从江苏高考试题看信息能力的培养

徐光静

（江苏省赣榆高级中学 江苏 赣榆 222100）

《普通高中化学课程标准（实验）》对信息能力的要求：“在化学学习中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工［1］”。江苏省考试说明对信息能力的要求：“能通过自然界、生产、生活中和科学实验中的化学现象，以及相关模型、数据和图形的观察，获取有关的感性认识和印象，并运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用［2］。”2014年江苏省化学高考试题在注重考查化学的基本知识、基本技能的同时，突出考查了学生在获取、理解和应用化学信息的能力，落实了“题在课外、点在课内”的能力立意要求，明示了新课程标准“注重基础，彰显能力”的理念。本文结合该试题分析其信息呈现的方式和特点、信息解读的思路和方法，并对教学中信息能力的培养进行探讨。

一、信息呈现的方式和特点

试题信息，即试卷中的文字资料、符号（化学用语、数据等）、流程图、模型图、实验装置图、表格等，可分为三种类型：

1．文字符号类

文字、符号是化学试题提供信息的最基本方式。不仅包括试题的主干和要解决的问题， 而且还包括对数据、名词、图表等的说明、及必要的答题要求等。如：第18（3）题：①准 确 称 取3．390g 样 品与足量稀盐酸充分反应，生成CO20．560L（已换算成标准状况下）。②另取一定量样品在空气中加热， 样品的固体残留率（固体样品的剩余质量／固体样品的起始质量×100%）随温度的变化如图1 所示（样品在2700C 时已完全失去结晶水，6000C 以上残留固体为金属氧化物的混合物）。根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n（OH－）： n（CO32－）（写出计算过程）。该题中4 个括号中的内容分别就是对数据“5．60L”、名词“固体残留率”、图形（图1）以及答题要求的注解。

图1 样品固体残留率随温度变化

2．工艺（或实验）流程类

以资源的综合利用（或实验）为素材，以流程为呈现方式，试题能更贴近生产、生活和科学研究实际，并能清晰、简洁地呈现整个过程的相关步骤及其反应物的来源和生成物的去向，有利于学生迅速有效地掌握试题的相关信息。本试卷中流程有四个： 16 题 （图2）、17 题（图3）、19 题（图5），20 题（图6）。

图2 以粉煤灰为原料制备碱式硫酸铝［Al2（SO4）x（OH）6－2x］溶液，并用于烟气脱硫流程

图3 合成非诺洛芬流程

3．图表类

用图形、表格并结合一定的文字、数据等作为背景，让学生结合所学的知识辩证地分析概括其中的现象、问题。试卷中的图表统计结果如下：

表1 2014年江苏高考化学试题信息呈现方式情况统计

图表中蕴含着丰富的答题题材，考生可以通过分析图表信息，形成答案，这不仅能很好考查学生的信息素养、学科潜能，而且能引导高中化学教学朝向能力立意的方向发展，又能避免平时通过死记硬背与简单的“以本为本”就可以得高分的可能性。

二、解读信息的思路和方法

解读信息包括对信息的获取、理解和应用。获取信息就是要仔细审题，捕捉信息，特别是关键信息，为问题解决找到突破口；理解信息即对信息进行分析评价，具体来说就是从大量信息中进行简约、筛选，从中提取有价值的信息，并通过概括、整理、提炼、创造出新知识和新方法；利用信息即有目的地将信息用于解决实际问题，要充分发挥联想，广泛建立联系，由此及彼、由表及里，或类推、或拓展，完成问题的探究和知识上的迁移。其模式可概括如图4：

图4 解读信息模式

1．从文字背景材料中解读信息

高考试题所提供的文字背景材料都是经过仔细筛选的。解题时一定要对背景材料进行认真的研读，在最短的时间内提取出关键词句，这将直接影响考生解题的思路和速度。为此，一要把握考查角度，明确信息所涵盖的知识和原理所属；二要把握考查的实际问题，明确信息与实际问题联结和迁移的方向；三要把握设问的思维点， 明确解题到底要从哪几个方面分析？是现象、原因还是意义、方法、措施等？解答要分为哪几个层次等。要通过研读设问拎出全部的思维点，还应站在命题人立场去审设问，准确把握命题人的设问立足点和命题意图。

