高中化学试题命制中情境设计策略
广州市广外附设外语学校 邹文生 罗 兰 赵 芳
【摘要】高中化学试题命制中的情境设计要体现“四翼”考查要求，即注重问题情境的基础性、综合性、应用性、创新性，引领学生筑牢基础、联系实际、关心生产、探索科技，促进学生主动思考、发现问题、寻找规律、得出结论。
【关键词】试题命制；问题情境；情境设计
一、问题的提出
近年来，教育部颁布的《中国高考评价体系说明》明确了高考的核心功能、考查内容和考查要求，阐明了“一核”“四层”“四翼”的概念及其内涵：“一核”为考查目的（为什么考），即“立德树人、服务选才、引导教学”，体现了高考的核心功能。“四层”为考查内容（考什么），即“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”，体现了高考的目标导向。“四翼”为考查要求（怎么考），即“基础性、综合性、应用性、创新性” ，体现了高考的评价维度。
而长期以来，高中化学试题命制不仅承载着评价学生阶段性学习效果的教学功能，同时还起着发展学生思维能力、指导学生改进学法、提升学习效率的作用。“命题是一种外显知识内化和内隐的过程，是对所学知识的个性化处理”［1］，命题本身则是将课本知识进行概括、组合、重建、拓展和延伸，考查学生的知识迁移和运用能力。那么高中化学的试题命制应该以什么形式呈现呢？来达到帮助学生深刻领会教材内容，准确掌握学科知识结构及其内在规律和本质，培养深度思考和创新思维能力，提升化学学科核心素养，并最大程度发挥其导学的功能。
二、试题命制中的情境要求
高考评价体系通过“四层”考查内容将学科能力考查与思想道德修养有机结合，利用学科素养考查实现了融合“知识、能力、价值”的综合测评，而试题情境正是实现“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”［2］综合考查的载体。
试题情境即“问题情境”，指的是真实的问题情景，是以提出问题或任务呈现为中心构成的活动场域。学生在限定的时间内和相关的问题情境中解决问题或完成任务就是考场上的“情境活动”。根据目前高中化学的考查方式，试题所呈现的问题情境一般都是通过文字与符号描述的方式（即纸笔形式）进行建构的，故也要求学生用文字与符号的形式完成考卷上的情境活动（答题）。
根据化学学科在社会生产实践中的应用，又基于生产生活实际知识产生方式的不同，高中化学考试评价体系中的情境可以分为两类：第一类为“生活实践情境”。此类情境与生活及生产实践紧密相连，考查学生运用化学知识解释生活现象、解决生产实践问题的能力。第二类为“学习探索情境”。此类情境源于真实的研究或探索过程，选取学习探索及科学探究过程中涉及的问题，考查学生能否运用储存知识和创新思维解决问题。
三、试题命制中的情境设计策略
1.基础性试题中的情境设计
化学学科作为现今高考设置的考查科目（选考），是学生面对未来学习生涯和职业生涯不可或缺的重要基础。试题命制时，基础性试题应以简单直观的情境素材作为载体，需加强对基本概念、基本原理及学科思想方法的考查，体现“四翼”考查的基础性。其引导功能：让学生重视学科基础，打好扎实的化学学科基本功，才能适应未来的学习工作并在未来的发展中得到更好的成长。
基础性试题的考查内容是构成学科素养基础的必备知识和关键能力，考查载体是基本层面的问题情境，要求学生调动单一的知识或技能解决问题。
如：［2021·河南许昌长葛一中月考］下列实验做法正确的是（ ）
A． 用镊子取出白磷并置于水中切割
B． 把氯酸钾制氧气后的残渣倒入垃圾桶
C． 氢气还原氧化铜实验先加热再通氢气
D． 用酒精灯直接给烧杯中的液体加热
简析：该试题选取基本实验问题情境，试题设计涉及实验安全、环境保护、操作规范等，侧重考查学生的“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”等化学核心素养，学生具备对所学物质性质的基本了解和相关实验的简单操作技能即可解决情境问题。
2.综合性试题中的情境设计
2019版《中国高考评价体系说明》指出，“高考要注重考查学生掌握学科知识体系的完整性，关注不同知识内容之间、不同学科知识之间的联系，引导学生整合所学知识并培养学生的实践思维。”［3］在试题命制时，综合性试题应选择生产生活实际中的真实案例，依据学生的认知水平，合理简化处理来设计试题情境，借助多模块或多学科知识背景，考查学生综合运用知识的能力水平，体现“四翼”考查的综合性。
综合性试题的考查内容是必备知识、关键能力、学科素养、核心价值，考查载体是综合层面的问题情境，要求学生在正确思想观念引领下，综合运用多种知识或技能解决问题。
如：［2020·山东聊城一模］研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景。下列关于该反应的说法中错误的是（ ）
A． CO2和Mn都属于金属晶体
B． CO2和CH3OH分子中C原子的杂化方式不同
