例談支架式教學(xué)在化學(xué)習(xí)題講評課中的應(yīng)用

張丹紅

支架式”教學(xué)模式是以著名心理學(xué)家維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論為依據(jù)的，該理論提出了學(xué)生的“現(xiàn)有發(fā)展區(qū)”“可能發(fā)展區(qū)”及其兩個水平之間的“最近發(fā)展區(qū)”。“支架式”教學(xué)模式借用建筑行業(yè)中使用的“腳手架”（Scaffolding），以問題作為載體，為學(xué)習(xí)者從“現(xiàn)有發(fā)展水平”順利抵達(dá)“可能發(fā)展水平”提供一種臺階，即為學(xué)生設(shè)置合理的“思維臺階”，逐步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，就像沿著腳手架一樣步步攀升。下面以學(xué)生錯誤率較高的試題為例，闡述這種方法的應(yīng)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(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式 。

①紅外光譜表示分子中含有CO結(jié)構(gòu)；

②1H-NMR譜顯示分子中含有苯環(huán)，且苯環(huán)上有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。

（2）設(shè)計B→C的合成路線（用流程圖表示，無機(jī)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(fā)生銀鏡反應(yīng)

C.化合物F能與FeCl3發(fā)生顯色反應(yīng)

D.新抗凝的分子式為C19H15NO6

（4）寫出化合物的結(jié)構(gòu)簡式：

D ；E

（5）G→H的化學(xué)方程式是 。

二、確定最近發(fā)展區(qū)，使講評有的放矢

這道題目涉及高中有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)中反應(yīng)類型、附有條件同分異構(gòu)體書寫、有機(jī)物結(jié)構(gòu)的確定、官能團(tuán)轉(zhuǎn)化、書寫有機(jī)反應(yīng)方程式、設(shè)計合成路線、官能團(tuán)特征反應(yīng)等相關(guān)知識。對于這道綜合性強(qiáng)、能力要求高的典型試題，如果學(xué)生在知識運(yùn)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(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，通過錯誤統(tǒng)計等方式，了解學(xué)生的知識盲點(diǎn)、能力差距和方法缺陷，發(fā)現(xiàn)學(xué)生主要存在以下幾個問題：①審題不清，物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)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(yīng)用于題目中；④同分異構(gòu)體書寫，附有條件太多，找不出書寫規(guī)律；⑤有機(jī)反應(yīng)中斷鍵、成鍵規(guī)律掌握不扎實(shí)；⑥不能熟練運(yùn)用有機(jī)框圖題推斷方法和技巧等。根據(jù)以上反映出來的問題，可以確定本題學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”為有機(jī)反應(yīng)基本類型，從斷鍵、成鍵角度分析有機(jī)反應(yīng)本質(zhì)，官能團(tuán)基本性質(zhì)與反應(yīng)條件關(guān)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(qiáng)了講評的實(shí)效性。

三、構(gòu)建合理支架，破解教學(xué)難點(diǎn)

在對學(xué)生實(shí)際水平及認(rèn)知能力分析的基礎(chǔ)上，在講解時可使用多種支架教學(xué)模式。

1.設(shè)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?qū)崿F(xiàn)某一目標(biāo)所面臨的未知狀態(tài)。在問題解決過程中，為學(xué)生搭建好問題鏈，利用其橋梁和紐帶作用，促進(jìn)學(xué)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(xué)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(huán)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(tuán)？⑤官能團(tuán)與其它官能團(tuán)或原子之間怎樣連接？

通過設(shè)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(dǎo)學(xué)生積極思考與理解，幫助學(xué)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(xué)生在獨(dú)立探究或合作學(xué)習(xí)時，往往會遇到很多困難，教師可以根據(jù)問題難易程度，提出合理建議，疏通學(xué)生解題思路，化解學(xué)生解題困惑。通過改變問句形式，將“問題”支架轉(zhuǎn)化為“建議”支架。與“問題”支架的啟發(fā)性相比，“建議”支架的表現(xiàn)方式更為直接。

如此題在復(fù)習(xí)有機(jī)化學(xué)相關(guān)內(nèi)容后，學(xué)生對基礎(chǔ)知識有了較系統(tǒng)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(xué)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(jié)構(gòu)簡式并分析其結(jié)構(gòu)異同；

②例舉引入羥基、醛基方法；

③構(gòu)思合成流程圖。

通過這些提示性引導(dǎo)，學(xué)生不但可以輕易避開思考過程中盲區(qū)，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(xué)生解題

一種完美、獨(dú)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(xué)生從課本中已經(jīng)獲取，并能分析其實(shí)質(zhì)；隱性信息，需要教師搭橋，幫助學(xué)生尋找并加以分析其實(shí)質(zhì)，為學(xué)生提供知識的鋪墊，填補(bǔ)某些輔助性知識的空缺。如第（4）小題寫出化合物D、E的結(jié)構(gòu)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(xué)反應(yīng)機(jī)理分析，再結(jié)合框圖中的相關(guān)信息（C、H以及新抗凝的結(jié)構(gòu)），推斷出D、E的結(jié)構(gòu)簡式就輕而易舉了。第（5）小題自然而然也就解決了。

4.運(yùn)用變式，搭建延伸支架

教學(xué)評價是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要途徑，評價形式很多，變式教學(xué)就是一種有效方法。如這道題目解決以后，用變式進(jìn)行效果評價。

變式1 某研究小組從甲苯出發(fā)，按圖3路線合成染料中間體X和醫(yī)藥中間體Y。

已知：①化合物A、E、F互為同分異構(gòu)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(fā)生氧化反應(yīng)，不發(fā)生還原反應(yīng)

B.化合物D能發(fā)生水解反應(yīng)

C.化合物E能發(fā)生取代反應(yīng)

D.化合物F能形成內(nèi)鹽

（2）B+C→D的化學(xué)方程式是。

（3）化合物G的結(jié)構(gòu)簡式是。

（4）寫出同時符合下列條件的A的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)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(huán)，且苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)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(shè)計該合成路線（用流程圖表示，無機(jī)試劑任選）。

變式2 乙酰基扁桃酰氯是一種醫(yī)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(jié)構(gòu)簡式。

（2） 下列說法正確的是。

A.化合物A不能發(fā)生取代反應(yīng)

B.化合物B能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

C.化合物C能發(fā)生氧化反應(yīng)

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

（3） E+F→G的化學(xué)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(gòu)體的結(jié)構(gòu)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(huán)，且苯環(huán)上有兩種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。

（5） 設(shè)計以乙醇為原料制備F的合成路線（用流程圖表示；無機(jī)試劑任選）。

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

支架式教學(xué)的關(guān)鍵在于找準(zhǔn)學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，為學(xué)生設(shè)置合理的“思維臺階”，是學(xué)生實(shí)現(xiàn)由“現(xiàn)有發(fā)展區(qū)”向“可能發(fā)展區(qū)”的邁進(jìn)。實(shí)踐證明，正確運(yùn)用支架式教學(xué)，能有效提高化學(xué)習(xí)題講評的課堂實(shí)效。只要運(yùn)用得當(dāng)，支架式教學(xué)會在很多學(xué)科教學(xué)中發(fā)揮積極的作用。