基于核心素養(yǎng)的高中化學(xué)聯(lián)考試題評(píng)析及啟示

◇ 湖北 鄧呈玲 廣東 汪響林

湖北 黃志鵬3 甘文廣3 葉發(fā)兵1

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》提出：以發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨，重視開(kāi)展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，倡導(dǎo)基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的評(píng)價(jià).教育部考試中心于2020年1月發(fā)布《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》和《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系說(shuō)明》.高考評(píng)價(jià)體系的建立將實(shí)現(xiàn)高考從“知識(shí)、能力考查”向“價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識(shí)為基”的綜合評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)變，評(píng)價(jià)模式也從一維的“考查內(nèi)容”拓展為“考查內(nèi)容、考查要求、考查載體”三位一體的評(píng)價(jià)模式.

省級(jí)示范性高中在落實(shí)先進(jìn)課程理念，提升學(xué)業(yè)質(zhì)量水平，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進(jìn)新課程改革的深入實(shí)施上起著模范帶頭作用.為了解高一學(xué)生化學(xué)學(xué)業(yè)水平，現(xiàn)對(duì)2018年鄂東南省級(jí)示范高中教育教學(xué)改革聯(lián)盟學(xué)校高一上學(xué)期期中聯(lián)考化學(xué)試題及其大樣本測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)析，基于知識(shí)、能力和素養(yǎng)三重維度，以期對(duì)試題命制與改進(jìn)教學(xué)有所啟示.

1 研究對(duì)象

本次聯(lián)考共計(jì)12個(gè)省級(jí)示范高中參與，參加考試的人數(shù)達(dá)1 萬(wàn)人.化學(xué)試卷滿分100，平均分為51.64，及格率僅27.81%.80 分以上的學(xué)生僅占4.99%，學(xué)生成績(jī)主要集中于40～50 分，占比35.22%，40分以下的學(xué)生為13.86%.該試卷立足學(xué)科本位，對(duì)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和化學(xué)學(xué)科能力的不同水平進(jìn)行刻畫(huà)，但對(duì)學(xué)生而言難度高，測(cè)試成績(jī)不理想，故具有一定的研究?jī)r(jià)值.

2 試卷及結(jié)果分析

2.1 試題評(píng)析

該試卷以“立德樹(shù)人”為根本任務(wù)，以真實(shí)情境為測(cè)試載體，以實(shí)際問(wèn)題為測(cè)試任務(wù)，覆蓋主干核心知識(shí)，凸顯基礎(chǔ)性、時(shí)代性和創(chuàng)新性，較好地兼顧對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)科能力及核心素養(yǎng)的考查.

情境活動(dòng)是學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)和考查的重要載體.試卷的考查情境統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示.我們可以看出，命題者密切聯(lián)系實(shí)際，關(guān)注學(xué)生在真實(shí)復(fù)雜情境中學(xué)以致用、解決問(wèn)題的能力.學(xué)術(shù)探索情境占比大于30%，通過(guò)陌生的學(xué)術(shù)探索情境，培養(yǎng)考生對(duì)信息的提取能力及核心知識(shí)的遷移能力.不同的情境對(duì)學(xué)生的認(rèn)知要求不同，測(cè)試難度也隨之產(chǎn)生差異.學(xué)生最熟悉的學(xué)習(xí)探索(教材情境)所占比重最少，說(shuō)明本試卷考查載體較為新穎，對(duì)學(xué)生的思維能力要求較高.

表1 試卷情境類(lèi)型統(tǒng)計(jì)結(jié)果

試卷核心素養(yǎng)類(lèi)型統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表2所示.“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”是高一上半學(xué)期學(xué)生主要學(xué)習(xí)的核心素養(yǎng)，這兩類(lèi)試題數(shù)目占比最高.“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)，于化學(xué)教學(xué)中無(wú)處不在，所占權(quán)重為19.0%.“變化觀念與平衡思想”在高一上半學(xué)期教學(xué)內(nèi)容中涉及甚少，對(duì)應(yīng)題目也較少.“責(zé)任擔(dān)當(dāng)”是學(xué)生的必備品格與關(guān)鍵能力.因此，該試卷對(duì)各項(xiàng)核心素養(yǎng)的考查比例較為合理.

