化学信息题的教学

逍遥右脑  2018-03-05 15:20

  
        近十年来,信息给予题成了化学试题中一种引人注目的题型。因其信息来源广、题型多样、试题陌生度强、难度系数易于调控、能够较好地考查学生的真实能力,故在近年高考化学试题中得到了广泛的采用,所占分值逐年提高:1989年占5%、1990年占10%、1991年占17%、1992年占20%、1993?1998年达到了33%?35%。

        本文就信息给予题的题型、对学生的能力要求、教学中选题原则及教学手段的运用进行一些探讨。

    一、信息给予题的题型分析

         信息给予题的题型划分有多种方法,例可将信息给予题分为推断题、合成题、填空题、选择题、实验题等。本文根据试题的属性,将信息题划分为以下几种题型:

    ㈠、直观性信息给予题:这类试题是信息题中较为容易的一种类型,它涉及的知识较为单一,信息运用较为简单,思维要求较低,故试题难度系数较低,得分率较高。在高考试题中,往往在第Ⅰ卷的前几题出现。

    例1:MCE?96?1.2。
    1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家。大气中的臭氧可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物。氟利昴可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3 )。有关反应式为:
       光
    O2     O2 +O       Cl+O3 →ClO+O2        ClO+O→Cl+O2
       光
    总反应:2O3 →3O2
     1. 在上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是
        A)反应物    B)生成物    C)中间产物    D)催化剂
     2. O3 和O2 是
        A)同分异构体 B)生成物 C)氧的同素异形体 D)氧的同位素

          此题信息虽新,但仅涉及到了催化剂、同分异构体、同素异形体、同位素等基本概念,一般学生均能读懂信息,顺利解答。

    此类试题,信息较为直观,难度较小,较适宜高一高二学生练习。

      ㈡、逻辑性信息给予题:此类试题要求学生有较强的阅读和逻辑推理能力,是当前高考试题中最常见的,也是难度较大的一类试题。
    例2:MCE?98?32,请认真阅读以下3个反应
 
    ①                              ②
 
    ③
 
    利用这些反应,按以下步骤可从某烃A合成一种染料中间体DSD酸
 
    请写出(A)、(B)、(C)、(D)的结构简式。

    本题给出了三条信息,需要学生首先要理解这些知识,并要调用已有的硝化反应的知识,抓住官能团的引入、变化这根主线,才能顺利写出有关结构。

    此类试题,由于需要一定的逻辑推理能力,故难度系数一般较大,适宜在高三复习时练习。

    ㈢、隐蔽性信息迁移题:此类试题由于信息的隐蔽,增加了学生阅读的难度,故难度系数一般较高。
    例3:MCE?96?34:               
                   乙酸                      自动失水
    已知:CH3 CH2 OH──→CH3 COOCH2 CH3 ;RCH?OH───→RCHO+H2 O
                  乙酸酐
        (分子量46)    (分子量88)
    现有只含C、H、O的化合物A~F,有关它们的某些信息,已注明在下面的方框内。


┏━━━━━━━┓      ┏━━━┓        ┏━━━━━━━┓
┃    (A)    ┃      ┃(B)┃        ┃   (C)     ┃
┃可发生银镜反应┃ 乙酸 ┃可发生┃选择氧化┃分子量190,不 ┃
┃可跟金属钠反应┃──→┃银镜反┃───→┃发生银镜反应,┃
┃放出H2 。      ┃乙酸酐┃应    ┃        ┃可被碱中和。  ┃
┗━━━┯━━━┛      ┗━━━┛        ┗━━━┯━━━┛
        │选择氧化                            乙醇│硫酸
        ↓                                        ↓
┏━━━━━━━┓      ┏━━━━┓       ┏━━━━━━┓
┃    (D)    ┃      ┃ (E) ┃       ┃   (F)   ┃
┃分子量106,   ┃ 乙醇 ┃不发生银┃ 乙酸  ┃ 不发生银镜 ┃
┃不发生银镜反应┃──→┃镜反应  ┃──→ ┃ 反应       ┃
┃可被碱中和    ┃ 硫酸 ┃无酸性  ┃乙酸酐 ┃ 无酸性     ┃
┗━━━━━━━┛      ┗━━━━┛       ┗━━━━━━┛
    ⑴在化合物A→F中有酯的结构的化合物是          。
    ⑵把化合物A和F的结构式分别填入下列方框中。(方框略)

    此题给出了二条信息及有关转化关系,这二条信息中隐含了两条信息:①羟基与乙酸酯化后分子量增加42。②两个羟基应连接在不同的碳原子上,这是突破本题的关键。发现了这二条隐含信息,再结合有关酯化、氧化的知识,就可以推断出A中含一个-CHO,二个-OH等结论,从而得出A的结构为CH2 OHCHOHCHO。

