廣東 張道年 丁美霞
2018年初教育部頒布的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》中指出,化學(xué)學(xué)習(xí)評價是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分。學(xué)生能力存在差異,因此出題者在編制試題時要特別注意分層設(shè)置的問題,力爭編撰的試題對不同水平素養(yǎng)的考生都有效。作為化學(xué)教師也期望能研究出試題的層次,能對不同水平的學(xué)生予以分類指導(dǎo)。有機化學(xué)基礎(chǔ)題以有機合成流程為知識載體,圍繞有機化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)既考查已往的有機化學(xué)反應(yīng),又考查新的有機化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)有機化學(xué)流程的特點,可以從以下三個方面作為切入點,一是考查有機化學(xué)知識的核心;有機化學(xué)題以合成物質(zhì)為目標(biāo),以有機反應(yīng)作為手段對核心知識進行考查。二是考查構(gòu)造有機化學(xué)反應(yīng)的核心能力;以有機流程為載體集中考查同分異構(gòu)體的數(shù)目、化學(xué)反應(yīng)條件、官能團和反應(yīng)類型的判斷、有機流程合成路線的設(shè)計等。三是考查學(xué)生的高階思維;學(xué)生以碳、氫等守恒為突破口,解釋證據(jù)和結(jié)論之間的邏輯關(guān)系,力爭從“簡單模仿”到“歸納演繹”達到“再創(chuàng)新”的高度,促進學(xué)生的思維從低階水平向高階水平發(fā)展。
2018年全國卷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的有機化學(xué)基礎(chǔ)題從題目流程上看均有5~7步,考查分子式書寫、同分異構(gòu)體數(shù)目、有機反應(yīng)方程式書寫等典型問題,在題型設(shè)計上有很多共同點,在試題形式上保持了穩(wěn)定性。不過從題型上來看2018年全國卷Ⅱ的第36題考點比較齊全,因此在文章中作為典例予以研究。
以葡萄糖為原料制得的山梨醇(A)和異山梨醇(B)都是重要的生物質(zhì)轉(zhuǎn)化平臺化合物。E是一種治療心絞痛的藥物,由葡萄糖為原料合成E的過程如下:
E
回答下列問題:
(1)葡萄糖的分子式為________。
(2)A中含有的官能團的名稱為________________。
(3)由B到C的反應(yīng)類型為________________。
(4)C的結(jié)構(gòu)簡式為________________。
(5)由D到E的反應(yīng)方程式為________________。
(6)F是B的同分異構(gòu)體,7.30 g的F與足量飽和碳酸氫鈉反應(yīng)可釋放出2.24 L二氧化碳(標(biāo)準(zhǔn)狀況),F(xiàn)的可能結(jié)構(gòu)共有________種(不考慮立體異構(gòu));其中核磁共振氫譜為三組峰,峰面積比為3∶1∶1的結(jié)構(gòu)簡式為________。
【答案】(1)C6H12O6
(2)羥基
(3)取代反應(yīng)
CH3COONa
2018年全國卷Ⅱ第36題所考查的背景是醫(yī)藥工業(yè)中的重要反應(yīng),山梨醇、異山梨醇和化合物E等,在這個過程中以有機反應(yīng)流程為線索,這也是有機化學(xué)的重要研究方法。
化學(xué)教學(xué)活動的證據(jù)推理是根據(jù)化學(xué)概念、理論和事實性知識,通過比較分析、抽象概括和歸納演繹等思維形式,從而獲取新知識、解決新問題的高級思維過程?!镀胀ǜ咧姓n程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出證據(jù)推理有4級水平。為了簡潔地描述證據(jù)推理水平,筆者參考文獻將證據(jù)推理水平概括為表1,按照證據(jù)推理分析,以2018年全國卷Ⅱ第36題為例概括為表2。
表1 證據(jù)推理水平表
表2 按照證據(jù)推理分析,以2018年全國卷Ⅱ36題為例
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出,學(xué)業(yè)質(zhì)量水平必修課程應(yīng)達到水平2(學(xué)考要求)、限定性必修課程達到水平4(選考要求)。雖然2018年高考廣東省仍未實行“學(xué)考+選考”的考試模式,但是2019年廣東省高考所用的全國卷必定會按照新課標(biāo)的要求進行試題命制,必須引起廣東高中化學(xué)同行的重視。目前我國高考化學(xué)試題對核心素養(yǎng)的考查主要集中在“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”和“證據(jù)推理與模型認知”這幾點上?!白C據(jù)推理”是重要的學(xué)科思維,也是衡量學(xué)生化學(xué)認識能力的重要指標(biāo)。因此在高考題中采用不同層級水平的試題考查學(xué)生的認識能力必定是試題命制的主流,教師需要從這個視角去評價試題,也需要從這個視角去命制試題。筆者作為廣東省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2017年度研究課題“模型方法在普通高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究”(課題批準(zhǔn)號:2017YQJK069)的課題組核心成員,與課題組老師一起根據(jù)“模型建構(gòu)”的水平測試編制了下面的原創(chuàng)題。
已知化合物J是一種重要的有機中間體,可以由苯合成:
請回答下列問題:
(1)B中含氧官能團名稱為________、________。
(3)C的分子式為C10H12O2,經(jīng)取代反應(yīng)得到D;寫出C的結(jié)構(gòu)簡式:________。
(5)寫出同時滿足下列條件的J的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:________。
①屬于芳香族化合物;②不能與金屬鈉反應(yīng);③有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。
【答案】
(1)羰基(酮基)、羧基
(2)還原反應(yīng)
(4)液溴、鐵
上題是課題組成員按照證據(jù)推理水平的不同對不同的題目進行分類處理。從題意可以看出,若想完美地做出這一題必須對整個有機化學(xué)流程非常的清晰才行,一步一步最終才能完成整個流程。同時,即使對整個流程比較熟悉也不能確保能夠做對所有的題目,因為從素材到題目還是需要根據(jù)自己的理解才能將題目轉(zhuǎn)化為答案。本題就是通過證據(jù)推理的“水平層級”設(shè)置方式進行命制的,其內(nèi)涵見表3。
表3 以原創(chuàng)題為例按照證據(jù)推理分析