基于化學(xué)鍵的有機(jī)物認(rèn)識方式的教學(xué)策略探究

李娟 符吉霞 占小紅

摘要： 培養(yǎng)和發(fā)展基于化學(xué)鍵的有機(jī)物認(rèn)識方式，能幫助學(xué)生拓展對有機(jī)物的認(rèn)識路徑，提升他們的有機(jī)化學(xué)認(rèn)識能力水平。通過總結(jié)相關(guān)研究，提出不同學(xué)習(xí)階段培養(yǎng)學(xué)生基于化學(xué)鍵認(rèn)識方式的教學(xué)策略： 習(xí)得階段，應(yīng)采取創(chuàng)設(shè)情境、設(shè)計(jì)問題和巧用模型等教學(xué)策略;鞏固與轉(zhuǎn)化階段，應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)、利用圖表進(jìn)行教學(xué);遷移與應(yīng)用階段，應(yīng)采用舉例分析和設(shè)計(jì)變式練習(xí)等方式方法。

關(guān)鍵詞： 有機(jī)化合物; 認(rèn)識方式; 化學(xué)鍵; 教學(xué)策略; 化學(xué)教學(xué)

文章編號： 10056629（2020）12002906

中圖分類號： G6338

文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

有機(jī)化學(xué)作為中學(xué)化學(xué)的重要組成部分，對學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科認(rèn)識方式和思維模式起著重要作用。有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)旨在促進(jìn)學(xué)生有機(jī)物認(rèn)識能力的提升和認(rèn)識方式的發(fā)展。認(rèn)識方式是學(xué)生在思考和處理問題時(shí)所表現(xiàn)出來的傾向于使用某種思維模式或從一定角度來解決問題的信息處理對策或模式，其包含認(rèn)識角度、認(rèn)識路徑和認(rèn)識方式類別等基本構(gòu)成要素[1]。因此，高中“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”課程模塊的作用主要是，在學(xué)生對有機(jī)化學(xué)已有認(rèn)知的基礎(chǔ)上豐富其對有機(jī)化學(xué)的認(rèn)識角度，拓展對有機(jī)物的認(rèn)識路徑，培養(yǎng)和提升學(xué)生的有機(jī)化學(xué)認(rèn)識素養(yǎng)與核心認(rèn)識能力水平[2]。

1基于化學(xué)鍵的有機(jī)物認(rèn)識方式的內(nèi)涵

化學(xué)學(xué)科認(rèn)識方式是化學(xué)學(xué)科能力的內(nèi)涵實(shí)質(zhì)，是知識轉(zhuǎn)化為或表現(xiàn)為化學(xué)學(xué)科能力的核心機(jī)制[3]。有機(jī)化合物認(rèn)識方式是學(xué)生在思考和解決有機(jī)化學(xué)相關(guān)問題時(shí)所表現(xiàn)出來的用于分析和處理信息所選擇的認(rèn)識角度、路徑或者方式類別。具有不同認(rèn)識方式的學(xué)生在分析和解決同一化學(xué)問題時(shí)，會(huì)具有不同的能力表現(xiàn)。依據(jù)已有研究，學(xué)生對有機(jī)物的認(rèn)識方式分為3種： 基于典型代表物、基于官能團(tuán)和基于化學(xué)鍵[4]。基于化學(xué)鍵的有機(jī)物認(rèn)識方式指的是學(xué)生面對陌生有機(jī)物時(shí)，具有從化學(xué)鍵分析結(jié)構(gòu)到關(guān)聯(lián)化合物性質(zhì)、有機(jī)反應(yīng)等多個(gè)自主分析的角度。

胡久華等[5]在其研究中具體提出了基于化學(xué)鍵的有機(jī)物認(rèn)識方式的思維模型。依據(jù)她的觀點(diǎn)，在教學(xué)時(shí)我們不能停留在官能團(tuán)層級，要深入官能團(tuán)內(nèi)部——鍵的極性和飽和性、化學(xué)鍵之間的相互影響（即鍵極性的變化）。然后基于以上對有機(jī)物化學(xué)鍵的結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合反應(yīng)試劑、反應(yīng)條件，判斷反應(yīng)可能的斷鍵方式，對反應(yīng)類型進(jìn)行預(yù)測。基于化學(xué)鍵與反應(yīng)維度建立關(guān)聯(lián)，形成基于化學(xué)鍵分析的整體認(rèn)識。

