科學(xué)命制試題 強化素養(yǎng)立意

■高考典型試題解析

考試評價事關(guān)教育發(fā)展方向，有什么樣的評價指揮棒，就有什么樣的辦學(xué)導(dǎo)向。作為健全立德樹人落實機制、扭轉(zhuǎn)不科學(xué)教育評價導(dǎo)向的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，考試命題對于全面貫徹黨的教育方針、落實核心素養(yǎng)具有至關(guān)重要的意義。自《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》頒布以來，高考化學(xué)試題的素養(yǎng)導(dǎo)向日益突出，發(fā)揮著增智育人的積極作用。

以真實問題情境為載體，挖掘試題育人功能與素養(yǎng)價值

2022年6月浙江省高考化學(xué)試卷中的第25題，以鑒別亞硝酸鈉和氯化鈉這一實際問題為主要任務(wù)，要求學(xué)生對四種給定設(shè)計方案與對應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論進行分析與判斷。原題如下：

亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”，其外觀、口感與食鹽相似，人若誤服會中毒?，F(xiàn)將適量某樣品（成分為亞硝酸鈉或氯化鈉）溶于水配成溶液，分別取少量該溶液于試管中進行實驗。下列方案設(shè)計、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是（ ）

（見表1）

盡管該題是一道選擇題，卻在極為有限的空間內(nèi)，深度挖掘了問題背后所蘊含的育人功能與素養(yǎng)價值。

首先，從問題的提出角度來看，此題選取亞硝酸鈉作為主要的情境素材，指出其與食鹽的關(guān)系及其對于人體的危害，由此順利引出檢驗亞硝酸鈉這一實際問題，凸顯解決這一問題的現(xiàn)實意義，進而彰顯從化學(xué)學(xué)科視角分析與解決社會問題的重要性，以此考查學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任這一素養(yǎng)。

其次，從問題選項設(shè)置的角度來看，四個選項均圍繞同一問題的解決展開，提供鑒別亞硝酸鈉的四種實驗方案，每一種方案均包含多步實驗操作，涉及多種化學(xué)反應(yīng)過程，需要由學(xué)生自主分析、判斷實驗方案與相應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論是否均正確。該題設(shè)置的四個選項與問題任務(wù)之間具有較高的一致性，能夠較為充分地考查學(xué)生的高階思維能力。

最后，從問題解決思路的角度來看，此題主要考查學(xué)生能否根據(jù)給定實驗操作分析并預(yù)測實驗現(xiàn)象，能否基于有關(guān)物質(zhì)的組成、化學(xué)變化的規(guī)律以及相關(guān)證據(jù)等提出并解釋實驗結(jié)論。具體來看，就A選項而言，KCIO_3溶于水，電離出鉀離子和氯酸根離子。如果樣品中含有亞硝酸鈉，將其溶于水可電離出鈉離子和亞硝酸根離子，與硝酸銀反應(yīng)會生成亞硝酸銀沉淀，由于該沉淀可溶于稀硝酸，因此A選項設(shè)計的方案不能生成白色沉淀，故A選項錯誤。就B選項而言，氯化鈉溶液電離出的氯離子和亞硝酸鈉溶液電離出的亞硝酸根離子均可以被酸性高錳酸鉀氧化，從而使溶液褪色，所以無法得出樣品中必然含有亞硝酸鈉的結(jié)論，因此，B選項錯誤。就D選項而言，稀硝酸可以將亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，加入氯化鋇就可以生成硫酸鋇白色沉淀，因此，這一結(jié)論與樣品中是否含有亞硝酸鈉無關(guān)，故D選項錯誤。就C選項而言，亞硝酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)可以生成亞硝酸，而亞硝酸具有氧化性，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，溶液也會隨之變?yōu)辄S色，所以C選項正確。由此可見，該題考查的思維容量比較大、思維過程較為復(fù)雜，能夠同時考查科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、變化觀念與平衡思想以及證據(jù)推理與模型認知等素養(yǎng)。

優(yōu)化試題命制過程，促進情境與問題的深度融合

在命制化學(xué)試題時，應(yīng)該在堅持以核心素養(yǎng)為測試宗旨的原則下，精心設(shè)計試題情境，合理規(guī)劃問題空間與結(jié)構(gòu)。

首先，以核心素養(yǎng)為測試宗旨。上述試題以科學(xué)探究與創(chuàng)新意識為主要測試宗旨，同時兼顧了變化觀念與平衡思想以及證據(jù)推理與模型認知等素養(yǎng)。要求學(xué)生根據(jù)給定實驗操作分析并預(yù)測實驗現(xiàn)象，基于有關(guān)物質(zhì)的組成、化學(xué)變化的規(guī)律以及相關(guān)證據(jù)等提出并解釋實驗結(jié)論。因此，在設(shè)計試題時，應(yīng)當(dāng)全面理解課程標(biāo)準(zhǔn)理念和要求，熟悉核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與水平描述，準(zhǔn)確把握學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，參考內(nèi)容要求和學(xué)業(yè)要求，明確試題對于學(xué)生核心素養(yǎng)培育的獨特價值，從中提出與核心素養(yǎng)立意相匹配的試題的具體測試目標(biāo)與要求。

