新评价体系下高考试题微探——以 2019 年物质结构与性质考题为例

◇ 天津 陈 洁

高考是评价体系的重要组成部分,更是课程改革的重要组成部分,同样发挥着育人功能.教育部考试中心建构了“一核四层四翼”新高考评价体系,从理念上高考由传统的“重知识、重能力”评价向“正确价值观引领的以知识为基础、以素养为本质”的综合评价转变.高考评价体系的变革必将反作用于课堂教学,转变化学教育教学理念,转变高中化学育人方式.2019年物质结构与性质考题从试题情境、设问角度、考查内容等方面都展现出全新的视角,凸显高考评价体系的新理念,也体现出了命题专家高超的命题智慧.

1 “新材料”背景的科技情境题干促进学生核心素养的培育

《普通高中化学课程标准(2017年版)》中对于考试命题提出了素养、情境、问题和知识四个要素,明确了以化学学科核心素养为导向的命题框架.考试中呈现的真实情境,让学生对知识的应用和理解有现实的基础,有利于学生将知识与应用紧密联系起来,培养学生运用化学知识解决复杂实际问题的能力.

2019年全国卷Ⅰ第35题题干“在普通铝中加入少量Cu和Mg后形成一种称为拉维斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得铝材的硬度增加,延展性减小,形成所谓‘坚铝’,是制造飞机的主要材料.”高考第一次在物质结构考题中给出完整的科技信息情境.在科技类真实情境中解决结构问题,测评学生的核心素养,表明从识记知识到应用知识,注重知识的迁移应用,培养学生的创新能力,已经在物质结构与性质考题中明显体现.

2 考查内容更强调学生关键能力的培育

2.1 原子结构内容更注重考查学生化学思维能力

[2019年全国卷Ⅰ第35题(1)]下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_____.

该题并没有让学生凭借记忆写出原子核外电子排布,而是给出核外电子的几种排布情况,考查学生是否真正理解在不同轨道上能量不同及轨道能量大小的规律.让学生在已有知识基础上分析问题、解决问题,考查学生的知识迁移能力、化学思维能力及对化学主干知识的掌握情况,而非纯粹考查记忆力,单纯写出某元素的核外电子排布.

[2019年全国卷Ⅱ第35题(2)]Fe成为阳离子时首先失去_____轨道电子,Sm(钐)的价层电子排布式为4f66s2,Sm3＋的价层电子排布式为_____.

此题给出学生必备知识Fe作为认知模型,通过Fe失电子模型,考查陌生元素Sm 失电子情况,画出Sm3＋的核外电子排布.该题是对证据推理与模型认知核心素养、知识迁移能力的考查,脱离了以往只重知识、重记忆的考查视角.

2.2 分子结构内容更注重考查学生分析问题、解决问题及自主学习能力

[2019年全国卷Ⅲ第35 题(2)]FeCl3中的化学键具有明显的共价性,蒸气状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为_____,其中Fe 的配位数为_____.

这一问是对分子结构的考查,题目给出FeCl3单体具有“明显共价性”的信息,在已知信息的基础上通过独立思考、分析二聚氯化铁中存在的所有可能化学键(Fe－Fe键、Cl－Cl键,Fe－Cl键).根据已有信息“FeCl3单体具有‘明显共价性’”分析,否定了含有Fe－Fe键、Cl－Cl键,推测出二聚FeCl3分子以Cl作为桥梁将两个FeCl3结合成二聚物.这道题需要学生在新情境中调用学生的必备知识分析问题、解决问题,考查学生自主获取信息、处理信息的能力,既考查了知识的基础性也考查了知识的迁移和创新性.

[2019年全国卷Ⅱ第35题](1)元素As与N 同族.预测As的氢化物分子的立体结构为_____,其沸点比NH3的_____(填“高”或“低”),其判断理由是_____.

此问以N 元素的氢化物为模型,以考查学生对元素周期律的理解应用为目的,由学生已知的元素周期律推测As的结构和性质.这一问体现出了新的考查视角,题干给出As与N 同族,提示我们元素周期表是拿来用的,不是拿来背的,无须将元素周期表烂熟于心而是要理解元素周期表中元素之间的位置关系,理解“位－构－性”之间的辩证关系.体会应用元素周期表推测元素之间相似性、差异性、递变性才是学习元素周期表的本质.

2.3 晶体结构内容更注重考查学生在必备知识基础上知识的迁移应用能力

[2019年全国卷Ⅰ第35题(4)]图1-甲是MgCu2的拉维斯结构,Mg以金刚石方式堆积,八面体空隙和半数的四面体空隙中,填入以四面体方式排列的Cu.图1-乙是沿立方格子对角面取得的截图.可见,Cu原子之间最短距离x＝_____pm,Mg原子之间最短距离y＝_____pm.设阿伏加德罗常数的值为NA,则MgCu2的密度是_____g·cm－3(列出计算表达式).

图1

从传统的高考题晶胞计算方法很难得出此题的答案.学生需要具备接受、吸收、整合题干信息能力、分析和推测能力及空间思维能力.

Cu原子之间的距离通过截面图1-乙可知4个Cu的直径的和是apm.Cu之间的最短距离是Cu的直径,答案为

而Mg原子之间的最短距离,若还是利用图1-乙是无法得出的.但题干中给出“Mg以金刚石方式堆积”,这表明Mg和金刚石中碳的堆积方式一样,而金刚石结构是1个碳原子和周围4个碳原子形成正四面体结构(如图2所示),很明显得出体对角线应是2个碳原子直径.Mg的堆积方式和金刚石中碳的一样,且Mg的原子半径大于Cu原子,所以Mg原子之间是没有空隙的,Mg的这种堆积方式肯定是密堆积,所以体对角线的长是,Mg原子之间最短的距离是.关于密度的计算只要前两问没问题,即可迎刃而解.

图2

3 备考启示

新高考是评价体系重要的组成部分,同时高考会引导教学,使教学的形式发生转变,促进教学向全面培养学生核心素养的方向发展.对培养学生获取信息能力、自主学习能力、化学思维能力有着更重要的导向作用.通过对2019 年高考化学卷物质结构题的分析,笔者认为在备考中,要特别注意新高考评价体系考查的是学生运用必备知识及知识迁移解决问题的能力,并不是知识积累能力；高考考查学生掌握化学观念(化学学科核心素养)的能力,在备考中应注重学生化学学科核心素养的培养.在备考中,应选择注重培养学生获取信息能力、思维能力、自主学习能力、科学探究能力为主的题目.

笔者由2019年全国卷Ⅲ物质结构与性质题获得灵感,命制了下题：已知羰基铁[Fe(CO)5]中铁为0价(如图3-甲),铁的配位数是_____,羰基(CO)含有的化学键类型为_____；图3-乙是羰基铁二聚形式,此羰基铁中的Fe—Fe键为_____键；此羰基铁中每个铁的配位数是_____.

图3

该题要求学生在具备必备的配位键和金属键知识的基础上,分析两个图的区别与联系,再运用化学思维能力进行模型建构.在不断的思考中优化模型,得出结论,学生的思维品质和创新思维能力会得到有效提升.

只有研究高考题,才能预测高考题,高考题是最好的复习资料.高考试题都是精雕细磨的产物,它反映了对考试内容的深思熟虑、对设问和答案的准确拿捏、对学生水平的客观判断.

新高考评价体系“一核四层四翼”中“四翼”是高考评价体系的考查要求,在复习备考中应转变传统的以积累知识、积累经验为目的的教学理念,加强综合运用各学科知识,多角度分析问题,解决问题的能力.