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摘 要:信息题是一种能够很好地考查学生综合能力的题型,因此在高考试题中起到了举足轻重的作用。我们的教学应以培养学生的信息素养为内在的价值追求。培养学生的信息素养不是简单的信息方面技能的培养,而是和读、写、算一样的一种获得信息、分类概括信息、分析加工信息的能力的培养,应和学科教学结合起来。作为一线的化学教师应把信息素养真正融入到日常的教学中,使我们的学生在信息社会中能获取信息,加工和处理信息,应用和开发信息,具有适应社会的心理结构,学习能力,创新能力,批判思维能力。
关键词: 化学信息素养;解题能力;信息获取;加工与应用
2013年浙江省普通高考考试说明(理科综合化学部分)考试目标与要求全面检测考生的化学科学素养----而信息素养是科学素养的最主要部分,主要包括:
1.接受、吸收、整合化学信息的能力
(1)能够对中学化学基础知识融会贯通,有正确复述、再现、辨认的能力。
(2)能够通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形、图表的观察,以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察,获取有关的感性知识和印象,并进行初步加工、吸收、有序存储。
(3)从试题提供的新信息中,准确提取实质性内容,并能与已有知识块整合,重组为新知识块。
2.分析和解决(解答)化学问题的能力
(1)将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题。
(2)将分析解决问题的过程和成果,用正确的化学术语及文字、表格、图形、模型等表达,并做出解释。
一、加强学生化学信息素养的重要性:
1.提高学生适应社会发展的需要
现代科学技术革命,使人类社会的一切领域正在飞速地改变着面貌,二十一设世纪将是一个更高速发展和变化的新世纪,是一个开放式的信息时代。我们每天都通过媒介接受科技方面的新名词、新信息。诸如“纳米”、“克隆”、“干细胞”、“转基因”“苏丹红”“非典”“H7N9禽流感”“雾霾天气”等等,在现实生活中,人们面临食品污染、日用品污染、水污染,空气污染等污染问题。因此了解这些信息越来越成为一个现代人基本素养中不可缺少的重要组成部分。
2.提高学生高考应试能力的需要
化学信息题是以一定的信息为基础,以考查学生对中学阶段学习的基础化学知识的理解能力、应用能力和学生对新信息的接受能力与利用新信息结合已学过的化学知识解决问题的能力为目的的一种题型,通常以选择题、填空题的形式呈现。这类题目的特点是问题叙述呈原始态,题目没有过多的提炼,多种信息(包括干扰信息)并存,以生活,生产,科技,能源及科研中的实验问题,生产工艺流程为载体。这类题目往往阅读量大,内容新颖,涉及的知识或方法在课本中没有明确的落脚点,文字,图像,图表,数据较多。如2011年2012年浙江高考中的第7题均考察了“有机化学基础”而26,27,28,29题均出现了大量信息,图像,数据表格,使解题难度明显增大。
3.提高学生化学解题能力的需要
信息题这种试题的特点是题型新颖,材料陌生,构思别致,思维量大。能有效地考查考生的自学能力和思维能力,分析问题能力和解决化学问题能力。具有很好的选拔功能,这是高考题型改革的发展趋势。解题时一是会利用外显信息正确模仿迁移;二是排除干扰信息,进行合理筛选有效信息迁移;三是挖掘潜在信息,注重联想类比迁移。
二、如何提高学生的化学信息素养
1.关注STSE,体现化学信息的前瞻性
在高三的复习中,我们要精选习题。习题在设计上要有利于学生掌握学科的核心知识,有利于提高学生的信息素养。有的习题的设计上应联系生活、社会、科学技术、化工生产。以习题为载体,培养学生关心科学的社会效果,关心当代社会面临的重大问题,关心如何保护人类的生存环境等。通过习题的讲练,培养学生有效地解决日常生活中所遇到的与化学相关的问题,知道如何获取信息,并且在需要时能进行科学的决策。在教学中,注意引导学生自觉地关心自然、社会、科技以及生产、生活中的化学问题,了解化学学科研究的最新成果。
2.分析历年真题,培养信息筛选的能力
