走出“死记硬背”之局,破解“机械刷题”之困
作者: 汤希雁 何新余 刘志平
【基金项目】广西教育科学“十四五”规划2021年度考试招生研究专项课题“导向减少死记硬背和机械刷题的化学高考试题命制探索”(2021ZJY1053)、2023年广西高等教育本科教学改革工程项目“‘三阶式’培养高师师范生微课题研究能力的探索与实践”(2023JGA240)和2022年广西高等教育本科教学改革工程项目“师范专业认证背景下践行OBE 理念的高师生实践教育研究”(2022JGA248)。
[摘 要]文章以2023年高考全国甲卷化学试题为例,结合高考评价体系中的“一核四层四翼”命题导向进行讨论研究,搭建试题分析框架,从试题设计本源挖掘其中促进学生建立良好认知结构、培养关键能力和发展核心素养的导向价值,指引学生走出“死记硬背”之局,破解“机械刷题”之困。
[关键词]高考试题;死记硬背;机械刷题;高考评价体系
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2023)32-0057-04
“死记硬背”指的是学生对知识不求甚解,囫囵吞枣般地把知识塞进脑海里;“机械刷题”则指学生在短时间内盲目接触大量题目,并以尽可能快的方式完成解题,学生如同做题的“机器”[1]。目前,较多学生采取大量机械刷题和死记硬背化学知识的学习方式来进行高考备考,这样事倍功半的不良学习习惯对学生学习兴趣的培养、学习成绩的提高、学科核心素养的落地十分不利。基于此,笔者借助高考评价体系中的“一核四层四翼”命题导向对高考试题进行分析和研究,以引导学生走出死记硬背和机械刷题的困境。
一、基于高考评价体系的试题分析框架
2019年,教育部考试中心提出构建“一核四层四翼”的高考评价体系,系统回答了高考改革中“为什么考,考什么,怎么考”的问题[2]。2023年高考全国甲卷化学试题基于落实高考“立德树人、服务选才、引导教学”的核心功能,将考查内容凝练为“核心价值、学科素养、关键能力和必备知识”四个方面,考查要求则进一步细化为“基础性、综合性、应用性和创新性”四个维度,再贯以多情境融合的考查载体,切实体现了高考评价体系的思想精髓。基于高考评价体系的试题分析框架如图1所示。
<I:\茂恒\杂志社教学参考\中学教学参考2023年第11月(理科中旬)\WL39.eps>
图1 基于高考评价体系的试题分析框架
二、试题内容及其特点
(一)高屋建瓴——突出主干知识的考查
2023年高考全国甲卷化学试题的呈现方式有纯文字表述和图文结合,充分考查了学生通过阅读文本、符号、图形和表格等来读取信息的能力。通过对课程标准、高考评价体系的分析,可将高考化学试题考查的必备知识分为以下五个部分:化学语言与概念、化学变化与规律、物质结构与性质、物质转化与应用和实验原理与方法[3]。表1为2023年高考全国甲卷化学试题必备知识的考查情况。
律 10 盐类水解、酸的电离 8 官能团识别、有机反应类型的判断 12 电极反应、离子迁移 10 阿伏加德罗常数 13 Ksp的计算、溶解度的计算 13 沉淀溶解平衡 28 ΔH与平衡常数的计算、化学平衡与移动、化学反应与能量变化 26 依据条件书写化学方程式、离子方程式 物质结构与性质 11 元素周期表、元素周期律 36 有机化学反应方程式、官能团识别、有机反应类型判断 35 物质结构、轨道杂化类型、化学键类型、原子配位数、晶体密度计算 36 同分异构体书写 物质转化与应用 8 有机化合物的性质 实验原理与方法 9 实验操作原理分析、仪器的选择 12 电子转移产生气体的量 26 氧化还原反应、工艺流程产物判断、物质的量的计算 26 工艺流程步骤分析、物质分离方法、化学试剂的选择及可行性分析 36 有机化合物的转化与应用 27 化学仪器名称、实验操作原理、化学试剂的作用 ]
