基于结构观建构的有机化学基础教学

侯建凤

摘 要：物质结构观是化学基本观念的重要组成部分，是化学基本观念的核心思想之一，是有机化学的思想灵魂。以结构观为指导的有机化学教学，能够帮助学生建构系统化的有机化合物知识，提高学生应用知识发现问题、分析和解决问题的能力，进而促进学生化学观念的发展。

关键词：结构观；有机化学教学；建构

物质结构观是化学基本观念的重要组成部分，是化学基本观念的核心思想之一，是人们对物质的宏观性质与分子内原子的空间排列次序及原子间相互作用的基本看法，是有机化学的思想灵魂。有机化学中，物质结构观具体体现为：有机物的组成和结构复杂与碳原子的成键方式有关；碳原子连接方式的不同使有机化合物同分异构现象非常普遍；一种官能团决定着一类有机化合物的化学特性，有机物的分类与结构有关；有机化合物中基团的相互作用影响物质的性质；有机化合物在生产生活中的用途与有机物的性质直接相关；根据有机化合物的结构可以分析推测有机化合物的合成路线。

如何在有机化学的教学中渗透和强化物质结构观，可以从以下方面入手：

一、深入了解学生原有的结构观水平，以此为起点进行针对性的教学

学生是学习的主体，脱离了学生原有结构观水平的不切实际教学无异于纸上谈兵，因而教师必须掌握学生原有的观念水平，制定符合学生发展实际的教学目标和教学策略。教师可以采用多种方式获悉学生的结构观水平现状，一种行之有效的方法就是课堂观察，课堂上让学生根据同学的观念，对照自己的原有观念，产生认同或质疑时，并运用已有知识经验证明自己的观念。经常给学生创造这种思想碰撞的机会，教师从中观察和总结出学生的思维轨迹，学生也会在反复地说服别人和被别人说服的过程中不断地反思和修正自己的观念结构，并最终形成正确的观念。概念不断完善和修正转变的过程，不仅建立起完整的知识网络，也建构起了正确的物质结构观。

二、构建知识层级图，建立知识与结构观间的联系

物质结构观的建构离不开具体的知识体系，建立物质关系图能有效融合化学观念，帮助学生通过结构化知识的学习循序渐进地发展化学观念。以苏教版第三章烃的含氧衍生物为例，这一章几乎都涉及有机物中的物质结构观。具体体现为：有机化合物的结构决定性质；通过学习乙醇、苯酚、乙醛、乙酸、乙酸乙酯的化学性质知道具有相同官能团的有机物具有相似的特征性质；苯酚中苯环与羟基及羧基中羟基和羰基的相互影响说明基团的相互作用会影响到物质的性质；同分异构体解释了有机物物种的丰富性与碳原子的成键方式有关；根据有机物的结构可以分析推测该有机物的合成路线。

教学过程中，可以尝试让学生建构物质关系图：每一小课题学完，学生找出关键物质，初步搭建物质关系图，逐步实现物质间的转化并不断完善；学生再根据关系图进一步加深对“烃和烃的衍生物”的性质的理解；然后借助官能团及典型物质的性质推测陌生有机物的化学性质，通过小组交流讨论得到最佳的知识结构图。“有机物的官能团决定有机化合物的性质”的观念在本章中彰显得非常明显，水到渠成地建立起具体知识与结构观之间的联系。

三、设计有效的问题线索，驱动学生不断思索

有机化学中构建结构观，就必须在教學过程中用观念解决问题，因而，课堂中有效问题的使用能起到事半功倍的效果。一个好的问题线索能驱动学生产生强烈的求知欲，不仅解答了“在什么情况下，遇到什么问题时需要用哪些知识”的问题，还能不断产生新的具有一定的思维深度和容量的问题。这样的问题，具有鲜明的指向性，学生容易找到思维的起点和方向，解决的欲望非常强烈，会一直处于亢奋的深入思维的状态中。以学习酯的相关内容为例，可以设计“‘酒是陈的香这句俗语包含怎样的科学道理”这一问题线索，模拟乙醇连续氧化的反应，使学生通过对实验现象的细致观察和分析，自主学习乙醇和乙醛、乙酸、乙酸乙酯的化学性质，了解乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯几种物质间的转化关系，为构建烃的含氧衍生物的二维物质关系图打下良好的基础。

四、分解章节内容功能，逐步形成物质结构观

物质关系图的构建需要逐步构建，不同的内容承担不停的功能。教学设计时，教师应进行合理安排。“烃的含氧衍生物”中，第一节“醇 酚”要求学生先掌握醇的物理性质、化学性质，再结合官能团之间的相互影响，学习具有相同官能团的酚类的性质，这一节承担建构物质体系，认识有机化学中的氧化反应类型，以及醇类酚类转化关系的功能。第二节“醛”，学生通过双键的性质可以确定醛基能够发生加成反应，采用实验探究的方法，认识醛基的性质——氧化性和还原性，和醇及酸之间可以相互转化，使物质体系的建构更为丰富。第三节“羧酸和酯”，学生从物质类别认识到羧酸的酸性，并学习羧酸的酯化反应，以及酯可以水解的性质，本节承担研究羧酸和酯类的转化关系的功能，至此，学生可以建构完整的烃的含氧衍生物转化关系，以及应用物质关系解决实际问题的功能。第四节“有机合成”设置开放性的问题：如何从乙醇得到乙二酸二乙酯？此内容的设置，起到了对内容进行全面总结并对规律灵活运用的功能，实现了物质类别之间的转化。本专题的学习，学生先后经历建构图式→完善图式→依据图示学习典型性质→应用图式设计有机合成路线→整合二维物质关系图的过程，围绕物质关系图将章节内容进行分割再整合，达到知识结构化。

以结构观为指导的有机化学教学，能够帮助学生建构系统化的有机化合物知识，提高学生应用知识发现问题、分析和解决问题的能力，进而促进学生化学观念的发展，也能提高有机化合物教学效果。

参考文献：

[1]王磊.在新课程中如何进行基于核心观念建构的教学设计[J].化学教育，2005（1）.

[2]肖中荣.基于建构“化学观念”的课堂教学实践[J].中学化学教学参考，2012（8）.