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我国大陆与台湾地区高考化学试题的比较研究——以2017年全国卷Ⅰ和台湾指考卷为例

更新时间:2009-03-28

高考化学科考试既要能全面考查考生的化学学科核心素养,又要能选拔出具有化学学习潜能和创新精神的考生。我国台湾地区与大陆(以下简称“两地”)一衣带水、血脉相连,两地同属中华儒家文化圈,有着悠久灿烂的考试文化。台湾地区自2002年开始“指定科目考试”,逐步形成了“高中英语听力测试(英听)”+“学科能力测验(学测)”+“指定科目考试(指考)”,成绩用于“繁星推荐入学”“个人申请入学”与“考试入学”的多元入学考试机制。[1]在《国务院关于深化考试招生制度改革的实施意见》精神指引下,我国大陆地区高考使用新课标卷即全国卷的省、市、区逐步增多,2017年除了北京、天津、上海、浙江和江苏这5个省市,其余地区都全科或部分使用了全国卷,其中河南、河北、山西、江西、湖北、湖南、广东、安徽、福建、山东10个省份使用全国卷Ⅰ。使用全国卷Ⅰ的省份经济、文化、教育发展均较好,全国卷Ⅰ很好地体现了试题命制的方向。因此,本文以2017年全国卷Ⅰ和台湾地区指考化学科试题[2]为对象,对两地高考试题进行对比分析,探讨其试卷结构和内容上各自的特点,并在此基础上提出进一步提升高考化学试题命题质量的思考与建议。

一、试卷结构的比较

(一)考查目标

化学学科的认知活动和问题解决活动可以概括为知识和经验的输入(即学习理解活动)、知识和经验的输出(即应用实践活动),以及知识和经验的高级输出(即创新迁移活动)。根据王磊[3]提出的学科能力模型,2017年两地高考化学试卷考查目标的比较情况如表1所示。

由表1可知,两地高考化学科考查目标的共同点在于:两地都特别强调“能力立意”,且对能力都进行了相应的细化。大陆地区对学习能力的划分主要依据认知心理学理论,且将实验的设计、探究、评价作为高阶能力,突出创新能力的培养。台湾地区则主要根据学习进阶思想对能力进行划分,其中,基础化学主要培养全体学生的科学素养,重点放在基础知识、基本概念和科学方法的培养,选修化学则重在学科方法和学科能力的培养,为进阶大学做准备。

 

表1 2017年我国大陆与台湾地区高考化学卷考查目标比较

  

全国卷Ⅰ台湾指考卷检验目标 具体内容 检验目标 具体内容接受、吸收、整合信息的能力学习理解(1)复述、再现、辨认能力(2)加工、吸收、有序存储能力(3)整合能力考查学生的基础实验技能应用实践(1)分析综合能力(2)合理解释能力(1)化学实验仪器、装置的认识及操作(2)化学实验之观察、记录、分析及解释的能力(3)化学实验的安全、卫生及环保的认识及执行(1)理解化学资料的能力(2)化学计算的能力(3)分析、归纳、演绎的能力(4)设计实验以解决问题的能力考查学生的基本化学知识与概念 (1)基本的化学名词、概念与现象(2)基本的化学规则、学说与定律分析和解决问题的能力考查学生的推理与思考能力(1)了解化学与生活的关系(2)了解化学与其他学科的关系(3)应用化学原理解决问题的能力迁移创新 实验与探究能力考查学生应用化学知识的能力(1)实验探究能力(2)设计与评价能力

 

表2 2017年我国大陆与台湾地区高考化学卷考查范围比较

  

全国卷Ⅰ必考内容选考内容必考内容涵盖必修模块“化学 1”“化学 2”和选修模块“化学反应原理”。必考部分包括:化学学科特点和基本研究方法、化学基本概念和基本理论、常见无机物及其应用、常见有机物及其应用、化学实验基础选考内容为选修模块“物质结构与性质”和“有机化学基础”,二选一。其中,“物质结构与性质”包括:原子结构与元素的性质、化学键与分子结构、分子间作用力与物质的性质、晶体结构与性质;“有机化学基础”包括:有机化合物的组成与结构、烃及其衍生物的性质与应用、糖类、氨基酸和蛋白质、合成高分子台湾指考卷“基础化学”“必修化学”和“选修化学”。其中,“基础化学”包括:物质的组成、原子构造与元素周期表、化学反应、常见的化学反应;“必修化学”包括:物质的构造与特性、有机化合物、化学与能源、化学与化工、气体、化学反应速率、化学平衡;“选修化学”包括:物质构造、物质性质、物质状态、化学应用、物质测量