表2 試卷核心素養(yǎng)類(lèi)型統(tǒng)計(jì)結(jié)果

試題蘊(yùn)含學(xué)科素養(yǎng)的滲透、多元思維的啟迪、陌生信息的解讀與家國(guó)情懷的孕育.以區(qū)分度最高的主觀題第18題為例進(jìn)行分析如下.

表3 溶液中可能含有的離子及濃度

這份報(bào)告是否合理，理由是_____.

(2)甲、乙兩廠排放出的兩種含重金屬離子的廢液均有一定毒性，檢測(cè)出甲廠排放的廢液呈堿性且含有Ba2＋，若將甲、乙兩廠的廢液按一定比例混合后，毒性明顯降低.

①乙廠廢液可能含有_____.

A.K＋、B.Cu2＋、

C.Ag＋、D.Cu2＋、Cl－

②用離子方程式表示毒性降低的原因_____.

(3)X 溶液含Ba2＋、Cu2＋、Ag＋，某同學(xué)設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案能將這三種離子逐一沉淀分離，請(qǐng)選擇最佳試劑，并按試劑添加的先后順序填寫(xiě)試劑_____(限用試劑：Na2SO4溶液、鹽酸、NaOH 溶液、NaCl溶液).

分析第(1)問(wèn)考查質(zhì)疑批判的科學(xué)精神與基于已知信息進(jìn)行推理預(yù)測(cè)的化學(xué)學(xué)科能力.第(2)問(wèn)以工廠廢液的減毒處理為載體，將學(xué)生的視野從小小的實(shí)驗(yàn)室拓展到大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)中，形成“綠色化學(xué)”觀念.第(3)問(wèn)考查學(xué)生從問(wèn)題和假設(shè)出發(fā)，有條理地設(shè)計(jì)方案，將溶液中的重金屬離子Ba2＋、Cu2＋、Ag＋沉淀除雜的科學(xué)探究思維與創(chuàng)新能力，難度較高.這就要求學(xué)生高屋建瓴地考慮問(wèn)題，尋求最優(yōu)化的解決辦法.

2.2 結(jié)果討論

基于知識(shí)、能力和素養(yǎng)三重維度，立足于大樣本數(shù)據(jù)的學(xué)情診斷，以期對(duì)了解學(xué)生學(xué)業(yè)水平、優(yōu)化試題編制與改進(jìn)化學(xué)教學(xué)有所啟示.試題內(nèi)涵及測(cè)試結(jié)果如表4所示.

試卷考點(diǎn)歸類(lèi)為五大必備知識(shí)，分別是：物質(zhì)的量、物質(zhì)的組成與性質(zhì)、常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)操作、離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng).試卷中必備知識(shí)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表5所示.學(xué)生對(duì)物質(zhì)的組成與性質(zhì)等基礎(chǔ)知識(shí)、常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)操作等基礎(chǔ)技能的掌握情況較好；對(duì)于離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)和物質(zhì)的量等概念的理解運(yùn)用存在不足；化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)整體而言不夠扎實(shí).

表4 試題內(nèi)涵及測(cè)試結(jié)果

表5 試卷中必備知識(shí)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果

北京師范大學(xué)王磊教授研究發(fā)現(xiàn)：化學(xué)學(xué)科能力分為學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐和遷移創(chuàng)新3大類(lèi).學(xué)習(xí)理解能力、應(yīng)用實(shí)踐能力和遷移創(chuàng)新能力既是學(xué)科能力的不同類(lèi)型，也屬于不同的水平層級(jí).學(xué)生化學(xué)學(xué)科能力水平統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表6所示.

