培养信息素养融通关键能力

2020-11-16山东

教学考试(高考化学) 2020年4期

山东常明李霜

人类已经进入信息社会，生活在海量信息的大数据时代，特别是面对高考题中的大量信息，需要考生有大数据思维和良好的信息素养，信息素养包括信息意识、信息知识和信息能力等。面对高考，培养信息意识，学习信息知识，提升信息能力，形成信息素养，在复习和训练中总结提高，就能成功避免陌生情景造成的干扰，准确抓住题目的主要环节，融通关键能力，在高考中取得理想分数。

一、分析数据意义，探寻信息意识

高考评价体系中的关键能力包括知识获取能力、思维认知能力等，新高考的试题中会有大量的陌生信息，来考查学生的信息意识。信息的传递主要依靠数据，数据的呈现方式有图象、信号、文字、数字等，比如文字是记载人类历史和知识的最重要的载体，也是数据传递消息的重要工具。培养信息意识，提升接受、吸收、整合化学信息的能力，使考生在应试时能充分归纳整合信息，理解并发现文字背后的意义，获得陌生信息，也可以增强考生的思考力，形成解题思路并有效快速准确地解决问题。

( )

A.反应①②③④均在正极发生

B.单位时间内，三氯乙烯脱去amol Cl时ne=amol

D.增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量，可使nt增大

【答案】B

【分析】题目中大量的文字、图形等信息，蕴含着氧化还原反应、电化学等化学知识。氧化还原反应的相关概念以及化学用语等是高考“四层”考查的必备知识，2020年新高考考查的趋势将会有所上升，考查方式逐渐向以文字图形等信息为载体，结合电化学等知识考查思维抽象能力转变。启动信息意识，整合文字信息，发现题干中的有效信息有“利用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯，定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt，其中用于有效腐蚀的电子的物质的量ne”等内容，图形中微粒之间的转化关系的文字信号的相关描述等内容。

【解析】

B.反应①C2HCl3生成C2H4脱去3 mol Cl，碳元素化合价由+1价变成-2价，转移电子数目为6 mol e-，所以单位时间内三氯乙烯脱去amol Cl时ne=2amol，选项B错误；

D.据题目中的文字中的知识可推知：单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nt与ZVI的投入量成正比，增大单位体积水体中小微粒ZVI的投入量，可使nt增大，选项D正确。

理解辨析能力属于知识获取能力群，既包括对已学知识的掌握和应用，又包括获取陌生的知识和信息。养成信息意识，形成好的信息素养，可以跳出题海，融通和提升关键能力。

二、感受信息认知，贯通信息知识

知识是人们通过复杂的智力活动而形成的对自然、人和社会的认知。高考题信息带来了大量的新信息，但题干中的信息的是散乱的被孤立，是没有用的，赋予信息意义，整理信息为知识，才能体现信息的价值。熟悉和陌生的图表都是信息知识，都是解题的重要证据，要精心分析理顺，把无序信息组织为有序信息，分解和辨析信息背景后面的本质内在联系，对信息存在的价值进行有意义的挖掘和应用，做到有效的整合信息和学科相关知识，形成“四层”中的核心素养，实现高考考查目标。

【例2】(2019·北京卷·12)实验测得0.5 mol·L-1CH3COONa溶液、0.5 mol·L-1CuSO4溶液以及H2O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是

( )

A.随温度升高，纯水中c(H+)>c(OH-)

B.随温度升高，CH3COONa溶液的c(OH-)减小

C.随温度升高，CuSO4溶液的pH变化是Kw改变与水解平衡移动共同作用的结果

D.随温度升高，CH3COONa溶液和CuSO4溶液的pH均降低，是因为CH3COO-、Cu2+水解平衡移动方向不同

【答案】C

【分析】题干中给出许多熟悉的化学知识，仔细阅读能感知到其背后提示的信息：化学平衡常数是只随温度变化的函数，水的电离平衡和盐类水解平衡在自然界中广泛存在并起着重要作用，前者是后者的本源；能够水解的盐类进入水中，会影响水的电离平衡。温度是影响水的电离和盐类水解平衡的重要因素，水的电离为吸热过程，升高温度，促进水的电离；盐类水解也为吸热过程，升高温度促进盐类水解。联系化学知识和题目给出的图表、数据、曲线中递减的变化趋势等信息，融会贯通。

【解析】

A.升高温度，水的电离平衡向着电离方向移动，水中c(H+)·c(OH-)=Kw增大，c(H+)增大，故pH减小，但c(H+)=c(OH-)，A选项错误；

D.盐类水解为吸热过程，升高温度促进盐类水解，D选项错误。

归纳与论证能力属于思维认知能力群，是个别现象到一般规律的归纳。在解题过程中，养成根据信息识别有效证据、科学推理论据、处理转化数据和归纳总结规律的思维习惯，面对新信息的题可游刃有余。

