從江蘇高考試題看信息能力的培養(yǎng)

徐光靜

（江蘇省贛榆高級(jí)中學(xué) 江蘇 贛榆 222100）

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》對(duì)信息能力的要求：“在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)會(huì)運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料等多種手段獲取信息，并運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工［1］”。江蘇省考試說明對(duì)信息能力的要求：“能通過自然界、生產(chǎn)、生活中和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)現(xiàn)象，以及相關(guān)模型、數(shù)據(jù)和圖形的觀察，獲取有關(guān)的感性認(rèn)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［2］?！?014年江蘇省化學(xué)高考試題在注重考查化學(xué)的基本知識(shí)、基本技能的同時(shí)，突出考查了學(xué)生在獲取、理解和應(yīng)用化學(xué)信息的能力，落實(shí)了“題在課外、點(diǎn)在課內(nèi)”的能力立意要求，明示了新課程標(biāo)準(zhǔn)“注重基礎(chǔ)，彰顯能力”的理念。本文結(jié)合該試題分析其信息呈現(xiàn)的方式和特點(diǎn)、信息解讀的思路和方法，并對(duì)教學(xué)中信息能力的培養(yǎng)進(jìn)行探討。

一、信息呈現(xiàn)的方式和特點(diǎn)

試題信息，即試卷中的文字資料、符號(hào)（化學(xué)用語、數(shù)據(jù)等）、流程圖、模型圖、實(shí)驗(yàn)裝置圖、表格等，可分為三種類型：

1．文字符號(hào)類

文字、符號(hào)是化學(xué)試題提供信息的最基本方式。不僅包括試題的主干和要解決的問題， 而且還包括對(duì)數(shù)據(jù)、名詞、圖表等的說明、及必要的答題要求等。如：第18（3）題：①準(zhǔn) 確 稱 取3．390g 樣 品與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，生成CO20．560L（已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。②另取一定量樣品在空氣中加熱， 樣品的固體殘留率（固體樣品的剩余質(zhì)量／固體樣品的起始質(zhì)量×100%）隨溫度的變化如圖1 所示（樣品在2700C 時(shí)已完全失去結(jié)晶水，6000C 以上殘留固體為金屬氧化物的混合物）。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n（OH－）： n（CO32－）（寫出計(jì)算過程）。該題中4 個(gè)括號(hào)中的內(nèi)容分別就是對(duì)數(shù)據(jù)“5．60L”、名詞“固體殘留率”、圖形（圖1）以及答題要求的注解。

圖1 樣品固體殘留率隨溫度變化

2．工藝（或?qū)嶒?yàn)）流程類

以資源的綜合利用（或?qū)嶒?yàn)）為素材，以流程為呈現(xiàn)方式，試題能更貼近生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究實(shí)際，并能清晰、簡(jiǎn)潔地呈現(xiàn)整個(gè)過程的相關(guān)步驟及其反應(yīng)物的來源和生成物的去向，有利于學(xué)生迅速有效地掌握試題的相關(guān)信息。本試卷中流程有四個(gè)： 16 題 （圖2）、17 題（圖3）、19 題（圖5），20 題（圖6）。

圖2 以粉煤灰為原料制備堿式硫酸鋁［Al2（SO4）x（OH）6－2x］溶液，并用于煙氣脫硫流程

圖3 合成非諾洛芬流程

3．圖表類

用圖形、表格并結(jié)合一定的文字、數(shù)據(jù)等作為背景，讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)的知識(shí)辯證地分析概括其中的現(xiàn)象、問題。試卷中的圖表統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：

表1 2014年江蘇高考化學(xué)試題信息呈現(xiàn)方式情況統(tǒng)計(jì)

圖表中蘊(yùn)含著豐富的答題題材，考生可以通過分析圖表信息，形成答案，這不僅能很好考查學(xué)生的信息素養(yǎng)、學(xué)科潛能，而且能引導(dǎo)高中化學(xué)教學(xué)朝向能力立意的方向發(fā)展，又能避免平時(shí)通過死記硬背與簡(jiǎn)單的“以本為本”就可以得高分的可能性。

