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摘要:基于信息加工理论,以江苏高考真题为例,浅谈信息加工策略,提高学生整合新、旧知识,运用有用、有效信息解决新信息条件下有机合成问题的能力。
关键词:信息加工理论;有机合成;信息加工;策略
文章编号:1008-0546(2015)10-0033-06 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.013
《普通高中化学课程标准(实验)》、江苏高考考试说明(化学),江苏省普通高中学业水平测试(选测)都提到重点考查学生的信息获取与加工能力,要求学生具备能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息,并与已有知识整合,在分析评价的基础上应用新信息。[1]高考中,有机合成题以新信息为背景,考查学生信息的获取、加工、整合、迁移应用的能力。题中信息新颖、陌生,是高中有机知识的拓展、延伸,是大学有机知识的下放、改动,是科技生产合成原理的回归、利用,是“08高考方案”的考点、热点。所以,在高三复习教学中,应培养学生整合新信息与元认知结构中经验知识,运用有用、有效信息和知识解决陌生问题的能力。
美国教育心理学家加涅(Rert Mills Gagne)是信息加工理论的代表人物,他根据信息加工过程及心理过程,研究人是如何学习的。他的观点是“学习是学习者所面临的刺激通过一系列内部构造被转化、加工的过程”。要解决学习问题,需要清楚学生的信息加工方式即对信息的心智加工方式。信息加工将新知识与旧知识进行联结,以元认知结构中的先行组织者为基础,进行同化,从而学习新知识,把新知识内化到元认知结构中,达到新旧知识的整合。
二、有机合成真题分析及信息
1. 有机合成真题分析
有机合成综合性强,考查基础知识面宽,重视考查学生的思维能力和整合新旧知识、灵活迁移运用的能力,要求学生要具备较高的信息加工能力。
例:(2015江苏,17)化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成:
(1)~(3)略
(4)已知:[RCH2CN[▲] [H2][催化剂,△]RCH2CH2NH2],写出以[HO OH] 为原料制备 [O] [CH2NH2]的流程图。
有机合成不仅考查学生已有经验知识,更倾向于考查学生新旧知识的整合能力。题中提供的新信息几乎都能用到,在合成过程中甚至需要到流程中挖掘有用、有效、陌生信息解题。该题型考查学生的基本知识和基本技能、官能团的性质和反应类型、信息加工敏锐性和灵活性、思维的有序性和整体性、综合分析应用能力。
2. 有机合成真题及信息
以2009~2014年有机合成真题为例,分析题中的信息并进行归纳,总结有机合成题考查的旧知识、新知识。
通过2015年有机真题分析、2009—2014年信息统计,发现有机合成重点考查烯烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯之间的转化及典型反应(取代、加成、氧化、还原、消去反应等),考查学生信息获取、加工能力,元认知结构知识与新知识的同化能力及迁移运用能力。有机合成重在于感知、编码、输出信息。学习者需要具有条理性、整体化的有机知识,能灵活、敏捷、准确地获取试题所给相关信息,把已有经验知识和新信息进行整合,分析评价信息并应用新信息解题。
三、 信息加工策略
流程中信息较多,需要进行简约、转换、类比、评价,去掉无关、干扰信息,采用有用、有效信息进行有机合成。面对熟悉的官能团陌生的有机物,通过信息加工,把陌生问题情境转化为熟悉的问题情境,新旧对比,处理问题。处理问题过程中不但要建构元认知结构,还要突破学生的认知冲突,即同化旧知与新知。
