例談支架式教學在化學習題講評課中的應用

張丹紅

支架式”教學模式是以著名心理學家維果斯基的“最近發展區”理論為依據的，該理論提出了學生的“現有發展區”“可能發展區”及其兩個水平之間的“最近發展區”。“支架式”教學模式借用建筑行業中使用的“腳手架”（Scaffolding），以問題作為載體，為學習者從“現有發展水平”順利抵達“可能發展水平”提供一種臺階，即為學生設置合理的“思維臺階”，逐步提升學生的學習水平，就像沿著腳手架一樣步步攀升。下面以學生錯誤率較高的試題為例，闡述這種方法的應用。

一、題目

某研究小組以水楊酸和甲苯為主要原料，按圖1所示路線合成抗血栓藥物——新抗凝。

已知：RCOOR′+CH3COOR″

OH-RCOHCHCOOR″

RCHO+CH3COR′OH-RCHCHCOR

請回答：

（1）寫出同時符合下列條件的A的所有同分異構體的結構簡式 。

①紅外光譜表示分子中含有CO結構；

②1H-NMR譜顯示分子中含有苯環，且苯環上有三種不同化學環境的氫原子。

（2）設計B→C的合成路線（用流程圖表示，無機試劑任選）

（3）下列說法不正確的是 。

A.化合物B能使Br2/CCl4溶液褪色

B.化合物C能發生銀鏡反應

C.化合物F能與FeCl3發生顯色反應

D.新抗凝的分子式為C19H15NO6

（4）寫出化合物的結構簡式：

D ；E

（5）G→H的化學方程式是 。

二、確定最近發展區，使講評有的放矢

這道題目涉及高中有機化學基礎中反應類型、附有條件同分異構體書寫、有機物結構的確定、官能團轉化、書寫有機反應方程式、設計合成路線、官能團特征反應等相關知識。對于這道綜合性強、能力要求高的典型試題，如果學生在知識運用、遷移、推理等方面能力欠缺，就很難解決。在試卷講評前，充分研究和掌握學生的“最近發展區”，通過錯誤統計等方式，了解學生的知識盲點、能力差距和方法缺陷，發現學生主要存在以下幾個問題：①審題不清，物質間轉化關系一頭霧水；②特征條件模糊不清；③讀不懂題給信息，無法將信息應用于題目中；④同分異構體書寫，附有條件太多，找不出書寫規律；⑤有機反應中斷鍵、成鍵規律掌握不扎實；⑥不能熟練運用有機框圖題推斷方法和技巧等。根據以上反映出來的問題，可以確定本題學生的“最近發展區”為有機反應基本類型，從斷鍵、成鍵角度分析有機反應本質，官能團基本性質與反應條件關系。因此在講評時，采用由淺入深、由表及里方法，做到有的放矢，從而增強了講評的實效性。

三、構建合理支架，破解教學難點

在對學生實際水平及認知能力分析的基礎上，在講解時可使用多種支架教學模式。

1.設置問題支架，化解思維障礙

所謂問題支架就是在一定情景中，為了滿足某種需求或實現某一目標所面臨的未知狀態。在問題解決過程中，為學生搭建好問題鏈，利用其橋梁和紐帶作用，促進學生積極參與問題的探究與解決。例如此題第（1）小題的分析中，教師可在講評時提出以下幾個問題，促使學生思考：①利用紅外光譜和1H-NMR譜能解決什么問題？②A分子苯環上有幾個支鏈？③支鏈上含有幾個碳原子？④支鏈上可能含有哪幾種官能團？⑤官能團與其它官能團或原子之間怎樣連接？

通過設置這一組由淺入深的問題，把大問題分割成若干個小問題，搭建支架，引導學生積極思考與理解，幫助學生從一個臺階走向另一個臺階，最終使問題得以解決。

2.使用建議支架，疏通解題思路

學生在獨立探究或合作學習時，往往會遇到很多困難，教師可以根據問題難易程度，提出合理建議，疏通學生解題思路，化解學生解題困惑。通過改變問句形式，將“問題”支架轉化為“建議”支架。與“問題”支架的啟發性相比，“建議”支架的表現方式更為直接。

