反思作业错误优化教学策略

2015-11-19诸全头

化学教学 2015年10期

摘要：作业是教学过程的一个重要环节，通过分析学生作业中的错误问题，反思教师的教学过程与行为，及时优化教学策略，帮助学生突破学习有机化学的障碍，提升有机化学素养，不断提高教学效益。

关键词：作业；错误；反思；优化；教学策略

文章编号：1005–6629（2015）10–0076–05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

作业是教学过程的一个重要环节，是教学管理的一个有机组成部分，也是提高教学质量的重要保障。学生作业错误是不可避免的，教师常见的处理方法是：让学生错题重做，即常说的“有错必纠”法。这种方法虽能有效促进学生澄清知识误区、提升解题能力，但笔者认为对学生普遍存在的错误，教师更须反思自己的教学、思路等，进而优化教学策略，减少下一轮学生再次出现类似错误的几率，而平常教学中这一招常被某些教师忽视。笔者在教学《有机化学基础》选修模块时，进行了多角度多层次的实践，收到了较好的教学效果，现和同行探讨如下。

1 “二维、三维”空间的转换策略

学生作业：（节选）判断D组表示的是否为同种物质？

学生作业中该题错误率较高，教师解析答案后仍有一部分学生一知半解。这一现象表明：在初学有机化学时，将三维空间上的有机分子改写为二维平面上的结构式时，学生思维上有一定的障碍。教师在教学中如何帮助学生突破呢？

1.1 搭建模型，具体感知

在新课学习甲烷结构时，应让学生自己动手搭建甲烷的球棍模型（如图1所示）。在搭建过程中，学生直观感受到甲烷分子在三维空间内是正四面体结构，四个氢原子的位置在三维空间是等效的。当其中的两个氢原子被两个溴原子取代后，没有同分异构体，即二溴甲烷只有一种结构。所以D组两种结构式表示的物质都应是二溴甲烷，所以应为同种物质[1]。

1.2 理解模型，领悟方法

在学生搭建甲烷球棍模型的基础上，进一步引导学生理解模型，从而得出这样的规律：在二维平面上书写有机物的结构式（结构简式）时，碳原子周围的四个共价键，向上、向下、向左、向右应是等效的。所以可将作业D中前者结构式中右边的H原子与下方的Br原子相互对换就变为了后者，可见写法虽不同，通过这样的转换两者是一样的。

通过模型感悟，学生深刻领悟到三维与二维有机分子表示方法的转化规律，学生的认识必然会从感性认识上升为理性认识，有效地突破了认识有机化学的第一障碍。同时在突破过程中，还有助于学生感悟总结出判断有机分子中氢原子等效性的具体方法：一是连接在同碳原子上的氢原子必等效；二是分子中对称的氢原子必等效。

2 “断键、接键”的过程模拟策略

2.3 问题解决，理解消化

学生对有机反应是否正确理解、能否迁移应用，是学生掌握有机反应的重要标志，是考生得分的关键点。举例应用如下。

案例：（节选2015扬州高三期末卷）药物F具有抗肿瘤、降血压、降血糖等多种生物活性，其合成路线如下：

在教学中可引导学生将掌握的取代、加成、消去等基本有机反应原理，采用将有机物前后对比，再辅助必要的反应条件的策略，读懂新合成路线中的每一步反应。如题中的第①步反应，通过对比发现A物质中氨基上的两个氢原子反应掉了，另一反应物中醛基上的氧原子反应掉了，这样可得出另一生成物必为H2O，进一步理解是醛基中碳氧双键断一个键“伸出两只手”，氨基上一个氮氢键断开，两者发生加成反应，然后再发生消去反应。因此，A生成B的反应可理解为先加成后消去两步完成[2]。

同理，第②步反应，对比B与C两物质，很快发现B中的碳氮双键中的一个键发生了断裂，另一反应物中左边甲基上断裂一个碳氢键，然后两者发生加成反应生成C有机物，所以反应②是典型的加成反应。第③步反应，可理解为羰基上的加成反应。第④步反应，题中有一提示失去一个水分子，学生就判断出是D物质中羟基和相邻碳上氢发生的消去反应。第⑤步反应，应是氮原子上的氮氢键断裂，相邻碳上碳氢断裂，生成碳氮双键，该反应从组成变化来看是去氢的反应，可理解为氧化反应，也可从结构变化的角度理解为消去反应。

