從江蘇高考試題看信息能力的培養

徐光靜

（江蘇省贛榆高級中學 江蘇 贛榆 222100）

《普通高中化學課程標準（實驗）》對信息能力的要求：“在化學學習中，學會運用觀察、實驗、查閱資料等多種手段獲取信息，并運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工［1］”。江蘇省考試說明對信息能力的要求：“能通過自然界、生產、生活中和科學實驗中的化學現象，以及相關模型、數據和圖形的觀察，獲取有關的感性認識和印象，并運用分析、比較、概括、歸納等方法對所獲取的信息進行初步加工和應用［2］。”2014年江蘇省化學高考試題在注重考查化學的基本知識、基本技能的同時，突出考查了學生在獲取、理解和應用化學信息的能力，落實了“題在課外、點在課內”的能力立意要求，明示了新課程標準“注重基礎，彰顯能力”的理念。本文結合該試題分析其信息呈現的方式和特點、信息解讀的思路和方法，并對教學中信息能力的培養進行探討。

一、信息呈現的方式和特點

試題信息，即試卷中的文字資料、符號（化學用語、數據等）、流程圖、模型圖、實驗裝置圖、表格等，可分為三種類型：

1．文字符號類

文字、符號是化學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， 而且還包括對數據、名詞、圖表等的說明、及必要的答題要求等。如：第18（3）題：①準 確 稱 取3．390g 樣 品與足量稀鹽酸充分反應，生成CO20．560L（已換算成標準狀況下）。②另取一定量樣品在空氣中加熱， 樣品的固體殘留率（固體樣品的剩余質量／固體樣品的起始質量×100%）隨溫度的變化如圖1 所示（樣品在2700C 時已完全失去結晶水，6000C 以上殘留固體為金屬氧化物的混合物）。根據以上實驗數據計算堿式碳酸鋁鎂樣品中的n（OH－）： n（CO32－）（寫出計算過程）。該題中4 個括號中的內容分別就是對數據“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（或實驗）流程類

以資源的綜合利用（或實驗）為素材，以流程為呈現方式，試題能更貼近生產、生活和科學研究實際，并能清晰、簡潔地呈現整個過程的相關步驟及其反應物的來源和生成物的去向，有利于學生迅速有效地掌握試題的相關信息。本試卷中流程有四個： 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、表格并結合一定的文字、數據等作為背景，讓學生結合所學的知識辯證地分析概括其中的現象、問題。試卷中的圖表統計結果如下：

表1 2014年江蘇高考化學試題信息呈現方式情況統計

圖表中蘊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生的信息素養、學科潛能，而且能引導高中化學教學朝向能力立意的方向發展，又能避免平時通過死記硬背與簡單的“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

解讀信息包括對信息的獲取、理解和應用。獲取信息就是要仔細審題，捕捉信息，特別是關鍵信息，為問題解決找到突破口；理解信息即對信息進行分析評價，具體來說就是從大量信息中進行簡約、篩選，從中提取有價值的信息，并通過概括、整理、提煉、創造出新知識和新方法；利用信息即有目的地將信息用于解決實際問題，要充分發揮聯想，廣泛建立聯系，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過仔細篩選的。解題時一定要對背景材料進行認真的研讀，在最短的時間內提取出關鍵詞句，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和原理所屬；二要把握考查的實際問題，明確信息與實際問題聯結和遷移的方向；三要把握設問的思維點， 明確解題到底要從哪幾個方面分析？是現象、原因還是意義、方法、措施等？解答要分為哪幾個層次等。要通過研讀設問拎出全部的思維點，還應站在命題人立場去審設問，準確把握命題人的設問立足點和命題意圖。

例如：16 題第（2）小題（見圖2）：加CaCO3調節溶液的pH 至3．6， 其目的是中和溶液中的酸， 并使Al2（SO4）3轉化為Al2（SO4）x（OH）6—2x。濾渣Ⅱ的主要成分為 （填化學式）；若溶液的pH 偏高，將會導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調節溶液pH 至3．6 的目的。根據目的， 結合流程可知， 加入CaCO3能與硫酸反應CaSO4，硫酸鈣微溶于水（此為隱含信息），此時溶液的酸性很強，加入的應該能完全反應，沒有剩余，故濾渣Ⅱ的主要成分應該是CaSO4。緊接著問“若溶液的pH 偏高，將會導致溶液中鋁元素的含量降低的原因”則是本題的精華之處，學生需要思考：溶液pH 偏高是什么原因導致的？溶液中鋁離子可能發生哪些變化？據流程可知，導致溶液pH 偏高的因素，只有繼續加入CaCO3，而溶液中的鋁元素的含量降低肯定不是Al3＋生成AlO2－，而應該生成Al（OH）3沉淀而脫離溶液， 因為在含有Al3＋的溶液中存在 “Al3＋＋3H2O?Al（OH）3＋3H＋”的水解平衡，CaCO3的加入將與H＋反應，促使水解平衡向右移動，同時生成CO2，再結合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置要求，緊密結合材料展開分析與綜合，并使觀點與材料有機地統一。表達要使用學科術語，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。