两地高考化学科考查目标的不同之处主要有两点。一是大陆地区对高中教学课程进行了“文科”“理科”的划分,化学被划归为“理科”,但高校在招生时主要依据的是学生的高考总分而不是单科成绩,因此学生高中阶段各学科知识的学习主要以通识为主;台湾地区则为专业科目遴选考试,主要考查学生未来学习化学的潜质,因而“学科味”更浓。二是大陆地区基于能力的考查更加倾向于高阶能力,体现试卷的区分度,其功能主要是选拔不同层次的学生;台湾地区基于能力的考查则主要着眼于基本能力,体现试卷的效度,其功能主要是考查学生是否具有进入大学进一步学习的潜质。

(二)考查范围

由表2可知,全国卷Ⅰ在考查范围上有如下优点:一是将“平衡常数”列为考试的重点内容;二是选考内容的设置增加了学生的自主选择权。全国卷Ⅰ也存在一些不足:一是对知识宽度和广度的考查力度不够;二是“有机化学基础”和“物质结构与性质”都属于基础学科,两者不宜偏废,但由于二者为选考内容,“二选一”的设置可能导致学生在后续的大学化学专业学习中乏力。

台湾指考卷在考查范围的设置上有如下优点:一是强化知识的广度,重视知识面的覆盖;二是基础化学、必修化学、选修化学的考查功能非常明确;三是重视学科知识的系统性。台湾指考卷也存在如下不足:一是对基础化学、必修化学考查过多,选修化学则考查相对较少;二是忽视了学生的选择权,学生无法根据自己的爱好和兴趣选择相应的模块;三是考查的知识点过多,学生负担较重,知识的优化组合亟待提升。

(三)题型结构

B.管式炉加热前,用试管在④处收集气体并点燃,通过声音判断气体纯度

进一步考虑工作面来压时6个重点支架循环末阻力超过p、p、p1和p2的超限比例,最终确定支架合理工作阻力。

由表3可知,全国卷Ⅰ试题结构有如下优点:一是选择题和非选择题结构搭配合理,有助于考查学生的思维过程;二是非选择题有助于考查学生语言组织能力和逻辑思维的严密性;三是试题结构相对固定有助于提升考试的信度。全国卷Ⅰ试题结构也存在一些不足:一是选择题数量少,单题分值高,偶然性大,测量的效度可能存在失真的情况;二是选择题均为单选题,正确选项是唯一的,对答案不确定的学生可能会“强猜”;三是试题题量太少,考查知识覆盖面不够;四是非选择题分值过高,有可能增大人为因素带来的评价失真。

台湾指考卷大量选用选择题有如下优点:一是评分更加客观;二是通过设置多项选择题,增加备选项数目降低“强猜率”;三是多项选择题的命制和计分注重思维的过程性。[4]其存在的不足有:一是无法测量学生面对陌生情境设计方案的能力;二是无法测量学生的思维过程与组织表达能力;三是试题的选项之间难度是否匹配会直接影响测量的信度。[5]

二、试卷内容的比较

(一)考查内容:大陆地区强调真实情境下问题解决能力的培养,台湾地区则更重视学科情境下核心技能目标的达成

从两地试题考查内容来看,全国卷Ⅰ坚持“立德树人”的育人导向、“一点四面”[6]的考查要求,强调真实情境下问题解决能力的培养。这些精心设计的试题情境真实、内容丰富,关注化学学科与前沿科技社会发展、生态环境的联系,全面考查了学生的化学学科核心素养。[7]台湾指考卷则主要将教材中的情境加以简单改造,着力呈现化学学科的本体知识和能力。

由表5,我们可以得到如下结论:

由表4可知,两地试题内容有如下共同点:

(1)都淡化了识记类知识的考查,涉及教材上元素化合物的试题占比分别为8%和3%。

(2)都特别重视实验能力的考查,全国卷Ⅰ实验题占比34%,台湾指考卷实验题占比20%。其中全国卷Ⅰ将实验能力定位为高阶能力,因此更多着眼于学生对实验的整体理解及对实验过程的真实体验,难度相对较高(如第10题);台湾指考卷则将实验定位为验证理论的工具,因此主要考查辨识、记忆、复述、应用类的能力(如单选题第1题)。

 

表3 2017年我国大陆与台湾地区高考化学题型结构比较

  