綜合已有研究不難發(fā)現(xiàn)，學(xué)生所形成的認(rèn)識方式不同，則對于陌生物質(zhì)的討論思路和推理分析能力也不同。從化學(xué)鍵層面認(rèn)識有機(jī)反應(yīng)，可將有機(jī)反應(yīng)視為化學(xué)鍵連接次序的轉(zhuǎn)變，有機(jī)反應(yīng)類型的不同本質(zhì)在于化學(xué)鍵斷裂和成鍵方式的差異。在明確影響反應(yīng)類型的本質(zhì)原因后，學(xué)生首先找出陌生有機(jī)化合物所包含的官能團(tuán)，然后從官能團(tuán)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)即化學(xué)鍵的角度說明該物質(zhì)的性質(zhì)，可能發(fā)生的有機(jī)反應(yīng)類型;再結(jié)合反應(yīng)體系（包括反應(yīng)底物、溶劑等）的可能影響因素預(yù)測斷鍵部位和反應(yīng)現(xiàn)象，綜合各種信息系統(tǒng)闡述有機(jī)反應(yīng)的進(jìn)行過程，解釋有機(jī)反應(yīng)進(jìn)行的機(jī)理，理解反應(yīng)存在選擇性的本質(zhì)原因;最后按照要求設(shè)計(jì)反應(yīng)路線得到最終產(chǎn)物。

2基于化學(xué)鍵的有機(jī)物認(rèn)識方式建立的必要性

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出將“宏觀辨識與微觀探析”作為化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容之一，要求學(xué)生能從物質(zhì)的微觀層面理解其組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化等之間的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念;能根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測其在特定條件下可能具有的性質(zhì)和發(fā)生的變化，并解釋原因;能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題[6]?；瘜W(xué)鍵作為微觀粒子構(gòu)成宏觀物質(zhì)的主要聯(lián)系紐帶，建立基于化學(xué)鍵的有機(jī)物認(rèn)識方式，能幫助學(xué)生從微觀層面上理解有機(jī)物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，認(rèn)識有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。

化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊化學(xué)鍵斷裂與新化學(xué)鍵的生成，有機(jī)化學(xué)反應(yīng)亦不例外。碳元素位于元素周期表的第二周期IVA族，意味著它既能得到電子也可失去電子，從而決定了碳成鍵類型的復(fù)雜多樣性。另外，從碳原子的電子構(gòu)型1s22s22p1x2p1y2p0z分析，當(dāng)碳原子成鍵時(shí)，吸收能量使2s軌道上的一個(gè)電子躍遷到p軌道上，所形成的正四面體構(gòu)型能使鍵合體系能量最低，具有最大成鍵能力[7]。故碳原子更多的是通過雜化形成正四面體的四價(jià)鍵型。有機(jī)分子中幾乎涵蓋所有的化學(xué)鍵類型，比如共價(jià)鍵、離子鍵、金屬鍵、配位鍵、多中心鍵以及大π鍵等。有機(jī)化合物的性質(zhì)取決于分子中原子之間的化學(xué)鍵及其相互影響，并以反應(yīng)類型的形式宏觀地表現(xiàn)出來。故深入理解反應(yīng)的本質(zhì)，建立和發(fā)展基于化學(xué)鍵的有機(jī)物認(rèn)識方式具有普遍的重要意義。

