化學信息題的教學

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中化學 來源: 高中學習網


  
        近十年來,信息給予題成了化學試題中一種引人注目的題型。因其信息來源廣、題型多樣、試題陌生度強、難度系數(shù)易于調控、能夠較好地考查學生的真實能力,故在近年高考化學試題中得到了廣泛的采用,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年達到了33%?35%。

        本文就信息給予題的題型、對學生的能力要求、教學中選題原則及教學手段的運用進行一些探討。

    一、信息給予題的題型分析

         信息給予題的題型劃分有多種方法,例可將信息給予題分為推斷題、合成題、填空題、選擇題、實驗題等。本文根據試題的屬性,將信息題劃分為以下幾種題型:

    ㈠、直觀性信息給予題:這類試題是信息題中較為容易的一種類型,它涉及的知識較為單一,信息運用較為簡單,思維要求較低,故試題難度系數(shù)較低,得分率較高。在高考試題中,往往在第Ⅰ卷的前幾題出現(xiàn)。

    例1:MCE?96?1.2。
    1995年諾貝爾化學獎授予致力于研究臭氧層被破壞問題的三位環(huán)境化學家。大氣中的臭氧可濾除大量的紫外光,保護地球上的生物。氟利昴可在光的作用下分解,產生Cl原子,Cl原子會對臭氧層產生長久的破壞作用(臭氧的分子式為O3 )。有關反應式為:
       光
    O2     O2 +O       Cl+O3 →ClO+O2        ClO+O→Cl+O2
       光
    總反應:2O3 →3O2
     1. 在上述臭氧變成氧氣的反應過程中,Cl是
        A)反應物    B)生成物    C)中間產物    D)催化劑
     2. O3 和O2 是
        A)同分異構體 B)生成物 C)氧的同素異形體 D)氧的同位素

          此題信息雖新,但僅涉及到了催化劑、同分異構體、同素異形體、同位素等基本概念,一般學生均能讀懂信息,順利解答。

    此類試題,信息較為直觀,難度較小,較適宜高一、高二學生練習。

      ㈡、邏輯性信息給予題:此類試題要求學生有較強的閱讀和邏輯推理能力,是當前高考試題中最常見的,也是難度較大的一類試題。
    例2:MCE?98?32,請認真閱讀以下3個反應
 
    ①                              ②
 
    ③
 
    利用這些反應,按以下步驟可從某烴A合成一種染料中間體DSD酸
 
    請寫出(A)、(B)、(C)、(D)的結構簡式。

    本題給出了三條信息,需要學生首先要理解這些知識,并要調用已有的硝化反應的知識,抓住官能團的引入、變化這根主線,才能順利寫出有關結構。

    此類試題,由于需要一定的邏輯推理能力,故難度系數(shù)一般較大,適宜在高三復習時練習。

    ㈢、隱蔽性信息遷移題:此類試題由于信息的隱蔽,增加了學生閱讀的難度,故難度系數(shù)一般較高。
    例3:MCE?96?34:               
                   乙酸                      自動失水
    已知:CH3 CH2 OH──→CH3 COOCH2 CH3 ;RCH?OH───→RCHO+H2 O
                  乙酸酐
        (分子量46)    (分子量88)
    現(xiàn)有只含C、H、O的化合物A~F,有關它們的某些信息,已注明在下面的方框內。


