培養(yǎng)信息素養(yǎng) 融通關(guān)鍵能力

山東 常 明 李 霜

人類已經(jīng)進(jìn)入信息社會，生活在海量信息的大數(shù)據(jù)時代，特別是面對高考題中的大量信息，需要考生有大數(shù)據(jù)思維和良好的信息素養(yǎng)，信息素養(yǎng)包括信息意識、信息知識和信息能力等。面對高考，培養(yǎng)信息意識，學(xué)習(xí)信息知識，提升信息能力，形成信息素養(yǎng)，在復(fù)習(xí)和訓(xùn)練中總結(jié)提高，就能成功避免陌生情景造成的干擾，準(zhǔn)確抓住題目的主要環(huán)節(jié)，融通關(guān)鍵能力，在高考中取得理想分?jǐn)?shù)。

一、分析數(shù)據(jù)意義，探尋信息意識

高考評價體系中的關(guān)鍵能力包括知識獲取能力、思維認(rèn)知能力等，新高考的試題中會有大量的陌生信息，來考查學(xué)生的信息意識。信息的傳遞主要依靠數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)方式有圖象、信號、文字、數(shù)字等，比如文字是記載人類歷史和知識的最重要的載體，也是數(shù)據(jù)傳遞消息的重要工具。培養(yǎng)信息意識，提升接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力，使考生在應(yīng)試時能充分歸納整合信息，理解并發(fā)現(xiàn)文字背后的意義，獲得陌生信息，也可以增強(qiáng)考生的思考力，形成解題思路并有效快速準(zhǔn)確地解決問題。

( )

A.反應(yīng)①②③④均在正極發(fā)生

B.單位時間內(nèi)，三氯乙烯脫去amol Cl時ne=amol

D.增大單位體積水體中小微粒ZVI的投入量，可使nt增大

【答案】B

【分析】題目中大量的文字、圖形等信息，蘊(yùn)含著氧化還原反應(yīng)、電化學(xué)等化學(xué)知識。氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念以及化學(xué)用語等是高考“四層”考查的必備知識，2020年新高考考查的趨勢將會有所上升，考查方式逐漸向以文字圖形等信息為載體，結(jié)合電化學(xué)等知識考查思維抽象能力轉(zhuǎn)變。啟動信息意識，整合文字信息，發(fā)現(xiàn)題干中的有效信息有“利用小粒徑零價鐵(ZVI)的電化學(xué)腐蝕處理三氯乙烯，定義單位時間內(nèi)ZVI釋放電子的物質(zhì)的量為nt，其中用于有效腐蝕的電子的物質(zhì)的量ne”等內(nèi)容，圖形中微粒之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系的文字信號的相關(guān)描述等內(nèi)容。

【解析】

B.反應(yīng)①C2HCl3生成C2H4脫去3 mol Cl，碳元素化合價由+1價變成-2價，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6 mol e-，所以單位時間內(nèi)三氯乙烯脫去amol Cl時ne=2amol，選項(xiàng)B錯誤；

D.據(jù)題目中的文字中的知識可推知：單位時間內(nèi)ZVI釋放電子的物質(zhì)的量為nt與ZVI的投入量成正比，增大單位體積水體中小微粒ZVI的投入量，可使nt增大，選項(xiàng)D正確。

理解辨析能力屬于知識獲取能力群，既包括對已學(xué)知識的掌握和應(yīng)用，又包括獲取陌生的知識和信息。養(yǎng)成信息意識，形成好的信息素養(yǎng)，可以跳出題海，融通和提升關(guān)鍵能力。

二、感受信息認(rèn)知，貫通信息知識

知識是人們通過復(fù)雜的智力活動而形成的對自然、人和社會的認(rèn)知。高考題信息帶來了大量的新信息，但題干中的信息的是散亂的被孤立，是沒有用的，賦予信息意義，整理信息為知識，才能體現(xiàn)信息的價值。熟悉和陌生的圖表都是信息知識，都是解題的重要證據(jù)，要精心分析理順，把無序信息組織為有序信息，分解和辨析信息背景后面的本質(zhì)內(nèi)在聯(lián)系，對信息存在的價值進(jìn)行有意義的挖掘和應(yīng)用，做到有效的整合信息和學(xué)科相關(guān)知識，形成“四層”中的核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)高考考查目標(biāo)。

【例2】(2019·北京卷·12)實(shí)驗(yàn)測得0.5 mol·L-1CH3COONa溶液、0.5 mol·L-1CuSO4溶液以及H2O的pH隨溫度變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是

( )

A.隨溫度升高，純水中c(H+)>c(OH-)

B.隨溫度升高，CH3COONa溶液的c(OH-)減小

C.隨溫度升高，CuSO4溶液的pH變化是Kw改變與水解平衡移動共同作用的結(jié)果

D.隨溫度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因?yàn)镃H3COO-、Cu2+水解平衡移動方向不同