化學(xué)鍵的相關(guān)理論知識是在無機(jī)化學(xué)中學(xué)習(xí)的，但由于其本身比較抽象，晦澀難懂，致使很多學(xué)生感到遷移困難。在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中，教師為了便于學(xué)生理解，往往將有機(jī)反應(yīng)類型解釋成“官能團(tuán)轉(zhuǎn)化”的反應(yīng)，并不對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行深度挖掘，也不對結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系進(jìn)行深入解釋。依據(jù)已有研究[8]，進(jìn)行《化學(xué)2》有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生的認(rèn)識方式大多為基于典型代表物;在學(xué)完《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》后，大部分學(xué)生基本形成基于官能團(tuán)的認(rèn)識方式。但基于典型代表物認(rèn)識有機(jī)物的學(xué)生在面對陌生有機(jī)物時(shí)，無法進(jìn)行自主分析和預(yù)測，該認(rèn)識方式遷移價(jià)值低。學(xué)生對物質(zhì)進(jìn)行識別和類比遷移時(shí)不夠深入，無法從本質(zhì)上解釋有機(jī)物的性質(zhì)，更無法做到自主分析含陌生官能團(tuán)的有機(jī)物。只有形成了基于化學(xué)鍵的有機(jī)物認(rèn)識方式的學(xué)生才能以化學(xué)鍵的類型為著眼點(diǎn)，對有機(jī)物性質(zhì)進(jìn)行自主、連續(xù)地推理預(yù)測，并進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的解釋和論證，具備自主認(rèn)識陌生有機(jī)物的能力。

綜上，在有機(jī)化學(xué)的教學(xué)過程中，要致力于發(fā)展學(xué)生更高層次的認(rèn)識方式（化學(xué)鍵層面），實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的基本目標(biāo)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)高中有機(jī)化學(xué)與大學(xué)學(xué)習(xí)的有效銜接。

3不同學(xué)習(xí)階段及教學(xué)策略分析

“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)”是中學(xué)有機(jī)化學(xué)的學(xué)科核心思想。但在實(shí)際的教學(xué)中，教師鮮有明確指出什么是有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間是什么關(guān)系，結(jié)構(gòu)到底怎樣決定性質(zhì)[9]。教師對所教授內(nèi)容的理解深度和認(rèn)識水平直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)。因此，教師對所教知識達(dá)到本原性和結(jié)構(gòu)化理解，巧妙設(shè)計(jì)課堂并有效實(shí)施是學(xué)生發(fā)展高層次認(rèn)識方式的重要前提。

根據(jù)皮連生教授的觀點(diǎn)[10]，廣義知識的學(xué)習(xí)應(yīng)包括習(xí)得、鞏固與轉(zhuǎn)化、遷移與運(yùn)用三個(gè)階段。其中，知識的習(xí)得是學(xué)習(xí)的起點(diǎn)，鞏固與轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)遷移與運(yùn)用是最終歸宿。學(xué)生學(xué)是教師教的基礎(chǔ)，教學(xué)過程與教學(xué)策略的設(shè)計(jì)要與學(xué)生的學(xué)習(xí)過程與心理機(jī)制保持一致，方能實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的目的。因此，有必要針對相應(yīng)的學(xué)習(xí)階段設(shè)計(jì)教學(xué)策略以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。

3.1習(xí)得階段及其教學(xué)策略

大多數(shù)學(xué)生一開始并沒有形成基于化學(xué)鍵來分析有機(jī)物的意識。因此，教師首先要注意啟發(fā)，讓學(xué)生初步樹立從化學(xué)鍵角度剖析有機(jī)物的觀念。明確學(xué)生的習(xí)得過程一般包括兩個(gè)環(huán)節(jié)： 教師呈現(xiàn)內(nèi)容以及學(xué)生概括并納入自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)。后一環(huán)節(jié)的完成方能說明習(xí)得過程的初步實(shí)現(xiàn)。學(xué)生對知識的習(xí)得過程包括三種途徑： 對于較簡單的內(nèi)容，教師呈現(xiàn)（包括靜態(tài)呈現(xiàn)和動(dòng)態(tài)演示）并講解，學(xué)生便能較快地進(jìn)行概括，即呈現(xiàn)例子和概括描述同步進(jìn)行;對于較高層次如原理類知識，則知識呈現(xiàn)和概括分開進(jìn)行。先呈現(xiàn)例子，后進(jìn)行概括，屬于歸納途徑;反之則為演繹途徑。這一階段的主要目的是激活學(xué)生的原有知識并吸納新知識。具體的教學(xué)策略包括設(shè)計(jì)情境、提出問題和巧用模型。

另外，在呈現(xiàn)環(huán)節(jié)，如果僅僅讓學(xué)生觀察或記憶知識之間的因果關(guān)系，屬于接受學(xué)習(xí)，學(xué)生的參與度和效率都不高;若學(xué)生不僅了解知識的前因后果，還能主動(dòng)通過改變原因來體驗(yàn)結(jié)果的變化，則為探究性的呈現(xiàn)和學(xué)習(xí)，學(xué)生主動(dòng)性大為提高。