二、解讀信息的思路和方法

解讀信息包括對(duì)信息的獲取、理解和應(yīng)用。獲取信息就是要仔細(xì)審題，捕捉信息，特別是關(guān)鍵信息，為問題解決找到突破口；理解信息即對(duì)信息進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，具體來說就是從大量信息中進(jìn)行簡(jiǎn)約、篩選，從中提取有價(jià)值的信息，并通過概括、整理、提煉、創(chuàng)造出新知識(shí)和新方法；利用信息即有目的地將信息用于解決實(shí)際問題，要充分發(fā)揮聯(lián)想，廣泛建立聯(lián)系，由此及彼、由表及里，或類推、或拓展，完成問題的探究和知識(shí)上的遷移。其模式可概括如圖4：

圖4 解讀信息模式

1．從文字背景材料中解讀信息

高考試題所提供的文字背景材料都是經(jīng)過仔細(xì)篩選的。解題時(shí)一定要對(duì)背景材料進(jìn)行認(rèn)真的研讀，在最短的時(shí)間內(nèi)提取出關(guān)鍵詞句，這將直接影響考生解題的思路和速度。為此，一要把握考查角度，明確信息所涵蓋的知識(shí)和原理所屬；二要把握考查的實(shí)際問題，明確信息與實(shí)際問題聯(lián)結(jié)和遷移的方向；三要把握設(shè)問的思維點(diǎn)， 明確解題到底要從哪幾個(gè)方面分析？是現(xiàn)象、原因還是意義、方法、措施等？解答要分為哪幾個(gè)層次等。要通過研讀設(shè)問拎出全部的思維點(diǎn)，還應(yīng)站在命題人立場(chǎng)去審設(shè)問，準(zhǔn)確把握命題人的設(shè)問立足點(diǎn)和命題意圖。

例如：16 題第（2）小題（見圖2）：加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH 至3．6， 其目的是中和溶液中的酸， 并使Al2（SO4）3轉(zhuǎn)化為Al2（SO4）x（OH）6—2x。濾渣Ⅱ的主要成分為 （填化學(xué)式）；若溶液的pH 偏高，將會(huì)導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是 （用離子方程式表示）。

從題中可獲得的直接信息是：加CaCO3調(diào)節(jié)溶液pH 至3．6 的目的。根據(jù)目的， 結(jié)合流程可知， 加入CaCO3能與硫酸反應(yīng)CaSO4，硫酸鈣微溶于水（此為隱含信息），此時(shí)溶液的酸性很強(qiáng)，加入的應(yīng)該能完全反應(yīng)，沒有剩余，故濾渣Ⅱ的主要成分應(yīng)該是CaSO4。緊接著問“若溶液的pH 偏高，將會(huì)導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低的原因”則是本題的精華之處，學(xué)生需要思考：溶液pH 偏高是什么原因?qū)е碌?？溶液中鋁離子可能發(fā)生哪些變化？據(jù)流程可知，導(dǎo)致溶液pH 偏高的因素，只有繼續(xù)加入CaCO3，而溶液中的鋁元素的含量降低肯定不是Al3＋生成AlO2－，而應(yīng)該生成Al（OH）3沉淀而脫離溶液， 因?yàn)樵诤蠥l3＋的溶液中存在 “Al3＋＋3H2O?Al（OH）3＋3H＋”的水解平衡，CaCO3的加入將與H＋反應(yīng)，促使水解平衡向右移動(dòng)，同時(shí)生成CO2，再結(jié)合CaSO4的微溶，就能寫出離子方程式：2Al3＋＋3Ca-

答案的組織要符合試題的背景信息和問題設(shè)置要求，緊密結(jié)合材料展開分析與綜合，并使觀點(diǎn)與材料有機(jī)地統(tǒng)一。表達(dá)要使用學(xué)科術(shù)語，要具有一定的層次性、邏輯性和完整性，它是考生能力的外在表現(xiàn)。

2．從流程中解讀信息

對(duì)于工藝（或?qū)嶒?yàn)）流程，首先要緊扣信息，理清下列關(guān)系：①?gòu)脑系疆a(chǎn)品，需要除去或引入的元素；②加入某種試劑或采取某種方法的目的， 要記?。阂磺蟹磻?yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品而服務(wù)的，在此過程中，多出產(chǎn)品、快出產(chǎn)品，降低成本、減少污染、增加效益降低成本等，往往是設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程的出發(fā)點(diǎn)；③若某一步驟一時(shí)不能看懂， 就先看這一步驟的結(jié)果，最后結(jié)合全流程用已學(xué)過的知識(shí)來“圓”這個(gè)結(jié)果。這恰恰是解題精華所在；④最后就是思維要發(fā)散、多聯(lián)想，準(zhǔn)確表達(dá)問題，有時(shí)還需要分解、重組、將信息遷移。