        此类试题有时在指导语内指出“请认真阅读”,以提示学生作深层次的思考。

         另外信息题题型中还有一种叫干扰型信息题的,由于增加了无用信息,提高了阅读难度,此题型讨论较多,但高考试题中还没有出现过,教学中也应引起重视。


    二、信息题的能力要求

         有人认为,信息题属于难题一类。事实上,信息题的难度系数是可以调控的,信息题中有难题也有基本题。有很多学生说,练习时最怕的是实验题和信息题,这实际上反应出了学生在能力和心理上的差距。
    信息题对能力的要求有以下几个方面:

     1. 阅读能力
        信息题由于编排新颖、信息广泛,故对学生来说,很可能是陌生的,这就需要学生具有较强的阅读能力,能够通过读题,找出关键的、有用的信息来。

        阅读能力的培养,不是通过大运动量的解题就可以解决的,教学中,教师要把培养学生的阅读能力放在一个重要位置,平时上课时应重视课文的阅读,并配以一定量的阅读训练,同时要教会学生阅读的方法,做到一题三读:一曰粗读,以了解该题的大体内容;二曰精读,对题目进行逐段、逐句的分析,分清主次,以找出有效信息;三曰选读,抓住一些关键信息阅读,并与旧知识对比联系,理顺思路,以找出解题的突破口。

     2. 综合运用能力
        信息题在解题时,除了要读懂新信息以外,还要用到很多课本上的知识,甚至其他学科的知识,这就需要学生具备将题设情境进行分解,找出解答的关键,灵活运用已有知识,进行模仿、类比、联想、重组的能力,这种能力的核心是思维能力。而学生在解答信息题时,在阅读信息后,急于想找出本题的答案,而思维仍停留在新信息上,因而会出现思维固滞,从而出现“欲速则不达”的后果。

       有些教师认为只要大运动量训练就可以“速成”,因而化费了很多时间讲述大学无机、有机、奥赛教材中的一些内容。事实上,信息题的素材是无限的,学生综合能力的提高需要教师全方位的训练,只有切实提高了高考对考生要求的四种能力,才能从根本上解决问题。

     3. 心理承受能力
       有些学生承受不住陌生度大的题型,见到信息题就怕,解题时,面对新科技、新的反应、新的实验产生了心理上的恐惧,造成心理紧张,大脑发晕,影响了正常水平的发挥。

       心理承受能力也是学生的一种能力素质。教师在平时教学中,应注意揭开信息题神秘的面纱,使学生明白,信息题上的信息,对每位学生都是同样新鲜的,只有把信息题看作“纸老虎”,战略上藐视它、战术上重视它,做到心平气和,保持头脑清醒,才能做到临阵不乱,发挥真实水平。

    三、教学中信息题的选择与编排原则

       信息题的练习不宜搞题海战术,因为练习过多,学生会感到“烦”,练习过难,学生会感到“怕”。故练习宜精选,同时还可以自己编排一些练习。在选题和编题时应注意以下原则:

   ㈠量力性原则

        教学中信息题的选题应根据学生实际进行,各年级学生的选题难度应有区别,初中、高一学生宜选择一些直观性信息题,而高二,特别是高三学生可以选择一些逻辑性信息题。这样根据学生能力实际选题,可以避免学生对信息题产生心理上的恐惧感。

    ㈡趣味性原则

         由于信息题的新颖多样,容易造成学生心理上的恐惧,教师在选题时选择或自己编排一些信息有趣的练习,可以培养学生对信息题的兴趣。例在教学中我编排了这样一道练习:

    《西游记》中海龙王生活在水中,假若人也生活在水中,那么建造在水中的建筑(可用高分子膜作材料)必须具备的性能是    。
    A)透明      B)透气      C)隔水      D)隔热
    这种练习,学生倍感兴趣,此时,教师应及时指导学生阅读、分析、解答疑问,以使学生的兴趣得到培养,思维得到充分发挥。

    ㈢、理论联系实践原则

    教师在传授知识的同时,更应教会学生发现问题、解决问题的方法。教学中,可选择设计一些贴近生活、联系实际的练习,让学生尝试解决实际问题,享受成功的喜悦。

    例4:富有经验的木匠在向木器中钉铁钉时,习惯用口水把铁钉尖端湿润,然后钉入木器。其目的可能是(    )
    A)防止铁钉生锈          B)起润滑作用,有利于铁钉钉入木头    C)增大钉入时的摩擦力    D)加速铁钉的生锈,使其不易脱落
    此题信息贴近社会,有趣味,知识涉及到电化学知识,是一道联论联系实际的好题,平时只要我们留心观察,善于思考,可以设计出许多类似习题。