三、变革信息思维，创新信息能力

大数据具有多维性和完备性，对信号、文字等数据信息的处理方式，要打破传统的思维方式，建立新的模型认知：用相关关系取代因果关系，建立相关性思维，用相关性思维解决陌生新问题，找寻正确答案。简单说就是在问题面前知道“是什么”，能够找到解决问题的方法就足够了，没有必要知道“为什么”。所以检索能力，即查找并获取所需信息能力成为了关键能力，思维方式的变革，是大数据思维的核心之一。

【例3】(山东省2020年学业水平等级考试模拟卷·15)热催化合成氨面临的两难问题是：釆用高温增大反应速率的同时会因平衡限制导致NH3产率降低。我国科研人员研制了Ti·H·Fe双温区催化剂(Ti-H区域和Fe区域的温度差可超过100°C)。Ti-H-Fe双温区催化合成氨的反应历程如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。下列说法正确的是

( )

A.①为氮氮三键的断裂过程

B.①②③在高温区发生，④⑤在低温区发生

C.④为N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程

D.使用Ti-H-Fe双温区催化剂使合成氨反应转变为吸热反应

【答案】BC

【分析】Ti·H·Fe双温区催化剂法合成氨，反应过程复杂，从题干给出的文字与图象信息来看，具体原理也不是很清晰。信息思维方式下的信息处理是不需要知道“为什么”，关注坐标系横轴的反应历程中物质种类的变化与纵轴能量的变化关系，这是关键，即找寻到“是什么”，这就是这类题目的最优解题思路。

【解析】

A.①过程为Ti-H-Fe+N2生成Ti-H-Fe+*N2氮氮三键未曾断裂，A选项错误；

B.经过①②③历程Ti-H-Fe+N2生成Ti-H-Fe-*N，N2分子变为N原子，是N2分子分解过程，存在氮氮三键的断裂，需要消耗能量，因此在高温区发生，④⑤历程Ti-H-Fe-*N生成Ti-H-*N-Fe和Ti-NHy(y=1，2，3)-Fe，说明N、H原子结合生成N-H键，形成化学键需要释放能量，所以在低温区发生。B选项正确；

C.④过程实现Ti-H-Fe-*N向Ti-H-*N-Fe转化，该过程为N原子由与Fe原子结合变为与Ti-H原子结合，是N原子由Fe区域向Ti-H区域的传递过程，C选项正确；

D.合成氨是放热反应，不会因为使用催化剂而改变，D选项错误。

能够快速找到关键信息解决问题的人就是胜利者，这也是“四翼”中应用性和创新性的考查要求。是否能够及时发现和使用有用的信息，成为决定未来成败与否的关键因素。

四、探索信息能力，升华信息素养

陌生的材料中会有许多信息，具有科学处理信息的信息能力是走向成功的捷径。在即将到来的高考中，信息能力强弱是决定分数高低的关键要素。信息能力，包括信息的理解、发现、检索(查找并获取所需信息)、获取、组织(把无序信息组织为有序信息)、分析(分解和辨析信息背景后本质的内在联系)、评价(甄别信息真假，判断信息能否利用)。其中发现、检索、组织、分析、评价能力是核心能力，是“四翼”中重点考查的创新性能力，更是“四层”中的关键能力。

【例4】(2019·江苏卷·15)在恒压、NO和O2的起始浓度一定的条件下，催化反应相同时间，测得不同温度下NO转化为NO2的转化率如图中实线所示(图中虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化)。下列说法正确的是

( )

B.图中X点所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率

C.图中Y点所示条件下，增加O2的浓度不能提高NO转化率

D.380℃下，c起始(O2)=5.0×10-4mol·L-1，NO平衡转化率为50%，则平衡常数K>2 000

【答案】BD

【分析】借助信息能力，对题目给出的信息进行发现、检索、组织、分析、评价等，得出以下重要信息：随反应进行，整个体系中有两个不变量，为压强和反应时间；有两个因变量为反应物浓度和NO转化率%；有两个对比变量，图中实线表示测得不同温度下NO转化为NO2的转化率和虚线表示相同条件下NO的平衡转化率随温度的变化。

【解析】

B.评价X点在图中实线上，判断出NO%转化率低于同温度下NO的平衡转化率(虚线)，说明在该时间段内，反应未达平衡，所以所示条件下，延长反应时间能提高NO转化率，B选项正确；

C.图中Y点所示条件下，实现虚线重合，反应已达平衡，根据勒夏特列原理，增加一种反应物O2的浓度，能提高另一种反应物NO转化率，C选项错误；