其次，強化試題情境設(shè)計。試題情境是突出評價育人導(dǎo)向的關(guān)鍵所在，因此，在選取情境素材時，應(yīng)同時關(guān)注情境的思想性、科學(xué)性、真實性。在思想性方面，應(yīng)準(zhǔn)確理解和把握中共中央、國務(wù)院關(guān)于教育改革的各項要求，適時將社會主義先進文化、革命文化、中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、國家安全、生命安全與健康等重大主題有機融入試題中，充分重視試題在立德樹人方面的獨特功能；在科學(xué)性方面，應(yīng)全面且準(zhǔn)確地把握社會、生活、生產(chǎn)中的化學(xué)現(xiàn)象和事實背后所蘊含的本質(zhì)，確保試題情境的設(shè)計合情合理、有理有據(jù)；在真實性方面，盡管對于很多真實的、復(fù)雜的、專業(yè)程度高且明顯超出學(xué)生認知發(fā)展水平的真實問題來說，如不經(jīng)加工就直接交給學(xué)生去獨立解決是不現(xiàn)實的，但試題情境也應(yīng)該盡量追求真實性，可以在保持關(guān)鍵性任務(wù)特征的基礎(chǔ)上，適當(dāng)控制邊緣性的、對所測素養(yǎng)沒有重要影響的任務(wù)特征，促使學(xué)生在系統(tǒng)思維的指引下對構(gòu)成問題的各要素之間的相互關(guān)系進行連續(xù)推理，以此發(fā)展學(xué)生在復(fù)雜陌生情境下分析與解決真實問題的素養(yǎng)表現(xiàn)水平。前述試題的情境素材通過指出亞硝酸鈉與食鹽的關(guān)系，引出檢驗亞硝酸鈉這一問題對于生命安全與健康的現(xiàn)實意義，四個選項的設(shè)計均緊密圍繞這一問題情境展開，盡管“工業(yè)鹽”中的實際成分除亞硝酸鈉和氯化鈉外可能還含有氟、鋇、砷、鉛等有害物質(zhì)，但試題情境并沒有明確指出，而是在一定程度上認可了真實情境的“不可復(fù)制性”，對其進行了適當(dāng)?shù)某橄蠛秃喕?，如此設(shè)計不僅符合高中生的認知水平，而且也能夠考查學(xué)生解決這一問題的素養(yǎng)水平。

最后，優(yōu)化問題空間。以往一些試題會為學(xué)生提供充分且細致的解題線索與提示，問題的結(jié)構(gòu)化程度非常高，留給學(xué)生自由發(fā)揮與深度思考的機會有限。核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的試題則強調(diào)應(yīng)在綜合考慮情境的陌生度、復(fù)雜度以及學(xué)生的已有認知基礎(chǔ)之上，合理調(diào)控問題結(jié)構(gòu)，不斷優(yōu)化問題空間。既要避免因問題空間太小而使問題情境“失真”或“失效”的現(xiàn)象出現(xiàn)，也要防范因問題空間太大而使學(xué)生認知負荷過重的情況發(fā)生。

靈活調(diào)控問題結(jié)構(gòu)，引領(lǐng)化學(xué)課堂教學(xué)改革

在實際的課堂教學(xué)中，教師應(yīng)有機結(jié)合并同步實施“教、學(xué)、評”活動，充分發(fā)揮課堂練習(xí)、課后作業(yè)、紙筆測驗等所承載的內(nèi)容對于學(xué)生核心素養(yǎng)的診斷與發(fā)展功能，促進“教—學(xué)—評”一體化的落實。

在課堂教學(xué)場域中，教師需要同時面對不同能力水平的學(xué)生，這就要求教師做到因材施教，根據(jù)不同學(xué)生的實際情況與獨特需求來合理選取、調(diào)控并搭配結(jié)構(gòu)化程度與思維空間不同的問題，以問題為載體落實“教—學(xué)—評”一體化。

認知心理學(xué)研究表明，伴隨學(xué)生相關(guān)知識的增加，通過逐步減少問題解決線索，他們省出的工作記憶容量就可用于應(yīng)對逐步提高的內(nèi)容解決要求。因此，隨著學(xué)生認知層次和素養(yǎng)水平的不斷進階，教師可以逐步擴大問題空間，撤去不必要的思維“拐杖”，給予學(xué)生自主拆解問題情境、有效調(diào)用有關(guān)認識角度與推理思路來解決問題的機會。由此，學(xué)生才可能有足夠的認知參與度，認識到化學(xué)學(xué)科的廣泛應(yīng)用價值，體會核心素養(yǎng)的統(tǒng)攝性和可遷移性，從而促進學(xué)生在解決不同結(jié)構(gòu)化程度的真實問題中形成穩(wěn)定的核心素養(yǎng)。在這個意義上，通過靈活調(diào)控問題結(jié)構(gòu)，可以為增值評價提供依據(jù)。從學(xué)生學(xué)習(xí)起點開始，為學(xué)生提供不同結(jié)構(gòu)化程度的問題，基于此可以持續(xù)關(guān)注并跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)全過程。例如，隨著課堂教學(xué)的持續(xù)推進，可以逐步減少同一類型問題的提示性線索或解題步驟，不斷增加問題結(jié)構(gòu)的開放性和問題情境的陌生度、復(fù)雜度。在此過程中，不僅能夠為了解并判斷學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的增值情況提供重要的證據(jù)支撐，而且還能發(fā)揮增值評價對學(xué)生發(fā)展、教師專業(yè)成長和學(xué)校教育教學(xué)變革的激勵和助推作用。因此通過靈活調(diào)控問題結(jié)構(gòu)，在不同時期為不同學(xué)生提供適宜結(jié)構(gòu)化程度的問題，可以有效引領(lǐng)化學(xué)課堂教學(xué)改革。

（作者單位系教育部課程教材研究所）

《中國教育報》2022年12月28日第10版