C． 该反应利用了H2的还原性
D． 干冰晶体中每个CO2分子周围有12个紧邻分子
简析：该试题选择化工生产问题情境，试题设计涉及晶体类型、原子轨道杂化方式、氧化还原反应规律和晶胞配位理论，侧重考查学生的“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想” 、“科学探究与创新意识”等化学核心素养，当学生具备正确的观念和思维方法，综合运用所学晶体结构等知识就能够顺利解决问题。
3.应用性试题中的情境设计
在社会生产、生活水平不断发展变化的大背景下，应用性试题应选取生产生活、工业制造、产品技术论证等实际存在的问题情境。通过提供形式多样的材料，设计多角度多层次思维及多维度解题、答案不唯一的试题，加强试题的开放性与探究性，引导学生打破常规和思维局限，通过自主独立思考与判断，提出情境问题解决的合理方案。考查学生能否学以致用，能否在解决生产生活实践问题时表现出较高的学科素养，体现“四翼”考查的应用性。
应用性试题的考查内容也是必备知识、关键能力、学科素养、核心价值，考查载体是生活实践问题情境及学习探索问题情境，要求学生在正确思想观念引领下，综合运用多种知识或技能解决生产生活实践中的应用性问题。
如：［2021·全国高考理综乙卷12］沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题， 通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
下列叙述错误的是
A.阳极发生将海水中的Cl-氧化生成Cl2的反应
B.管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO
C.阴极生成的H2，应及时通风稀释安全地排入大气
D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期清理
简析：该高考试题选择生产实际中海水冷却为问题情境，试题设计涉及运用宏观、微观、符号等方式描述物质转化的本质和规律，以及电能与化学能的转化原理、对安全生产的建议，侧重考查学生的“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”等化学核心素养，当学生在正确思想和学科方法引领下，综合运用电化学、氧化还原反应、物质制备等知识就能够解决生产实际中的应用性问题。
4.创新性试题中的情境设计
在当今时代，伴随着社会经济的加速发展，科学技术也在发生日新月异的提高，新产品和新技术纷至沓来、层出不穷。创新性试题应选取我国社会生活亟待解决的迫切问题、科技前沿理论以及工程技术领域中的问题情境，使试题具有鲜明的中国特色和浓厚的时代色彩。该类试题问题情境与社会实际紧密度高，具有较强的现实意义，能够发挥一定的价值引领作用。通过学生多角度及开放式思考情境问题，考查学生对问题的独立思考、提出探究方案并进行实证的能力，考查学生勇于质疑和大胆批判的辩证思维能力，考查学生运用所学知识和创新思维去发现新规律、研究新理论及预测、开发新技术，为政府制定宏观新政和开发新领域提供力所能及的支撑，体现“四翼”考查的创新性。
创新性试题的考查内容也是必备知识、关键能力、学科素养、核心价值，考查载体是开放性的生活实践问题情境及学习探索问题情境，要求学生在正确思想观念引领下，在开放性的综合情境中提出创新方案，创造性地解决问题并形成创新结论。
如：［2021·广东高考化学卷18.(5)］高纯AlAs (砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs (砷化镓)反应。
①该氧化物为_______。
②已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
简析：该高考试题选择现代科技生产中的创新工艺——芯片制造为问题情境，试题设计涉及运用物质的类别、组成、性质预测物质转化的产物，绿色氧化剂的迁移应用以及在复杂情境中探究物质转化的规律，侧重考查学生的“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”等化学核心素养，当学生在正确的学科思想和方法引领下，综合运用氧化还原反应、物质制备规律等知识就能在开放性情境中解决创造性问题。
诚然，我们在高中化学试题命制的过程中既要关注问题情境的基础性、综合性、应用性和创新性，又要根据考试要求保持“四翼”情境设计的适当比例。还要让选择的情境素材尽可能贴近社会生活、生产实际以及科技前沿，引导学生筑牢基础、联系实际、关心生产、探索科技，促进学生主动思考、发现问题、寻找规律、得出结论。
参考文献
［1］ 俞新亚，孙天山，靳培培.试题命制：一种行之有效的教学策略［J］.中学化学教学参考，2018(12)：22-24
［2］［3］ 教育部考试中心编写.中国高考评价体系说明［M］.北京：人民教育出版社，2019