表6 學(xué)生化學(xué)學(xué)科能力水平統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由表6可知，高一上半學(xué)期，關(guān)于學(xué)習(xí)理解層面，學(xué)生更偏重于辨識(shí)記憶、概括關(guān)聯(lián)，而說(shuō)明論證方面有所欠缺.在應(yīng)用實(shí)踐方面，學(xué)生的推理預(yù)測(cè)、簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)能力普遍薄弱.在遷移創(chuàng)新方面，學(xué)生只擅長(zhǎng)解決簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)良好問(wèn)題，不適應(yīng)陌生、復(fù)雜或真實(shí)情境下的化學(xué)問(wèn)題.大多數(shù)學(xué)生尚不具備利用高階思維，從多重視角進(jìn)行發(fā)散想象、復(fù)雜推理、系統(tǒng)探究、創(chuàng)新思維以解決復(fù)雜問(wèn)題的能力.考查概括關(guān)聯(lián)、說(shuō)明論證、分析解釋、復(fù)雜推理及系統(tǒng)探究方面的化學(xué)習(xí)題，能較好地鑒別學(xué)生群體的學(xué)業(yè)水平.

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)及其學(xué)業(yè)質(zhì)量水平分為4個(gè)層級(jí)：1級(jí)為基礎(chǔ)(識(shí)記)、2級(jí)為中級(jí)(理解)、3級(jí)為高級(jí)(應(yīng)用)、4級(jí)為最高(評(píng)價(jià)).學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表7.

高一上半學(xué)期，學(xué)生各項(xiàng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平均停留于識(shí)記層面，有待提升.經(jīng)過(guò)“從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)”這一章節(jié)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)水平相對(duì)較高.學(xué)生基于已知信息區(qū)別辨析、推理預(yù)測(cè)的邏輯思維尚不嚴(yán)謹(jǐn)，尚未形成“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”等化學(xué)哲學(xué)觀，因此“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”及“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)水平偏弱.“變化觀念與平衡思想”內(nèi)容在高一上學(xué)期化學(xué)學(xué)習(xí)中涉及甚少，故其對(duì)應(yīng)表現(xiàn)最低.

表7 學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)水平統(tǒng)計(jì)結(jié)果

本研究表明，高一上半學(xué)期，學(xué)生的學(xué)習(xí)存在以下問(wèn)題：1)化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)不扎實(shí)，對(duì)離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)及物質(zhì)的量等概念的理解存在不足.2)基于已知信息的應(yīng)用實(shí)踐能力及知識(shí)遷移能力較弱；推理預(yù)測(cè)與簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)能力普遍薄弱.3)考慮問(wèn)題視角較為單一，思維變通性需加強(qiáng)，尚未形成“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的化學(xué)哲學(xué)觀.4)各項(xiàng)學(xué)科核心素養(yǎng)水平均停留于識(shí)記層面，有待提升.

3 教學(xué)啟示

3.1 注重宏微結(jié)合，夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)

在實(shí)際教學(xué)中，有些教師為完成教學(xué)任務(wù)，常以犧牲學(xué)生的邏輯推理能力及想象力為代價(jià)，快節(jié)奏地傳授經(jīng)驗(yàn)結(jié)論.如此一來(lái)，學(xué)生沒(méi)有參與知識(shí)的提煉形成與推理論證等重要思維過(guò)程，難以深入理解學(xué)科本質(zhì)，更談不上發(fā)展核心素養(yǎng).為幫助學(xué)生夯實(shí)學(xué)科基礎(chǔ)，化學(xué)教師需精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程：1)重視開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生基于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的感性認(rèn)知，方能深刻體會(huì)物質(zhì)及其化學(xué)反應(yīng)的真實(shí)存在及社會(huì)價(jià)值.2)結(jié)合圖片模型、動(dòng)畫(huà)視頻等多媒體技術(shù)，令微觀世界可視化，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生討論、猜想微粒的變化過(guò)程，推理宏觀表象蘊(yùn)含的微觀本質(zhì).3)當(dāng)學(xué)生的思維遇到障礙時(shí)，教師需恰當(dāng)點(diǎn)撥，鼓勵(lì)學(xué)生以多重視角綜合運(yùn)用學(xué)科知識(shí)、技能和方法繼續(xù)進(jìn)行推測(cè)，而非直接告知答案.

