吳翀云

摘要：“跳板”原則旨在縮短溝通路徑，專注丁從繁雜的事物中擺脫出來而處理重大問題。在高考有機合成二輪復習中，將常見的物質(zhì)轉(zhuǎn)化問題抽象成幾個基本模型。在解決新問題時，學牛在掌握基本模型的基礎(chǔ)上，利用“跳板”原則，對問題進行適當分解，形成幾個次級問題，并通過集中精力解決“跳板”問題而實現(xiàn)問題的解決。作為有機正向合成法和逆向合成法的補充，“跳板”原則在高三利用新信息的有機合成中起到了很好的效果。

關(guān)鍵詞：法約爾跳板；化學模型；建模教學；有機合成；問題解決

文章編號：1005-6629（2017）8-0080-04

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

1有機合成特點及存在問題

有機合成需要根據(jù)合成目標自行設計合理的合成路線。在解決有機合成問題時，學生不僅要運用課堂上已經(jīng)學習過的知識，還需要用題中給的新的信息，有時還需要考慮步驟的先后順序等，所包含的思維容量較大，因此這是一類多任務、需注意分配、加工和較復雜問題的解決。

問題解決能力是指人們順利解決問題的穩(wěn)定的個性心理特征。認知心理學家發(fā)現(xiàn)，當人們在完成多個任務的時候，注意的局限性、工作記憶和長時記憶會受到挑戰(zhàn)，注意的速度和正確性都會受到影響。也就是說，處理多任務時，問題解決所需要的穩(wěn)定的心理就會受到影響。研究發(fā)現(xiàn)，當專家在他們的專業(yè)領(lǐng)域碰到新問題的時候，相比新手，他們將問題分解成幾個次級問題，然后按一定的順序解決這些次級問題。因此，他們更可能系統(tǒng)化地將問題解決，而新手更可能采用隨意的、無計劃的辦法。當遇到信息型的有機合成問題時，若學生能不因問題不熟悉而影響穩(wěn)定的解決問題的心理狀態(tài)，能系統(tǒng)地根據(jù)題中的信息或原料和目標產(chǎn)物的關(guān)系將問題分解成幾個次級問題，然后依次解決這些次級問題，則可以避免在解題時由于目標不明確或無計劃而出現(xiàn)盲目亂寫的碰運氣的情況。

2 “跳板”原則

“跳板”原則義稱法約爾跳板原則（ Fayolbridge），由法國工業(yè)家法約爾（1841～1925）提出。它是一種管理過程中的溝通方式。在管理中遇到一些需要快速辦理的事情時，為提高辦事效率，需要跳過原有的管理路徑，在幾個問題之間建立直接聯(lián)系的渠道，即建立跳板。

“跳板”原則同樣可用于解題時的思維管理，通過梳理解題的要點，確定達到問題解決的幾個次級問題。在次級問題中選取關(guān)鍵問題作為問題解決的“跳板”，這樣，就把一個思維容量大的復雜問題分解為“跳板”前問題、“跳板”問題和“跳板”后問題三個思維容量較小的簡單問題，降低了問題解決的難度，隨著上述幾個次級問題的解決從而系統(tǒng)解決整個問題。

其基本流程如圖l：

法約爾跳板旨在縮短溝通的路徑，把注意力集中到關(guān)鍵問題上來。其作用有以下幾個方面：①有助于避免由于信息在傳遞和溝通以及綜合分析過程中，經(jīng)歷的時間太長而造成信息的遺漏或失真；②有助于厘清主要問題和次要問題，準確地把握問題的核心和關(guān)鍵，提高主動解決問題的意識；③有助于將熟悉的問題轉(zhuǎn)化成某一特定模型。

