淺談高中化學(xué)教學(xué)學(xué)生信息處理能力的培養(yǎng)

張彩霞 胡志剛

化學(xué)信息處理是一個(gè)完整的思維過(guò)程,它包含對(duì)語(yǔ)言文字、化學(xué)符號(hào)、術(shù)語(yǔ)、模型、圖表等等的感知和認(rèn)識(shí),及新概念的形成和內(nèi)化,信息材料的理解和記憶等活動(dòng)。同時(shí),化學(xué)信息處理過(guò)程又是一個(gè)不斷假設(shè)、猜想、推理、驗(yàn)證、歸納整理這樣一種積極能動(dòng)的認(rèn)知過(guò)程。由于化學(xué)語(yǔ)言的符號(hào)化、邏輯化和嚴(yán)謹(jǐn)性、抽象性等特點(diǎn),使得化學(xué)信息處理又有不同于一般信息處理的特殊性。

一、化學(xué)信息處理能力的重要性

在平時(shí)教學(xué)中我們可以發(fā)現(xiàn),無(wú)論是在課堂教學(xué)中還是練習(xí)考試中,對(duì)于呈現(xiàn)出來(lái)的大量信息,學(xué)生很多都無(wú)從下手,缺乏閱讀和信息篩選與處理能力。很多學(xué)生沒(méi)有“化感”,不能從大量甚至冗繁的材料、情境或者信息中提煉出需要的化學(xué)關(guān)鍵信息。而這一能力的重要性毋庸置疑,我們正生活在一個(gè)信息充斥的年代,信息處理能力對(duì)每個(gè)人來(lái)說(shuō)都是不可或缺的一種能力,也是在這個(gè)終身學(xué)習(xí)型社會(huì)中必備的一項(xiàng)技能,是“終身教育,終身學(xué)習(xí)”這種現(xiàn)代教育思想的集中體現(xiàn)。

2009年全國(guó)高考考試大綱(化學(xué))部分對(duì)學(xué)生閱讀信息并處理信息的能力做了明確的要求:

①觀(guān)察能力:能夠通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)物、模型、圖形、圖表以及自然界、生產(chǎn)和生活中的化學(xué)現(xiàn)象的觀(guān)察,獲取有關(guān)的感性知識(shí)和印象,并對(duì)這些感性知識(shí)進(jìn)行初步加工和記憶的能力。

②思維能力:"能將化學(xué)信息(含實(shí)際事物、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、數(shù)據(jù)和各種信息、提示、暗示),按題設(shè)情境抽象歸納、邏輯地統(tǒng)攝成規(guī)律,并能運(yùn)用此規(guī)律,進(jìn)行推理 (收斂和發(fā)散)的創(chuàng)造能力。將化學(xué)問(wèn)題抽象成為數(shù)學(xué)問(wèn)題,利用數(shù)學(xué)工具,通過(guò)計(jì)算和推理(結(jié)合化學(xué)知識(shí)),解決化學(xué)問(wèn)題的能力。

③自學(xué)能力:敏捷地接受試題所給出的新信息的能力。將試題所給的新信息,與課內(nèi)已學(xué)過(guò)的有關(guān)知識(shí)結(jié)合起來(lái),解決問(wèn)題的能力。在分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用新信息的能力。

從上述可以看出,考試大綱對(duì)學(xué)生的閱讀能力、處理信息的能力要求比較高,能夠敏捷、準(zhǔn)確地獲取試題所給的相關(guān)信息,并與已有知識(shí)整合,在分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上應(yīng)用新信息的能力。特別是在自學(xué)能力方面的考察上。自學(xué)能力的最高層次就是分析評(píng)價(jià)信息并結(jié)合已有知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

二、如何提高學(xué)生處理化學(xué)信息的能力

既然化學(xué)信息處理能力如此重要,關(guān)系新課改的順利進(jìn)行,關(guān)系學(xué)生將來(lái)的學(xué)習(xí)。那么我們?cè)撊绾未龠M(jìn)學(xué)生提高其信息處理能力呢?

