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《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課程標準”）中指出，化學學業(yè)水平考試命題應(yīng)堅持以化學學科核心素養(yǎng)為測試宗旨，以真實情境為測試載體，以實際問題為測試任務(wù)，以化學知識為解決問題的工具，評價學生化學學科核心素養(yǎng)的發(fā)展狀況和學業(yè)質(zhì)量標準的達成程度。

2021年高考和學業(yè)水平選擇性考試（以下統(tǒng)稱“高考”）的化學試題是如何實現(xiàn)對化學學科核心素養(yǎng)的考查的？對學科核心素養(yǎng)導向的評價設(shè)計有哪些啟示？本文以2021年高考理綜全國甲卷、乙卷和2021年普通高中學業(yè)水平選擇性考試河北卷、廣東卷、湖南卷的化學試題為樣本，依據(jù)課程標準中界定的化學學科核心素養(yǎng)和學業(yè)質(zhì)量水平，分析高考化學試題對學科核心素養(yǎng)的考查情況及其對評價改進的啟示。

一、全面考查化學學科核心素養(yǎng)，凸顯素養(yǎng)內(nèi)涵

依據(jù)化學學科核心素養(yǎng)“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學態(tài)度與社會責任”5個方面的內(nèi)涵，對2021年5套高考化學試題中的每個設(shè)問進行編碼，計算出各能力要素在全套試題中所占比例（圖1），并結(jié)合試題對數(shù)據(jù)進行分析，得到如下結(jié)論。

從圖1中的數(shù)據(jù)可見，所選5套試題樣本均對5個方面的化學學科核心素養(yǎng)進行了考查，且各素養(yǎng)在各套試卷樣本中的分布情況基本一致。5套試題樣本中，“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)所占比例均高于“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)，而“科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)所占比例均為最低。

進一步追蹤分析試題可見，各套試題對“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)的考查均比較全面、多元。一方面，相關(guān)試題所涉及的課程內(nèi)容比較豐富，基本覆蓋課程標準中相關(guān)內(nèi)容主題的學業(yè)要求。另一方面，對素養(yǎng)內(nèi)涵的考查比較全面，考查了學生從元素、原子、分子水平認識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化的能力和從宏觀—微觀相結(jié)合的視角分析解決實際問題的能力；考查了學生從物質(zhì)變化、能量變化視角分析和利用化學變化的能力，從限度、速率等角度認識和調(diào)控化學變化的能力，以及運用化學反應(yīng)原理解決實際問題的能力。盡管各套試題樣本對“證據(jù)推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的考查占有一定比例，但考點分布不夠全面。例如，關(guān)于“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的考查，大多數(shù)試題樣本主要聚焦在分析與設(shè)計實驗方案和獲得實驗結(jié)論上，缺少對提出問題或假設(shè)、反思或評價實驗方案等方面的考查，且均缺少對課程標準中規(guī)定的必做實驗的考查。各套試卷樣本對“科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)的考查均比較單一，且基本處于學業(yè)質(zhì)量水平1或2。可見，如何基于現(xiàn)實情境和社會熱點問題設(shè)計試題任務(wù)，深度考查“科學態(tài)度與社會責任”素養(yǎng)，仍需持續(xù)探索。

從圖1中的數(shù)據(jù)可見，各試卷樣本中，各學科核心素養(yǎng)所占比例之和均超過了100%，樣本B更是接近150%，說明各試卷樣本中均有一部分試題同時考查了兩個或多個學科核心素養(yǎng)，實現(xiàn)了對素養(yǎng)的融合考查。進一步分析試題的問題解決思維機制可知，試題主要是將“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)與“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)進行融合考查，如例1；或?qū)ⅰ翱茖W探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)與“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)進行融合考查，如例2。

【例1：2021年普通高中學業(yè)水平選擇性考試廣東卷第10題】

部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是（　）

A. a可與e反應(yīng)生成b

B. b既可被氧化，也可被還原

C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體

D.可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系

從問題任務(wù)分析，該題考查了學生能否從元素水平認識鐵及其化合物的性質(zhì)及轉(zhuǎn)化，是對“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)的考查。從問題解決思維機制分析，解決該題的思維路徑是“判斷反應(yīng)物所屬類別和鐵元素價態(tài)—根據(jù)其所屬類別和氧化還原反應(yīng)規(guī)律推斷物質(zhì)性質(zhì)或轉(zhuǎn)化關(guān)系”，該思維路徑通過認識鐵、硫等元素及其化合物性質(zhì)的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系建立認知模型，是對“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)的考查。由此可見，該題將“宏觀辨識與微觀探析”與“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)進行了融合考查。

【例2：2021年高考理科綜合能力測試全國甲卷第27題】

膽礬（CuSO₄·5H₂O）易溶于水，難溶于乙醇。某小組用工業(yè)廢銅焙燒得到的CuO（雜質(zhì)為氧化鐵及泥沙）為原料與稀硫酸反應(yīng)制備膽礬，并測定其結(jié)晶水的含量。

回答下列問題：

……

（3）待CuO完全反應(yīng)后停止加熱，邊攪拌邊加入適量H₂O₂，冷卻后用NH₃·H₂O調(diào)pH為3.5～4，再煮沸10min，冷卻后過濾。其中，控制溶液pH為3.5～4的目的是____，煮沸10min的作用是____。