(四)、时代性原则

        现代社会进入了信息时代,科学技术得到了飞速发展,科技成果不断涌现,为信息题提供了大量的素材。教学中适当地选择一些涉及最新科技的信息题,特别是我国的最新科研成果,可以使学生跟上时代发展步伐,更新思想,提高能力,并可培养学生的爱国精神。

         例5:MCE?92?30。BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料,曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验,它是锗酸铋的简称。若知:①在BGO中,锗处于其最高价态,②在BGO中,铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同,在此氯化物中铋具有最外层8电子稳定结构,③BGO可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物,且在BGO晶体的化学式中,这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空:⑴锗和铋的元素符号分别是      和      ,⑵BGO晶体的化学式是      。⑶BGO晶体中所含铋氧化物的化学式是            此题涉及我国最新科技成果,并涉及到了ⅢA、ⅣA两个主族中的铋和锗。由于信息新颖,二种元素符号较为陌生,加上学生对8电子结构理解不透,造成了学生的解题困难。这反应出学生的基础掌握不够牢固,能力还显不够,知识运用不够熟练。对此类题目还需在熟练掌握双基,灵活运用知识上下功夫。

        四、信息题教学中教学手段的运用

        在信息题教学中,教师大多采取讲解式方法,教学手段比较单一,由于缺少动感,学生听来显得枯燥乏味。如果在教学中充分应用投影仪、磁性黑板、电脑等现代化教学工具,信息题的教学就会生动、直观,就会有趣得多。

    ㈠投影仪的运用

        日常教学中,教师往往把投影仪当小黑板用,把一些归纳性结论,或例题、习题投影出来以节约板书时间。对投影仪在信息题教学中的运用本人作了一些尝试,现举一例加以说明。

    例:在有机化工生产中通常用下述两步反应,在有机物分子的碳链上增加一个碳原子:
     O           OH
    RCH+HCN→R?CH?CN
       OH                   OH
    R?CH?CN+H+ +2H2 O→R?CH?COOH+NH4 +
    试以乙炔、甲醇为主要原料,合成聚丙烯酸甲酯〔CH2 ?CH〕n ,                                                     COOCH3

 写出有关反应方程式。

    为讲清此题,笔者制作了一张抽动式复合投影片
 
    CH3                 CH3               CH3
 
        O                 OH               OH
               +HCN               H+
    R?C?H───→ R-CH?CN──→ R?CH?COOH
 
    在分析时,通过逆推,合成聚丙烯酸甲酯需先合成丙烯酸后,笔者向下拉动活动片基,题上的信息中的R-就替换成了CH3 -,信息转化成了本题所需的转化关系
         O              OH             OH
             +HCN            H+
    CH3 -C-H──→CH3 -CH-CN─→CH3 -CH-COOH
    剩下的问题就变得直观而又简单了。

    抽动式复合投影片在分析上述这类有机合成题时,增加了动感,对活跃学生思维有很大的帮助,教学效果良好。

    ㈡、磁性黑板的运用

    教师现在很少使用磁性黑板。但在信息题讲解分析时,使用它都很实用。

    例6:MCE?98?32。(题见本文例2)。
    在讲解该题前,笔者用薄铁皮剪了很多各种形状的铁片,并在上面用红漆画出    ,-SO3 H,-NO2 ,-CH3 ,-CH=CH-等基团及A,B,C,D等字母。分析时笔者先在磁性黑板上把题目中的合成步骤挂在黑板上。然后通过分析、推理,把D(H2 N?    ?CH3 ),
                                       SO3 HC(O2 N?     ?CH3 ),B(O2 N?     ?CH3 ),A(   ?CH3 ) SO3H                     
等结构逐个用铁片挂出来。这种教学手段很受学生喜欢,教学效果也很好。对有机合成题,包括例5中的合成路线,均可在磁性黑板上演示。

     ㈢、电脑动画的运用

        电脑多媒体的出现为化学信息题的教学提供了新的手段和更广阔的舞台。笔者在这个领域作了一些极为粗浅的尝试,现举一例加以说明。

    例:环己烷可表示为    。篮烷的结构如图,则
其一氯代物有(    )
    A)2种      B)3种      C)4种      D)5种
        此题由于有些学生对立体图象缺乏认识,会产生思维困难,为此利用电脑动画,笔者制作了三维的蓝烷结构。分析此题时,通过电脑显示将蓝烷的结构进行旋转,使学生直观地看到蓝烷的结构是左右、前后对称的,这样此题的答案4种就很容易算出来了。

        这是电脑动画中的一种最简单、初级的应用。由于电脑动画的设计、制作很费时,在实际教学中的运用还不够广泛,愿广大教师共同努力,多制作一些这类软件,以方便教师在教学中运用。

         以上对信息给予题的一些探索,可能相当肤浅,探讨还不够深入,有待进一步的完善,不当之处,请予指正。

 


 


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