例如：16 题第（2）小题（见图2）：加CaCO3调节溶液的pH 至3．6， 其目的是中和溶液中的酸， 并使Al2（SO4）3转化为Al2（SO4）x（OH）6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为 （填化学式）；若溶液的pH 偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是 （用离子方程式表示）。

从题中可获得的直接信息是：加CaCO3调节溶液pH 至3．6 的目的。根据目的， 结合流程可知， 加入CaCO3能与硫酸反应CaSO4，硫酸钙微溶于水（此为隐含信息），此时溶液的酸性很强，加入的应该能完全反应，没有剩余，故滤渣Ⅱ的主要成分应该是CaSO4。紧接着问“若溶液的pH 偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低的原因”则是本题的精华之处，学生需要思考：溶液pH 偏高是什么原因导致的？溶液中铝离子可能发生哪些变化？据流程可知，导致溶液pH 偏高的因素，只有继续加入CaCO3，而溶液中的铝元素的含量降低肯定不是Al3＋生成AlO2－，而应该生成Al（OH）3沉淀而脱离溶液， 因为在含有Al3＋的溶液中存在 “Al3＋＋3H2O⇌Al（OH）3＋3H＋”的水解平衡，CaCO3的加入将与H＋反应，促使水解平衡向右移动，同时生成CO2，再结合CaSO4的微溶，就能写出离子方程式：2Al3＋＋3Ca-

答案的组织要符合试题的背景信息和问题设置要求，紧密结合材料展开分析与综合，并使观点与材料有机地统一。表达要使用学科术语，要具有一定的层次性、逻辑性和完整性，它是考生能力的外在表现。

2．从流程中解读信息

对于工艺（或实验）流程，首先要紧扣信息，理清下列关系：①从原料到产品，需要除去或引入的元素；②加入某种试剂或采取某种方法的目的， 要记住：一切反应或操作都是为了获得产品而服务的，在此过程中，多出产品、快出产品，降低成本、减少污染、增加效益降低成本等，往往是设计设计流程的出发点；③若某一步骤一时不能看懂， 就先看这一步骤的结果，最后结合全流程用已学过的知识来“圆”这个结果。这恰恰是解题精华所在；④最后就是思维要发散、多联想，准确表达问题，有时还需要分解、重组、将信息迁移。

例如第19 题的流程（图5）：

图5 从含碘废液（除H2O 外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘

接受信息：实验目的是从含碘废液（除H2O 外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘（信息）；实验操作步骤是先用Na2SO3溶液还原后，通过操作X 分离除去CCl4，再用Cl2氧化后富集，至于富集后怎么得到I2，本题用了省略号，不需要深入研究。

理解信息： 第一个步骤是用Na2SO3溶液还原，还原谁？ 从含碘废液的成分结合题给信息，只有将I2还原为什么要还原？因为I2易溶解在CCl4中，应该使CCl4中的I2进入水层，以便于分离，而分离到不相溶的两种液体混合物所用的方法肯定是分液， 将分液后得到的水层用Cl2将I－氧化成I2后富集。有了以上的理解，问题自然得到解决。

再如第20（2）题：将H2S 和空气的混合气体通入FeCl3、Fe-Cl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图6 所示。

①在图示的转化中， 化合价不变的元素是______。

②反应中当有1molH2S 转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的物质的量不变，需要消耗O2的物质的量为______。

③在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体， 并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有_______。