例如第19 題的流程（圖5）：

圖5 從含碘廢液（除H2O 外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘

接受信息：實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菑暮鈴U液（除H2O 外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘（信息）；實(shí)驗(yàn)操作步驟是先用Na2SO3溶液還原后，通過操作X 分離除去CCl4，再用Cl2氧化后富集，至于富集后怎么得到I2，本題用了省略號(hào)，不需要深入研究。

理解信息： 第一個(gè)步驟是用Na2SO3溶液還原，還原誰？ 從含碘廢液的成分結(jié)合題給信息，只有將I2還原為什么要還原？因?yàn)镮2易溶解在CCl4中，應(yīng)該使CCl4中的I2進(jìn)入水層，以便于分離，而分離到不相溶的兩種液體混合物所用的方法肯定是分液， 將分液后得到的水層用Cl2將I－氧化成I2后富集。有了以上的理解，問題自然得到解決。

再如第20（2）題：將H2S 和空氣的混合氣體通入FeCl3、Fe-Cl2、CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖6 所示。

①在圖示的轉(zhuǎn)化中， 化合價(jià)不變的元素是______。

②反應(yīng)中當(dāng)有1molH2S 轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時(shí)，保持溶液中Fe3＋的物質(zhì)的量不變，需要消耗O2的物質(zhì)的量為______。

③在溫度一定和不補(bǔ)加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體， 并充分?jǐn)嚢琛Ｓ股傻牧騿钨|(zhì)中不含CuS，可采取的措施有_______。

分析：看到圓形流程，很多同學(xué)感到無從下手。其實(shí)， 該流程的操作是將H2S 和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中， 目的是反應(yīng)后回收S（接受信息）。得到硫的反應(yīng)是Fe3＋與CuS 反應(yīng)，而CuS 則是由Cu2＋與H2S 反應(yīng)得到的， 反應(yīng)所需要的Fe3＋與Cu2＋是原溶液中有的， 通入空氣的目的是將生成Fe2＋氧化為Fe3＋，以便有足夠Fe3＋與CuS 反應(yīng)（理解信息）。在整個(gè)過程中發(fā)生元素化合價(jià)改變的是S（由－2→0）、Fe（由＋3→＋2，再由＋2→＋3），O（由0→－2），若保持Fe3＋不變，由得失電子守恒可知，H2S 中失去的電子數(shù)目與O2得到的電子的數(shù)目相等， 所以O(shè)2的物質(zhì)的量為0．5mol；從題意可知，欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS，就必須有足量Fe3＋與其反應(yīng)，在不補(bǔ)加溶液的條件下，只能是多通入O2，使溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，就需要提高混合氣體中空氣的比例（應(yīng)用信息）。

圖6 H2S 和空氣的混合氣體通入FeCl3、FeCl2、CuCl2 的 混合溶液中反應(yīng)回收S

3．從圖表中解讀信息

如何解讀圖表？ 筆者認(rèn)為：首先要看懂圖表（接受信息），了解其意義、搞清其原理，解決“做什么”的問題；其次是探究圖表（理解信息），研究其性質(zhì)，揭示其內(nèi)涵，總結(jié)其規(guī)律，解決“為什么”的問題；最后是利用圖表（利用信息），結(jié)合化學(xué)原理和圖形解決“如何做”的問題。

當(dāng)然，不同的圖表所需要關(guān)注的重點(diǎn)也不同。如對(duì)于模型圖，其價(jià)值在于“型簡(jiǎn)意深”，對(duì)精度要求不高，著重在“意”字上下功夫，解讀時(shí)重在“以型通理”，也就是要通過標(biāo)題了解圖形所反映的化學(xué)事物的內(nèi)容后，深入分析其中蘊(yùn)含的“理”；對(duì)于實(shí)驗(yàn)裝置圖，則需要結(jié)合一定的化學(xué)知識(shí)去辨別實(shí)驗(yàn)裝置圖中隱含的秘密，著重從兩個(gè)方面思考：一是實(shí)驗(yàn)裝置中儀器的選擇、搭配、使用是否合理，二是實(shí)驗(yàn)裝置中使用的注意事項(xiàng)、各部分儀器的作用及評(píng)價(jià)；對(duì)于表格，必須有控制變量、定一議二的意識(shí)等。