3.2 營(yíng)造民主氛圍，激勵(lì)遷移創(chuàng)新

學(xué)習(xí)過(guò)程本質(zhì)上是知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、分析、提煉與遷移的過(guò)程，另一方面也是展示學(xué)生聰明才智與獨(dú)特個(gè)性的過(guò)程.如果在教學(xué)中出現(xiàn)異常的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，或者學(xué)生提出超綱的問(wèn)題，教師不能隨意回避，可以先表?yè)P(yáng)學(xué)生，課后探究釋疑.在節(jié)假日前，教師可以布置新的任務(wù)——自主查閱資料，簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)并動(dòng)手操作原料易得、安全有趣的家庭實(shí)驗(yàn)，并觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.家庭實(shí)驗(yàn)素材比較豐富，例如自制汽水(蘇打水和檸檬汁的混合液)、自制酸堿指示劑(紫薯溶液)、自制肥皂、“會(huì)變色的花”(利用SO2的漂白性使紅花褪色)、“浮起來(lái)的鵪鶉蛋(蛋殼的主要成分CaCO3與白醋反應(yīng)生成CO2，推動(dòng)鵪鶉蛋上浮)等.這樣，學(xué)生能養(yǎng)成勤于發(fā)現(xiàn)、勇于質(zhì)疑、樂(lè)于探究、敢于創(chuàng)新的習(xí)慣.

3.3 創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，厚植社會(huì)責(zé)任

學(xué)習(xí)是無(wú)法脫離學(xué)生所處的文化思維情境的.知識(shí)的提取、遷移及創(chuàng)新也與情境密切相關(guān).化學(xué)教師可創(chuàng)設(shè)真實(shí)生動(dòng)的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生喜愛(ài)化學(xué)，贊賞化學(xué)學(xué)科對(duì)人類(lèi)社會(huì)的貢獻(xiàn).新課導(dǎo)入時(shí)，教師可以講述化學(xué)家們不畏困難、追求真理、最終造福人類(lèi)的故事，強(qiáng)調(diào)中國(guó)科學(xué)家的突出貢獻(xiàn)，激發(fā)家國(guó)情懷，培養(yǎng)文化自信.布置習(xí)題時(shí)，教師可滲透STSE 教育，多選取與生活緊密聯(lián)系的問(wèn)題，例如，垃圾的分類(lèi)回收，巧用離子反應(yīng)治理工業(yè)廢液，利用電化學(xué)原理研發(fā)清潔能源、防止金屬腐蝕等.這樣，可鍛煉學(xué)生基于核心知識(shí)解構(gòu)真實(shí)復(fù)雜情境下的化學(xué)原理，并合理設(shè)計(jì)解決問(wèn)題方案的實(shí)踐能力，培養(yǎng)其社會(huì)責(zé)任感.

3.4 控制考試難度，激發(fā)內(nèi)部動(dòng)機(jī)

化學(xué)試題命制是化學(xué)教育測(cè)量與評(píng)價(jià)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，強(qiáng)化素養(yǎng)導(dǎo)向、完善測(cè)試內(nèi)容、豐富考查視角、控制考試難度，均有利于得到科學(xué)的測(cè)量結(jié)果、推動(dòng)中學(xué)素質(zhì)教育，從而落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù).本次聯(lián)考化學(xué)試卷難度高，學(xué)生畏難情緒被誘發(fā)，甚至打算在選考科目中放棄化學(xué)，這顯然有違命題人的初衷.考試作為常見(jiàn)的檢測(cè)手段，不應(yīng)成為青少年學(xué)習(xí)階段的攔路虎.命題者應(yīng)合理控制考試難度，讓學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)化學(xué)的成就感.化學(xué)教師可嘗試將美育引進(jìn)化學(xué)課堂，賦予理性的化學(xué)教學(xué)以人文之美.如焰色反應(yīng)五彩斑斕；晶胞結(jié)構(gòu)疏密有致；水的電離能屈能伸；苯環(huán)結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)均衡.如果學(xué)生以學(xué)習(xí)化學(xué)為樂(lè)，能在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)美、享受美、創(chuàng)造美，那么社會(huì)、家長(zhǎng)和教師何愁其學(xué)業(yè)水平與學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展呢!