【答案】C

【分析】題干中給出許多熟悉的化學(xué)知識，仔細(xì)閱讀能感知到其背后提示的信息：化學(xué)平衡常數(shù)是只隨溫度變化的函數(shù)，水的電離平衡和鹽類水解平衡在自然界中廣泛存在并起著重要作用，前者是后者的本源；能夠水解的鹽類進(jìn)入水中，會影響水的電離平衡。溫度是影響水的電離和鹽類水解平衡的重要因素，水的電離為吸熱過程，升高溫度，促進(jìn)水的電離；鹽類水解也為吸熱過程，升高溫度促進(jìn)鹽類水解。聯(lián)系化學(xué)知識和題目給出的圖表、數(shù)據(jù)、曲線中遞減的變化趨勢等信息，融會貫通。

【解析】

A.升高溫度，水的電離平衡向著電離方向移動，水中c(H+)·c(OH-)=Kw增大，c(H+)增大，故pH減小，但c(H+)=c(OH-)，A選項(xiàng)錯誤；

D.鹽類水解為吸熱過程，升高溫度促進(jìn)鹽類水解，D選項(xiàng)錯誤。

歸納與論證能力屬于思維認(rèn)知能力群，是個別現(xiàn)象到一般規(guī)律的歸納。在解題過程中，養(yǎng)成根據(jù)信息識別有效證據(jù)、科學(xué)推理論據(jù)、處理轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)和歸納總結(jié)規(guī)律的思維習(xí)慣，面對新信息的題可游刃有余。

三、變革信息思維，創(chuàng)新信息能力

大數(shù)據(jù)具有多維性和完備性，對信號、文字等數(shù)據(jù)信息的處理方式，要打破傳統(tǒng)的思維方式，建立新的模型認(rèn)知：用相關(guān)關(guān)系取代因果關(guān)系，建立相關(guān)性思維，用相關(guān)性思維解決陌生新問題，找尋正確答案。簡單說就是在問題面前知道“是什么”，能夠找到解決問題的方法就足夠了，沒有必要知道“為什么”。所以檢索能力，即查找并獲取所需信息能力成為了關(guān)鍵能力，思維方式的變革，是大數(shù)據(jù)思維的核心之一。

【例3】(山東省2020年學(xué)業(yè)水平等級考試模擬卷·15)熱催化合成氨面臨的兩難問題是：釆用高溫增大反應(yīng)速率的同時會因平衡限制導(dǎo)致NH3產(chǎn)率降低。我國科研人員研制了Ti·H·Fe雙溫區(qū)催化劑(Ti-H區(qū)域和Fe區(qū)域的溫度差可超過100°C)。Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化合成氨的反應(yīng)歷程如圖所示，其中吸附在催化劑表面上的物種用*標(biāo)注。下列說法正確的是

( )

A.①為氮氮三鍵的斷裂過程

B.①②③在高溫區(qū)發(fā)生，④⑤在低溫區(qū)發(fā)生

C.④為N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域的傳遞過程

D.使用Ti-H-Fe雙溫區(qū)催化劑使合成氨反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)槲鼰岱磻?yīng)

【答案】BC

【分析】Ti·H·Fe雙溫區(qū)催化劑法合成氨，反應(yīng)過程復(fù)雜，從題干給出的文字與圖象信息來看，具體原理也不是很清晰。信息思維方式下的信息處理是不需要知道“為什么”，關(guān)注坐標(biāo)系橫軸的反應(yīng)歷程中物質(zhì)種類的變化與縱軸能量的變化關(guān)系，這是關(guān)鍵，即找尋到“是什么”，這就是這類題目的最優(yōu)解題思路。

【解析】

A.①過程為Ti-H-Fe+N2生成Ti-H-Fe+*N2氮氮三鍵未曾斷裂，A選項(xiàng)錯誤；

B.經(jīng)過①②③歷程Ti-H-Fe+N2生成Ti-H-Fe-*N，N2分子變?yōu)镹原子，是N2分子分解過程，存在氮氮三鍵的斷裂，需要消耗能量，因此在高溫區(qū)發(fā)生，④⑤歷程Ti-H-Fe-*N生成Ti-H-*N-Fe和Ti-NHy(y=1，2，3)-Fe，說明N、H原子結(jié)合生成N-H鍵，形成化學(xué)鍵需要釋放能量，所以在低溫區(qū)發(fā)生。B選項(xiàng)正確；

C.④過程實(shí)現(xiàn)Ti-H-Fe-*N向Ti-H-*N-Fe轉(zhuǎn)化，該過程為N原子由與Fe原子結(jié)合變?yōu)榕cTi-H原子結(jié)合，是N原子由Fe區(qū)域向Ti-H區(qū)域的傳遞過程，C選項(xiàng)正確；