全国卷Ⅰ 台湾指考卷第一部分 选择题 单选题(7~13),4个选项,每题6分,共计42分第二部分非选择题必考题3道:26(实验题)、27(工业流程题)、28(反应原理题),共计43分 实验探究题12分,有机化学题8分选考题2道:35(物质结构与性质)、36(有机化学基础)二选一,15分单选题(1~20),5个选项,每题 3分,共计 60分多选题(21~25),5个选项,每题4分,共计20分;答错1个选项得2.4分,答错2个选项得0.8分,答错多于2个选项得零分

 

表4 2017年我国大陆与台湾地区高考化学试题内容领域及分布统计

  

内容领域 全国卷Ⅰ 台湾指考卷题号 分值 百分比 题号 分值 百分比基本概念 27(4)、35(1)~(2)、36(1)~(2) 11 11% 2、4、5、14 12 12%元素化合物 12、26(4)② 8 8% 18 3 3%有机化学 7、9、36 27 27% 15、19、23、24、25 18 18%基本理论 11、13、27(2)(5)(6)、28(2)、35(3) 26 26% 11、16、17、20、非选择题一(3)、非选择题二 22 22%化学实验 8、10、26、27(1)、27(3)、28(1) 34 34% 1、7、21、22、非选择题一(1)(4) 20 20%化学计算 13、26(5)、27(1)~(5)、28(1)~(3)、35(4) 37 37% 3、6、8、9、10、12、13、非选择题一(2)(5) 25 25%

以北京市密云区为例。2009年7月,北京京郊的密云区旅游局推出“私家山宅”项目。区旅游局挑选建筑质量牢靠、出租条件好的83户农舍,对外统一宣传,搭建平台,促成农户和租赁者直接协商租期和价格,并签订租赁合同,合同范本由旅游局统一提供,农户还必须向旅游局提供承诺书。租赁者可以自行装修,租赁期限一般为5-50年,农舍的菜地也可以配套出租,农户还可以提供“物业”服务。

实验室用H2还原WO3制备金属W的装置如图所示(Zn粒中往往含有硫等杂质,焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气)。下列说法正确的是

 

A.①、②、③中依次盛装KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液

从两地试卷的题型结构来看,大陆地区“理综”类考试时间150分钟,满分300分,其中化学科100分,建议作答时间为50分钟。台湾指考卷化学科试卷则保持“单选+多选+非选”形式,考试时间80分钟,满分100分。

在现阶段的初中音乐教学过程中,教师应学会与时俱进,在不断发展的网络信息环境下,从多方面及多角度了解及认识音乐,结合现阶段初中生对于新鲜事物的认知理解能力较差等现状,通过适当引导纠正学生片面追求流行的音乐观。教师在音乐教学过程中应转变传统教学理念,将中国传统音乐、古典音乐与现阶段流行音乐及大众音乐相互融合展开教学,提高学生的学习兴趣,引导学生在深入学习音乐的过程中客观的了解及认识传统音乐的魅力。此外,教师还应结合学生的学习需求及年龄增长,引导学生对大众音乐资源中的各项技巧进行教学,引导学生准确认识传统与现代流行之间的关系,帮助学生更快地掌握音乐技巧及知识,提高学生的学习效率。

C.结束反应时,先关闭活塞K,再停止加热

D.装置Q(启普发生器)也可用于二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气

(2)全国卷Ⅰ关于迁移创新能力的考查达到了18%,而台湾指考卷为0。在创新能力的考查形式上,全国卷Ⅰ主要通过创新数据形式考查数据推理能力,如第13题将传统的酸碱中和滴定曲线利用数学对数函数进行简化处理,考查学生在新情境下根据所学原理分析和解决问题的能力;通过设计有机合成路线考查学生的现场学习能力,如第36题“用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线”;通过创新设问方式考查学生的思辨能力,如第35(5)小题在给定传统KIO3晶胞结构的基础上,给出I的位置,预测K、O在晶胞中的位置,给人耳目一新的感觉。

例:2017年台湾指考卷单选题第1题:

例:2017年全国卷Ⅰ第10题:

实验室常备的下列仪器:1.试管;2.滴管;3.定量吸管;4.烧杯;5.锥形瓶;6.量筒;7.定量瓶;8.滴定管。哪些可以用来精准测量液体的体积?

