信息化教学与高三化学复习课的整合

熊建飞?吴利敏

［摘要］ 高三复习课不同于新授课，主要是知识梳理和思维模型建构。以“卤代烃”为例，通过采用翻转课堂提高认知模型建构，融合信息化教学整合复习内容，有效提高了教学效率。信息化教学手段的使用，使得课堂变得生动而不枯燥，收到了较好的效果。

［关键词］ 卤代烃；翻转课堂；认知模型；思维导图

新课标将“证据推理与模型认知”列为化学核心素养，要求“通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及相互关系，并能运用模型解释化学的本质与规律”。高三化学一轮复习的目的在于形成知识网络，尤其是元素及其化合物、有机化合物，内容繁多，性质多样，不同物质间的转化关系错综复杂，如果没有一套行之有效的复习方法，很难达到复习目的。以有机化合物的复习为例，采用翻转课堂模式，将基础知识与实验视频放在课前自主学习，课堂进行深度学习，构建认知模型，把握有机化合物性质的规律，并用已建立的模型对陌生物质可能具有的性质进行预测。

一、翻转课堂，优化认知模型的建构

与传统教学模式相比，翻转课堂作为一种创新型的教学模式，有着鲜明的教育特点与优势。它将课外学习与课堂学习深度融合，突破了课堂教学的局限性，对学习者学习能力的培养起着良好的作用。实践证明，采用翻转课堂模式，能有效增强有机化合物认知模型建构的效果。因此，采用翻转课堂模式能够更好地实现认知模型的建构，为有机化学的复习提供了一种高效的方法。具体来说，它将基础知识的复习前置到课前，课堂的主要任务是建构有机化合物认知模型，提升学生的化学学科素养，帮助学生建构有机物认知模型，构建系统的知识网络。

1.微课的设计与制作。翻转课堂的特点是将部分知识前置，针对高三复习课，将每种有机物的物理性质、化学性质、制备、用途等录制成微课，课前通过平板电脑发布给学生。学生通过微课自主学习，掌握该有机物的基础知识，为课堂深度学习、建构认知模型打好基础。

2.课前检测的设计。依据微课内容设计相关问题，旨在检测学生的掌握情况，通过学生的测试成绩，找到学生的易混点、疑惑点，为课堂的深度学习教学设计提供可靠的依据。

3.认知模型的设计。认知模型的建构分为四部分：官能团的典型性质、官能团的定性与定量检验、官能团之间的转化、每种有机物系统知识思维导图的绘制。其中，前三项模型的建构均采用框图的形式，清晰明了，直截了当。思维导图的设计：对每种有机物绘制一个思维导图，画出思维导图框架，以便在课堂上发布给学生，要求他们依据思维导图框架完善知识网络。思维导图的内容包括该有机物的通式、官能团、物理性质、化学性质、制备及用途等，是对该有机物的系统认识。

4.相关高考题的精选与认知模型的应用。针对所要复习的有机化合物，如“醇”的复习，在完成认知模型建构后，将近三年涉及的高考题选出来发布给学生，当堂完成。这样做旨在让学生体验“醇”在高考题中的考查方式及性质体现，从而对已建立的认知模型进行应用和再完善。

在认知模型建构的过程中，采用小组互助模式，不仅能够激发学生的思维，而且使课堂变得生机勃勃，增强了学习的氛围，调动了学生学习的主动性。

二、卤代烃认知模型的建构

1.课前自主学习

课前自主学习的形式为微课学习，将卤代烃的基本知识录制成微课，课前发给学生，让学生按照要求进行学习，并做好笔记。学完微课后，完成课前检测，根据完成的情况，教师进行二次备课，有针对性地设计课堂教学。

（1）微课《卤代烃的结构与性质》，如下表所示。

1.卤代烃的用途 麻醉剂：氯仿；冷冻剂：氟利昂；化工原料等

2.卤代烃的物理性质 熔沸点比同碳数的烃高；难溶于水，易溶于有机溶剂；密度：除一氟、一氯代烴比水小外，其余比水大

3.卤代烃的结构 展示球棍模型、分子式、结构式、结构简式；含有官能团-X（X=F、Cl、Br、I）

4.卤代烃的化学性质 卤代烃的水解（取代）反应：反应条件、反应类型、反应方程式书写；卤苯与一般卤代烃水解条件对比

卤代烃的消去反应：反应条件、反应类型、反应方程式书写；消去反应规律；消去反应的应用

5.卤代烃的制备 烷烃的取代；苯及其同系物的取代；醇的取代；烯烃、炔烃的加成

通过微课的学习，让学生掌握基础知识，初步形成对卤代烃的整体认识，为课中深度学习、建构认知模型打下基础。

（2）完成课前检测。

课前检测

一、以下物质中，按要求填空：

1.上述物质中既能发生水解反应又能发生消去反应的是（）。

2.物质④发生消去反应的条件为（），产物有（）。

3.由物质②制取1，2丙二醇经历的反应类型有（）。

4.检验物质③中含有溴元素的试剂有（）。

二、判断题（答案在线上传）

1.CH3CH2Cl的沸点比CH3CH3的沸点高（）

2.溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热生成乙烯（）

3.在溴乙烷中加入AgNO3溶液，立即产生淡黄色沉淀（）

4.取溴乙烷的水解液，向其中加入AgNO3溶液，可观察到淡黄色沉淀（）

5.所有卤代烃都能够发生水解反应和消去反应（）

课前检测主要考查微课内容，同时也适当考查微课外的内容。比如，卤素原子的检验，目的是了解学生对卤代烃相关考点的掌握情况。通过课前检测，了解学生对卤代烃性质的掌握情况，为教师的二次备课提供依据，同时也为课中认知模型建构提供重要的参考。