坐標(biāo)曲線圖，由于其直觀形象，信息量大，在高考中所占的比例越來越大，其特點(diǎn)是：化學(xué)提供的信息暗示于“標(biāo)”（縱、橫坐標(biāo)）、“點(diǎn)”（起點(diǎn)、終點(diǎn)、拐點(diǎn)、交點(diǎn)等）、“線”（變化趨勢(shì)、線段比例等）之中，對(duì)學(xué)生讀圖獲取信息能力的要求高， 而且由于多變量的存在，還要求學(xué)生會(huì)多角度、多層面的思考和探究問題。例如第20（3）題：H2S 在高溫下分解生成硫蒸汽和H2。若反應(yīng)在不同溫度下達(dá)到平衡時(shí)，混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)如圖7 所示，H2S 在高溫下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

圖7 H2S 高溫分解

本題的實(shí)質(zhì)是從圖中得出硫蒸氣的分子式，由圖可知，隨著體系溫度的升高，體積分?jǐn)?shù)減小的是應(yīng)該是H2S，而逐漸升高的應(yīng)該是硫蒸氣和氫氣，哪條線代表的氫氣，哪條線代表的硫蒸氣？ 由原子守恒可知，若硫蒸氣的分子式為單原子分子，則生成氣體的體積比應(yīng)該是1∶1，不符合圖形，所以硫蒸氣的分子中硫原子個(gè)數(shù)應(yīng)該大于1， 那么生成硫蒸氣的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該小于H2的體積分?jǐn)?shù)，所以變化小（下面的線）的應(yīng)該是硫蒸氣的。因?yàn)槭侵本€關(guān)系，從圖中選取一個(gè)特殊點(diǎn)1100℃，生成的兩種氣體的體積比應(yīng)該是2∶1（10%和20%）， 從原子守恒可知， 每1mol 的H2S 分解可得1mol H2和1 個(gè)硫原子， 所以只有硫蒸氣的分子式為S2才符合題意。

扎實(shí)的知識(shí)功底是解讀試題信息的基礎(chǔ)。從近幾年的高考試題看， 答案絕大部分是所學(xué)過的基礎(chǔ)知識(shí)。文化知識(shí)基礎(chǔ)愈深厚，對(duì)信息的感受愈敏銳，對(duì)事物的判斷則愈準(zhǔn)確。

三、教學(xué)過程中學(xué)生信息能力的培養(yǎng)

1．改變教學(xué)理念，培養(yǎng)信息意識(shí)

信息意識(shí)是指客觀存在的信息和信息活動(dòng)在人們頭腦中的能動(dòng)反映。通俗地講，就是面對(duì)不懂的東西，能積極主動(dòng)地去尋找答案，并知道到哪里，用什么方法去尋求答案。學(xué)生信息意識(shí)不強(qiáng)，一是因?yàn)閷W(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中過于注重教材內(nèi)容，對(duì)教材以外的化學(xué)信息需求及主動(dòng)關(guān)注太少；二是對(duì)現(xiàn)有的信息缺乏必要的整理與歸類，并缺乏信息的交流能力；三是教師課堂上“滿堂灌”、課后作業(yè)“滿天飛”也讓學(xué)生即使有心、也無時(shí)間去主動(dòng)地感受、捕捉新信息。

因此，培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)，首先要讓他們認(rèn)識(shí)到信息是資源，及時(shí)有效地利用資源可以使學(xué)習(xí)中遇到的問題得到全面、深入的解決；其次要更新教育理念，培養(yǎng)和強(qiáng)化教師自己的信息意識(shí)，運(yùn)用一切可以利用的手段，改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，向?qū)W生滲透信息資源， 激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到利用信息資源的重要性；還要在課堂上客觀評(píng)價(jià)學(xué)生收集到的信息，讓他們廣泛交流信息資料， 對(duì)積極查找資料給予評(píng)價(jià)、肯定和贊揚(yáng)，使學(xué)生更加自信，對(duì)收集信息資源、選擇和利用信息資源解決學(xué)習(xí)中的問題更感興趣?？傊畔⒁庾R(shí)的培養(yǎng)應(yīng)該貫穿于化學(xué)教育的全過程。

2．充分利用教材，培養(yǎng)學(xué)生獲取信息能力

學(xué)生獲取信息能力的高低是他能否應(yīng)用信息解決生活學(xué)習(xí)中碰到的問題的關(guān)鍵。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在獲取信息的能力方面存在的問題：不是獲取信息不全面，淺嘗輒止，一葉障目，就是只見表面，不見實(shí)質(zhì)，不能在特定的情境中排除無效，抓住關(guān)鍵點(diǎn)?？梢娊虒W(xué)中教會(huì)學(xué)生解讀有效信息已是迫在眉睫。