信息“编码”加工,记忆牢固,使信息清晰化、明确化、准确化,便于寻找、选择,达到不乱、不混。信息“转换”加工,描述方式明了,使信息熟悉化、简明化、容易化,便于处理、应用,达到简化、准确。
3. 信息“同化、类比”加工
美国著名的教育心理学家戴维·奥苏贝尔(DavidP.Ausubel)认为有意义学习在于新旧知识的同化,新信息的习得取决于认知结构中已有的相关概念。根据已有知识基础和“最近发展区”,寻找新旧知识的联结点,就能有效实现知识的迁移。
如(2012江苏,17)以[ ]和 [O]为原料制备[ ] [N] [Cl][Cl] ,观察原料和产物的结构、组成,发现产物的苯环上连结氮原子,这与苯的硝化有联系。苯的硝化转化为硝基苯,利用新信息(新旧知识的联结点),进一步进行合成直到最终目标产物。
类比是推出事物之间相似性或相同的一种思维方式。王祖浩教授提出“类比是化学问题解决的思维工具”。面对陌生物质,寻找官能团,与对应熟悉的有机物性质和反应类型类比,深化旧知与新知的理解。
如(2011江苏,17)以苯酚和乙醇为原料制备[OCH2COOCH2CH3] 。仔细观察产物,发现产物中含有酯基,类似于乙酸乙酯,从而推出[OCH2COOCH2CH3] 的原料是乙醇和[ ] [OCH2COOH],而[ ] [OCH2COOH]的性质与乙酸相似,再结合题中信息就能很快进行合成。
信息“同化”加工,新旧联结,激活旧信息,融合新信息,使知识扩大化、网络化。信息“类比”加工,分析比较,是“特殊到一般,一般到特殊”逻辑过程,是信息处理的快捷路径。
4. 信息“迁移、评价”加工
迁移是信息灵活运用的一种能力。迁移的前提是元认知结构的稳定性和清晰性。稳定性为习得新信息提供固着点,清晰性为习得新信息提供方位点,稳定和清晰的知识能实现信息的有效迁移。如各种有机物之间的转化关系、反应条件、反应类型在头脑中稳定而清晰存在,通过同化、类比,实现信息的正迁移。
信息评价是对获取信息的评定并决定是否利用的过程,是从多个信息中寻找出有价值、有效的信息的过程。信息评价综合性强,包含信息的隐显及因果关系的合理性、信息的可靠性、便捷性等。
如(2014江苏,17)以[CH2CHO] 为原料制备[CHCOOH] [CH3]。从原料与产物的结构看,产物比原料多了一个碳原子,醛基变为羧基。在学生已建立的认知结构中:醛基能氧化为羧基,但是这与多一个碳原子没有必然联系。在阅读流程时发现引入氰基能增加一个碳原子,且氰基在酸性下,转化为羧基;氰基引入的方法是溴原子被氰基取代;溴原子引入的方式有烃的溴代、烯烃加成或流程中[ [③]信息;原料是苯乙醛,与氢气加成后是苯乙醇,与C结构不同;经过评价,苯乙醇通过消去反应转化为苯乙烯,苯乙烯再与HBr加成,是该合成中有效引入溴原子的方法。
信息“迁移”加工,灵活运用,提高学生的灵活性、变通性、创新性,发展求异思维和发散思维水平。信息“评价”加工,认知清晰,使思路清晰、简洁,信息合理、可靠。
有机合成特点是信息化,考查学生信息加工能力。在平时复习教学中,通过信息题练习,培养学生感知、获取、加工信息的能力。新信息较多,整合新旧知识,教会学生寻找、选择、重组、预测、评价并迁移运用。
参考文献
[1] 吴成兵.2015年普通高中学业水平测试(选修科目)说明:物理、化学、生物[M].南京:江苏凤凰教育出版社,2014,11:33,36
[2] 吴俊明,王祖浩,刘知新著.化学学习论[M].南宁:广西教育出版社,1999:201
[3] 吴平.高中生有机推断问题解决的信息加工研究[D].上海:华东师范大学理工学院化学系,2009,4:9
