广东高考理综化学计算的命题取向及教学策略
文章编号：1005?C6629（2015）7?C0071?C05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
近年高考化学考试有一个最明显的变化：化学计算不再是一个独立的核心版块，它被“化学科学特点和化学研究基本方法”所替代。这种调整与变化是否反映高考要弱化化学计算？淡化化学计算的核心地位和能力要求？本文以近5年广东高考理综Ⅱ卷化学计算试题为研究素材，探究计算考查的命题取向和规律，敬祈同行专家斧正。
所谓化学计算是指以化学知识与原理为核心和基础，蕴含着一定的数量关系，需要运用数学运算手段解决的化学问题。化学计算的学科本质是对化学问题的数学处理过程，即对物质的组成、结构、性质和变化规律的量化过程[1]。从内容范围上看，主要涵盖物质组成、物质结构、化学反应、探究过程；从表征形式上看，包括符号、文字、图式、表格、流程和模型等形式；从能力考核上看，它是认识物质及解决化学问题的重要能力构成，是能力考核的重要维度[2]。本文从考核要求、考查点面、运算难度、考查形式和考查角度等维度着眼，探究化学计算的命制特点和取向。
1 化学计算高考试题的命题特点和取向分析
1.1 考核要求由整到散，体现计算核心地位的全面渗透
2015年广东理综化学考试说明中化学计算考核内容要求如图1所示。对比实施3+理综考试模式前后考试说明，有以下特点：（1）内容范围稳中有变：延续对化学用语、物质组成、物质的量、基本反应、反应速率和化学平衡等内容要求，同时强化原理性知识在化学探究和化工基础中的渗透。
（2）表述形式由整到散：呈现形式由版块集中表述转变为分散于其他主题模块考查的零散表述。（3）能力要求层次分明：由单一高层次要求向分层个性化落实转变[3]。
这种调整表明：计算要求已由相对封闭的内部知识静态建构向相对开放的知识动态联系发展；从基本技能走向知识运用的功能转变，考核要求不是弱化基本功能，化学计算的核心地位更加巩固，核心价值更加凸显。这有利于学生加深对概念、原理的理解，有利于学生定量方法和量化思维的培养。
1.2 考查点面由多到少，体现化学学科观念的逐步强化
近年广东高考计算考查主要渗透于“以有机基础、有机推断和有机合成为内容”的有机基础题（30题）、“以信息加工、图像解读和原理运用为重点”的反应原理题（31题）、“以流程信息、物料转化和分离提纯相渗透”的工艺流程题（32题）和“以实验装置、性质探究、方案设计和定量分析为环节”的实验探究题（33题）等4大题型中。近年广东高考理综化学计算考查点面分析，见表1。
2010年以来，广东高考理综化学在科学素养考查背景下，计算分值保持稳定，考查点面减少，主观题计算渗透加强。纯技巧性计算考查在近年弱化，而原理性、探究性、实践性知识考查逐步加强；反应速率、化学平衡、氧化还原、滴定分析等与大学内容有契合点的知识成为理综化学高考的热点，考查形式和角度不断创新。
1.3 运算难度由繁到简，体现化学计算功能的逐步转变
近年广东理综化学计算在4大题型中考查难度降低，思维深广度却增加。从数据来源来看，由提供数据计算向提取数据计算转化；从数据信息与问题解答关系来看，由直接匹配向间接相关转化；从数据考查功能来看，由以技能考查为主的基本计算向运用数据进行过程分析的能力过渡。化学计算更强调“体会定量研究方法对研究和学习化学的重要作用”。近年广东高考理综化学计算考查在四大题型的功能解读，见表2。
化学的认识、理解、探索有定性和定量两种途径，化学计算从量化的角度丰富和完善了人们对化学世界的认识体验，是学习自然科学的必要工具，它使化学研究更加科学和精细，从某种意义上来说，化学计算具有一定的方法论意义功能。
1.4 考查形式由定到变，体现科学素养追求的全面升级
考试说明强调对“接受、吸收、整合化学信息的能力”“分析问题和解决（解答）化学问题的能力”“化学实验与探究能力”三种能力的考查。近年高考化学计算考查形式与内容在知识与能力、过程与方法、探究与实证等方面进行继承与创新，追求考查“稳定”与“变化”二者的平衡。下面以近年广东反应速率和化学平衡考查为例进行分析说明，见表3和表4。