学生遇到这类信息题很陌生。有些教师遇到这些题讲解时,认为题目太长,浪费时间,不分析不处理直接讲答案,把答案归结到所学知识点的一二三;还有些教师则喜欢“抑扬顿挫”读题,表面是为了帮助学生理解,实际上把题目的重点信息全“泄露”给了学生,剥夺了学生捕捉信息的权利和机会。事实上,这类题恰恰是培养学生筛选信息的能力的好机会。这类题首先考察的是现实世界中面对纷繁的信息如何去抓住自己所需的信息和分析信息的能力分析解决真实化学问题的能力。这类题目适当多给学生时间让学生独立阅读,独立获取和理解信息,让学生自己谈从题目中获取了什么文字信息,从图表中获取了什么文自信息,数据上的变化规律是什么,让学生从这些方面去抓取信息,分析概括信息,筛除干扰信息,确定解决问题需要什么样的信息,从而找到所需信息,结合自己已有的知识和能力进行信息重组,迁移,从而达到创新的利用信息的能力层次。高考中的26题无机推断题,27题化学反应原理题,28题实验题,29题有机推断题。
如(浙江省2010年25题). 汽车安全气囊是行车安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。请回答下列问题: (1)甲的化学式为———— ,丙的电子式为————。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为————————。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为————————————,安全气囊中红棕色粉末的作用是————。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是————。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物)————————。
本题是一道无机推断综合题,试题的关键词是:通电点火,粉末可分解释放大量氮气;该粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素;水溶性试验固体粉末部分溶解,可溶部分为化合物甲,不溶物红棕色固体,可溶于盐酸。取13.0g甲加热完全分解,生成N2和单质乙,生成的N2为6.72L(标况),单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质;化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。由此,我们可以推断:
①粉末是由可溶性的化合物甲和一种红棕色固体不溶物两种物质混合而成。
②根据题意,红棕色固体不溶物是Fe2O3(这是解题的突破口)。
③Fe2O3由Fe 和O 两种元素组成,化合物甲就可能为Na 和N 两种元素组成。
④计算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则Na的物质的量为:(13-8.4)/23=0.2mol,N与Na的物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为Na3N(叠氮化钠),叠氮化钠(NaN3)分解产生氮气和固态金属钠,。
⑤在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O(化合物丙)和Fe ,6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe ; 若化合物丙在空气中转化为碳酸氢盐则反应为:Na2O+2CO2+H2O = 2NaHCO3
3.挖掘潜在信息,培养信息迁移应用的能力
高三是学生能力提高最大的阶段。在新课标形势下,高考试题从能力立意向三维目标的转化,就要求考生应通过自己读书、质疑、探究、思考来获得知识,解决问题,逐渐形成自学的能力和思维能力,不断的提高化学学科的科学素养。所以在习题的设计及选择上,应以主干知识为载体,注重学生接受、吸收、整合化学信息能力的培养;通过习题的训练,能提高分析问题、解决化学问题实验探究能力。同时,老师在分析试题时不能仅仅停留在该题的知识点和本题的解法上,不能仅仅就题论题,应该站在更高的角度来审视试题,拓展知识点的广度和深度,拓展知识点间的联系,进行归类整理、迁移,达到举一反三作用.