分析：看到圆形流程，很多同学感到无从下手。其实， 该流程的操作是将H2S 和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中， 目的是反应后回收S（接受信息）。得到硫的反应是Fe3＋与CuS 反应，而CuS 则是由Cu2＋与H2S 反应得到的， 反应所需要的Fe3＋与Cu2＋是原溶液中有的， 通入空气的目的是将生成Fe2＋氧化为Fe3＋，以便有足够Fe3＋与CuS 反应（理解信息）。在整个过程中发生元素化合价改变的是S（由－2→0）、Fe（由＋3→＋2，再由＋2→＋3），O（由0→－2），若保持Fe3＋不变，由得失电子守恒可知，H2S 中失去的电子数目与O2得到的电子的数目相等， 所以O2的物质的量为0．5mol；从题意可知，欲使生成的硫单质中不含CuS，就必须有足量Fe3＋与其反应，在不补加溶液的条件下，只能是多通入O2，使溶液中的Fe2＋氧化成Fe3＋，就需要提高混合气体中空气的比例（应用信息）。

图6 H2S 和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2 的 混合溶液中反应回收S

3．从图表中解读信息

如何解读图表？ 笔者认为：首先要看懂图表（接受信息），了解其意义、搞清其原理，解决“做什么”的问题；其次是探究图表（理解信息），研究其性质，揭示其内涵，总结其规律，解决“为什么”的问题；最后是利用图表（利用信息），结合化学原理和图形解决“如何做”的问题。

当然，不同的图表所需要关注的重点也不同。如对于模型图，其价值在于“型简意深”，对精度要求不高，着重在“意”字上下功夫，解读时重在“以型通理”，也就是要通过标题了解图形所反映的化学事物的内容后，深入分析其中蕴含的“理”；对于实验装置图，则需要结合一定的化学知识去辨别实验装置图中隐含的秘密，着重从两个方面思考：一是实验装置中仪器的选择、搭配、使用是否合理，二是实验装置中使用的注意事项、各部分仪器的作用及评价；对于表格，必须有控制变量、定一议二的意识等。

坐标曲线图，由于其直观形象，信息量大，在高考中所占的比例越来越大，其特点是：化学提供的信息暗示于“标”（纵、横坐标）、“点”（起点、终点、拐点、交点等）、“线”（变化趋势、线段比例等）之中，对学生读图获取信息能力的要求高， 而且由于多变量的存在，还要求学生会多角度、多层面的思考和探究问题。例如第20（3）题：H2S 在高温下分解生成硫蒸汽和H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图7 所示，H2S 在高温下分解反应的化学方程式为____。

图7 H2S 高温分解

本题的实质是从图中得出硫蒸气的分子式，由图可知，随着体系温度的升高，体积分数减小的是应该是H2S，而逐渐升高的应该是硫蒸气和氢气，哪条线代表的氢气，哪条线代表的硫蒸气？ 由原子守恒可知，若硫蒸气的分子式为单原子分子，则生成气体的体积比应该是1∶1，不符合图形，所以硫蒸气的分子中硫原子个数应该大于1， 那么生成硫蒸气的体积分数应该小于H2的体积分数，所以变化小（下面的线）的应该是硫蒸气的。因为是直线关系，从图中选取一个特殊点1100℃，生成的两种气体的体积比应该是2∶1（10%和20%）， 从原子守恒可知， 每1mol 的H2S 分解可得1mol H2和1 个硫原子， 所以只有硫蒸气的分子式为S2才符合题意。

扎实的知识功底是解读试题信息的基础。从近几年的高考试题看， 答案绝大部分是所学过的基础知识。文化知识基础愈深厚，对信息的感受愈敏锐，对事物的判断则愈准确。

三、教学过程中学生信息能力的培养

1．改变教学理念，培养信息意识

信息意识是指客观存在的信息和信息活动在人们头脑中的能动反映。通俗地讲，就是面对不懂的东西，能积极主动地去寻找答案，并知道到哪里，用什么方法去寻求答案。学生信息意识不强，一是因为学生在化学学习中过于注重教材内容，对教材以外的化学信息需求及主动关注太少；二是对现有的信息缺乏必要的整理与归类，并缺乏信息的交流能力；三是教师课堂上“满堂灌”、课后作业“满天飞”也让学生即使有心、也无时间去主动地感受、捕捉新信息。