(A)1357(B)1238(C)3678(D)378(E)367

(3)都重视从定量的视角研究化学问题。2017年全国卷Ⅰ中涉及化学计算的试题占比37%,达到近年来的新高,这些计算都根植于具体真实的情境,计算结果都是为说明结论而服务的(如第26题);台湾指考卷中涉及化学计算的试题占比25%,其计算很多是纯粹的思维能力考查,应用于真实情境的相对较少(如单选题第12题)。

目前,大部分独立学院借用其他一般本科院校就业指导工作模式,这显然不符合独立学院发展的规律和培养目标[2]。因此,构建有特色的独立学院“大学生职业发展与就业指导”课程体系,有针对性地开展有特色的就业指导课教学和实践,开发适用独立学院的培养大学生职业发展力和打造就业力的指导体系成为必然趋势[2]。

例:2017年全国卷Ⅰ第26(5)题:

取某甘氨酸(C2H5NO2)样品m克进行测定,滴定g中吸收时消耗浓度为cmol·L-1的盐酸V mL,则样品中氮的质量分数为_______%,样品的纯度≤______%。

(7)无基布滤料的研发方向:生产设备及工艺进一步调整,可通过添加杂乱辊,配套梳理机合适的针布种类、针角、针密、针刺机的植针密度、刺针选型等措施优化无基布滤料的性能;探究纤维规格与滤料成品各项性能指标的关系,获得最合适的纤维规格选型;开发其他种类无基布滤料,包括纯纤维无基布滤料、复合纤维无基布滤料,从而可以获得更多的应用市场。

例:2017年台湾指考卷单选题第12题:

已知在37°时,某溶液的渗透压约相当于0.2M KI水溶液的渗透压,则此溶液的渗透压(atm)最接近下列哪一数值?

(A)5.1(B)7.7(C)10.2(D)12.8(E)15.4

(二)学科能力:大陆地区强调创新高阶思维能力考查,台湾地区则更重视基础知识的过关

12岁生日那天,楚艳拿着自己积攒已久的零花钱买了一本《中国世界时装之苑》杂志,这是中国上世纪80年代第一本铜版纸彩色印刷的时装杂志。刚一翻开,那些世界级时装大师的作品就映入眼帘,独特新颖的设计,超强气场的模特,精美充满质感的礼服,给年幼的楚艳带来了极大的震撼。当时楚艳就暗下决心,长大后一定要成为一名服装设计师,亲手做出美丽的服装。后来,楚艳如愿考入北京服装学院,能够近距离地触碰梦想的影子,在身边人看来,这仿佛是天注定的。

(1)全国卷Ⅰ关于学习理解部分的能力考查占比36%,应用实践的能力考查比率占到了61%,二者比率相差较大;台湾指考卷对学习理解的考查比率为58%,对应用实践的考查比率则为42%。这说明,大陆地区强调高阶思维能力的考查;台湾地区则更关注知识覆盖面,关注学生基础知识的过关。

(2)还原力测定:取不同浓度的香水莲多糖溶液和维生素C溶液(0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1.1、2、4、6、8 mg/mL) 1 mL添加到2.5 mL磷酸缓冲液(pH 6.8)中,加入2.5 mL K3Fe(CN)6 (1%),在50 ℃水浴培养20 min,加入2.5 mL三氯乙酸(10%)混合以后4 000 r/min,离心15 min,取上清液2.5 mL于试管中,向其加入2.5 mL水和0.5 mL FeCl3 (0.1%),10 min后在700 nm测其吸光度。

 

表5 2017年我国大陆与台湾地区高考化学试题学科能力考查比较

  

学科能力 全国卷Ⅰ 台湾指考卷题号 比率 题号 比率学习理解 7、8、26(2)、26(4)②、27(2)、28(1)(2)、35(1)(2)、36(1)(2) 36% 1、2、3、4、5、8、12、13、14、15、16、17、18、19、23、25、非选择题一(1)~(3) 58%应用实践 9、10、11、12、26(1)(3)(4)①(5)、27(1)(5)(6)、28(3)、35(3)(4)、36(3)(4)(5) 61% 6、7、9、10、11、20、21、22、24、非选择题一(4)(5)、非选择题二 42%迁移创新 13、27(3)(4)、35(5)、36(6) 18%

(三)信息呈现:大陆地区强调对工业原理和实验装置的整体理解,台湾地区则更强调对模型的建构与解析

PPOE模块实现了图像传输系统中数据解析的功能,其工作原理如图4所示。它在PCIE事务层上对数据做处理,解析TLP包头,提取TLP的负载数据pic_package,再对pic_package做包头卸载工作,提取出有效的图片数据,这与pic_package组包过程正好相反。

 

表6 2017年我国大陆与台湾地区高考化学试题信息呈现方式比较

  

信息呈现方式 全国卷Ⅰ 台湾指考卷题号 数量 题号 数量工业原理图 11、27、28 3 无 0坐标图 13、27 2 6、7、11 3推断框图 36 1 无 0实验装置图 10、26 2 无 0表格数据 27、28 2 9、非选择题一 2模型信息 9、35 2 20、23、24、非选择题二 14信息方程式 26、36 4 10、21 4合计 16 23百分比 133.3% 85.2%