例如: 我在分析有关实验洗涤问题时进行了讲后总结。
(2010浙江·28) (2)方案2的实验步骤为: a.向溶液C中加入适量————,b.————, c. 洗涤,d. 干燥
②下列选项中,最适合作为步骤c的洗涤液是————。
A. 乙醇 B. 蒸馏水 C. 乙醇和水的混合液 D. 饱和硫酸钠溶液
(2011浙江·28) (3)抽滤所用的滤纸应略______(填“大于”或“小于”)布氏漏斗内径,将全部小孔盖住。烧杯中的二苯基乙二酮晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗,下列液体最合适的是————。
A.无水乙醇 B.饱和NaCl溶液 C.70%乙醇水溶液 D.滤液
洗涤液选择归类整理、迁移。
(1)水洗:适用范围—产物不溶于水;(阿司匹林、对氨基苯磺酸的合成——冷水洗涤晶体;制取硫酸亚铁溶液—趁热过虑、热水洗涤;)
(2)过滤液洗:适用范围—过滤时冲洗烧杯内残留晶体;(阿司匹林的合成——减压过滤,用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体被收集到布氏漏斗中)
(3)酒精洗:适用范围—产物溶于水;(摩尔盐、硫酸锌晶体的制备)
例如: 我在分析有关实验干燥问题时进行了讲后总结。
(2010浙江·28) ③步骤d不宜采用加热干燥的方法,可能的原因是————。
固体产品干燥方法归类整理、迁移。
(1)凉干:对氨基苯磺酸晶体;
(2) 烘干:适用范围—加热难分解的物质;
(镀锌铁皮的测定—铁皮酸洗、水洗后放在
石棉网上用酒精灯小火烘干、冷却称量)
(3) 滤纸吸干:硫酸亚铁铵晶体;
(4)冻干;
(5)干燥器干燥(选择干燥剂):一般固体干燥。(阿司匹林合成—反应物、产物干燥)。
三、要培养学生的信息素养,提高教师的信息素养是当务之急
化学教师要熟练掌握操作各种媒体,包括文本,图片,动画,视频和声音的一般知识。
化学教师要知道并会使用常见的中学化学教学软件及其用途。例如,用于分子式,化学方程式,电子云等化学术语的化学金牌,Chemwindow等软件,制作有机分子和化学仪器图的Chemitray, Chemskech等软件,可模拟一些化学实验进行的CHEMLAB,金华科仿真化学实验室等软件,常用的化学计算和制图的Chemexcel,Origin,Chemical,DesignLaboratory等软件,可查询化学信息的化学品电子手册,元素屋,Chemical Name Laboratory等化学电子词典。化学教师要会利用化学信息创设表现化学学习主题的学习情境的能力,例如利用化学实验,化学问题,小故事,科学史实,新闻报道,实物,图片,模型和影像资料等创设学习情景;化学教师要有获取,筛选,评价,管理和加工化学信息资源的能力,能使用信息工具获取和化学教学有关的信息资源,对所获取的信息资源进行筛选,然后将信息资源分类存储或对信息资源进行加工使之能直接用于化学教学或学习过程。
参考文献:
[1] 周青霞: 谈在化学教学中如何培养学生的信息素养,中学化学教学参考,2010.6.
[2] 2013年浙江省普通高考考试说明(理科)
关键词: 化学信息素养;解题能力;信息获取;加工与应用
2013年浙江省普通高考考试说明(理科综合化学部分)考试目标与要求全面检测考生的化学科学素养----而信息素养是科学素养的最主要部分,主要包括:
1.接受、吸收、整合化学信息的能力
(1)能够对中学化学基础知识融会贯通,有正确复述、再现、辨认的能力。
(2)能够通过对实际事物、实验现象、实物、模型、图形、图表的观察,以及对自然界、社会、生产、生活中的化学现象的观察,获取有关的感性知识和印象,并进行初步加工、吸收、有序存储。
(3)从试题提供的新信息中,准确提取实质性内容,并能与已有知识块整合,重组为新知识块。
2.分析和解决(解答)化学问题的能力
(1)将实际问题分解,通过运用相关知识,采用分析、综合的方法,解决简单化学问题。
(2)将分析解决问题的过程和成果,用正确的化学术语及文字、表格、图形、模型等表达,并做出解释。
一、加强学生化学信息素养的重要性:
1.提高学生适应社会发展的需要
现代科学技术革命,使人类社会的一切领域正在飞速地改变着面貌,二十一设世纪将是一个更高速发展和变化的新世纪,是一个开放式的信息时代。我们每天都通过媒介接受科技方面的新名词、新信息。诸如“纳米”、“克隆”、“干细胞”、“转基因”“苏丹红”“非典”“H7N9禽流感”“雾霾天气”等等,在现实生活中,人们面临食品污染、日用品污染、水污染,空气污染等污染问题。因此了解这些信息越来越成为一个现代人基本素养中不可缺少的重要组成部分。
2.提高学生高考应试能力的需要
化学信息题是以一定的信息为基础,以考查学生对中学阶段学习的基础化学知识的理解能力、应用能力和学生对新信息的接受能力与利用新信息结合已学过的化学知识解决问题的能力为目的的一种题型,通常以选择题、填空题的形式呈现。这类题目的特点是问题叙述呈原始态,题目没有过多的提炼,多种信息(包括干扰信息)并存,以生活,生产,科技,能源及科研中的实验问题,生产工艺流程为载体。这类题目往往阅读量大,内容新颖,涉及的知识或方法在课本中没有明确的落脚点,文字,图像,图表,数据较多。如2011年2012年浙江高考中的第7题均考察了“有机化学基础”而26,27,28,29题均出现了大量信息,图像,数据表格,使解题难度明显增大。