通过分析表3、4可以看出：（1）从考查内容来看，出现题型融合。化学平衡考查在反应原理题和工艺流程题均有出现，这说明高频考点除了会出现在热点题型外，还会结合试题的价值取向、能力要求、素材特点进行题型拓展。（2）从素材选取来看，选择内容不断拓宽。如化学平衡常数考查涉及酯化反应、一碳化学、弱电解质、难溶物转化等方面，在聚集状态方面也涉及固、液、气变化。（3）从表征形式来看，多种信息整合。包括文字信息、图表信息、提示信息，交错融合，信息丰富，角度多样。（4）从能力要求来看，追求思维深广度考查。有信息接收、图表分析、表征转化，能力方向和思维层次不断变化，体现能力立意追求。（5）从问题和表达来看，设计角度多样。如化学反应速率考查涉及因素分析、关系提炼、大小判断、方案设计、速率计算等，涉及化学过程包括一步、两步和三步反应等。可以看出：计算考查形式的推陈出新反映出科学素养考查的方向性与和引领性，评价的全面性、主题化和分散性。 1.5 考查角度由窄到宽，体现学科价值的社会化取向
“注重理论联系实际；注重时代性和实践性；关注科学技术和社会、经济发展、生态环境之间的协调发展”一直是化学的功能追求。“注重能力和科学素养的考查，注重考查运用所学知识分析、解决具体问题的能力；强调知识之间的内在联系”是化学考试评价的重要标准[4]。高考试题关注环境、科技、能源与材料等生活常识或社会热点，以物质或问题为中心多角度挖掘素材的功能与价值，关注学生基础学力与科学素养考查。这要求学生学会收集定性与定量数据，提升化学计算技能以及定量探究能力，挖掘素材中所蕴含的科学和人文价值。
2 化学计算问题突破的教学策略和关注点
2.1 解读基本概念及核心思想内涵，建构化学计算的基本体系
大量事实证明，只有正确理解概念的外延和内涵，把握概念间纵横联系，建立知识间的意义迁移，才能形成正确的解题思路和解题步骤。化学计算涉及基本概念、物质性质和核心反应等因素，其中基本概念和核心反应是化学计算的直观依据和前提基础。计算时需弄清反应的物质与数量的对应关系、理解好比例关系、转化过程及守恒思想。中学化学计算须重点关注7个概念和4类反应：概念包括化学式、物质的量、质量分数、反应速率、平衡常数、pH和Ksp，涉及反应有化学反应、离子反应、热反应、氧化还原反应等。
化学计算同时也渗透和反映一定的化学思想，它是化学思想和化学观念的具体化和操作化过程。常见化学核心思想有：元素观、微粒观、分类观、转化观、守恒观、能量观、平衡观等[5]。在核心思想、科学方法到化学计算的不断演绎和发展中，化学计算也体现出多样性、概念性、综合性和规范性等特点，核心思想从宏观上勾勒出化学计算的知识维度和基本体系。
2.2 统筹专项训练及主题综合时段，进行化学计算的目标分解
笔者认为，高中低年级计算进行专项训练内容包括：感知基本概念、理解数量关系、强化过程规范。专项学习目标可分解为：（1）基本概念目标：包括内容的理解及分段提升。（2）方法学习目标：包括方法种类及重点突破守恒法、关系法、比例法等核心方法。（3）思维过程目标：关注概念表达式、思维发展过程和科学规范要求。（4）结果表达目标：计算结果正确、有效数字精准及单位运算合理等。
高中高年级进行主题综合计算，其目标可分解为目标、情境、表征和问题四个方面：（1）计算目标取向来看，包括知识技能、过程方法和态度情感价值观等目标，如反应速率就可分进行影响因素分析、方案设计和滴定分析。（2）计算情景设计包括研究对象、研究方向、信息选择等方面，关注能力层次和方法运用，如影响因素数目变化、关系分析综合、条件挖掘难易等。（3）计算表征可在文字、表格、图像和提示等信息等多种变换。（4）计算问题也可进行多角度变换，如平衡常数计算考查可从表达式考查、三段式过程考查和计算结果精确性考查，也可以作为信息载体进行其他知识的考查。
2.3 加强宏观类型和微观过程研究，突破计算失分的瓶颈问题
通过笔者的调查，学生的计算认知观念与实际能力反差较大。究其原因，主要有以下方面：（1）认为时间投入与试题得分常不匹配，考场中战略性放弃较多，计算空白问题严重，有时间就做，没时间就放弃。（2）计算涉及因素较多，处理信息能力欠缺。学生常见犯错误类型有：“审题性错误、知识性错误、思维性错误、心理性错误、运算性错误”[6]。①审题性错误表现为：未理解计算目标和要求，忽略提示信息等，在信息的接受、转化和输出过程把握缺失、偏差甚至错误；②知识性错误表现为：基础知识系统性差，概念原理的内涵外延模糊等；③思维性错误表现为：思维品质中灵活性、变通性、批判性差，表现为角度单一，表征困难、思维定势等；④心理性错误表现为：怯场心理、盲目自信等；⑤运算性错误表现为：基本运算错误、单位换算错误、过程转换错误等。
故笔者认为：化学计算失分问题既是计算问题，但也不仅仅是计算问题。诊断学生计算的薄弱环节和问题所在，做好问题的分类、归因；把握计算核心环节，理解失分瓶颈；强化思维方法和过程分析，重点突破，适当加强化学计算教学，以提高学生的计算能力。
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