┏━━━━━━━┓      ┏━━━┓        ┏━━━━━━━┓
┃    (A)    ┃      ┃(B)┃        ┃   (C)     ┃
┃可發(fā)生銀鏡反應┃ 乙酸 ┃可發(fā)生┃選擇氧化┃分子量190,不 ┃
┃可跟金屬鈉反應┃──→┃銀鏡反┃───→┃發(fā)生銀鏡反應,┃
┃放出H2 。      ┃乙酸酐┃應    ┃        ┃可被堿中和。  ┃
┗━━━┯━━━┛      ┗━━━┛        ┗━━━┯━━━┛
        │選擇氧化                            乙醇│硫酸
        ↓                                        ↓
┏━━━━━━━┓      ┏━━━━┓       ┏━━━━━━┓
┃    (D)    ┃      ┃ (E) ┃       ┃   (F)   ┃
┃分子量106,   ┃ 乙醇 ┃不發(fā)生銀┃ 乙酸  ┃ 不發(fā)生銀鏡 ┃
┃不發(fā)生銀鏡反應┃──→┃鏡反應  ┃──→ ┃ 反應       ┃
┃可被堿中和    ┃ 硫酸 ┃無酸性  ┃乙酸酐 ┃ 無酸性     ┃
┗━━━━━━━┛      ┗━━━━┛       ┗━━━━━━┛
    ⑴在化合物A→F中有酯的結構的化合物是          。
    ⑵把化合物A和F的結構式分別填入下列方框中。(方框略)

    此題給出了二條信息及有關轉化關系,這二條信息中隱含了兩條信息:①羥基與乙酸酯化后分子量增加42。②兩個羥基應連接在不同的碳原子上,這是突破本題的關鍵。發(fā)現(xiàn)了這二條隱含信息,再結合有關酯化、氧化的知識,就可以推斷出A中含一個-CHO,二個-OH等結論,從而得出A的結構為CH2 OHCHOHCHO。

        此類試題有時在指導語內指出“請認真閱讀”,以提示學生作深層次的思考。

         另外信息題題型中還有一種叫干擾型信息題的,由于增加了無用信息,提高了閱讀難度,此題型討論較多,但高考試題中還沒有出現(xiàn)過,教學中也應引起重視。


    二、信息題的能力要求

         有人認為,信息題屬于難題一類。事實上,信息題的難度系數(shù)是可以調控的,信息題中有難題也有基本題。有很多學生說,練習時最怕的是實驗題和信息題,這實際上反應出了學生在能力和心理上的差距。
    信息題對能力的要求有以下幾個方面:

     1. 閱讀能力
        信息題由于編排新穎、信息廣泛,故對學生來說,很可能是陌生的,這就需要學生具有較強的閱讀能力,能夠通過讀題,找出關鍵的、有用的信息來。

        閱讀能力的培養(yǎng),不是通過大運動量的解題就可以解決的,教學中,教師要把培養(yǎng)學生的閱讀能力放在一個重要位置,平時上課時應重視課文的閱讀,并配以一定量的閱讀訓練,同時要教會學生閱讀的方法,做到一題三讀:一曰粗讀,以了解該題的大體內容;二曰精讀,對題目進行逐段、逐句的分析,分清主次,以找出有效信息;三曰選讀,抓住一些關鍵信息閱讀,并與舊知識對比聯(lián)系,理順思路,以找出解題的突破口。

     2. 綜合運用能力
        信息題在解題時,除了要讀懂新信息以外,還要用到很多課本上的知識,甚至其他學科的知識,這就需要學生具備將題設情境進行分解,找出解答的關鍵,靈活運用已有知識,進行模仿、類比、聯(lián)想、重組的能力,這種能力的核心是思維能力。而學生在解答信息題時,在閱讀信息后,急于想找出本題的答案,而思維仍停留在新信息上,因而會出現(xiàn)思維固滯,從而出現(xiàn)“欲速則不達”的后果。

       有些教師認為只要大運動量訓練就可以“速成”,因而化費了很多時間講述大學無機、有機、奧賽教材中的一些內容。事實上,信息題的素材是無限的,學生綜合能力的提高需要教師全方位的訓練,只有切實提高了高考對考生要求的四種能力,才能從根本上解決問題。

     3. 心理承受能力
       有些學生承受不住陌生度大的題型,見到信息題就怕,解題時,面對新科技、新的反應、新的實驗產生了心理上的恐懼,造成心理緊張,大腦發(fā)暈,影響了正常水平的發(fā)揮。

