新课标下高中化学有机推断题复习策略
2023-10-17徐桢
徐桢
摘 要:21世纪,素质教育已然成为教育的主旋律,新课标的提出更是为学科教育提供了明确的方向,如今的高中化学题越来越注重理论与实践之间的关联,强调学以致用,致力于用真实的任务情境培养学生独立解决问题的能力,让他们学会站在更广阔的视角看待问题,并运用学科思维探析和克服学习上的困难,进而提升自身综合实践能力,真正达到学科教育的目的。基于此,文章将重点探究新课标背景下高中化学有机推断题的复习策略。
关键词:新课标;高中化学;有机推断题;复习策略
有机推断题是高中化学习题中必不可少的一部分,在新课标思想的引导下更是成了素质教育的外在表现形式,通常是根据主要知识内容及课程标准要求编制而成,设置目的是帮助学生巩固所学知识,同时作为技能训练、积累知识经验的基础途径,对学生综合能力的发展有着深远意义。当代高中生核心素养的培养与综合素质的提升可以此为着手点,通过了解和分析习题知识体系的基本建构规律与方法,辅以科学合理的复习策略,势必能够使复习效果事半功倍。
一、学会问题化分析
问题被称作学科的“心脏”,缺少问题便难以激发思考与探索,创新与发展更是无从谈起,但很多教师在带领学生分析有机推断题的过程中,却忽视了这一点。比如,对“根据物质的性质分析官能团”有机推断题的讲解,教师只是向学生说明如何在题干中运用基础知识,而不会引导学生思考运用的原因、它的基本内涵是什么、为什么要以这样的形式运用等问题,导致学生思维能力的培养与发展受到一定制约,在习题复习的过程中效果不尽如人意。为了改善这一现状,教师可以结合学生的认知发展特点,利用周边环境,引导学生学会问题化分析的方法,通过问题引导,使学生思考并理解习题所涉知识点之间的深层关系。也就是说,在学生能够独立构建起对习题内容理解的基础上,抽象出其本质,在提高他们对有机推断题关注度的同时培养化学思维。
例如,在“根据特定反应的产物判断官能团的位置”一题的分析中,可以借助醇氧化后产物为醛或羧酸的特性,推知-OH必然连接在含有2个H的碳原子上,再根据醇氧化可得酮的特点,明确-OH是连接在含有一个H的碳原子上。并据此提出疑问:怎样确定-OH的位置?在经过章节学习之后,学生已经认识到含氧衍生物的基本特性,如此一来,就可以根据所学知识找出解题的关键。
接着,引导学生继续思考。通过利用取代产物的种数来确定碳链结构以及C=C的位置,引出不同类型官能团可能发生的衍变关系,让学生了解官能团的引入与转化的技巧,深刻体会到含氧衍生物部分知识的重要性。在此基础上强化和巩固物质的分子结构与用途、制法与化学性质,使学生根据自己的理解和经验对化学形成新的认识,掌握官能团在有机物中扮演的重要角色,从而通过相关化学反应运用系列原理学以致用,解决实际问题。
二、学会层次化分析
化学有机推断题一般是按照对应知识内容的重难点进行设计,任何习题都有其存在的意义和设置的目的,要想解题首先要明白编者出题的意图究竟是什么,然后根据其意图展开层层挖掘,如此往往能够获得“解题惊喜”。
例如,“有机反应的条件和性质”部分可以说是整个高中化学中的难点,涉及众多化学公式,且容易发生混淆,令不少学生感到头疼不已。不过,如果能够掌握良好的推导方法,理解推导过程这一问题将迎刃而解,学生在基础公式的基础上,很容易联想到不同化学反应之间关系,由此便可以推导出对应化学反应方程式,不但能够提高复习效率,还可以使解题思路更加清晰,只要明确编者出题意图,就可以通过层层解析和推导探究得到想要的答案。这一过程能够让学生在解题的过程中感受到思维火花的迸溅,通过对问题的深入思考与推理分析,有助于逻辑思维能力的培养与提升。
又如,在“环己烷制备1,4环己二醇的反应过程”中,产物为二醋酸酯,过程主要涉及了8步反应,包括3步取代反应,3步加成反应,还有2步消去反应,其中第1步、第6步与第7步皆为取代反应,根据第2步中提供的反应剂与反应条件,可判断它是卤代烃的消去反应,第4步同理可得,再利用第4步与第5步反应后得到的产物,可推断第5步为加成反应,由于第6、7、8步存在先后问题,根据酯化反应的特点,可以明确C中必须有的官能团。
三、学会变式化分析
(一)强化思维能力
思维能力的形成需要经由表象。如果可以借助具体情境或实物情境,让学生看到事物表象,那么他们对该事物的记忆和理解会更加深刻,这是因为随着表象的大量积累,在达到某一临界值时量变将产生质变,记忆将激发联想。
例如,高中化学习题中“根据反应中式量的变化对官能团的数量进行预测”,看似简捷有效,并且与知识逻辑体系十分契合,却无法让学生意识到学习官能团的意义是什么,多數学生对其深层作用等表象没有形成深刻的认知。这主要是因为受到“压缩变换”思想的影响,使得学生会下意识地以自己相对熟悉的事物作为出发点认识知识,并按照教师的要求死记硬背,不能真正发挥其作用来解决实际问题。不过经过学习之后也会对官能团形成一定的表象积累,再运用相关思维基础知识,可以促使他们的复习过程更加高效。因此,带领学生感知并积累相关的表层印象非常必要。
(二)培养形象思维