D.合成氨是放熱反應(yīng)，不會因?yàn)槭褂么呋瘎┒淖儯珼選項(xiàng)錯誤。

能夠快速找到關(guān)鍵信息解決問題的人就是勝利者，這也是“四翼”中應(yīng)用性和創(chuàng)新性的考查要求。是否能夠及時發(fā)現(xiàn)和使用有用的信息，成為決定未來成敗與否的關(guān)鍵因素。

四、探索信息能力，升華信息素養(yǎng)

陌生的材料中會有許多信息，具有科學(xué)處理信息的信息能力是走向成功的捷徑。在即將到來的高考中，信息能力強(qiáng)弱是決定分?jǐn)?shù)高低的關(guān)鍵要素。信息能力，包括信息的理解、發(fā)現(xiàn)、檢索(查找并獲取所需信息)、獲取、組織(把無序信息組織為有序信息)、分析(分解和辨析信息背景后本質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系)、評價(甄別信息真假，判斷信息能否利用)。其中發(fā)現(xiàn)、檢索、組織、分析、評價能力是核心能力，是“四翼”中重點(diǎn)考查的創(chuàng)新性能力，更是“四層”中的關(guān)鍵能力。

【例4】(2019·江蘇卷·15)在恒壓、NO和O2的起始濃度一定的條件下，催化反應(yīng)相同時間，測得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率如圖中實(shí)線所示(圖中虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化)。下列說法正確的是

( )

B.圖中X點(diǎn)所示條件下，延長反應(yīng)時間能提高NO轉(zhuǎn)化率

C.圖中Y點(diǎn)所示條件下，增加O2的濃度不能提高NO轉(zhuǎn)化率

D.380℃下，c起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1，NO平衡轉(zhuǎn)化率為50%，則平衡常數(shù)K>2 000

【答案】BD

【分析】借助信息能力，對題目給出的信息進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、檢索、組織、分析、評價等，得出以下重要信息：隨反應(yīng)進(jìn)行，整個體系中有兩個不變量，為壓強(qiáng)和反應(yīng)時間；有兩個因變量為反應(yīng)物濃度和NO轉(zhuǎn)化率%；有兩個對比變量，圖中實(shí)線表示測得不同溫度下NO轉(zhuǎn)化為NO2的轉(zhuǎn)化率和虛線表示相同條件下NO的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化。

【解析】

B.評價X點(diǎn)在圖中實(shí)線上，判斷出NO%轉(zhuǎn)化率低于同溫度下NO的平衡轉(zhuǎn)化率(虛線)，說明在該時間段內(nèi)，反應(yīng)未達(dá)平衡，所以所示條件下，延長反應(yīng)時間能提高NO轉(zhuǎn)化率，B選項(xiàng)正確；

C.圖中Y點(diǎn)所示條件下，實(shí)現(xiàn)虛線重合，反應(yīng)已達(dá)平衡，根據(jù)勒夏特列原理，增加一種反應(yīng)物O2的濃度，能提高另一種反應(yīng)物NO轉(zhuǎn)化率，C選項(xiàng)錯誤；

信息可以消除不確定性的東西，把信息能力融入到化學(xué)觀念、思維方法、實(shí)踐探究、態(tài)度責(zé)任等學(xué)科素養(yǎng)之中，在練習(xí)中升華為信息素養(yǎng)，陌生情景題目將會由不確定性變?yōu)榫珳?zhǔn)確定，高考就能夠贏在當(dāng)下。

高考評價體系的基本內(nèi)涵是“一核四層四翼”，倡導(dǎo)價值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基。教學(xué)中要研究教材提供的素材、試題的情景等信息，要通過真實(shí)的文獻(xiàn)資料和豐富的鮮活數(shù)據(jù)做支撐，做到提升關(guān)鍵能力。

培養(yǎng)信息意識能更好地鞏固學(xué)科主干知識，體現(xiàn)了基礎(chǔ)性；學(xué)習(xí)信息知識可加強(qiáng)知識的融會貫通，體現(xiàn)了綜合性；掌握信息能力會促進(jìn)知識的學(xué)以致用，體現(xiàn)了應(yīng)用性；形成信息素養(yǎng)將引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新思維，體現(xiàn)了創(chuàng)新性；符合“四翼”考查要求。

通過對文字、數(shù)據(jù)、圖表等信息載體的探究，建立發(fā)現(xiàn)、檢索、組織、分析、評價等認(rèn)知模型，依托信息素養(yǎng)，實(shí)施證據(jù)推理的思維方法，達(dá)成核心價值、學(xué)科素養(yǎng)、關(guān)鍵能力、必備知識“四層”教育目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)立德樹人、服務(wù)選才、引導(dǎo)教學(xué)的核心功能。