[4] 邹丽平.高中生对化学信息题的信息加工差异研究[D].上海:华东师范大学理工学院化学系,2011,4:5
[5] 施良方著.学习论[M]. 北京:人民教育出版社,2001,5:250-276
关键词:信息加工理论;有机合成;信息加工;策略
文章编号:1008-0546(2015)10-0033-06 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.10.013
《普通高中化学课程标准(实验)》、江苏高考考试说明(化学),江苏省普通高中学业水平测试(选测)都提到重点考查学生的信息获取与加工能力,要求学生具备能够敏捷、准确地获取试题所给的相关信息,并与已有知识整合,在分析评价的基础上应用新信息。[1]高考中,有机合成题以新信息为背景,考查学生信息的获取、加工、整合、迁移应用的能力。题中信息新颖、陌生,是高中有机知识的拓展、延伸,是大学有机知识的下放、改动,是科技生产合成原理的回归、利用,是“08高考方案”的考点、热点。所以,在高三复习教学中,应培养学生整合新信息与元认知结构中经验知识,运用有用、有效信息和知识解决陌生问题的能力。

美国教育心理学家加涅(Rert Mills Gagne)是信息加工理论的代表人物,他根据信息加工过程及心理过程,研究人是如何学习的。他的观点是“学习是学习者所面临的刺激通过一系列内部构造被转化、加工的过程”。要解决学习问题,需要清楚学生的信息加工方式即对信息的心智加工方式。信息加工将新知识与旧知识进行联结,以元认知结构中的先行组织者为基础,进行同化,从而学习新知识,把新知识内化到元认知结构中,达到新旧知识的整合。
二、有机合成真题分析及信息
1. 有机合成真题分析
有机合成综合性强,考查基础知识面宽,重视考查学生的思维能力和整合新旧知识、灵活迁移运用的能力,要求学生要具备较高的信息加工能力。
例:(2015江苏,17)化合物F是一种抗心肌缺血药物的中间体,可以通过以下方法合成:
(1)~(3)略
(4)已知:[RCH2CN[▲] [H2][催化剂,△]RCH2CH2NH2],写出以[HO OH] 为原料制备 [O] [CH2NH2]的流程图。

有机合成不仅考查学生已有经验知识,更倾向于考查学生新旧知识的整合能力。题中提供的新信息几乎都能用到,在合成过程中甚至需要到流程中挖掘有用、有效、陌生信息解题。该题型考查学生的基本知识和基本技能、官能团的性质和反应类型、信息加工敏锐性和灵活性、思维的有序性和整体性、综合分析应用能力。
2. 有机合成真题及信息
以2009~2014年有机合成真题为例,分析题中的信息并进行归纳,总结有机合成题考查的旧知识、新知识。
通过2015年有机真题分析、2009—2014年信息统计,发现有机合成重点考查烯烃、卤代烃、醇、醛、羧酸、酯之间的转化及典型反应(取代、加成、氧化、还原、消去反应等),考查学生信息获取、加工能力,元认知结构知识与新知识的同化能力及迁移运用能力。有机合成重在于感知、编码、输出信息。学习者需要具有条理性、整体化的有机知识,能灵活、敏捷、准确地获取试题所给相关信息,把已有经验知识和新信息进行整合,分析评价信息并应用新信息解题。
三、 信息加工策略
流程中信息较多,需要进行简约、转换、类比、评价,去掉无关、干扰信息,采用有用、有效信息进行有机合成。面对熟悉的官能团陌生的有机物,通过信息加工,把陌生问题情境转化为熟悉的问题情境,新旧对比,处理问题。处理问题过程中不但要建构元认知结构,还要突破学生的认知冲突,即同化旧知与新知。