2．從流程中解讀信息

對于工藝（或實驗）流程，首先要緊扣信息，理清下列關系：①從原料到產品，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， 要記住：一切反應或操作都是為了獲得產品而服務的，在此過程中，多出產品、快出產品，降低成本、減少污染、增加效益降低成本等，往往是設計設計流程的出發點；③若某一步驟一時不能看懂， 就先看這一步驟的結果，最后結合全流程用已學過的知識來“圓”這個結果。這恰恰是解題精華所在；④最后就是思維要發散、多聯想，準確表達問題，有時還需要分解、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：實驗目的是從含碘廢液（除H2O 外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘（信息）；實驗操作步驟是先用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，不需要深入研究。

理解信息： 第一個步驟是用Na2SO3溶液還原，還原誰？ 從含碘廢液的成分結合題給信息，只有將I2還原為什么要還原？因為I2易溶解在CCl4中，應該使CCl4中的I2進入水層，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的混合溶液中反應回收S，其物質轉化如圖6 所示。

①在圖示的轉化中， 化合價不變的元素是______。

②反應中當有1molH2S 轉化為硫單質時，保持溶液中Fe3＋的物質的量不變，需要消耗O2的物質的量為______。

③在溫度一定和不補加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體， 并充分攪拌。欲使生成的硫單質中不含CuS，可采取的措施有_______。

分析：看到圓形流程，很多同學感到無從下手。其實， 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， 目的是反應后回收S（接受信息）。得到硫的反應是Fe3＋與CuS 反應，而CuS 則是由Cu2＋與H2S 反應得到的， 反應所需要的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（理解信息）。在整個過程中發生元素化合價改變的是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 中失去的電子數目與O2得到的電子的數目相等， 所以O2的物質的量為0．5mol；從題意可知，欲使生成的硫單質中不含CuS，就必須有足量Fe3＋與其反應，在不補加溶液的條件下，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 混合溶液中反應回收S

3．從圖表中解讀信息

如何解讀圖表？ 筆者認為：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，揭示其內涵，總結其規律，解決“為什么”的問題；最后是利用圖表（利用信息），結合化學原理和圖形解決“如何做”的問題。

當然，不同的圖表所需要關注的重點也不同。如對于模型圖，其價值在于“型簡意深”，對精度要求不高，著重在“意”字上下功夫，解讀時重在“以型通理”，也就是要通過標題了解圖形所反映的化學事物的內容后，深入分析其中蘊含的“理”；對于實驗裝置圖，則需要結合一定的化學知識去辨別實驗裝置圖中隱含的秘密，著重從兩個方面思考：一是實驗裝置中儀器的選擇、搭配、使用是否合理，二是實驗裝置中使用的注意事項、各部分儀器的作用及評價；對于表格，必須有控制變量、定一議二的意識等。

坐標曲線圖，由于其直觀形象，信息量大，在高考中所占的比例越來越大，其特點是：化學提供的信息暗示于“標”（縱、橫坐標）、“點”（起點、終點、拐點、交點等）、“線”（變化趨勢、線段比例等）之中，對學生讀圖獲取信息能力的要求高， 而且由于多變量的存在，還要求學生會多角度、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。若反應在不同溫度下達到平衡時，混合氣體中各組分的體積分數如圖7 所示，H2S 在高溫下分解反應的化學方程式為____。

圖7 H2S 高溫分解

本題的實質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，體積分數減小的是應該是H2S，而逐漸升高的應該是硫蒸氣和氫氣，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該是1∶1，不符合圖形，所以硫蒸氣的分子中硫原子個數應該大于1， 那么生成硫蒸氣的體積分數應該小于H2的體積分數，所以變化小（下面的線）的應該是硫蒸氣的。因為是直線關系，從圖中選取一個特殊點1100℃，生成的兩種氣體的體積比應該是2∶1（10%和20%）， 從原子守恒可知， 每1mol 的H2S 分解可得1mol H2和1 個硫原子， 所以只有硫蒸氣的分子式為S2才符合題意。

