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标题 例谈支架式教学在化学习题讲评课中的应用
范文 张丹红



支架式”教学模式是以著名心理学家维果斯基的“最近发展区”理论为依据的,该理论提出了学生的“现有发展区”“可能发展区”及其两个水平之间的“最近发展区”。“支架式”教学模式借用建筑行业中使用的“脚手架”(Scaffolding),以问题作为载体,为学习者从“现有发展水平”顺利抵达“可能发展水平”提供一种台阶,即为学生设置合理的“思维台阶”,逐步提升学生的学习水平,就像沿着脚手架一样步步攀升。下面以学生错误率较高的试题为例,阐述这种方法的应用。
一、题目
某研究小组以水杨酸和甲苯为主要原料,按图1所示路线合成抗血栓药物——新抗凝。
已知:RCOOR′+CH3COOR″
OH-RCOHCHCOOR″
RCHO+CH3COR′OH-RCHCHCOR
请回答:
(1)写出同时符合下列条件的A的所有同分异构体的结构简式 。
①红外光谱表示分子中含有CO结构;
②1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有三种不同化学环境的氢原子。
(2)设计B→C的合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)
(3)下列说法不正确的是 。
A.化合物B能使Br2/CCl4溶液褪色
B.化合物C能发生银镜反应
C.化合物F能与FeCl3发生显色反应
D.新抗凝的分子式为C19H15NO6
(4)写出化合物的结构简式:
D ;E
(5)G→H的化学方程式是 。
二、确定最近发展区,使讲评有的放矢
这道题目涉及高中有机化学基础中反应类型、附有条件同分异构体书写、有机物结构的确定、官能团转化、书写有机反应方程式、设计合成路线、官能团特征反应等相关知识。对于这道综合性强、能力要求高的典型试题,如果学生在知识运用、迁移、推理等方面能力欠缺,就很难解决。在试卷讲评前,充分研究和掌握学生的“最近发展区”,通过错误统计等方式,了解学生的知识盲点、能力差距和方法缺陷,发现学生主要存在以下几个问题:①审题不清,物质间转化关系一头雾水;②特征条件模糊不清;③读不懂题给信息,无法将信息应用于题目中;④同分异构体书写,附有条件太多,找不出书写规律;⑤有机反应中断键、成键规律掌握不扎实;⑥不能熟练运用有机框图题推断方法和技巧等。根据以上反映出来的问题,可以确定本题学生的“最近发展区”为有机反应基本类型,从断键、成键角度分析有机反应本质,官能团基本性质与反应条件关系。因此在讲评时,采用由浅入深、由表及里方法,做到有的放矢,从而增强了讲评的实效性。
三、构建合理支架,破解教学难点
在对学生实际水平及认知能力分析的基礎上,在讲解时可使用多种支架教学模式。
1.设置问题支架,化解思维障碍
所谓问题支架就是在一定情景中,为了满足某种需求或实现某一目标所面临的未知状态。在问题解决过程中,为学生搭建好问题链,利用其桥梁和纽带作用,促进学生积极参与问题的探究与解决。例如此题第(1)小题的分析中,教师可在讲评时提出以下几个问题,促使学生思考:①利用红外光谱和1H-NMR谱能解决什么问题?②A分子苯环上有几个支链?③支链上含有几个碳原子?④支链上可能含有哪几种官能团?⑤官能团与其它官能团或原子之间怎样连接?
通过设置这一组由浅入深的问题,把大问题分割成若干个小问题,搭建支架,引导学生积极思考与理解,帮助学生从一个台阶走向另一个台阶,最终使问题得以解决。
2.使用建议支架,疏通解题思路
学生在独立探究或合作学习时,往往会遇到很多困难,教师可以根据问题难易程度,提出合理建议,疏通学生解题思路,化解学生解题困惑。通过改变问句形式,将“问题”支架转化为“建议”支架。与“问题”支架的启发性相比,“建议”支架的表现方式更为直接。
如此题在复习有机化学相关内容后,学生对基础知识有了较系统的回忆,但仅凭这些知识要解决第(2)问题,仍需较大思考空间,甚至有些学生有些困难。这时,教师可以适时地提出以下建议:
①分别写出B、C的结构简式并分析其结构异同;
②例举引入羟基、醛基方法;
③构思合成流程图。
通过这些提示性引导,学生不但可以轻易避开思考过程中盲区,还可以顺利掌握解题的方法,理解解题的思路。
3.剖析信息支架,辅助学生解题
一种完美、独特的解题思路是以信息为前提的。解题信息分为显性信息和隐性信息,对于显性信息,学生从课本中已经获取,并能分析其实质;隐性信息,需要教师搭桥,帮助学生寻找并加以分析其实质,为学生提供知识的铺垫,填补某些辅助性知识的空缺。如第(4)小题写出化合物D、E的结构简式,教师从题目所给信息入手,从断键和成键两个方面分析,如图2所示。
通过上述化学反应机理分析,再结合框图中的相关信息(C、H以及新抗凝的结构),推断出D、E的结构简式就轻而易举了。第(5)小题自然而然也就解决了。
4.运用变式,搭建延伸支架
教学评价是检验学生学习效果的重要途径,评价形式很多,变式教学就是一种有效方法。如这道题目解决以后,用变式进行效果评价。
变式1 某研究小组从甲苯出发,按图3路线合成染料中间体X和医药中间体Y。
已知:①化合物A、E、F互为同分异构体;
②NH2+OC
NC


NO2
Fe/HClNH2(易被氧化)。请回答:
(1)下列说法不正确的是。
A.化合物C能发生氧化反应,不发生还原反应
B.化合物D能发生水解反应
C.化合物E能发生取代反应
D.化合物F能形成内盐
(2)B+C→D的化学方程式是。
(3)化合物G的结构简式是。
(4)写出同时符合下列条件的A的所有同分异构体的结构简式。
①红外光谱检测表明分子中含有醛基;
②1H-NMR谱显示分子中含有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。
(5)为探索新的合成路线,采用苯和乙烯为原料制备化合物F,请设计该合成路线(用流程图表示,无机试剂任选)。
变式2 乙酰基扁桃酰氯是一种医药中间体。某研究小组以甲苯和乙醇为主要原料,按图4路线合成乙酰基扁桃酰氯。
已知:
RCHO①NaHSO3②NaCN RCHOHCN;
RCNH2O/H+RCOOH;
RCNSOCl2RCOClR′OHRCOOR′
请回答:(1) D的结构简式。
(2) 下列说法正确的是。
A.化合物A不能发生取代反应
B.化合物B能发生银镜反应
C.化合物C能发生氧化反应
D.从甲苯到化合物C的转化过程中,涉及到的反应类型有取代反应、加成反应和氧化反应
(3) E+F→G的化学方程式是。
(4) 写出化合物D同时符合下列条件的所有可能的同分异构体的结构简式。
①红外光谱检测表明分子中含有氰基(-CN);
②1H-NMR谱检测表明分子中有苯环,且苯环上有两种不同化学环境的氢原子。
(5) 设计以乙醇为原料制备F的合成路线(用流程图表示;无机试剂任选)。
通过对变式的思考和分析,帮助学生进一步掌握这种题型的解法,开阔学生的解题视野,为学生搭建了思维拓展延伸的支架。
支架式教学的关键在于找准学生的“最近发展区”,为学生设置合理的“思维台阶”,是学生实现由“现有发展区”向“可能发展区”的迈进。实践证明,正确运用支架式教学,能有效提高化学习题讲评的课堂实效。只要运用得当,支架式教学会在很多学科教学中发挥积极的作用。
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更新时间:2025/3/13 18:30:31