由表6可知,全国卷Ⅰ特别重视信息呈现的多样性,注重学生在真实情境中问题解决能力的培养。试卷在仅有12道试题的情况下,相关的非文字信息达到了16个,百分比达到了133.3%,其丰富试题素材、发挥引导作用的目的不言而喻。

两地高考试题在信息呈现方式上的不同体现在以下三个方面。一是全国卷Ⅰ注重从工业生产中遴选素材,关注化学与工业生产之间的关系,而台湾指考卷相关素材为零。二是全国卷Ⅰ重视实验装置图的分析与理解,重视学生在真实情境中解决问题的能力,而台湾指考卷相关素材为零,对实验的考查主要还是在基础知识方面做文章。三是全国卷Ⅰ模型信息的相关试题只有两个,而台湾指考卷有14个,说明台湾地区更加重视模型建构,重视学科学习方法的渗透,重视思维建模,而大陆地区在这方面还有提升的空间。

用1 mL无菌分度吸量管吸取1.3.1中1:10样品稀释液1 mL,沿管壁慢慢注入装有9 mL稀释液的无菌中号试管中,操作过程中分度吸量管流液口不能触碰稀释液,否则可能导致检测结果偏高。使用旋涡混合器振摇试管1 min其混合均匀,制成1:100的样品稀释液。另取1 mL无菌分度吸量管,按照上述操作步骤,按10倍系列依次制备样品稀释液,每递增稀释一次,需换用新的分度吸量管。

(四)情境呈现:大陆地区强调学术情境考查,突出科学研究方法;台湾地区则更强调学科情境考查,突出学科素养的挖掘

试题的情境会影响学生解决或解释问题的策略。PISA将情境分类为个人的(自我、家庭和同伴)、社会的(社群)、全球的(世界生活)三类。孔燕[8]参考 PISA、TIMMS、NAEP 等大型国际评价项目,将情境划分为学科情境、生活情境和学术情境,其中学科情境针对学科问题考查识记部分能力,生活情境针对现实问题考查迁移能力,学术情境则针对学术问题考查建构和应用能力。本研究根据孔燕的分类,将2017年两地试题的情境呈现方式进行了比较,如表7所示。

 

表7 2017年我国大陆与台湾地区高考化学试题情境呈现方式比较

  

情境类别 全国卷Ⅰ 台湾指考卷题号 数量 百分比 题号 数量 百分比学科情境 10、12、13 3 25% 1、4、5、6、7、8、12、13、14、15、16、17、18、19、23、25 16 59.3%生活情境 7、11 2 16.7% 2、3、10、20、非选择题一 5 18.5%学术情境 8、9、26、27、28、35、36 7 58.3% 9、11、21、22、24、非选择题二 6 22.2%

由表7分析可知,全国卷Ⅰ纯粹以学科情境呈现的试题较少,学术情境呈现形式较多,说明大陆地区关注再现科学研究及实验过程,强化综合性和学科思维方法的考查,如第9题以19世纪中后期三位科学家提出的关于苯的结构模型为素材,考查基于实验实证和证据推理的科学研究方法,培养学生敢于质疑、勇于创新的科学精神。台湾指考卷的情境呈现形式则主要为学科情境,意在检验学生经过三年的学习后学科基础知识掌握的程度,同时适当关注学术情境。值得注意的是,台湾指考卷在应对学科核心素养的考查上先行先试,将最前沿的真实情境和所要考查的知识转化为实际问题,通过学科能力的考查达成对学科核心素养的培养(如非选择题第二题)。

A.甲分子是一个平面分子

去年(2016)诺贝尔化学奖,颁给分子机械的研究。它是最小机械的极致,将使纳米机器人成为可行,例如分子肌肉需要一个可扩张和收缩的结构,并且这两种结构可以选择性地转换,类似于肌肉的功能。

化学家设计了一个化合物,其化学构造如图5的化合物甲,具有环烷、链烷及阻塞团三部分,如图6,合成时将两个甲分子互相穿插,得到二聚体乙,如图7,利用过渡金属错合物中,金属离子对配位数目及配位结构具有强烈的选择性,这些高度的专一性质可控制金属错合物的生成。例如绿色镍(Ⅱ)离子水溶液中逐滴加入乙二胺溶液,即渐渐转变成蓝、靛紫色。反之,铜(Ⅰ)离子只与四个氨结合。

若将摩尔比为1:1的二聚体乙与铜(Ⅰ)离子,在无氧的适当条件下进行化学反应,可得到化合物丙。若将化合物丙与氧气在适当条件下进行化学反应,可得到化合物丁,其中金属离子错合物的配位几何形状如图8。若用电化学控制进行反应,可使化合物丙和丁两种结构选择性转换。