信息“编码”加工,记忆牢固,使信息清晰化、明确化、准确化,便于寻找、选择,达到不乱、不混。信息“转换”加工,描述方式明了,使信息熟悉化、简明化、容易化,便于处理、应用,达到简化、准确。
3. 信息“同化、类比”加工
美国著名的教育心理学家戴维·奥苏贝尔(DavidP.Ausubel)认为有意义学习在于新旧知识的同化,新信息的习得取决于认知结构中已有的相关概念。根据已有知识基础和“最近发展区”,寻找新旧知识的联结点,就能有效实现知识的迁移。
如(2012江苏,17)以[ ]和 [O]为原料制备[ ] [N] [Cl][Cl] ,观察原料和产物的结构、组成,发现产物的苯环上连结氮原子,这与苯的硝化有联系。苯的硝化转化为硝基苯,利用新信息
类比是推出事物之间相似性或相同的一种思维方式。王祖浩教授提出“类比是化学问题解决的思维工具”。面对陌生物质,寻找官能团,与对应熟悉的有机物性质和反应类型类比,深化旧知与新知的理解。
如(2011江苏,17)以苯酚和乙醇为原料制备[OCH2COOCH2CH3] 。仔细观察产物,发现产物中含有酯基,类似于乙酸乙酯,从而推出[OCH2COOCH2CH3] 的原料是乙醇和[ ] [OCH2COOH],而[ ] [OCH2COOH]的性质与乙酸相似,再结合题中信息就能很快进行合成。
信息“同化”加工,新旧联结,激活旧信息,融合新信息,使知识扩大化、网络化。信息“类比”加工,分析比较,是“特殊到一般,一般到特殊”逻辑过程,是信息处理的快捷路径。
4. 信息“迁移、评价”加工
迁移是信息灵活运用的一种能力。迁移的前提是元认知结构的稳定性和清晰性。稳定性为习得新信息提供固着点,清晰性为习得新信息提供方位点,稳定和清晰的知识能实现信息的有效迁移。如各种有机物之间的转化关系、反应条件、反应类型在头脑中稳定而清晰存在,通过同化、类比,实现信息的正迁移。

信息评价是对获取信息的评定并决定是否利用的过程,是从多个信息中寻找出有价值、有效的信息的过程。信息评价综合性强,包含信息的隐显及因果关系的合理性、信息的可靠性、便捷性等。
如(2014江苏,17)以[CH2CHO] 为原料制备[CHCOOH] [CH3]。从原料与产物的结构看,产物比原料多了一个碳原子,醛基变为羧基。在学生已建立的认知结构中:醛基能氧化为羧基,但是这与多一个碳原子没有必然联系。在阅读流程时发现引入氰基能增加一个碳原子,且氰基在酸性下,转化为羧基;氰基引入的方法是溴原子被氰基取代;溴原子引入的方式有烃的溴代、烯烃加成或流程中[ [③]信息;原料是苯乙醛,与氢气加成后是苯乙醇,与C结构不同;经过评价,苯乙醇通过消去反应转化为苯乙烯,苯乙烯再与HBr加成,是该合成中有效引入溴原子的方法。
信息“迁移”加工,灵活运用,提高学生的灵活性、变通性、创新性,发展求异思维和发散思维水平。信息“评价”加工,认知清晰,使思路清晰、简洁,信息合理、可靠。
有机合成特点是信息化,考查学生信息加工能力。在平时复习教学中,通过信息题练习,培养学生感知、获取、加工信息的能力。新信息较多,整合新旧知识,教会学生寻找、选择、重组、预测、评价并迁移运用。
参考文献
[1] 吴成兵.2015年普通高中学业水平测试(选修科目)说明:物理、化学、生物[M].南京:江苏凤凰教育出版社,2014,11:33,36
[2] 吴俊明,王祖浩,刘知新著.化学学习论[M].南宁:广西教育出版社,1999:201
[3] 吴平.高中生有机推断问题解决的信息加工研究[D].上海:华东师范大学理工学院化学系,2009,4:9
[4] 邹丽平.高中生对化学信息题的信息加工差异研究[D].上海:华东师范大学理工学院化学系,2011,4:5
[5] 施良方著.学习论[M]. 北京:人民教育出版社,2001,5:250-276