1.根基在于培養(yǎng)學(xué)生讀書(shū)用書(shū)的好習(xí)慣,特別是閱讀教材使用教材的能力

化學(xué)閱讀需要有一定的邏輯思維能力?；瘜W(xué)知識(shí)尤其是化學(xué)概念,比較抽象,邏輯性強(qiáng),在閱讀時(shí)必須感知閱讀材料中的有關(guān)化學(xué)術(shù)語(yǔ)符號(hào),并根據(jù)化學(xué)概念、規(guī)律,正確分析它們之間的關(guān)系,最后達(dá)到對(duì)閱讀材料真正意義的理解,從而形成知識(shí)結(jié)構(gòu)。在閱讀過(guò)程中,學(xué)生是帶著已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)閱讀的,事實(shí)上已經(jīng)滲透著接受信息、分析信息、篩選信息以及處理信息的過(guò)程。

案例一:我們?cè)陂喿x到“氣體摩爾體積”的概念時(shí),書(shū)上有一句話(huà)是這么說(shuō)的“大量的實(shí)驗(yàn)表明,在標(biāo)準(zhǔn)狀況(273K、101kPa)下,1mol任何氣體所占的體積都約為22.4L,即標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L/mol?！?/p>

【分析】那么我們就可以找出那樣的條件:(1)首先這是針對(duì)“氣體”而言的,只有“氣體”的時(shí)候才適用;(2)其次這一定是在“標(biāo)準(zhǔn)狀況”下才適用,什么樣的情況叫“標(biāo)準(zhǔn)狀況”呢,那么括號(hào)里面的東西你就不能忽略了,“273K、101kPa”和我們通常狀況即“常溫”有什么區(qū)別,這里又需要?jiǎng)佑梦覀円延械闹R(shí)經(jīng)驗(yàn)去比較,更利于理解;(3)“任何”二字也是不能忽略的,“任何”二字值千金,它說(shuō)明了對(duì)所有氣體都適用,不只是氧氣、氫氣等;(4)“22.4L”是體積,并且這一體積對(duì)應(yīng)的氣體物質(zhì)的量是“1 mol”而不是“2mol”、“3mol”等。

2.除了閱讀教材以外,還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生多閱讀課外科普讀物及其他的相關(guān)資料

課外閱讀不僅可以擴(kuò)大知識(shí)面,促進(jìn)知識(shí)的理解,而且在閱讀科普及課外資料時(shí),要善于發(fā)現(xiàn)與自己所學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來(lái),帶著問(wèn)題去看,這樣也有利于培養(yǎng)分析和處理信息的能力。

案例二:1772年,英國(guó)化學(xué)家普利斯特利發(fā)現(xiàn)了一種令人發(fā)笑的氣體,“笑氣”-N2O,與O2不同,N2O是一種無(wú)色帶有令人愉快的甜味氣體,在水中的溶解度比O2的溶解度大得多,他把一塊燃著的木炭投進(jìn)去,木炭燃燒更旺。26年后,普利斯特利實(shí)驗(yàn)室來(lái)了一位年輕的實(shí)驗(yàn)員——戴維,他制備了N2O并親自嗅了幾口,結(jié)果他不由自主地大聲發(fā)笑、手舞足蹈,好久才安靜下來(lái)。

【分析】看到這一信息,你是否會(huì)這樣思考:“笑氣”-N2O物理性質(zhì):無(wú)色有甜味的氣體,溶解度比氧氣大得多。那么它的溶解度為什么比氧氣大得多呢?這和它的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)嗎?它的電子式或結(jié)構(gòu)式怎么寫(xiě)?它的結(jié)構(gòu)會(huì)和我們學(xué)過(guò)的什么氣體相似?聯(lián)想到等電子體CO2,那么它應(yīng)該也是直線(xiàn)型分子等?！叭贾哪咎客哆M(jìn)去,木炭燃燒更旺”這說(shuō)明他什么樣的化學(xué)性質(zhì)?！敖Y(jié)果他不由自主地大聲發(fā)笑、手舞足蹈”,這句話(huà)你想到了什么等。