根据这些叙述,回答下列问题。(每一子题2分,共8分)

设Cn=C×…×C为n维复Euclidean空间.对z=(z1,z2,…,zn),w=(w1,w2,…,wn)∈Cn,z与w的内积表示为

  

图5 化合物甲

  

图6 化合物甲的三部分示意图

  

图7 二聚体乙

  

图8 金属离子的错合物

1.根据图6的示意图,画出化合物甲中链烷的双牙配位基及三牙配位基结构。(2分)

2.写出化合物丙中,铜(Ⅰ)离子的配位数目。(2分)

3.写出化合物丁中金属离子的氧化态及其配位数目。(2分)

随着经济的发展,人们生活的水平逐步提高,肥胖及三高的人数日益增多,癌症患者低龄化的趋势明显,但是人们的体育意识在一定程度上没有跟上时代发展的需要。提高全民素质势在必行,特别要提高学生的身体素质。每周上一两节体育课,课时少不能充分锻炼学生的身体素质,不能充分培养学生积极参与体育活动的意识,因此课外体育辅导是改善体育教学现状的有效手段。

4.写出铜(Ⅰ)离子的电子组态。(2分)

该题有如下特点:一是以最新最前沿的科技2016年诺贝尔化学奖成果分子机械作为试题背景,突出化学学科在提升人类生活质量方面的价值;二是真实呈现研究过程,文字及模型信息量大,要求学生在短时间、大剂量阅读中直接切中问题要害;三是信息呈现陌生度大,大量陌生复杂的专有名词和结构示意图,要求学生提取有效信息并与已学知识进行有效整合,形成新认知;四是创新有机素材考查方式,打破以往将侧重点放在有机转化推断上的局面,转而关注其结构分析,抓住结构决定性质,侧重学科核心素养的考查。

三、进一步提升命题质量的思考与建议

从两套高考试卷分析可知,两地试卷存在诸多可供借鉴的有益经验,同时也存在一些需要共同优化和改进的地方。例如,全国卷Ⅰ对学科知识体系的建构需进一步完善;考查内容上宽度和广度不够;非选择题题量过少、单题分值过大,易造成系统性误差。台湾指考卷则存在重视知识广度的考查,但深度挖掘不够;基础化学、必修化学、选修化学的考查使得学生无法自主选择;选择题分值过大;低阶问题过多,高阶能力挖掘不够等问题。结合两套试卷的优点,反思两套试卷存在的不足,笔者特提出以下建议以供参考。

(一)积极改变评分方式,提升评分的信度和效度

台湾指考卷选择题占整份试卷分值80%,有助于降低人工评卷带来的系统误差;多项选择题答对得满分,答错一个得60%分数,答错两个得20%分数,答错多于两个得0分,如此计分有助于考查学生的思维过程,关注了过程性评价。

全国卷Ⅰ选择题占整份试卷分值的42%,其余均为非选择题,主观题占比过高可能增大评卷的系统误差;多项选择题答错0分,漏选得50%分数,有可能忽视学生的思维过程而只关注结果,如此计分容易造成评价结果失真。

从试卷结构及赋分规则来看,全国卷试题命制可以尝试做如下改进:一是增加客观题占比,减少客观题单题分值,减少因偶然因素导致的试卷信度的缺失;二是积极改变客观题评分方式,注重过程性、形成性评价,增加评分的效度;三是改变非选择题按点给分的方式,进而探索知识点占比权重给分,突出学生思维过程的评价。

在评分方式上,台湾指考卷多项选择题第24题(如下)的经验值得借鉴。

分子马达是依靠分子中化学键的旋转,在可控制的条件下,使分子进行有方向的转动并输出动力,例如一个烯基可在照光或加热下进行异构化反应。三个有机分子甲、乙、丙的结构如图:

 

例:2017年台湾指考卷非选择题第二题:

B.常温下,丙分子只有一个烯基

C.丙分子有顺、反异构物

D.常温下,乙分子有3个可自由旋转的碳-碳键

材料计划应详尽并略有富余,一般应为计划用量的102%,数量较少的关键管件应加倍计划,计划应周密、全面,必须有复核手续,避免出现因材料短缺造成停工、窝工现象,确保工程顺利施工。

E.甲分子具有顺反异构物

该题正确选项为BCD,如果考生忽略甲分子中间两个碳原子采取sp3杂化,属于空间立体结构,则有可能误选A,但是按照赋分规则,考生仍然可以得到2.4分;若考生忽略了甲分子的左右、上下对称性,则有可能错选E,此时考生仍然可以得到0.8分。