       心理承受能力也是學生的一種能力素質。教師在平時教學中,應注意揭開信息題神秘的面紗,使學生明白,信息題上的信息,對每位學生都是同樣新鮮的,只有把信息題看作“紙老虎”,戰(zhàn)略上藐視它、戰(zhàn)術上重視它,做到心平氣和,保持頭腦清醒,才能做到臨陣不亂,發(fā)揮真實水平。

    三、教學中信息題的選擇與編排原則

       信息題的練習不宜搞題海戰(zhàn)術,因為練習過多,學生會感到“煩”,練習過難,學生會感到“怕”。故練習宜精選,同時還可以自己編排一些練習。在選題和編題時應注意以下原則:

   ㈠量力性原則

        教學中信息題的選題應根據學生實際進行,各年級學生的選題難度應有區(qū)別,初中、高一學生宜選擇一些直觀性信息題,而高二,特別是高三學生可以選擇一些邏輯性信息題。這樣根據學生能力實際選題,可以避免學生對信息題產生心理上的恐懼感。

    ㈡趣味性原則

         由于信息題的新穎多樣,容易造成學生心理上的恐懼,教師在選題時選擇或自己編排一些信息有趣的練習,可以培養(yǎng)學生對信息題的興趣。例在教學中我編排了這樣一道練習:

    《西游記》中海龍王生活在水中,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)必須具備的性能是    。
    A)透明      B)透氣      C)隔水      D)隔熱
    這種練習,學生倍感興趣,此時,教師應及時指導學生閱讀、分析、解答疑問,以使學生的興趣得到培養(yǎng),思維得到充分發(fā)揮。

    ㈢、理論聯(lián)系實踐原則

    教師在傳授知識的同時,更應教會學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的方法。教學中,可選擇設計一些貼近生活、聯(lián)系實際的練習,讓學生嘗試解決實際問題,享受成功的喜悅。

    例4:富有經驗的木匠在向木器中釘鐵釘時,習慣用口水把鐵釘尖端濕潤,然后釘入木器。其目的可能是(    )
    A)防止鐵釘生銹          B)起潤滑作用,有利于鐵釘釘入木頭    C)增大釘入時的摩擦力    D)加速鐵釘?shù)纳P,使其不易脫落
    此題信息貼近社會,有趣味,知識涉及到電化學知識,是一道聯(lián)論聯(lián)系實際的好題,平時只要我們留心觀察,善于思考,可以設計出許多類似習題。

(四)、時代性原則

        現(xiàn)代社會進入了信息時代,科學技術得到了飛速發(fā)展,科技成果不斷涌現(xiàn),為信息題提供了大量的素材。教學中適當?shù)剡x擇一些涉及最新科技的信息題,特別是我國的最新科研成果,可以使學生跟上時代發(fā)展步伐,更新思想,提高能力,并可培養(yǎng)學生的愛國精神。

         例5:MCE?92?30。BGO是我國研制的一種閃爍晶體材料,曾用于諾貝爾獎獲得者丁肇中的著名實驗,它是鍺酸鉍的簡稱。若知:①在BGO中,鍺處于其最高價態(tài),②在BGO中,鉍的價態(tài)與鉍跟氯形成某種共價氯化物時所呈的價態(tài)相同,在此氯化物中鉍具有最外層8電子穩(wěn)定結構,③BGO可看成是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復雜氧化物,且在BGO晶體的化學式中,這兩種氧化物所含氧的總質量相同。請?zhí)羁眨孩沛N和鉍的元素符號分別是      和      ,⑵BGO晶體的化學式是      。⑶BGO晶體中所含鉍氧化物的化學式是            此題涉及我國最新科技成果,并涉及到了ⅢA、ⅣA兩個主族中的鉍和鍺。由于信息新穎,二種元素符號較為陌生,加上學生對8電子結構理解不透,造成了學生的解題困難。這反應出學生的基礎掌握不夠牢固,能力還顯不夠,知識運用不夠熟練。對此類題目還需在熟練掌握雙基,靈活運用知識上下功夫。