3.提高学生化学解题能力的需要
信息题这种试题的特点是题型新颖,材料陌生,构思别致,思维量大。能有效地考查考生的自学能力和思维能力,分析问题能力和解决化学问题能力。具有很好的选拔功能,这是高考题型改革的发展趋势。解题时一是会利用外显信息正确模仿迁移;二是排除干扰信息,进行合理筛选有效信息迁移;三是挖掘潜在信息,注重联想类比迁移。
二、如何提高学生的化学信息素养
1.关注STSE,体现化学信息的前瞻性
在高三的复习中,我们要精选习题。习题在设计上要有利于学生掌握学科的核心知识,有利于提高学生的信息素养。有的习题的设计上应联系生活、社会、科学技术、化工生产。以习题为载体,培养学生关心科学的社会效果,关心当代社会面临的重大问题,关心如何保护人类的生存环境等。通过习题的讲练,培养学生有效地解决日常生活中所遇到的与化学相关的问题,知道如何获取信息,并且在需要时能进行科学的决策。在教学中,注意引导学生自觉地关心自然、社会、科技以及生产、生活中的化学问题,了解化学学科研究的最新成果。
2.分析历年真题,培养信息筛选的能力
学生遇到这类信息题很陌生。有些教师遇到这些题讲解时,认为题目太长,浪费时间,不分析不处理直接讲答案,把答案归结到所学知识点的一二三;还有些教师则喜欢“抑扬顿挫”读题,表面是为了帮助学生理解,实际上把题目的重点信息全“泄露”给了学生,剥夺了学生捕捉信息的权利和机会。事实上,这类题恰恰是培养学生筛选信息的能力的好机会。这类题首先考察的是现实世界中面对纷繁的信息如何去抓住自己所需的信息和分析信息的能力分析解决真实化学问题的能力。这类题目适当多给学生时间让学生独立阅读,独立获取和理解信息,让学生自己谈从题目中获取了什么文字信息,从图表中获取了什么文自信息,数据上的变化规律是什么,让学生从这些方面去抓取信息,分析概括信息,筛除干扰信息,确定解决问题需要什么样的信息,从而找到所需信息,结合自己已有的知识和能力进行信息重组,迁移,从而达到创新的利用信息的能力层次。高考中的26题无机推断题,27题化学反应原理题,28题实验题,29题有机推断题。
如(浙江省2010年25题). 汽车安全气囊是行车安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。请回答下列问题: (1)甲的化学式为———— ,丙的电子式为————。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为————————。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为————————————,安全气囊中红棕色粉末的作用是————。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是————。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物)————————。
本题是一道无机推断综合题,试题的关键词是:通电点火,粉末可分解释放大量氮气;该粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素;水溶性试验固体粉末部分溶解,可溶部分为化合物甲,不溶物红棕色固体,可溶于盐酸。取13.0g甲加热完全分解,生成N2和单质乙,生成的N2为6.72L(标况),单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质;化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。由此,我们可以推断:
①粉末是由可溶性的化合物甲和一种红棕色固体不溶物两种物质混合而成。
②根据题意,红棕色固体不溶物是Fe2O3(这是解题的突破口)。
③Fe2O3由Fe 和O 两种元素组成,化合物甲就可能为Na 和N 两种元素组成。
④计算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则Na的物质的量为:(13-8.4)/23=0.2mol,N与Na的物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为Na3N(叠氮化钠),叠氮化钠(NaN3)分解产生氮气和固态金属钠,。
⑤在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O(化合物丙)和Fe ,6Na+Fe2O3=3Na2O+2Fe ; 若化合物丙在空气中转化为碳酸氢盐则反应为:Na2O+2CO2+H2O = 2NaHCO3
3.挖掘潜在信息,培养信息迁移应用的能力
高三是学生能力提高最大的阶段。在新课标形势下,高考试题从能力立意向三维目标的转化,就要求考生应通过自己读书、质疑、探究、思考来获得知识,解决问题,逐渐形成自学的能力和思维能力,不断的提高化学学科的科学素养。所以在习题的设计及选择上,应以主干知识为载体,注重学生接受、吸收、整合化学信息能力的培养;通过习题的训练,能提高分析问题、解决化学问题实验探究能力。同时,老师在分析试题时不能仅仅停留在该题的知识点和本题的解法上,不能仅仅就题论题,应该站在更高的角度来审视试题,拓展知识点的广度和深度,拓展知识点间的联系,进行归类整理、迁移,达到举一反三作用.