(二)拓宽命题视野,着力考查学科必备知识

从两套试卷的考查内容来看,两地化学试题还可以从以下三个方面进一步提升命题质量。一是进一步拓宽学生学习的广度,增加学生未来学习的必备知识。二是调节学科知识的结构,关注核心知识的全面覆盖。三是考查内容体现化学学科知识体系,以利于教学向学科本体推进。中学化学教学应着力于建构化学学科知识体系,积极挖掘化学学科核心素养,通过试题命制推动教学从重知识、能力向重视素养目标的达成迈进。

根据以上三点建议,笔者所在的研究团队命制了如下试题。该题已经进行了实测,反响不错。

顺铂[PtCl2(NH32]是一种治疗肿瘤的药物,其结构如下图。下列选项正确的是

 

A.顺铂从物质分类角度应属于复盐

B.其中Pt化合价为+4价

C.30g顺铂含氨气0.34g

D.0.01mol顺铂中含氮原子有0.02NA

该题以抗肿瘤药物“顺铂”的顺式结构球棍模型作为试题背景,既彰显了化学在提升生活质量方面的正能量,又通过试题增加了学生未来学习必备的关于顺反异构的知识,同时在问题设计上将“有机化学基础”和“物质结构与性质”两个模块的知识考查融为一体,突出了利用结构分析预测物质性质、利用空间球棍模型解释结构、利用定量分析手段解析结构,凸显了学科知识体系的整体建构,关注了关键能力考查。

(三)信息呈现形式更加多样,聚焦跨学科能力考查

从两套试卷考查的学科能力来看,两地高考化学试题可以尝试从如下方面进一步改进。一是增加信息加工能力的考查,关注学生的习得,肯定学生的努力,实现教考互动。二是适当均衡能力考查的分布,积极提升试题命制的信度和区分度,即既要通过试卷挑选出高精尖的创新型人才,也要通过考试合理区分技能型人才和学术型人才。三是增加跨学科综合能力的考查,积极通过命题推动中学教学培养复合型人才,即加强数学简化思想与化学学科难点问题解决的融合,突出物理气压分析在解决宏观压强变化与微观粒子之间反应的考查,思考生物酶技术在促进化学动力学发展中的积极作用,淡化学科之间明显的界限,突出未来社会对人才的需求。

根据以上建议,笔者所在的研究团队命制了如下试题。该题已经进行了实测,反响不错。

2017年中科院大学物理学院苏刚教授在实验室合成出了理论计算预言的一种三维碳结构“T-碳”,使得碳家族又添新丁,成为可与金刚石、石墨比肩的另一种三维结构。其合成原理如下:

 

(1)碳原子核外电子有_______种不同的运动状态。碳原子可以采用多种杂化方式成键形成丰富多样的碳家族成员。石墨、C60和金刚石熔点由高到低为_______。

(2)多层碳纳米管主要是由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。其单层结构如下。

专门领域的知识生产,是确立和维系学科合法性的依据。学科发展的一切问题,最后都可归结到知识这一逻辑起点。因此,关注学科发展,首先要关注的,是学科知识生产的现状、问题和走向。那么当前,我们社会科学知识生产的客观环境如何?其基本范式较之以往,发生了怎样的变化呢?

 

①碳原子的杂化方式主要为_______。

②多层碳纳米管层间的距离为0.36 nm,比C60晶体球体间的距离0.30 nm长,其原因为_______。

③碳纳米管具有良好的导电性能,其原因为_______。

(3)T-碳的结构与金刚石有相似之处,可以看成是立方金刚石中的每个碳原子用一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代。

①该晶体属于_______晶体。(填晶体类型)

②1个晶胞中含有的碳原子数目为_____个。

③碳碳键的夹角为_______。

④若把四面体结构单元看成一个质点,画出其从晶胞正上方的俯视投影图。

该题以我国最新科技成果作为试题背景,彰显民族自信,体现试题“立德树人”的价值取向。试题要求学生根据多层纳米管和T-碳晶体结构进行信息解构,将教材中的石墨、金刚石晶体结构分析进行类比迁移,突出对元认知的考查。根据王磊等人[3]的化学学科能力及其表现研究,试题所考查的化学知识点和学科能力如表8所示。

 

表8 试题所考查的知识点、学科能力

  