3.1.1創(chuàng)設(shè)情境

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出，真實(shí)、具體的問題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺(tái)，為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實(shí)的表現(xiàn)機(jī)會(huì)[11]?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)本質(zhì)上是指在復(fù)雜情境中能有效解決化學(xué)問題的綜合品質(zhì)和關(guān)鍵能力。因此，教師在教學(xué)中應(yīng)重視創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問題情境，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。

創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，如在引入雙鍵的性質(zhì)時(shí)，設(shè)計(jì)乙烯和乙烷分別通入溴的CCl4溶液的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過對比，學(xué)會(huì)從不飽和鍵的角度分析乙烯和乙烷性質(zhì)的區(qū)別。通過設(shè)計(jì)真實(shí)故事激發(fā)學(xué)生的求知欲，并用于知識總結(jié)。如在學(xué)習(xí)及復(fù)習(xí)醇的性質(zhì)時(shí)，故事引入： 一位有機(jī)化學(xué)家要到孤島進(jìn)行科研工作，如果只允許帶10種物質(zhì)，那其中一定會(huì)有醇。利用此情境引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)鍵的角度分析原因。

情境學(xué)習(xí)理論指出： 情境是一切認(rèn)知活動(dòng)的基礎(chǔ)。特定情境會(huì)影響我們的知覺內(nèi)容及學(xué)習(xí)方式，且會(huì)對記憶產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響[12]。故應(yīng)避免將情境僅作為“導(dǎo)入”的做法，最好能以問題情境引入，以解決情境中的問題為結(jié)束。如上述的第二個(gè)情境，當(dāng)醇的性質(zhì)學(xué)完后，引導(dǎo)學(xué)生基于化學(xué)鍵思考該問題，聯(lián)系到羥基和鹵原子的相似性（極性鍵），羥基對αH和βH的活化等，幫助學(xué)生整合及記憶知識。把零碎的知識點(diǎn)融入具體的科學(xué)情境中，讓學(xué)生清楚地意識到學(xué)習(xí)這個(gè)知識點(diǎn)的目的，能夠解決什么問題;另外，也培養(yǎng)學(xué)生從真實(shí)的自然情境中發(fā)現(xiàn)問題和提取問題的能力。

3.1.2提出問題

產(chǎn)生學(xué)習(xí)的根本原因是問題。問題既是學(xué)生學(xué)習(xí)的起點(diǎn)與動(dòng)力，也是教師進(jìn)行教學(xué)的主線，最終指向問題的解決。在教學(xué)過程中，考慮設(shè)計(jì)成問題鏈，形成問題聯(lián)動(dòng)驅(qū)動(dòng)課堂的進(jìn)程，注意問題設(shè)計(jì)要盡可能開放、多樣，能啟發(fā)學(xué)生思考，逐步引導(dǎo)學(xué)生自己總結(jié)出關(guān)于化學(xué)鍵認(rèn)識方式的規(guī)律。表1所展示的內(nèi)容為課堂上在探究乙烷及乙烯的性質(zhì)和反應(yīng)所設(shè)計(jì)的兩個(gè)解釋型與預(yù)測型問題。

有關(guān)乙烷和乙烯性質(zhì)的解釋型與預(yù)測型問題示例內(nèi)容主題問題類型極性鍵不穩(wěn)定，易斷裂發(fā)生反應(yīng)不飽和鍵是活性部位，易被加成解釋型乙烷與氯氣反應(yīng)為什么斷裂的是C—H鍵而不是C—C鍵？（提示學(xué)生從化學(xué)鍵的極性角度考慮）將乙烯通入溴的四氯化碳溶液中，溶液褪色;乙烷不能使溴的四氯化碳溶液褪色。請大家根據(jù)化學(xué)鍵的知識進(jìn)行解釋。

預(yù)測型溴乙烷發(fā)生反應(yīng)時(shí)，容易斷裂的化學(xué)鍵可能有哪些？哪一個(gè)鍵最容易斷裂？為什么？若把乙炔通入溴的四氯化碳溶液中，又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？乙烯和乙炔為什么能發(fā)生加成反應(yīng)？碳原子的不飽和程度與化學(xué)性質(zhì)（反應(yīng)類型）之間有什么關(guān)系？

