摘 要： 化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，在學(xué)習(xí)中不但要掌握一些基本的化學(xué)學(xué)科知識(shí)，而且要關(guān)注它的實(shí)驗(yàn)性。因此通過數(shù)據(jù)分析與處理形成科學(xué)結(jié)論，培養(yǎng)良好的化學(xué)素養(yǎng)與能力，既是教學(xué)需要關(guān)注的，又是高三化學(xué)總復(fù)習(xí)提升學(xué)生能力所必須著力強(qiáng)化的。
　　關(guān)鍵詞： 高三化學(xué)總復(fù)習(xí) 化學(xué)能力 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)處理 能力培養(yǎng)
　　
　　高三化學(xué)總復(fù)習(xí)的教學(xué)中，我們一般會(huì)重點(diǎn)關(guān)注如下三個(gè)方面：（1）化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)；（2）在相對(duì)完整的知識(shí)基礎(chǔ)上的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的提升；（3）應(yīng)對(duì)考試的技能技巧培養(yǎng)和解題心理的歷練。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理是科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的重要組成部分，它要求學(xué)生通過對(duì)各種數(shù)據(jù)的分析處理，按其內(nèi)在關(guān)系歸納成知識(shí)或規(guī)律，進(jìn)而達(dá)到解決問題的目的。在考試說明中對(duì)學(xué)生形成信息素養(yǎng)方面，明確規(guī)定：“能夠通過對(duì)自然界、生產(chǎn)、生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中化學(xué)現(xiàn)象，以及相關(guān)模型、圖形和圖表等的觀察，獲取有關(guān)的感性知識(shí)和印象，并運(yùn)用分析、比較、概括、歸納等方法對(duì)所獲取的信息進(jìn)行初步加工和應(yīng)用的能力?！睂?shí)驗(yàn)探究與解決問題模塊也規(guī)定：“能用正確的化學(xué)用語及文字、圖表、模型、圖形等表達(dá)化學(xué)問題解決的過程和成果，并做出解釋的能力?！?br/>　　分析高考試題命題的特點(diǎn)和規(guī)律，對(duì)于數(shù)據(jù)分析和處理的考查（撇除滴定實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)處理和基本化學(xué)計(jì)算），主要的立足點(diǎn)在以下兩個(gè)方面。第一，如何運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)將化學(xué)知識(shí)、規(guī)律數(shù)據(jù)化或圖表化，讓知識(shí)的呈現(xiàn)更直觀。第二，對(duì)于圖表化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如何分析處理，找出繁雜數(shù)據(jù)下隱含的化學(xué)規(guī)律。第一點(diǎn)在教材中被廣泛使用，各組物質(zhì)性質(zhì)的數(shù)據(jù)圖，第二點(diǎn)是從事科學(xué)研究必備的素養(yǎng)，也是平時(shí)教學(xué)中易被忽視的。
　　學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，思維往往停留在知識(shí)、定性分析的層面，缺乏定量的概念，定量分析的思維往往局限在化學(xué)計(jì)算層面，這樣化學(xué)思維的廣度和深度都有欠缺。而且現(xiàn)在數(shù)學(xué)課在高考中的比重最大，學(xué)生在數(shù)學(xué)上花費(fèi)的精力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過化學(xué)，所以化學(xué)教學(xué)中可以借力，將學(xué)生在超量學(xué)習(xí)中培養(yǎng)的數(shù)學(xué)思維能力嫁接到化學(xué)教學(xué)中，以彌補(bǔ)化學(xué)復(fù)習(xí)課時(shí)、學(xué)生精力等不足，提高化學(xué)復(fù)習(xí)的效率。
　　一、結(jié)合數(shù)據(jù)分析與處理理解認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)及反應(yīng)規(guī)律
　　傅鷹老先生曾說：“實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的最高法庭。”但實(shí)際教學(xué)中往往是記錄式、陳述式的化學(xué)結(jié)論偏多，化學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)性輕量化，老師和學(xué)生往往會(huì)形成一種錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，認(rèn)為化學(xué)學(xué)科是“理科中的文科”，要求學(xué)生偏重記憶，增加了化學(xué)教學(xué)的難度。