        四、信息題教學中教學手段的運用

        在信息題教學中,教師大多采取講解式方法,教學手段比較單一,由于缺少動感,學生聽來顯得枯燥乏味。如果在教學中充分應用投影儀、磁性黑板、電腦等現(xiàn)代化教學工具,信息題的教學就會生動、直觀,就會有趣得多。

    ㈠投影儀的運用

        日常教學中,教師往往把投影儀當小黑板用,把一些歸納性結論,或例題、習題投影出來以節(jié)約板書時間。對投影儀在信息題教學中的運用本人作了一些嘗試,現(xiàn)舉一例加以說明。

    例:在有機化工生產中通常用下述兩步反應,在有機物分子的碳鏈上增加一個碳原子:
     O           OH
    RCH+HCN→R?CH?CN
       OH                   OH
    R?CH?CN+H+ +2H2 O→R?CH?COOH+NH4 +
    試以乙炔、甲醇為主要原料,合成聚丙烯酸甲酯〔CH2 ?CH〕n ,                                                     COOCH3

 寫出有關反應方程式。

    為講清此題,筆者制作了一張抽動式復合投影片
 
    CH3                 CH3               CH3
 
        O                 OH               OH
               +HCN               H+
    R?C?H───→ R-CH?CN──→ R?CH?COOH
 
    在分析時,通過逆推,合成聚丙烯酸甲酯需先合成丙烯酸后,筆者向下拉動活動片基,題上的信息中的R-就替換成了CH3 -,信息轉化成了本題所需的轉化關系
         O              OH             OH
             +HCN            H+
    CH3 -C-H──→CH3 -CH-CN─→CH3 -CH-COOH
    剩下的問題就變得直觀而又簡單了。

    抽動式復合投影片在分析上述這類有機合成題時,增加了動感,對活躍學生思維有很大的幫助,教學效果良好。

    ㈡、磁性黑板的運用

    教師現(xiàn)在很少使用磁性黑板。但在信息題講解分析時,使用它都很實用。

    例6:MCE?98?32。(題見本文例2)。
    在講解該題前,筆者用薄鐵皮剪了很多各種形狀的鐵片,并在上面用紅漆畫出    ,-SO3 H,-NO2 ,-CH3 ,-CH=CH-等基團及A,B,C,D等字母。分析時筆者先在磁性黑板上把題目中的合成步驟掛在黑板上。然后通過分析、推理,把D(H2 N?    ?CH3 ),
                                       SO3 HC(O2 N?     ?CH3 ),B(O2 N?     ?CH3 ),A(   ?CH3 ) SO3H                     
等結構逐個用鐵片掛出來。這種教學手段很受學生喜歡,教學效果也很好。對有機合成題,包括例5中的合成路線,均可在磁性黑板上演示。

     ㈢、電腦動畫的運用

        電腦多媒體的出現(xiàn)為化學信息題的教學提供了新的手段和更廣闊的舞臺。筆者在這個領域作了一些極為粗淺的嘗試,現(xiàn)舉一例加以說明。

    例:環(huán)己烷可表示為    ;@烷的結構如圖,則
其一氯代物有(    )
    A)2種      B)3種      C)4種      D)5種
        此題由于有些學生對立體圖象缺乏認識,會產生思維困難,為此利用電腦動畫,筆者制作了三維的藍烷結構。分析此題時,通過電腦顯示將藍烷的結構進行旋轉,使學生直觀地看到藍烷的結構是左右、前后對稱的,這樣此題的答案4種就很容易算出來了。

        這是電腦動畫中的一種最簡單、初級的應用。由于電腦動畫的設計、制作很費時,在實際教學中的運用還不夠廣泛,愿廣大教師共同努力,多制作一些這類軟件,以方便教師在教學中運用。

         以上對信息給予題的一些探索,可能相當膚淺,探討還不夠深入,有待進一步的完善,不當之處,請予指正。

 


 


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