從問題任務(wù)分析，該題考查了學生對實驗方案的分析論證能力，是對“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的考查。從問題解決思維機制分析，解決該題的思維核心是“找到Cu²⁺、Fe³⁺的水解平衡，利用平衡移動規(guī)律，從平衡移動角度動態(tài)分析化學變化”，是對“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)的考查。由此可見，該題將“科學探究與創(chuàng)新意識”與“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)進行了融合考查。

這種考查方式符合化學學科核心素養(yǎng)各方面的內(nèi)在關(guān)系，即“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”和“證據(jù)推理與模型認知”，分別是從學科觀念和思維方式視角對化學科學思維的描述，“科學探究與創(chuàng)新意識”是對化學科學實踐的表征，“科學態(tài)度與社會責任”是對化學科學價值取向的刻畫，是化學學科整體育人功能和價值的具體表現(xiàn)；同時也更有利于凸顯化學學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，實現(xiàn)高水平素養(yǎng)的考查。

二、多層次考查化學學科核心素養(yǎng)，體現(xiàn)素養(yǎng)發(fā)展進階

課程標準中明確了化學學業(yè)質(zhì)量的內(nèi)涵，并將化學學業(yè)質(zhì)量水平劃分為4級，每一級水平的描述均包含了化學學科核心素養(yǎng)的5個方面，呈現(xiàn)了素養(yǎng)的發(fā)展進階。2021年高考化學試題難度控制合理，從多個層次考查了化學學科核心素養(yǎng)的5個方面，并體現(xiàn)了素養(yǎng)發(fā)展進階。表1以廣東卷為例，分析了其對“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的考查層次和水平。

三、融合現(xiàn)實情境設(shè)計結(jié)構(gòu)化試題，示范素養(yǎng)導向命題策略

2021年高考化學試題整體上體現(xiàn)了“以核心素養(yǎng)為測試宗旨，以真實情境為測試載體，以實際問題為測試任務(wù)，以化學知識為解決問題的工具”為素養(yǎng)導向的命題原則。大部分試題都是以真實情境為載體，以化學學科核心知識和活動經(jīng)驗為基礎(chǔ)，以化學認識方式和學科思想為內(nèi)涵，設(shè)計考查學習理解、應(yīng)用實踐、遷移創(chuàng)新等不同能力素養(yǎng)水平的問題任務(wù)，全面綜合考查化學學科核心素養(yǎng)。大部分試題都具有較高的結(jié)構(gòu)化水平，并能圍繞某一主題設(shè)計選擇題的選項或解答題的設(shè)問，且同一試題的選項或設(shè)問之間具有一定的關(guān)聯(lián)性或邏輯性，從而考查學生思考角度的多樣性和思維過程的系統(tǒng)性，突出對學科核心素養(yǎng)內(nèi)涵的考查。結(jié)合例6具體分析如下。

【例6：2021年普通高中學業(yè)水平選擇性考試河北卷第15題】

該題以真實的生產(chǎn)工藝流程為情境，按照生產(chǎn)工序順序設(shè)計問題，符合學生解讀生產(chǎn)工藝的認識發(fā)展邏輯，且各問題之間具有一定的關(guān)聯(lián)性，是一道結(jié)構(gòu)化水平較高的試題。該題第（1）（3）（4）（5）小題均考查了物質(zhì)轉(zhuǎn)化，突出了對“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)的多層次考查。其中，第（1）小題考查學生直接利用從工藝流程中提取出的有效信息“Fe(CrO₂)₂轉(zhuǎn)化為Na₂CrO₄，且過程中除O₂外，沒有其他氧化劑”和Fe（Ⅱ）易被氧化的性質(zhì)進行分析判斷的能力，屬于應(yīng)用實踐水平的直接應(yīng)用信息或知識進行推論預測類問題；第（3）小題考查學生能否從Fe（Ⅱ）的還原性、反應(yīng)條件與介質(zhì)對產(chǎn)物的影響等多角度綜合分析解決問題，屬于在信息提示下多角度分析進行推論預測類問題；第（4）（5）小題要求學生對已知信息、反應(yīng)規(guī)律、物質(zhì)性質(zhì)進行綜合系統(tǒng)分析，根據(jù)化學反應(yīng)原理預測物質(zhì)轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物，并用化學用語進行準確表達，屬于遷移創(chuàng)新水平的復雜推理類問題。第（2）小題設(shè)計了物質(zhì)分離方案補全設(shè)計任務(wù)，考查了“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)；第（6）小題突出了對循環(huán)經(jīng)濟的考查，實現(xiàn)了“變化觀念與平衡思想”與“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)的融合考查；第（7）小題則要求學生基于化學平衡常數(shù)與濃度商的變量關(guān)系模型，在定量水平上調(diào)控反應(yīng)條件，屬于遷移創(chuàng)新水平問題，是對“證據(jù)推理與模型認知”素養(yǎng)的高水平考查。

由上述試題分析可見，基于復雜的真實情境設(shè)計問題時，需要首先從知識、學科核心素養(yǎng)及其水平等維度規(guī)劃設(shè)計試題結(jié)構(gòu)，再通過調(diào)控真實情境中已知信息的間接度，設(shè)計學習理解、應(yīng)用實踐、遷移創(chuàng)新等不同水平的試題任務(wù)，從而實現(xiàn)對化學學科核心素養(yǎng)全面、綜合、多層次的考查。

2021年高考化學試題堅持以化學學科核心素養(yǎng)為導向，體現(xiàn)出“素養(yǎng)”“情境”“問題”和“知識”4個要素在素養(yǎng)導向試題中的定位與相互聯(lián)系，對化學教學與評價改進起到了正導向和引領(lǐng)示范作用。