化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)既然把培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)，使學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的能力作為重要的教學(xué)目標(biāo)，就要求學(xué)生使用的教材應(yīng)該設(shè)置應(yīng)該多結(jié)合生產(chǎn)、生活、環(huán)保及化學(xué)前沿知識(shí)，以培養(yǎng)學(xué)生自主的獲取信息的能力?，F(xiàn)行化學(xué)新課程各版本教材也確實(shí)改變了過去以強(qiáng)調(diào)知識(shí)系統(tǒng)的內(nèi)容呈現(xiàn)形式，設(shè)置了大量豐富多彩的內(nèi)容。僅以蘇教版《化學(xué)2》［4］為例，106 頁(yè)的教材出現(xiàn)了：“活動(dòng)與探究”10 項(xiàng)、“信息提示”4 項(xiàng)、、“資料卡片”7 項(xiàng)、“拓展視野”14 項(xiàng)、“問題解決”8 項(xiàng)、“你知道嗎？ ”10 項(xiàng)、“科學(xué)史話”1 項(xiàng)、交流與討論16 項(xiàng)、“觀察與思考”11 項(xiàng)等欄目，這不算書中正文的索引、圖表、圖片等。大量而豐富的信息呈現(xiàn)，為學(xué)生獲取信息能力的培養(yǎng)提供了基礎(chǔ)。教師要充分利用這些素材，指導(dǎo)學(xué)生積極探索思考，揭示問題中的隱蔽關(guān)系，尋找新的解決辦法，發(fā)現(xiàn)新的結(jié)論和規(guī)律。也可以讓學(xué)生主動(dòng)思考并概括或預(yù)測(cè)將要給出的結(jié)論，通過主動(dòng)努力去研究、發(fā)現(xiàn)、獲得掌握知識(shí)。這對(duì)提高獲取有效信息能力很有幫助。

3．注重知識(shí)建構(gòu)，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)

學(xué)生的信息素養(yǎng)，即獲取信息、整理信息以及對(duì)信息進(jìn)行加工整理和評(píng)價(jià)的能力，是與新課程倡導(dǎo)的探究式教學(xué)中“提出問題”、“收集證據(jù)”、“形成解釋”、“評(píng)價(jià)結(jié)果”、“交流發(fā)表”的基本構(gòu)成要素［4］相對(duì)應(yīng)的，是學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)、形成自身知識(shí)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)問題解決能力的基礎(chǔ)。從這個(gè)意義上講，學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)該是一個(gè)學(xué)生主動(dòng)參與，教師點(diǎn)撥引領(lǐng)，水到渠成的過程。而不是由教師“條理清晰”進(jìn)行灌輸；學(xué)生的學(xué)習(xí)也不是要使學(xué)生獲得越來越多的外部信息的過程，而是要讓他們學(xué)到越來越多有關(guān)他們認(rèn)識(shí)事物的程序，即建構(gòu)了新的認(rèn)知圖式。

教學(xué)中，一方面可以利用高考真題，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)信息、數(shù)據(jù)信息、圖表信息等信息提取過程的研究分析，在建構(gòu)知識(shí)體系的同時(shí)，排除對(duì)陌生信息的心理恐懼，并指導(dǎo)學(xué)生如何排除干擾信息、減少信息損失，提高信息素養(yǎng)；另一方面，創(chuàng)造更多真實(shí)的化學(xué)情境，鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)眼、動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)嘴、觀察發(fā)生的現(xiàn)象，思考發(fā)生的機(jī)理，表達(dá)發(fā)生的過程，使教學(xué)信息更貼近生活、更貼近生產(chǎn)。只有在學(xué)生高度參與下學(xué)習(xí)，知識(shí)才能被掌握，只有學(xué)生主動(dòng)接受的信息、理解信息，信息素養(yǎng)才會(huì)得到升華。

［1］中華人民共和國(guó)教育部．普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) （實(shí)驗(yàn)）［M］．北京：人民教育出社，2003

［2］江蘇省教育考試院．2014 江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平測(cè)試（選修科目）［M］．南京：江蘇教育出版社，2013：28

［3］王祖浩．普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)2 （必修）［M］．南京：江蘇教育出版社，2007

［4］劉知新．化學(xué)教學(xué)論（第四版）［M］．北京：高等教育出版社，2009：201