如此題在復習有機化學相關內容后，學生對基礎知識有了較系統的回憶，但僅憑這些知識要解決第（2）問題，仍需較大思考空間，甚至有些學生有些困難。這時，教師可以適時地提出以下建議：

①分別寫出B、C的結構簡式并分析其結構異同；

②例舉引入羥基、醛基方法；

③構思合成流程圖。

通過這些提示性引導，學生不但可以輕易避開思考過程中盲區，還可以順利掌握解題的方法，理解解題的思路。

3.剖析信息支架，輔助學生解題

一種完美、獨特的解題思路是以信息為前提的。解題信息分為顯性信息和隱性信息，對于顯性信息，學生從課本中已經獲取，并能分析其實質；隱性信息，需要教師搭橋，幫助學生尋找并加以分析其實質，為學生提供知識的鋪墊，填補某些輔助性知識的空缺。如第（4）小題寫出化合物D、E的結構簡式，教師從題目所給信息入手，從斷鍵和成鍵兩個方面分析，如圖2所示。

通過上述化學反應機理分析，再結合框圖中的相關信息（C、H以及新抗凝的結構），推斷出D、E的結構簡式就輕而易舉了。第（5）小題自然而然也就解決了。

4.運用變式，搭建延伸支架

教學評價是檢驗學生學習效果的重要途徑，評價形式很多，變式教學就是一種有效方法。如這道題目解決以后，用變式進行效果評價。

變式1 某研究小組從甲苯出發，按圖3路線合成染料中間體X和醫藥中間體Y。

已知：①化合物A、E、F互為同分異構體；

②NH2+OC

NC

；

③

NO2

Fe/HClNH2（易被氧化）。請回答：

（1）下列說法不正確的是。

A.化合物C能發生氧化反應，不發生還原反應

B.化合物D能發生水解反應

C.化合物E能發生取代反應

D.化合物F能形成內鹽

（2）B+C→D的化學方程式是。

（3）化合物G的結構簡式是。

（4）寫出同時符合下列條件的A的所有同分異構體的結構簡式。

①紅外光譜檢測表明分子中含有醛基；

②1H-NMR譜顯示分子中含有苯環，且苯環上有兩種不同化學環境的氫原子。

（5）為探索新的合成路線，采用苯和乙烯為原料制備化合物F，請設計該合成路線（用流程圖表示，無機試劑任選）。

變式2 乙酰基扁桃酰氯是一種醫藥中間體。某研究小組以甲苯和乙醇為主要原料，按圖4路線合成乙酰基扁桃酰氯。

已知：

RCHO①NaHSO3②NaCN RCHOHCN；

RCNH2O/H+RCOOH；

RCNSOCl2RCOClR′OHRCOOR′

請回答：（1） D的結構簡式。

（2） 下列說法正確的是。

A.化合物A不能發生取代反應

B.化合物B能發生銀鏡反應

C.化合物C能發生氧化反應

D.從甲苯到化合物C的轉化過程中，涉及到的反應類型有取代反應、加成反應和氧化反應

（3） E+F→G的化學方程式是。

（4） 寫出化合物D同時符合下列條件的所有可能的同分異構體的結構簡式。

①紅外光譜檢測表明分子中含有氰基（-CN）；

②1H-NMR譜檢測表明分子中有苯環，且苯環上有兩種不同化學環境的氫原子。

（5） 設計以乙醇為原料制備F的合成路線（用流程圖表示；無機試劑任選）。

通過對變式的思考和分析，幫助學生進一步掌握這種題型的解法，開闊學生的解題視野，為學生搭建了思維拓展延伸的支架。

支架式教學的關鍵在于找準學生的“最近發展區”，為學生設置合理的“思維臺階”，是學生實現由“現有發展區”向“可能發展區”的邁進。實踐證明，正確運用支架式教學，能有效提高化學習題講評的課堂實效。只要運用得當，支架式教學會在很多學科教學中發揮積極的作用。