對于烷烴與氯氣的反應(yīng)，在課堂上一般以甲烷為例，斷裂的只能是碳?xì)滏I，故乙烷的取代反應(yīng)斷裂的也是碳?xì)滏I。對于溴乙烷、乙炔的反應(yīng)，則先從官能團(tuán)的引出開始，介紹官能團(tuán)的通性，然后提問學(xué)生新物質(zhì)有什么官能團(tuán)，具有什么相應(yīng)的反應(yīng)類型，可見極少深入到化學(xué)鍵層級。

倘若課堂上通過解釋型問題，引導(dǎo)學(xué)生從極性鍵的角度分析乙烷與氯氣的反應(yīng)，掌握反應(yīng)的本質(zhì)特征，初步形成“極性鍵不穩(wěn)定，容易斷裂發(fā)生反應(yīng)，極性越強(qiáng)越容易斷鍵”的分析意識。然后通過預(yù)測型問題，引出鹵代烴的學(xué)習(xí)，并在該節(jié)進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)極性鍵與反應(yīng)的關(guān)系，讓學(xué)生感受到通過化學(xué)鍵分析反應(yīng)具有更高的遷移價(jià)值，學(xué)習(xí)效果事半功倍。

3.1.3巧用模型

有機(jī)物的構(gòu)造屬微觀范疇，呈三維立體結(jié)構(gòu)，若簡單地使用紙面上的平面結(jié)構(gòu)來進(jìn)行教學(xué)，容易導(dǎo)致學(xué)生的認(rèn)知偏差。化學(xué)鍵的本質(zhì)是一種靜電相互作用，看不見摸不著，很難用語言描述反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的變化情況，學(xué)生也難以想象和理解。結(jié)合孫影的觀點(diǎn)[13]與實(shí)際教學(xué)，將教學(xué)常用的模型歸結(jié)為以下幾類：

其一，實(shí)物模型——直觀教學(xué)。

球棍模型能幫助學(xué)生想象有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)，尤其在學(xué)習(xí)同分異構(gòu)體初期，學(xué)生很難通過平面結(jié)構(gòu)式想象。此時(shí)我們可通過搭建模型（如球棍模型）使結(jié)構(gòu)直觀化，幫助學(xué)生更直觀地觀察有機(jī)物在反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷裂和生成的情況，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和想象力。

其二，多媒體模型——活化教學(xué)。

有機(jī)化學(xué)反應(yīng)是貫穿有機(jī)化學(xué)始終的一條主線，它的建立雖來自大量事實(shí)，但由于反應(yīng)條件苛刻、往往伴隨很多副反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)很難成功。反應(yīng)的化學(xué)方程式也只能表示反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)，并不能體現(xiàn)反應(yīng)的歷程，這給學(xué)生的理解和記憶帶來很大的困難。而多媒體模型如視頻、動(dòng)畫等能放大原子，放慢反應(yīng)速率，延長反應(yīng)時(shí)間，把微觀現(xiàn)象可視化、抽象概念形象化，通過生動(dòng)的三維畫面、詳細(xì)的配音解說達(dá)到事半功倍的效果。

其三，數(shù)據(jù)模型——明晰教學(xué)。

利用鍵能大小以及各種譜圖的數(shù)據(jù)，輔助證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能使反應(yīng)事實(shí)更具有說服力，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解和鞏固所學(xué)知識。

因此，有機(jī)化學(xué)教學(xué)可以恰當(dāng)結(jié)合模型，利用三維動(dòng)畫呈現(xiàn)分子的立體模型，展示化學(xué)反應(yīng)過程中空間立體結(jié)構(gòu)的變化過程，幫助學(xué)生理解化學(xué)鍵的斷裂和生成與反應(yīng)的關(guān)系，形成化學(xué)反應(yīng)的空間思維，同時(shí)也為未來立體化學(xué)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