3 “明线、暗线”交织并举策略

不难发现，在学习有机合成内容后，在作业和测试中，学生书写有机合成路线题时，发现错误较多，得分不理想。通过分析，发现学生常见的错误归纳起来有：①反应条件出错，如卤代烃发生消去反应的实验条件与醇发生消去的实验条件易混淆等。②逆向合成思维在新情景中不能灵活应用。③对题中所给显性信息及有机流程中隐性信息不能领会应用等。为了能帮助学生突破该瓶颈，通过反复思考、实践后，采用了“明线、暗线”交错并举的整体教学策略，效果满意。

3.1 突出明线，熟练双基

有机化学选修教材中，按官能团的思路，教材中存在一条重要有机物的转化关系，如下图所示。

对这一明线，在课堂上可设计问题由乙烯如何合成乙酸乙酯？让学生自主构建完善该明线，在构建中须让学生清晰每一步的反应条件和反应原理，要让学生熟练掌握涉及的反应化学方程式，特别是易混淆的反应条件，总结如下表。

然后，设计由乙烯如何合成乙二酸二乙酯、二乙酸乙二酯、乙二酸乙二酯？让学生可采用“三步思维法”规范书写有机合成流程图。

第一步：前期思考，让学生找到原料、合成的目标产物分别是什么，再进行结构对比，弄清来源，初步形成思路。

第二步：中期尝试，如合成的目标产物是酯、高分子化合物时，可引导学生尝试逆向合成思维分析，采用逆推、顺推，如合成的目标产物非酯、非高分子化合物时，应引导学生充分调动题中所给的“已知”、转化流程中隐含的信息及高中化学知识综合尝试。

第三步：后期优化，当学生形成正确的合成思路后，应提醒学生规范书写，注意检查，确保每一步的书写科学、规范，尽量减少不必要的失误。

4 “排列、组合”的有序探究策略

从作业中可发现限制条件下书写同分异构体的结构简式，学生困难较大。为此，在教学中通过不断优化，形成了“排列、组合”的有序教学策略，学生兴趣较浓，效果理想。

4.1 问题探究，感悟排列

在新课教学时，可设计以下问题：①判断下列分子甲苯、萘、蒽、船式环己烷的二取代物有多少种？②判断C4H11N、C5H13N所代表的同分异构体各有多少种？③判断C5H12O所代表的醇和醚的同分异构体各有多少种？④判断C5H10O2所代表的羧酸和酯的同分异构体各有多少种？⑤判断无机苯B3N3H6的二取代物、三取代物各有多少种？

对于结果a因-C4H9本身有4种不同的结构，可产生4种异构体；对于结果b因-C3H7本身有2种不同的结构，可产生2种异构体；对于结果c、d只有一种结构。因此，C4H11N共有8种同分异构体，用相似的排列思维推知C5H13N有17种同分异构体。

对问题③的探讨，以O原子为抓手，因O的周围可连二个共价键（-O-），C5H12O的同分异构体就可将五个碳原子在O的周围排列，可排出三种结果：

a：H11C5-O-H b：H9C4-O-CH3

c：H7C3-O-C2H5

对于结果a中-C5H11本身有8种不同的结构，可产生8种异构体且都属于醇类；

对于结果b中-C4H9本身有4种不同的结构，可产生4种异构体且都属于醚类；

对于结果c中-C3H7本身有2种不同的结构，可产生2种异构体且都属于醚类。可见C5H12O同分异构体共有14种。用相似的排列思维法也可排出问题④C5H10O2所代表的羧酸和酯的同分异构体分别为4种和9种。

对问题⑤的探讨，学生联想有机苯的结构，推知B3N3H6结构为观察分子中有2种等效氢，所以一取代物就有2种。对于二、三取代物，学生采用分类讨论排列思维法来解决。二取代物有a：取代原子排在两个B原子上；b：取代原子排在两个N原子上；c：取代原子一个排在B原子上、一个排在N原子上，共有三种排法。其中，排法c又可产生两种不同的结构，因此二取代物有4种。三取代物有a：取代原子排在三个B原子上；b：取代原子排在三个N原子上；c：取代原子一个排在B原子上、两个排在两个N原子上；d：取代原子两个排在两个B原子上、一个排在一个N原子上，共有四种排法。其中排法c、d又可产生两种不同的结构，所以三取代物有6种。

4.2 热点突破，感悟有序

关于限制条件下同分异构体的书写成为了考查的热点，解答此问，思维要求高，学生做作业时普遍感到难度较大。为此，进行了热点探究，活动过程如下。

探究：（节选2014江苏高考17题）B的一种同分异构体满足下列条件：