高中化学教材中有很多对学生而言具有挑战性的重点内容,比如化学反应,除了众多反应公式,还要牢记其基本性质,尤其是反应变换,而之所以会产生学习困难的感觉,是因为学生在脑海中没有形成关于化学反应的表象,在面对习题时,虽然能够做好过程的推导,却不能激发对化学反应关系的联想,只能按部就班地根据步骤解决问题,特别是在公式变换的习题中,很多学生只能遵循指定方向,结合记忆中理论概念解决常规问题。而长期处于这一程序阶段的学生,无论是知识的学习还是问题的解决都会感到非常吃力。
例如,在“石油裂解制备原料”的习题中,题干明确指出裂解产物为乙烯与1,3-丁二烯,在经过一系列反应之后可得高分子化合物,这种物质常被用来制造高强度塑料,也就是玻璃钢,其反应过程如图1所示,要求学生写下反应1、5、8涉及的反应类型与反应2过程的化学方程式。如果学生在不具备具体表象支撑的情况下,无法进入联想化学公式变换阶段。因此需要先完成具体公式变换的过程,认识到反应1、5、8分别属于加成反应、消去反应以及取代反应,得出反应2的过程方程式,即CH-CH2Br+2NaOH→CH-CH2OH+2NaBr。
这样一来,学生就会直观地了解到化学反应之间的联系,当他们对化合物的反应产生清晰的印象后,就可以根据需要解决相关有机推断习题,只要有了表象支撑,学生对石油裂解制备原料的习题就会产生进一步的认识和理解,并随之联想到化学反应之间变换的本质,相当于得到了一次具体形象思维锻炼。
由此可见,化学反应公式的变换需要以具体情境为载体,才能让学生更好地理解其变换过程,从而加深对不同反应公式变换的记忆,更高效迅速地解决有机推断题,而不是仅仅参考問题答案。著名教学学家奥苏伯尔曾说过:“意义学习才是真正有价值的学习过程,这种意义离不开具体情境的支持。”
四、学会创新化分析
(一)培养发散性思维
如今学生创新能力的发展逐渐引起了越来越多的重视,并且已经被纳入化学学科能力之一。高中有机推断题设计的目的在于培养学生学习热情、拓展知识领域以及促进思维的创新,而要想培养创新能力,首先要具备创新性思维,放在化学学科中就具体表现为发散性思维,作为创造性思维的基本构成部分,其重要性可见一斑。通常情况下,学生在观察或深入思考某一事物的过程中,思维会向外辐射。在此期间,灵感可能会从不同的角度完成切入,激发想象,这个时候便是发展发散性思维的最佳时机。
(二)创设化学情境
高中化学具有较强的严密性与逻辑性,同时还带有一定的创造性与想象性,需要学生拥有良好的思维能力才能完成对知识的理解和掌握,所以剖析思维过程以及培养学生思考能力十分关键。但是在传统教育方式的影响下,部分教师对有机推断题的讲解还是以注入式为主,使学生养成了被动的习惯,不利于其自身潜能的激发与核心素养的培养与提升。为了确保教学效果,教师需要结合新课标的要求提供科学的引导,通过创设化学情境使学生更好地学会创新化分析。
【例题1】 已知一直在经过一系列反应之后,得到的最终产物为草酸,如果用字母ABCDEF来代表各个物质,如果B的相对分子质量高于A,并且二者之间相差值为79,请推断出C与F的结构式分别是什么?
该习题由于信息量相对偏大,要求学生具备良好的思考容量,不少学生表示在审题的过程中难以理清各个物质之间的转化,也不知道如何构建问题情境。教师可以引导学生先将习题中的问题转变成化学问题,按照化学思想和化学方法进行思考,利用化学情境完成创新分析,得到实际问题的解决方案。
依照化合物物质的转化条件,可以了解到在该反应过程中,A反应条件包括Br2和光,因此它属于溴代反应,从B得到的产物溴代烃RBr以及题干条件,可以推知溴代烃中Br的相对原子质量为80,并且它仅仅取代了化合物中的1个H,同时卤代烃在反应中经过加热呈现出消去反应,由此得到了烯烃,这期间C与溴水同样发生反应产物为D,其反应过程属于加成反应。另外,卤代烃与NaOH反应中随着温度的提升还出现了水解反应,据此可以判断出E是一种二元醇,在氧化之后成为二元醛F,由于题干提出最终产物是草酸,可推断出相关反应物质中一定都带有2个C,所以C为乙烯,F为乙二醛。
(三)融入新的思考
在得到习题答案之后,也不意味着这个问题得到了彻底解决,教师还可以引导学生勇于展开新的思考,比如想一想是否还可以运用其他的解题方式?进一步促进发散思维的培养。
运用新的程序与方法进行信息的加工、解决问题时本质上是思维活动的过程,当学生能够针对问题提出不同的解读,说出自己的思考与方法时,其思维的独创性也得以充分体现。当然发散性思维的培养与提升还需要教师的精心引导,在新的教育环境下,教师除了要教会学生知识,还要让他们学会学习的方法,为学生提供一个积极自由的学习探索环境,促使他们学会站在不同的角度找出问题答案。
五、结语
在新课标背景下,有机推断题的科学利用对培养学生化学学科能力有着重要意义,教师应对此引起充分重视,在日常教学中结合学生的实际需要与身心发展特点,带领学生在习题中探寻激发感性认知的突破口,并在潜移默化中渗透解题技巧,为其思维能力的培养提供必要条件,使学生在不断的实践中完善和创新解题模式,真正发挥有机推断习题设置的作用,为其学科能力与核心素养的提升打下坚实的基础。
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(责任编辑:郑 畅)