化学方程式表示）。

答案： （1） 除去氯气中混有的氯化氢气体;浓硫酸;吸收氯气，防止污染空气

（2） 3Cu+8H++2NO-33Cu2++2NO↑+4H2O; c; 3NO2+H2O2HNO3+NO↑

例题7节选自山东省2018年冬季学业水平考试的一道实验题，题目选取了中学化学常见的一种气体制备装置，但考查宗旨却不仅仅是落在氯气或者一氧化氮气体的制备方法上，而是试图引导学生去建立“气体制备”的模型，并对模型使用的条件和适用的范围进行思考，体现出以“证据推理与模型认知”素养为测试宗旨的试题设计。同时，试题第（1）问要求学生“设计实验方案，组装实验仪器，……，基于实验事实得出结论”;第（2）问在要求学生设计实验方案并“基于现象和数据分析并得出结论”，表现出在考查“科学探究与创新意识”方面的探索。总之，该题虽然只是考查了常见气体的发生、净化和收集装置，但整题设问层次清晰，先是对反应原理的深入理解，再是对实验证据的收集与表述，最后则是基于实验事实得出结论，实现了对学生思维品质和实践能力的综合考查。

在此还需指出的是，在书面测试中，特别是对于化学这样的自然科学学科，真正落实“科学精神与社会责任感”素养的考查似乎并不容易。但事实上，科学态度与社会责任感恰恰是进行科学探究和创新的外部驱动与内在要求。当学生形成科学态度并展现出强烈的社会责任感时，自然就具有了探索事物本质，进而创造性地解决化学问题的强烈意愿。因此，证据推理与模型认知是科学探究与创新的方法，科学探究与创新则是培养证据推理与模型认知素养的平台，而科学态度与社会责任感则是进行科学探究和创新的出发点与落脚点。因此，如果试题能够很好地实现对“证据推理与模型认知”及“科学探究与创新意识”素养的考查，那么“科学态度与社会责任感”素养的展现必将是水到渠成的。

3关注知识整合，提升学科核心素养的融合考查

3.1体现试题的综合性是实现从知识考查到素养考查的关键路径

如前文所述，基于旧课标的学业水平考试试题往往会表现出知识、能力考查孤立式、碎片化的倾向，这种考查方式使得试题变成了被知识“牵着鼻子走”的产物，也就无法真正落实考查核心素养的测试宗旨。因此，新课标试题应在知识考查的综合化和结构化上下功夫，考出学生是否形成了完整的知识体系，是否对化学学科的核心内容进行了有效的整合。基于上述原则，命题者在进行试题设计时，应努力实现学科核心知识的适度融合，同时关注同一主题内知识以及不同主题间知识的内在联系。

我们仍以前文中基于新课标的例题4为例，试题第（1）问一方面要求学生站在化合价的角度，运用氧化还原反应原理解释物质的性质与应用;另一方面则要求学生从物质分类的角度，依据复分解反应原理阐释物质的化学性质。第（2）问在要求学生利用氧化还原反应原理对化学反应进行分析说明，并基于物质的量认识化学变化，体会定量研究在化学科学中的重要作用，这就需要学生能够同时调用主题1与主题2的不同知识。第（3）问在考查学生能否辨识典型物质化学性质的同时，还涉及到“从物质类别和元素化合价的视角说明物质的转化路径”以及“能预测物质的某些性质，并进行实验验证”等。

尽管考虑到合格考的考试功能及难度要求，上述问题在考查方式上还是以给定认识角度或者对认识角度进行简单概括关联为主。但通过关注同一主题内或者不同主题间知识的内在联系，试题在考查的综合性上有了较好的体现，而这种综合性对于实现核心素养的综合考查是极具意义的。化学学科不同的核心知识会为学生分析、解决化学问题提供不同的认识角度，同时也具有不同的素养价值。例如，氧化还原反应与物质分类在发展模型认识及变化观念方面，定量研究在发展证据推理及科学探究方面，物质性质在发展宏微结合及变化观念方面等等，这些化学学科的核心知识无不体现出在培养核心素养方面独特的功能和价值。因此，在试题对核心知识进行综合考查的同时，也同时体现出综合不同方面核心素养考查的功能与特点。

3.2创设指向核心素养的问题情境是提升试题综合性的有效路径

新课标针对学业水平考试命题提出了“以真实情境为测试宗旨”的命题原则，阐释了“问题”“情境”“知识”三者之间的内在联系，并指出了情境设计在实现核心素养测试方面的重要作用。通过创设真实的试题情境，让学生直面复杂程度不同、价值功能不同的问题，通过学生外显的行为表现便可以真实反映出其核心素养的发展水平。

当我们带着这样的认识去回看山东省新课标学考试题时，就不难发现，尽管合格考试题在情境创设上不会使用陌生复杂的情境素材，而是以“简单熟悉”和“简单变式”水平[3]为主，但却在试题情境的真实性和启发性上下足功夫，形成了与测试任务融为一体的试题载体。比如，例题2以生活中常见的乳酸为背景材料，围绕其组成、结构和性质进行设问，提出了契合高一末学生认知水平的测试任务。例题7围绕一套学生熟悉的气体制备装置设计问题，在考查学生实验方案设计的同时，引导学生去思考常见气体制备装置的使用条件和适用范围，体现出试题情境的启发性。命题者通过创设真实而有意义的试题情境，设计具有不同知识功能和价值功能的问题，考查学生是否具备利用结构化知识去解决化学问题的能力，同时也体现出对化学学科各方面核心素养的综合考查。

基于核心素养的高中化学学业水平考试试题的命制在实践中尚有很多问题值得我们去思考和改进。比如，尽快研制基于核心素养的学业水平考试标准，明确等级考试和合格考试中核心素养各维度不同水平层次的比重要求;丰富考试题型，加强对学生思维路径和思维过程的考查等等。但是，努力实现学业水平考试对学科核心素养的科学测试，命制基于新课标且对中学教学能产生良好导向功能的试题将会是命题者今后不断努力的方向。我们也希望在山东省高中化学学业水平合格考试命题中的一些探索能够为今后的学业水平考试命题起到一定的借鉴意义和参考价值。

参考文献：

[1]王后雄. 基于化学核心素养的高中学业水平考试命题策略[J]. 课程·教材·教法， 2018， （4）： 87～95.

[2]王磊. 学科能力构成及其表现研究： 基于学习理解、 应用实践与迁移创新导向的多维整合模型[J]. 教育研究， 2016， （9）： 83～92.

[3]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]. 中國考试， 2018， （11）： 46～51.