3.2鞏固與轉(zhuǎn)化階段及其教學(xué)策略

知識的習(xí)得并不等于能力的提升，由于思維定勢的緣故，學(xué)生仍局限于通過典型代表物或者官能團(tuán)來分析和推斷物質(zhì)的性質(zhì)。本階段的任務(wù)是幫助學(xué)生加強(qiáng)知識的組織與建構(gòu)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生形成對有機(jī)化學(xué)鍵知識的清晰認(rèn)識，建立更加實(shí)質(zhì)性的分析角度與方法，并利用圖表等手段幫助學(xué)生理解和記憶知識。

3.2.1結(jié)合實(shí)驗(yàn)

結(jié)合實(shí)驗(yàn)包括兩個(gè)層面： 一要深入到化學(xué)鍵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，采用數(shù)據(jù)加深學(xué)生對化學(xué)鍵特征的理解，為后續(xù)學(xué)習(xí)做準(zhǔn)備。如“采用核磁共振氫譜測定溴乙烷的結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)，由峰的組數(shù)推知溴乙烷有幾種類型的氫，由峰的強(qiáng)度可知各類氫的相對數(shù)目，根據(jù)不同化學(xué)環(huán)境氫原子的化學(xué)位移不同確定這兩種化學(xué)鍵的極性大小比較，證明αH和βH的不同。再結(jié)合實(shí)例對溴乙烷的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體分析，為后面醇、醛、酸的學(xué)習(xí)做好知識鋪墊;二是描述有機(jī)反應(yīng)變化的化學(xué)鍵特征，幫助學(xué)生建立圖式模型，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師首先應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行分析，如對比反應(yīng)物與產(chǎn)物的化學(xué)鍵差異，找出斷鍵部位，然后結(jié)合反應(yīng)類型分析斷鍵位置的區(qū)別，最后共同歸結(jié)出化學(xué)鍵特征對反應(yīng)影響的一般規(guī)律。

結(jié)合實(shí)驗(yàn)不僅能夠給學(xué)生提供一個(gè)真實(shí)復(fù)雜的情境，而且能進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)特征的形象認(rèn)識，有助于學(xué)生對知識的進(jìn)一步內(nèi)化。另外，有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作綜合性強(qiáng)，難度大，是鞏固和檢驗(yàn)學(xué)生對有機(jī)化學(xué)知識掌握的重要方式。

3.2.2利用圖表

利用圖表進(jìn)行知識的概括和總結(jié)是思維培養(yǎng)的基本方法，更是形成綜合思維的重要途徑。圖表能以簡潔的方式呈現(xiàn)大量的信息，以核心概念建立知識框架，條理清晰，便于學(xué)生理解、記憶和復(fù)習(xí)。

人們對事物、原理的理解基本上是以圖像進(jìn)行表征的。圖1為有機(jī)物結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的一般分析思路圖，表2為一般化學(xué)鍵及其反應(yīng)條件和類型的總結(jié)。除知識表格外，建立思維導(dǎo)圖也是公認(rèn)的有效方式。化學(xué)知識思維導(dǎo)圖能夠?qū)?fù)雜的化學(xué)知識“可視化”，有效表征化學(xué)核心概念、化學(xué)反應(yīng)之間的關(guān)系，強(qiáng)化有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)[14]。

3.3遷移與應(yīng)用階段及其教學(xué)策略

前兩個(gè)階段主要是化學(xué)陳述性知識的建構(gòu)，將這些知識進(jìn)行應(yīng)用才是將知識轉(zhuǎn)化為能力的過程。所謂“應(yīng)用”是學(xué)習(xí)遷移的過程，是將內(nèi)化了的知識外顯化

極性鍵且相鄰C上有HNaOH，醇/△不飽和的有機(jī)物消去反應(yīng)和操作化的過程，是將間接經(jīng)驗(yàn)直接化、從抽象到具體的演變過程，是知識活化的標(biāo)志，也是學(xué)生學(xué)習(xí)成果的體現(xiàn)[15]。只有建立了穩(wěn)定的高層次認(rèn)識方式的學(xué)生，才能游刃有余地解決各種情境中的難題。具體教學(xué)策略包括舉例分析和設(shè)計(jì)變式練習(xí)闡釋如下。