因此，培养学生的信息意识，首先要让他们认识到信息是资源，及时有效地利用资源可以使学习中遇到的问题得到全面、深入的解决；其次要更新教育理念，培养和强化教师自己的信息意识，运用一切可以利用的手段，改革传统的教学模式，向学生渗透信息资源， 激发和引导学生认识到利用信息资源的重要性；还要在课堂上客观评价学生收集到的信息，让他们广泛交流信息资料， 对积极查找资料给予评价、肯定和赞扬，使学生更加自信，对收集信息资源、选择和利用信息资源解决学习中的问题更感兴趣。总之，信息意识的培养应该贯穿于化学教育的全过程。

2．充分利用教材，培养学生获取信息能力

学生获取信息能力的高低是他能否应用信息解决生活学习中碰到的问题的关键。教学中发现，学生在获取信息的能力方面存在的问题：不是获取信息不全面，浅尝辄止，一叶障目，就是只见表面，不见实质，不能在特定的情境中排除无效，抓住关键点。可见教学中教会学生解读有效信息已是迫在眉睫。

化学课程标准既然把培养学生的信息素养，使学生形成终身学习的能力作为重要的教学目标，就要求学生使用的教材应该设置应该多结合生产、生活、环保及化学前沿知识，以培养学生自主的获取信息的能力。现行化学新课程各版本教材也确实改变了过去以强调知识系统的内容呈现形式，设置了大量丰富多彩的内容。仅以苏教版《化学2》［4］为例，106 页的教材出现了：“活动与探究”10 项、“信息提示”4 项、、“资料卡片”7 项、“拓展视野”14 项、“问题解决”8 项、“你知道吗？ ”10 项、“科学史话”1 项、交流与讨论16 项、“观察与思考”11 项等栏目，这不算书中正文的索引、图表、图片等。大量而丰富的信息呈现，为学生获取信息能力的培养提供了基础。教师要充分利用这些素材，指导学生积极探索思考，揭示问题中的隐蔽关系，寻找新的解决办法，发现新的结论和规律。也可以让学生主动思考并概括或预测将要给出的结论，通过主动努力去研究、发现、获得掌握知识。这对提高获取有效信息能力很有帮助。

3．注重知识建构，提高学生的信息素养

学生的信息素养，即获取信息、整理信息以及对信息进行加工整理和评价的能力，是与新课程倡导的探究式教学中“提出问题”、“收集证据”、“形成解释”、“评价结果”、“交流发表”的基本构成要素［4］相对应的，是学生自主建构知识、形成自身知识结构和培养问题解决能力的基础。从这个意义上讲，学生信息素养的培养应该是一个学生主动参与，教师点拨引领，水到渠成的过程。而不是由教师“条理清晰”进行灌输；学生的学习也不是要使学生获得越来越多的外部信息的过程，而是要让他们学到越来越多有关他们认识事物的程序，即建构了新的认知图式。

教学中，一方面可以利用高考真题，通过对实验信息、数据信息、图表信息等信息提取过程的研究分析，在建构知识体系的同时，排除对陌生信息的心理恐惧，并指导学生如何排除干扰信息、减少信息损失，提高信息素养；另一方面，创造更多真实的化学情境，鼓励学生多动眼、动手、动脑、动嘴、观察发生的现象，思考发生的机理，表达发生的过程，使教学信息更贴近生活、更贴近生产。只有在学生高度参与下学习，知识才能被掌握，只有学生主动接受的信息、理解信息，信息素养才会得到升华。

［1］中华人民共和国教育部．普通高中化学课程标准 （实验）［M］．北京：人民教育出社，2003

［2］江苏省教育考试院．2014 江苏省普通高中学业水平测试（选修科目）［M］．南京：江苏教育出版社，2013：28

［3］王祖浩．普通高中课程标准实验教科书·化学2 （必修）［M］．南京：江苏教育出版社，2007

［4］刘知新．化学教学论（第四版）［M］．北京：高等教育出版社，2009：201