3.重視文字?jǐn)⑹?更要重視表格、圖表、插圖等其他信息呈現(xiàn)形式

表格中橫行縱行表示什么,有什么變化趨勢(shì),蘊(yùn)涵什么信息;圖表特別是坐標(biāo)軸,橫坐標(biāo)縱坐標(biāo)表示什么?有什么變化趨勢(shì);插圖中畫(huà)了什么?蘊(yùn)涵什么化學(xué)信息?能夠通過(guò)對(duì)實(shí)際事物、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、模型、圖形、圖表等的觀(guān)察,以及對(duì)自然界、生產(chǎn)、生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中化學(xué)現(xiàn)象的觀(guān)察,獲取有關(guān)的感性知識(shí)和印象,并運(yùn)用分析、比較、概括、歸納等方法對(duì)所獲取的信息進(jìn)行初步加工和應(yīng)用的能力。這些在化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡中比較常見(jiàn),當(dāng)然在元素周期表以及《化學(xué)反應(yīng)原理》的電離能、物質(zhì)的熔沸點(diǎn)中也經(jīng)常出現(xiàn),這就非常能夠考察學(xué)生的觀(guān)察分析和處理信息的能力。

對(duì)于坐標(biāo)式的圖例,我們要利用數(shù)學(xué)思維方法,學(xué)會(huì)四看:一看橫縱坐標(biāo)表示什么,二看圖象中有哪些變量,三看那些變量之間有什么關(guān)聯(lián),四看利用已有知識(shí)從這些關(guān)聯(lián)可以推導(dǎo)出隱含在里面的什么結(jié)論。對(duì)于表格形式的我們可以看一個(gè)例子。

案例三(2007年高考海南化學(xué)卷)(9分)下表是稀硫酸與某金屬反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

分析上述數(shù)據(jù),回答下列問(wèn)題:

(1)實(shí)驗(yàn)4和5表明,________________________對(duì)反應(yīng)速率有影響,___________反應(yīng)速率越快,能表明同一規(guī)律的實(shí)驗(yàn)還有_________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào));

(2)僅表明反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響的實(shí)驗(yàn)有_______________(填實(shí)驗(yàn)序號(hào));

(3)本實(shí)驗(yàn)中影響反應(yīng)速率的其他因素還有_____________,其實(shí)驗(yàn)序號(hào)是___________。

(4)實(shí)驗(yàn)中的所有反應(yīng),反應(yīng)前后溶液的溫度變化值(約15℃)相近,推測(cè)其原因:__________________。

【分析】這道題很符合我們新課改的方向。我們要學(xué)會(huì)分析圖表中有什么特征,比如第一問(wèn)“實(shí)驗(yàn)4和5表明,________________________對(duì)反應(yīng)速率有影響,”我們通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)4和5可知兩者不同在于“金屬狀態(tài)”和“金屬消失的時(shí)間”,那么可以知道“消失時(shí)間”其實(shí)就是“反應(yīng)速率”的同義轉(zhuǎn)化,那么影響因素就只有“金屬的狀態(tài)”,我們用書(shū)本上的規(guī)范語(yǔ)言來(lái)說(shuō)即是“固體反應(yīng)物的接觸面積”。新課程改革注重培養(yǎng)學(xué)生分析和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力。在新課程高考大綱中也明確提出了類(lèi)似的要求。但是考試出來(lái)卻不理想,這說(shuō)明了考生信息加工能力的欠缺,同時(shí)提醒咱們老師,學(xué)生的失分的原因可能正是我們過(guò)于注重知識(shí)的傳授,而忽略了過(guò)程與方法的學(xué)習(xí)。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]楊惠琴.三個(gè)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)閱讀能力[J].甘肅教育.2008(9).

[2]譚功晟.在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)重視指導(dǎo)學(xué)生閱讀[J].內(nèi)蒙古教育.2003(12).

[3]索金龍.化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)自學(xué)能力的嘗試[J].教師論壇.2001(4).

(責(zé)任編輯:張華偉)