3.3.1案例分析

在教學(xué)過程中必然會(huì)通過具體的例子對知識進(jìn)行講解和示范，讓學(xué)生在對具體反應(yīng)的理解過程中發(fā)展認(rèn)識方式。注意要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)識水平和階段，設(shè)計(jì)與之相匹配的案例進(jìn)行分析。在應(yīng)用初期，學(xué)生的遷移能力較弱，此時(shí)應(yīng)設(shè)計(jì)一些結(jié)構(gòu)簡單、難度較低的反應(yīng)，以激發(fā)學(xué)生興趣;隨著學(xué)習(xí)的深入，學(xué)生認(rèn)知能力的提升，案例涉及的有機(jī)物結(jié)構(gòu)難度上升，如延長碳鏈，但官能團(tuán)類似，幫助學(xué)生進(jìn)一步理解有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理;之后難度逐漸加大，教師通過講解不同的反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)結(jié)構(gòu)推測性質(zhì)，總結(jié)和解釋反應(yīng)過程的一般方法、多官能團(tuán)或復(fù)雜有機(jī)反應(yīng)的機(jī)理分析等?？傊?，案例難度和類型要與學(xué)生認(rèn)知能力相一致，由易到難，從簡單到復(fù)雜，逐級遞增。設(shè)計(jì)一定要與學(xué)生的發(fā)展水平相契合，不能為了追求新奇而盲目使用陌生情境素材，幫助學(xué)生逐步跨越其最近發(fā)展區(qū)。

3.3.2變式練習(xí)

根據(jù)楊心德所提的定義，變式練習(xí)是指在其他教學(xué)條件不變的情況下，概念和規(guī)則的例證的變化[16]。也就是說所設(shè)計(jì)的問題情境、思維角度不斷變化，但概念、原理和規(guī)則保持不變。在練習(xí)時(shí)，練習(xí)的主體應(yīng)該是學(xué)生，教師的主要任務(wù)是針對學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤及時(shí)給予反饋信息，旨在通過在變化的情境中練習(xí)和反饋，加深學(xué)生對概念的理解以及對原理、規(guī)則所適用的情境的完整認(rèn)識，在變式中實(shí)現(xiàn)知識的遷移。教師通過設(shè)計(jì)多樣的變式練習(xí)，讓學(xué)生在新的情境中使用已有的原理對結(jié)果進(jìn)行說明、預(yù)測和解釋。

化學(xué)鍵屬于微觀和抽象的概念范疇，它不像物質(zhì)的具體性質(zhì)和反應(yīng)現(xiàn)象那樣好描述。開始訓(xùn)練時(shí)，多設(shè)計(jì)解釋型的練習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生將思考過程外顯表達(dá)，如出聲表達(dá)或用筆記錄。教師可以從學(xué)生的思路確定學(xué)生認(rèn)知方式的層級和發(fā)展?fàn)顩r，發(fā)現(xiàn)不足之處及時(shí)幫助改進(jìn)。當(dāng)學(xué)生表達(dá)不清晰、不準(zhǔn)確或出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，教師應(yīng)及時(shí)予以幫助和引導(dǎo)。但一定不能直接告知結(jié)論或思路，最好是通過提問或追問進(jìn)行點(diǎn)撥，多問學(xué)生幾個(gè)“是什么、為什么、怎么樣”等問題，這樣更有利于學(xué)生自主建構(gòu)分析思路，提高知識的遷移和應(yīng)用能力。

高中化學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)不是僅掌握知識本身，而是通過具體的知識落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)?；诨瘜W(xué)鍵的有機(jī)物的認(rèn)識方式能幫助學(xué)生從化學(xué)鍵的角度分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和反應(yīng)本質(zhì)，有助于實(shí)現(xiàn)“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)目標(biāo)。

促進(jìn)學(xué)生形成基于化學(xué)鍵認(rèn)識方式的有機(jī)化學(xué)教學(xué)策略主要依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)階段而設(shè)計(jì)： 教師先創(chuàng)設(shè)情境，然后針對情境提出問題，在問題鏈的驅(qū)動(dòng)下完成教學(xué)，運(yùn)用模型幫助學(xué)生記憶和理解;結(jié)合實(shí)驗(yàn)、利用圖表來鞏固和轉(zhuǎn)化所學(xué)知識;教師通過舉例分析、設(shè)計(jì)變式練習(xí)幫助學(xué)生遷移和應(yīng)用知識，最終形成基于化學(xué)鍵的有機(jī)物的認(rèn)識方式。

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