扎實的知識功底是解讀試題信息的基礎。從近幾年的高考試題看， 答案絕大部分是所學過的基礎知識。文化知識基礎愈深厚，對信息的感受愈敏銳，對事物的判斷則愈準確。

三、教學過程中學生信息能力的培養

1．改變教學理念，培養信息意識

信息意識是指客觀存在的信息和信息活動在人們頭腦中的能動反映。通俗地講，就是面對不懂的東西，能積極主動地去尋找答案，并知道到哪里，用什么方法去尋求答案。學生信息意識不強，一是因為學生在化學學習中過于注重教材內容，對教材以外的化學信息需求及主動關注太少；二是對現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“滿天飛”也讓學生即使有心、也無時間去主動地感受、捕捉新信息。

因此，培養學生的信息意識，首先要讓他們認識到信息是資源，及時有效地利用資源可以使學習中遇到的問題得到全面、深入的解決；其次要更新教育理念，培養和強化教師自己的信息意識，運用一切可以利用的手段，改革傳統的教學模式，向學生滲透信息資源， 激發和引導學生認識到利用信息資源的重要性；還要在課堂上客觀評價學生收集到的信息，讓他們廣泛交流信息資料， 對積極查找資料給予評價、肯定和贊揚，使學生更加自信，對收集信息資源、選擇和利用信息資源解決學習中的問題更感興趣。總之，信息意識的培養應該貫穿于化學教育的全過程。

2．充分利用教材，培養學生獲取信息能力

學生獲取信息能力的高低是他能否應用信息解決生活學習中碰到的問題的關鍵。教學中發現，學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，不見實質，不能在特定的情境中排除無效，抓住關鍵點。可見教學中教會學生解讀有效信息已是迫在眉睫。

化學課程標準既然把培養學生的信息素養，使學生形成終身學習的能力作為重要的教學目標，就要求學生使用的教材應該設置應該多結合生產、生活、環保及化學前沿知識，以培養學生自主的獲取信息的能力。現行化學新課程各版本教材也確實改變了過去以強調知識系統的內容呈現形式，設置了大量豐富多彩的內容。僅以蘇教版《化學2》［4］為例，106 頁的教材出現了：“活動與探究”10 項、“信息提示”4 項、、“資料卡片”7 項、“拓展視野”14 項、“問題解決”8 項、“你知道嗎？ ”10 項、“科學史話”1 項、交流與討論16 項、“觀察與思考”11 項等欄目，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，為學生獲取信息能力的培養提供了基礎。教師要充分利用這些素材，指導學生積極探索思考，揭示問題中的隱蔽關系，尋找新的解決辦法，發現新的結論和規律。也可以讓學生主動思考并概括或預測將要給出的結論，通過主動努力去研究、發現、獲得掌握知識。這對提高獲取有效信息能力很有幫助。

3．注重知識建構，提高學生的信息素養

學生的信息素養，即獲取信息、整理信息以及對信息進行加工整理和評價的能力，是與新課程倡導的探究式教學中“提出問題”、“收集證據”、“形成解釋”、“評價結果”、“交流發表”的基本構成要素［4］相對應的，是學生自主建構知識、形成自身知識結構和培養問題解決能力的基礎。從這個意義上講，學生信息素養的培養應該是一個學生主動參與，教師點撥引領，水到渠成的過程。而不是由教師“條理清晰”進行灌輸；學生的學習也不是要使學生獲得越來越多的外部信息的過程，而是要讓他們學到越來越多有關他們認識事物的程序，即建構了新的認知圖式。

教學中，一方面可以利用高考真題，通過對實驗信息、數據信息、圖表信息等信息提取過程的研究分析，在建構知識體系的同時，排除對陌生信息的心理恐懼，并指導學生如何排除干擾信息、減少信息損失，提高信息素養；另一方面，創造更多真實的化學情境，鼓勵學生多動眼、動手、動腦、動嘴、觀察發生的現象，思考發生的機理，表達發生的過程，使教學信息更貼近生活、更貼近生產。只有在學生高度參與下學習，知識才能被掌握，只有學生主動接受的信息、理解信息，信息素養才會得到升華。

［1］中華人民共和國教育部．普通高中化學課程標準 （實驗）［M］．北京：人民教育出社，2003

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

［3］王祖浩．普通高中課程標準實驗教科書·化學2 （必修）［M］．南京：江蘇教育出版社，2007

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