　　特別是繁雜的物質(zhì)性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)規(guī)律，命題者往往樂于在規(guī)律的條文和文字演繹變化中做文章，學(xué)生記憶容量大，思維辨析難度大，在現(xiàn)在高中選科模式下，會(huì)產(chǎn)生化學(xué)難學(xué)、難掌握觀點(diǎn)，從而拒絕選擇化學(xué)學(xué)科。一門學(xué)科為了最大化地普及，應(yīng)該吸引學(xué)生去對(duì)它感興趣，樂于學(xué)習(xí)。化學(xué)學(xué)科作為實(shí)驗(yàn)科學(xué)，可以很好地激發(fā)學(xué)生的興趣，如果把復(fù)雜多樣的物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律蘊(yùn)藏在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述和科學(xué)數(shù)據(jù)中，教會(huì)學(xué)生數(shù)據(jù)分析和處理能力，這樣學(xué)生容易通過數(shù)據(jù)分析把握物質(zhì)的性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律，應(yīng)該比死記硬背化學(xué)知識(shí)和結(jié)論更容易對(duì)化學(xué)產(chǎn)生興趣，還能降低學(xué)習(xí)的難度。
　?。郯咐唬菹卤頌橄╊惢衔锱c溴發(fā)生加成反應(yīng)的相對(duì)速率（以乙烯為標(biāo)準(zhǔn)）。
　　C＝C上取代基的種類、數(shù)目間的關(guān)系。（2）下列化合物與氯化氫加成時(shí)，取代基對(duì)速率的影響與上述規(guī)律類似，其中反應(yīng)速率最慢的是 （填代號(hào)）。
　?。劢馕觯莶伙柡玩I的親電加成受不飽和鍵碳原子上連接的取代基團(tuán)的影響，而使反應(yīng)規(guī)律復(fù)雜多樣，在此類知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)中有經(jīng)驗(yàn)的老師通常會(huì)幫助學(xué)生總結(jié)規(guī)律，形成結(jié)論。這樣長期教學(xué)中，化學(xué)規(guī)律越來越多，學(xué)生記得苦不堪言。對(duì)于客觀多樣化的物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)規(guī)律，一代代科學(xué)家通過實(shí)驗(yàn)，研究，已經(jīng)測定記錄了大量數(shù)據(jù)。我們要教會(huì)學(xué)生的應(yīng)該是信息的收集整理和數(shù)據(jù)處理能力，就像科學(xué)家第谷一樣，通過分析觀察的大量數(shù)據(jù)從而總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律。而處理數(shù)據(jù)的第一要?jiǎng)?wù)是數(shù)據(jù)的分類分組，對(duì)數(shù)據(jù)分類歸納能力應(yīng)該是從事科學(xué)研究的一個(gè)比較重要的能力，遠(yuǎn)勝于對(duì)知識(shí)的記憶復(fù)述能力。本案例中可以對(duì)取代基的種類進(jìn)行分組歸類，一類是鹵原子，3、4一組，結(jié)合測定的科學(xué)數(shù)據(jù)，不難總結(jié)出C＝C上連接鹵原子，烯對(duì)溴的加成速率降低；第二類是烴基，1、2、3一組，其規(guī)律是C＝C上連接甲基，數(shù)目越多，加成反應(yīng)的速率越快。（2）可以應(yīng)用規(guī)律指導(dǎo)解題，答案為D。如果學(xué)生對(duì)連接其他原子、基團(tuán)或其他類型烴基感興趣，就會(huì)去查閱資料，自己運(yùn)用所學(xué)技巧去挖掘總結(jié)，這樣難道不比老師灌輸結(jié)論更有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)能力和效果嗎？也更有利于學(xué)生以后的可持續(xù)發(fā)展。
　　所以，我們的教學(xué)，要教給學(xué)生鮮活生動(dòng)的內(nèi)容，而不是機(jī)械、陳舊的教條。這樣才能真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為其以后的發(fā)展提供不竭的動(dòng)力。
　　二、運(yùn)用數(shù)據(jù)分析與處理理解探究化工生產(chǎn)中的條件選擇與控制
　　江蘇高考獨(dú)立命題后，走了一條與其他省市完全不同的路，高考命題日益與現(xiàn)實(shí)社會(huì)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，強(qiáng)調(diào)了化學(xué)的現(xiàn)實(shí)性、實(shí)用性、真實(shí)性的統(tǒng)一。但現(xiàn)在學(xué)生與社會(huì)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)嚴(yán)重脫節(jié)，那就需要教師在教學(xué)中有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)去觀察生活，審視化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)，理解所學(xué)知識(shí)的實(shí)用性。