可以看出,高考试题突出对学生基础知识、基本技能的考查,考查内容较好地覆盖了中学化学核心知识。学生联动自己所学的基础知识即可作答。
(二)多维考查——注重关键能力的培养
通过对2023年高考全国甲卷化学试题的梳理发现,试题侧重对理解与辨析能力、分析与推测能力、归纳与论证能力、探究与创新能力等多重关键能力的考查。对于比较陌生的情境,题目中往往会给出适当的提示,以免学生无从下手,有利于学生思维的启发。如对于2023年高考全国甲卷化学第27题第(4)问,学生要从题干步骤Ⅱ中提取信息“加入1 g活性炭”进行分析和推测,进而得出趁热过滤时除掉的不溶物是活性炭;对于第(5)问,则要联动所学的同离子效应知识来分析、论证加入浓盐酸的目的。学生只有综合运用所学知识和技能从多角度进行分析、推断、比较,才能顺利完成解题。高考试题从多个维度对学生进行全方位的考查,旨在引导学生摆脱死记硬背的不良学习习惯。
(三)活用情境——促进新颖素材的构建
基于创新性原则的试题往往会令人眼前一亮,使整套试卷显得更加生动。此类试题不是单纯地考查识记性化学知识,而是通过构建一系列的新颖素材,让学生在全新的情境中进行化学知识的运用,解题也因此变成了富有激情和挑战性的活动。它较好地考查了学生的“科学态度与社会责任”和“科学探究与创新意识”化学学科核心素养,有利于培养学生正确的化学学习价值观。学生靠死记硬背知识和重复大量刷题来提高成绩的陋习也会慢慢地随之改变。如2023年高考全国甲卷化学第8题以藿香蓟的有效成分为素材,并展示其键线式,让学生通过观察微观结构图示来判定有机物的性质及反应前后结构的变化;第35题第(2)问涉及酞菁和钴酞菁的分子结构,融合了分子轨道理论、原子共面、配合物理论等知识,在新情境中充分考查学生读取信息及解题的能力。
(四)发展情怀——关注化学与生活的结合
基于应用性原则的试题体现了高考导向生活、导向社会的育人价值。如2023年高考全国甲卷化学第7题创设了苯甲酸钠用作食品防腐剂、豆浆产生丁达尔效应、SO2漂白丝织品、维生素C用作水果罐头抗氧化剂等四种与生活紧密结合的情境,第36题以治疗心脏、肝脏和肾脏病引起的水肿的药物阿佐塞米的合成路线为背景,考查学生解决真实问题的能力,增加学生对化学与生活息息相关的认同感,让学生在潜移默化中爱上化学。
三、试题的导向功能分析
基于高考评价体系命制的高考试题指引着学生走出“死记硬背”之局和破解“机械刷题”之困,下面结合具体试题进行分析。
(一)基础性原则——指向必备知识的考查
“基础性”作为高考评价体系中“四翼”的首翼,要求学生在高中阶段要掌握其能在大学顺利学习和发展的必备基础知识、基本技能、基本方法、基本实验操作等。以基础性原则为导向的化学试题较好地彰显了学生必须掌握的化学知识,能较好地检测学生所学的内容,帮助学生形成良好的知识结构。习惯于死记硬背的学生,往往对知识的理解不够深入,在他们的头脑中化学知识的呈现方式是不成体系的、零散的,在解答相关试题时易遇到知识盲区。
【例1】(2023全国甲卷化学第10题)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。
A. 0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA
B.标准状况下,2.24 L SO3中电子的数目为4.00NA
C.1.0 L pH=2的H2SO4溶液中H+ 的数目为0.02NA
D.1.0 L 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液中CO[2-3] 的数目为1.0NA