2.课中建构认知模型

环节一：卤代烃的两种重要反应规律认知模型

活动1：根据课前微课的学习，完成卤代烃的水解反应、消去反应思维导图。

通过卤代烃水解反应、消去反应思维导图的绘制与完善，加深对两类反应的深入理解，形成对卤代烃化学性质的深刻认识。这两类反应在有机合成中有着举足轻重的地位，构建两类反应的认知模型，有利于学生把握卤代烃的核心化学性质，这是复习卤代烃的关键所在。深入掌握卤代烃的两类反应，可促进学生迁移应用能力的提升，在有机合成中，能够实现对含有卤素原子的陌生有机物化学性质作出准确的预测。

环节二：卤代烃中卤素原子的检验认知模型

活动2：通过小组合作，完成卤代烃中卤素原子的检验方案。

问题设计：（1）已知卤代烃为共价化合物，在水溶液中不能电离出卤素原子，因此在检验之前必须把卤素原子转化为卤素离子。依据所学知识，有哪些方法能够把卤素原子转化为离子？这些方法的优缺点是什么？（2）卤素原子转化为离子后，如何检验？关键操作是什么？（3）小组合作，设计出最优方案，把讨论成果拍照发到讨论区，其他同学进行留言点评。

经过讨论交流，评选出最优实验方案，经优化后如下图所示：

通过卤代烃中卤素原子检验的实验设计，让学生明白检验的一般步骤：分析实验原理、选择试剂、注意实验关键环节。在分析实验原理时，要让学生明确一点：所有的卤代烃均能发生水解反应，但有些卤代烃不能发生消去反应。例如，CH3Br，此时只能利用水解反应把CH3Br的溴原子转化为Br —，因而设计实验时要根据具体情况选择最佳方案。在加入检验试剂时先加入硝酸酸化，让学生明白如何避免其他试剂的干扰，形成严谨的思维习惯。

环节三：卤代烃与其他有机物之间的转化关系认知模型

活动3：完成有机物之间转化的关系图，以溴乙烷为例，写出（1）-（13）的化学方程式。

通过有机物之间转化方程式的书写，让学生对有机物的转化有系统的认识。作为高三复习课，有必要对前后知识进行梳理，不但能起到鞏固知识的作用，同时也能加深学生对有机物转化的整体认识，进一步明确卤代烃在有机合成中的重要地位。

环节四：绘制思维导图，构建知识网络

活动4：将卤代烃的思维导图画到笔记本上，并补充完整（图略）。

通过卤代烃思维导图的绘制，将前三个环节的知识进行系统梳理，使之形成完善的知识网络，有利于对卤代烃形成一个系统的认识。

环节五：有关卤代烃的常考信息认知模型

活动5：分组合作，对以下三种常见信息的反应原理进行讨论，明确官能团之间转化的反应类型及断键、成键的位置。

（1）由卤代烃到羧酸的反应。如：

（2）格林试剂延长碳链。卤代烃与金属镁在无水乙醚中反应，可得格林试剂R-MgX，它可与醛、酮等羰基化合物加成：

（3）二卤代烃水解生成醛或酮。分子中一个碳原子上同时连有两个羟基时是很不稳定的，易转变为羰基，生成醛或酮。如：

通过对常见信息的深入理解，有利于培养学生对新信息的快速理解能力，有助于养成利用信息解决实际问题的能力，从而使迁移应用能力得到提升。

环节六：认知模型的应用

活动6：完成2020全国I卷中的有机合成题，随机提问5名同学，要求将自己的答案拍照上传到讨论区，其他同学进行点评（题略）。

本题涉及的卤代烃的考点有消去反应（氯原子的消去）、取代反应（结合信息：卤素原子与氨基的反应）。通过高考真题的演练反拨教学，让学生明确卤代烃在有机合成中的重要地位，体验在真实情境中如何利用认知模型解决实际问题。

综上，通过课前自主学习，学生能够有效地掌握基础知识，为课中认知模型建构打下基础。课中分别对卤代烃的两类反应、卤素原子的检验、有机物之间相互转化、新信息的理解进行认知模型建构，加深对模块知识的理解；通过绘制思维导图，形成对卤代烃知识网络的系统认识。最后对认知模型进行应用，分析研究高考真题，明确在真实情境中如何运用已建构的模型。