　?。郯咐?酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、黏合劑及印刷、紡織等工業(yè)。乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法常采用如下反應(yīng)：
　　目前對(duì)該反應(yīng)的催化劑進(jìn)行了新的探索，初步表明質(zhì)子酸離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑，且能重復(fù)使用。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示（乙酸和乙醇以等物質(zhì)的量混合）。
　　根據(jù)表中數(shù)據(jù)，下列?搖?搖?搖（填字母）為該反應(yīng)的最佳條件。
　　A.120℃，4h B.80℃，2h C.60℃，4h D.40℃，3h
　　［解析］實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)，應(yīng)該說條件變化復(fù)雜多樣，因此我們的化學(xué)工程師在進(jìn)行反應(yīng)條件的探究時(shí)一定會(huì)注意“變量控制”的技術(shù)，即影響反應(yīng)的條件多樣化時(shí)，我們?yōu)榱颂骄織l件對(duì)反應(yīng)過程的影響，應(yīng)該注意控制其它條件的相對(duì)穩(wěn)定。這樣，我們才能探究出一個(gè)正確的實(shí)驗(yàn)條件的影響。
　　如本案例中酯的合成工藝，對(duì)于時(shí)間和溫度變量，進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，得出一系列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要進(jìn)行合理的篩選，必須進(jìn)行變量控制，逐一進(jìn)行條件選擇，然后綜合得出一個(gè)最優(yōu)化的條件。
　　而數(shù)據(jù)的確定，往往依據(jù)數(shù)據(jù)本身我們很難得出科學(xué)結(jié)論，因?yàn)閷?shí)踐中我們要綜合考慮成本、效益等問題。所以最強(qiáng)勢的數(shù)據(jù)往往不一定是最佳數(shù)據(jù)，如何挖掘出最佳數(shù)據(jù)？我們需要通過數(shù)據(jù)處理，有效的措施是進(jìn)行作圖法，找出數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系和逐進(jìn)關(guān)系，使結(jié)論直觀明確，所以我們需要對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖。圖例如下：
　　通過圖像的觀察，分析數(shù)據(jù)漸進(jìn)關(guān)系，我們一般選擇在圖像曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因?yàn)楹罄^的條件增加，對(duì)結(jié)果的影響幅度不大，這樣經(jīng)濟(jì)效益增幅就不明顯，甚至成本會(huì)大幅度增加，從而降低工業(yè)效益。本題案例中的答案選擇C就很直觀明確。
　　通過上述兩則案例，我們針對(duì)高考命題的特點(diǎn)，幫助學(xué)生發(fā)展了分組歸納、變量控制和作圖法等數(shù)據(jù)分析與處理的基本方法，培養(yǎng)了學(xué)生興趣，發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和應(yīng)對(duì)考試的能力。這是一種非機(jī)械式的灌輸，是一種基于學(xué)生內(nèi)源性的學(xué)習(xí)發(fā)展的需求，值得在高三化學(xué)總復(fù)習(xí)的教學(xué)中大力推廣，基于本文教學(xué)思想設(shè)計(jì)的教學(xué)案例，在蘇州2010年教學(xué)年會(huì)上公開展示，獲得與會(huì)老師一致好評(píng)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　?。?］中華人民共和國教育部制訂.全日制普通高級(jí)中學(xué)化學(xué)教學(xué)大綱.
　　［2］中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）.
　?。?］2011江蘇省普通高中學(xué)業(yè)水平測試（選修科目）說明.
　　［4］李萬春.上海高考的數(shù)據(jù)分析題歸類解析.化學(xué)教學(xué)，2003，10.
　?。?］姜宏飛.在高三復(fù)習(xí)課中培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析和處理能力.廣東教育，2009，10.
　　注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文