与NA有关的试题是高考中的“常驻军”。本题围绕阿伏加德罗常数这一核心知识点考查烷烃中的共价键数目、“标准状况”的适用范围、H2SO4溶液中离子数目的判断、盐类的水解等核心知识,体现试题的基础性,符合高考评价体系“四层”中的“必备知识”层。在实际教学过程中,任何脱离基础知识的能力和素养的培养都只是空中楼阁。
(二)综合性原则——指向关键能力的考查
高考中以综合性原则为导向的试题往往会从学科内、学科间、形式和方法等多个层面进行综合,要求学生在正确的解题观念的引导下,综合运用多种知识和关键能力解决问题,符合高考评价体系“四层”中的“关键能力”层。
【例2】(2023全国甲卷化学第13题)图2为Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡时的pM-pH关系图(pM=-lg[c(M)/(mol·L-1)];c(M)≤10-5 mol·L-1可认为[M]离子沉淀完全)。下列叙述正确的是( )。
A. 由[a]点可求得[Ksp[Fe(OH)3]=10-8.5]
B. [pH=4]时[Al(OH)3]的溶解度为[10-103 mol·L-1]
C. 浓度均为[0.01 mol·L-1]的[Al3+]和[Fe3+]可通过分步沉淀进行分离
D. [Al3+、Cu2+]混合溶液中[c(Cu2+)=0.2 mol·L-1]时二者不会同时沉淀
要解答此题,学生需要具备从题干和图表中提取有效信息并对数据进行分析、归纳整合的能力。本题的巧妙之处在于给出了合Fe(OH)3、Al(OH)3、Cu(OH)2在水中达沉淀溶解平衡的pM-pH图像,结合图像表征实现与数学学科的融合,有效落实对学生理解与辨析能力、分析与推测能力的考查。学生要理解a点坐标的含义进而进行数学运算,并从图像中挖掘出坐标(5,6)这一关键信息来计算Al(OH)3的Ksp,由此得出Al(OH)3的溶解度。此题还可进行快速解答,即由图像可知,当铁离子完全沉淀时,铝离子尚未开始沉淀,据此可快速判定C选项为正确答案,这样能提高解题速度。此类试题光靠生搬硬套化学知识是无法顺利完成的,只有综合运用多种知识和技能来灵活分析,才能游刃有余地解答,由此,促进学生摆脱死记硬背化学知识的学习习惯。
(三)创新性原则——指向学科素养的考查
以创新性原则为导向的试题符合高考评价体系“四层”中的“学科素养”层。具有创新意义表征的试题通常会采用新情境材料,考查学生的化学学科核心素养和高水平的学习能力。
【例3】(2023全国甲卷化学第28题节选)
(3)[MO+]分别与[CH4、CD4]反应,体系的能量随反应进程的变化如图3所示(两者历程相似,图中以[CH4]示例)。
(ⅰ)步骤Ⅰ和Ⅱ中涉及氢原子成键变化的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(ⅱ)直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢,则[MO+]与[CD4]反应的能量变化应为图中曲线 (填“c”或“d”)。
(ⅲ)[MO+]与[CH2D2]反应,氘代甲醇的产量[CH2DOD] [CHD2OH](填“>”“<”或“=”)。若[MO+]与[CHD3]反应,生成的氘代甲醇有 种。
本题构建了MO+分别与CH4、CD4反应的体系能量变化的进程,给出了核心条件“直接参与化学键变化的元素被替换为更重的同位素时,反应速率会变慢”。学生只要抓住这一关键信息,分析出当MO+与CH2D2反应时,正反应活化能会增大,单位时间内产量会下降,答案就可以手到擒来。此题可以较好地发展学生的“证据推理与模型认知”化学学科核心素养,彰显高考命题素材的创新驱动机制,有效杜绝学生靠大量机械刷题来“押题”复习的学习现状。对于全新意义的情境试题,学生需要用到独特的思维方法,并串联所学的化学知识,学会迁移应用,进而培养创新意识。