例如: 我在分析有关实验洗涤问题时进行了讲后总结。
(2010浙江·28) (2)方案2的实验步骤为: a.向溶液C中加入适量————,b.————, c. 洗涤,d. 干燥
②下列选项中,最适合作为步骤c的洗涤液是————。
A. 乙醇 B. 蒸馏水 C. 乙醇和水的混合液 D. 饱和硫酸钠溶液
(2011浙江·28) (3)抽滤所用的滤纸应略______(填“大于”或“小于”)布氏漏斗内径,将全部小孔盖住。烧杯中的二苯基乙二酮晶体转入布氏漏斗时,杯壁上往往还粘有少量晶体,需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗,下列液体最合适的是————。
A.无水乙醇 B.饱和NaCl溶液 C.70%乙醇水溶液 D.滤液
洗涤液选择归类整理、迁移。
(1)水洗:适用范围—产物不溶于水;(阿司匹林、对氨基苯磺酸的合成——冷水洗涤晶体;制取硫酸亚铁溶液—趁热过虑、热水洗涤;)
(2)过滤液洗:适用范围—过滤时冲洗烧杯内残留晶体;(阿司匹林的合成——减压过滤,用滤液淋洗锥形瓶,直至所有晶体被收集到布氏漏斗中)
(3)酒精洗:适用范围—产物溶于水;(摩尔盐、硫酸锌晶体的制备)
例如: 我在分析有关实验干燥问题时进行了讲后总结。
(2010浙江·28) ③步骤d不宜采用加热干燥的方法,可能的原因是————。
固体产品干燥方法归类整理、迁移。
(1)凉干:对氨基苯磺酸晶体;
(2) 烘干:适用范围—加热难分解的物质;
(镀锌铁皮的测定—铁皮酸洗、水洗后放在
石棉网上用酒精灯小火烘干、冷却称量)
(3) 滤纸吸干:硫酸亚铁铵晶体;
(4)冻干;
(5)干燥器干燥(选择干燥剂):一般固体干燥。(阿司匹林合成—反应物、产物干燥)。
三、要培养学生的信息素养,提高教师的信息素养是当务之急
化学教师要熟练掌握操作各种媒体,包括文本,图片,动画,视频和声音的一般知识。
化学教师要知道并会使用常见的中学化学教学软件及其用途。例如,用于分子式,化学方程式,电子云等化学术语的化学金牌,Chemwindow等软件,制作有机分子和化学仪器图的Chemitray, Chemskech等软件,可模拟一些化学实验进行的CHEMLAB,金华科仿真化学实验室等软件,常用的化学计算和制图的Chemexcel,Origin,Chemical,DesignLaboratory等软件,可查询化学信息的化学品电子手册,元素屋,Chemical Name Laboratory等化学电子词典。化学教师要会利用化学信息创设表现化学学习主题的学习情境的能力,例如利用化学实验,化学问题,小故事,科学史实,新闻报道,实物,图片,模型和影像资料等创设学习情景;化学教师要有获取,筛选,评价,管理和加工化学信息资源的能力,能使用信息工具获取和化学教学有关的信息资源,对所获取的信息资源进行筛选,然后将信息资源分类存储或对信息资源进行加工使之能直接用于化学教学或学习过程。
参考文献:
[1] 周青霞: 谈在化学教学中如何培养学生的信息素养,中学化学教学参考,2010.6.
[2] 2013年浙江省普通高考考试说明(理科)