从诺贝尔化学奖看高考化学创新思维能力的考查思路

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1、从诺贝尔化学奖看高考化学创新思维能力的考查思路单旭峰教育部考试中心摘要：考查创新能力是时代对高考的要求，是作为选拔性考试的重要特征。从诺贝尔化学奖来看，化学学科的创新形式有研宂新物质的结构、发现或合成新物质，发明新反应或合成方法、构建新理论或新机理、探索新技术或方法。借鉴这些创新形式，高考化学创新思维能力的考查可括，推测反应现象或物质性质、设计物质合成或分离路线，阐释机理或总结规律、解决复杂情境下的问题，探索实验探究文案等，以全面发挥高考的选拔功能和导向作用。关键词：创新思维能力;诺贝尔化学奖;高考化学;作者简介：单旭峰（1979-）,男

2、，山东乳山人，教育部考试中心副研究员、博士，主要从事化学教育测量与评价研究。基金：屮国教育学会“十三五”教育科研规划课题“真实情境的化学核心素养考查及教学策略研宄”（课题编号：1601010590A）的研宄成果加强对创新思维能力的培养是整个社会、经济和科技发展对高考提出的时代要求。《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》提出了深化教育领域综合改革的指导思想和具体任务是“全面贯彻党的教育方针，坚持立德树人，……，增强学生社会责任感、创新精神、实践能力”。2014年9月，《国务院关•丁•深化考试招生制度改革的实施意见》明确指出深化高考考

3、试内容改革的方向“……科学设计命题内容，增强基础性、综合性，着重考查学生独立思考和运用所学知识分析问题、解决问题的能力”。其中，独立思考能力的考查也对创新思维能力提出了要求ill。普通高考考试大纲也指出“……化学学科考试是选拔具有学习潜能和创新精神的考生”。因此，需要梳理创新思维能力考查的棊本思路和形式，加强对创新思维能力的考查，落实人冰培养和选拔的基本要求盟。有文献将创新思维能力考查的基木理念进行了系统的研究，其基木表现形式为：对于社会和自然中存在的各种现象或问题，敢于冲破W惯思维的束缚打破常规去思考问题、发表见解或提出理论。在此过程屮

4、能运用丰富的知识和经验，从各种数据文字资料中获取有用信息，运用分析、归纳、演绎、比较和概括等方法辩证地讨论问题的各个影响因素，提出研宄问题的思路和方法步骤，或者提出新的观点、新的发现、新的规律m。这是一个普适的考査思路，关键是从化学学科的研宂内容以及诺贝尔化学奖的成果形式寻找答案hi。一、从诺贝尔化学奖看化学学科的创新形式化学是研宄物质的科学，包括物质结构、性质、反应、变化规律及应用等研究领域。诺w尔奖应该是化学领域大家公认的最前沿、最经典和最顶级的创新成果，是化学科学创新能力最重要的表现形式。按照化学科学的研究内容分析梳理这些化学科学领

5、域的创新研宂成果，可将其分为五类。一是研宄新物质的结构。在物质研宄方面，绝大多数研宄是己有天然化合物结构、性质和功能关系的探析。例如，对1928年留类的结构、1930年的血红素和叶绿素、1937年类胡萝卜素和1938年高级萜烯、1957年核苷酸辅酶以及1964年和1972年的一些重要生化物质的结构和功能关系解析等。其实，对于物质结构和性质之间关系的探究是化学学科研究的棊础N容，也是化学学科区别于其他学科的重要标志。这些研究都是从物质表现出的性质出发，采用一定的分析手段，采用推理的方法去鉴定化合物的结构，比较全面地认识复杂物质的结构与性质，

6、也为合成-些具有特殊功能的化合物打下基础。二是发现或合成新物质。诺W尔化学奖从20世纪初开始很长一段时间内是将奖项颁给合成或者发现新物质的科学家。截至目前，在百年诺贝尔化学奖屮，由于发现或合成新物质而获奖的研允多达25项，包括1904年稀有气体元素的发现、1906年单质氟的制备、1911年放射性元素镭和钋的发现以及1996年C6。的发现等。合成新物质也是诺贝尔化学奖的一个重要方面，从诺贝尔奖设立的初期到现在仍是获奖的一大热点。这些新物质包括1902年的嘌呤和糖类化合物、1905年的有机染料以及氢化芳香族化合物、1955年的多肽激素、196

7、5年的多种复杂天然物质、1973年的结构夹心化合物二茂铁、1987年的冠醚等超分子化合物、2001年导电高分子化合物、2016年的分子机器等。这些物质多是结构复杂或者新颖、性质特殊的有机化合物，体现着有机合成的巨大威力和魅力在“老的自然界”建立一个“新的自然界”。三是发明新反应或合成方法。在合成结构复杂的有机化合物的过程屮，发现了一些高转化率、绿色化的新型有机反应，包括1912年的格氏试剂为基础的合成方法、1950年的双烯合成法、1984年的固相化学合成法、1990年的逆合成分析法、2001年不对称催化反应、2005的烯烃复分解反应和20

8、10钯催化偶联反应。这些新反应或者方法都推动着冇机合成方法学的发展，特别是在促进功能性化合物尤其是药物的开发上发挥着巨大的作用，提高了人类战胜疾病的能力。四是构建新理论或新机理。构建新理论是在