3 “跳板”原則在有機合成問題解決中的應用

有機合成一般由原料開始經(jīng)歷實現(xiàn)碳鏈增長或縮短、官能團轉(zhuǎn)化等若干步驟從而合成產(chǎn)品，常用的合成方法有正向合成法和逆向合成法兩種，這兩種方法在非信息型有機合成題中有較好的應用，然而對于利用新信息的有機合成題，學生若從原料開始或從產(chǎn)物開始對可能的路線進行正向推斷或逆向推斷，可能會因不知何時利用題中的信息、解題的目的性不太明確而耗費大量的時間，解題效率較低。根據(jù)法約爾跳板縮短進程，關(guān)注關(guān)鍵問題的主要作用，將其應用于有機合成問題解決，可以有助于學生縮短解題時間，提高有機合成問題解決的效率。

3.1依據(jù)“跳板”原則，確立解題模型

利用“跳板”原則進行有機合成可分為以下幾個環(huán)節(jié)：

（1）分析實現(xiàn)轉(zhuǎn)化的幾個關(guān)鍵步驟，將有機合成劃分成幾個次級問題，并依據(jù)其實現(xiàn)的難易程度，將對有機物結(jié)構(gòu)要求較高的轉(zhuǎn)化確定為“跳板”，其余次級問題相應地對應為“跳板”前問題和“跳板”后問題。

為了實現(xiàn)官能團位置或個數(shù)的變化，碳鏈的增長或縮短、苯環(huán)上的定位等轉(zhuǎn)化，需以有機物具有某一特定的結(jié)構(gòu)為條件，因此，這類對有機物結(jié)構(gòu)要求較高的轉(zhuǎn)化常被定為“跳板”。

不同階段的“跳板”不一定相同，如在有機合成學習的初期，官能團個數(shù)或位置的變化往往成為“跳板”，隨著認知的深入，原先的“跳板”可能已內(nèi)化于系統(tǒng)的認知結(jié)構(gòu)之中，形成了解決問題的基本模型，見圖3。在高考二輪復習中，“跳板”通常為不能通過已有知識實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)化的步驟。

（2）解決“跳板”前問題，依據(jù)“跳板”轉(zhuǎn)化的條件，逐步將原料合成至“跳板”所需的結(jié)構(gòu)（“跳板”前物質(zhì)），為“跳板”的轉(zhuǎn)化做好結(jié)構(gòu)準備。

（3）根據(jù)提供的信息，利用“跳板”前物質(zhì)，完成“跳板”轉(zhuǎn)化步驟。

（4）解決“跳板”后問題，即后期合成，實現(xiàn)從“跳板”轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)（“跳板”后物質(zhì)）到目標產(chǎn)物的合成。

上述過程可見圖4：

3.2實例分析

例題：（2017常州期末）二甲氧芐氨嘧啶（I）是一種用于家禽細菌感染防治藥。其合成路線如下：

依據(jù)“跳板”原則的解題模型進行解題的過程如下。

3.2.1劃分次級問題，確定“跳板”

上述例題中的任務是合成

，對照原料和產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)變化，可知：

（1）目標產(chǎn)物中的-CH₂NH₂來源于- CN與H₂的加成，因此需引入-CN；

（2）需將原料中的兩個碳原子的原料連接為除-CH₂NH₂之外的六個碳原子的碳鏈，屬于無法由已有知識實現(xiàn)的部分，而需由流程中第⑥步反應提供的信息合成。

考慮到兩個問題中，問題（2）對反應物結(jié)構(gòu)（醛基和氰基的α-位）要求比較高，并且反應物中已經(jīng)涉及含-CN結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，因此將問題（2）定為“跳板”。

結(jié)合例題中合成路線，利用圖4所示的基于跳板原則的解題模型，可得圖5所示的解題結(jié)構(gòu)：

3.2.2依據(jù)“跳板”，做好結(jié)構(gòu)準備

本環(huán)節(jié)為“跳板”前問題解決，旨在為實現(xiàn)“跳板”轉(zhuǎn)化步驟做好結(jié)構(gòu)上的準備，合成“跳板”前物質(zhì)。endprint