题号 知识点 学科能力(1)1 原子核外电子的运动状态 学习理解(辨识记忆)(1)2 金刚石、石墨等晶体的结构与性质的关系 学习理解(概括关联)(2)① 杂化轨道理论及简单的杂化轨道类型(sp、sp2、sp3) 应用实践(分析解释)(2)② 能用键长等说明简单分子的某些性质 应用实践(推论预测)(2)③ 共价键的形成、极性、类型 应用实践(简单设计)(3)① 晶体的类型 学习理解(说明论证)(3)② 晶胞的概念,能根据晶胞确定晶体的组成 迁移创新(复杂推理)(3)③ 能用键角等说明简单分子的某些性质 迁移创新(系统探究)(3)④ 能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算 迁移创新(创新思维)

由表8可知,该题所考查的知识点基本为“物质结构与性质”模块要求学生掌握的知识点,能力考查则从低阶的学习理解到高阶的迁移创新循序渐进,不仅关注了化学与数学立体几何空间想象能力的综合,而且突出了利用数学思想突破化学关键能力的培养,将基础与创新有机融合,有利于服务选拔、引导教学。

(四)挖掘优秀传统文化,关注核心素养培育

分析两套试卷的情境呈现及价值取向,两地高考化学试题的命制可尝试在以下方面做出努力。一是增加生活化、本土化的情境,突出关注生活、关注学科应用价值。二是创新素材考查方向,突出思维过程分析的考查。三是积极探索核心素养考查方式,可适当融入前沿科技成果、关注全球热点问题,并尽量呈现研究过程和思路,以考查学生分析和解决问题的能力。四是加强价值观的渗透、淡化说教色彩,同时突出学科思想和核心价值的考查,可精选素材,深度挖掘,平实呈现,润物无声。

根据以上四点建议,笔者所在的研究团队命制了如下试题。该题已经进行了实测,反响不错。

氯酸(HClO3)氧化脱硫(SO2)脱氮(NO)工艺流程图如下图:

 

(1)HClO3中 Cl元素化合价为__________。

(2)HClO3电离方程式为___________。

(3)氧化吸收塔中:

①NO发生的总反应为:□NO+□HClO3+□H2O=□HCl+□HNO3+□NO2,氧化剂与还原剂之比为___________,氧化产物为___________。

②SO2将HClO3还原为ClO2,该反应的化学方程式为___________。

③为研究吸收液对脱硫脱硝效率的影响,得到结果如下图:

 

选取最佳pH为5.5左右的原因为__________(填选项)。

a.HClO3氧化性随着pH增大而降低

b.pH增大促进SO2吸收,脱硫效率变化较小

c.吸收液pH升高NO溶解度增大,降低HClO3氧化性

d.吸收液pH越小,对设备造成的腐蚀越强

(4)碱式吸收塔中通入Na2S的作用是____。

(5)纯净气体为___________(填化学式)。

该题以联合脱硫脱氮工艺作为试题背景,关注在实现工业化道路上我国目前面临的空气污染治理问题,将真实的生产工艺呈现出来,要求学生根据原料的进出和流程图进行分析,突出利用物质的类别通性和氧化还原性一体化解决复杂陌生问题的能力。整道试题突出证据推理与模型建构、变化观念与平衡思想、科学精神与社会责任的考查,将绿色化学理念的价值观渗透融入真实问题的分析和解决中,不着痕迹,却又体现了核心素养的培育和内化。

参考文献:

[1]台湾“大学入学考试中心”.指定科目考试简介[EB/OL].[2017-10-30].http://www.ceec.edu.tw/AppointExam/AppointExamProfile.htm.

[2]台湾“大学入学考试中心”“.106学年度”指定科目考试试题[化学考科][EB/OL].[2017-11-12].http://www.ceec.edu.tw/AppointExam/AppointExamPaper/106Drse_Paper/09-“106指考”化学试卷定稿.pdf.

[3]王磊,支瑶.化学学科能力及其表现研究[J].教育学报,2016(8):46-56.

[4]肖巧玲,叶永谦.台湾“学测”自然考科选择题的设置及评价[J].化学教育,2016,37(9):43-46.

[5]吴新建,张贤金.闽台两地大学入学考试化学试题的比较研究[J].教育测量与评价,2011(12):41-47.

[6]姜钢.坚持以立德树人为核心深化高考考试内容改革[J].中国高等教育,2015(Z2):31-34.

[7]教育部考试中心.丰富试题素材发挥引导作用——2017 年高考化学试题评析[J].中国考试,2017(7):22-26.

[8]孔燕,吴儒敏,朱晓果,等.学术情境试题的目标定位与编制策略[J].中国考试,2016(9):18-23.

 
江合佩
《教育测量与评价》 2018年第06期
《教育测量与评价》2018年第06期文献

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