信息化教學與高三化學復習課的整合

熊建飛?吳利敏

［摘要］ 高三復習課不同于新授課，主要是知識梳理和思維模型建構。以“鹵代烴”為例，通過采用翻轉課堂提高認知模型建構，融合信息化教學整合復習內容，有效提高了教學效率。信息化教學手段的使用，使得課堂變得生動而不枯燥，收到了較好的效果。

［關鍵詞］ 鹵代烴；翻轉課堂；認知模型；思維導圖

新課標將“證據推理與模型認知”列為化學核心素養，要求“通過分析、推理等方法認識研究對象的本質特征、構成要素及相互關系，并能運用模型解釋化學的本質與規律”。高三化學一輪復習的目的在于形成知識網絡，尤其是元素及其化合物、有機化合物，內容繁多，性質多樣，不同物質間的轉化關系錯綜復雜，如果沒有一套行之有效的復習方法，很難達到復習目的。以有機化合物的復習為例，采用翻轉課堂模式，將基礎知識與實驗視頻放在課前自主學習，課堂進行深度學習，構建認知模型，把握有機化合物性質的規律，并用已建立的模型對陌生物質可能具有的性質進行預測。

一、翻轉課堂，優化認知模型的建構

與傳統教學模式相比，翻轉課堂作為一種創新型的教學模式，有著鮮明的教育特點與優勢。它將課外學習與課堂學習深度融合，突破了課堂教學的局限性，對學習者學習能力的培養起著良好的作用。實踐證明，采用翻轉課堂模式，能有效增強有機化合物認知模型建構的效果。因此，采用翻轉課堂模式能夠更好地實現認知模型的建構，為有機化學的復習提供了一種高效的方法。具體來說，它將基礎知識的復習前置到課前，課堂的主要任務是建構有機化合物認知模型，提升學生的化學學科素養，幫助學生建構有機物認知模型，構建系統的知識網絡。

1.微課的設計與制作。翻轉課堂的特點是將部分知識前置，針對高三復習課，將每種有機物的物理性質、化學性質、制備、用途等錄制成微課，課前通過平板電腦發布給學生。學生通過微課自主學習，掌握該有機物的基礎知識，為課堂深度學習、建構認知模型打好基礎。

2.課前檢測的設計。依據微課內容設計相關問題，旨在檢測學生的掌握情況，通過學生的測試成績，找到學生的易混點、疑惑點，為課堂的深度學習教學設計提供可靠的依據。

3.認知模型的設計。認知模型的建構分為四部分：官能團的典型性質、官能團的定性與定量檢驗、官能團之間的轉化、每種有機物系統知識思維導圖的繪制。其中，前三項模型的建構均采用框圖的形式，清晰明了，直截了當。思維導圖的設計：對每種有機物繪制一個思維導圖，畫出思維導圖框架，以便在課堂上發布給學生，要求他們依據思維導圖框架完善知識網絡。思維導圖的內容包括該有機物的通式、官能團、物理性質、化學性質、制備及用途等，是對該有機物的系統認識。

4.相關高考題的精選與認知模型的應用。針對所要復習的有機化合物，如“醇”的復習，在完成認知模型建構后，將近三年涉及的高考題選出來發布給學生，當堂完成。這樣做旨在讓學生體驗“醇”在高考題中的考查方式及性質體現，從而對已建立的認知模型進行應用和再完善。

在認知模型建構的過程中，采用小組互助模式，不僅能夠激發學生的思維，而且使課堂變得生機勃勃，增強了學習的氛圍，調動了學生學習的主動性。

二、鹵代烴認知模型的建構

1.課前自主學習

課前自主學習的形式為微課學習，將鹵代烴的基本知識錄制成微課，課前發給學生，讓學生按照要求進行學習，并做好筆記。學完微課后，完成課前檢測，根據完成的情況，教師進行二次備課，有針對性地設計課堂教學。

（1）微課《鹵代烴的結構與性質》，如下表所示。

1.鹵代烴的用途 麻醉劑：氯仿；冷凍劑：氟利昂；化工原料等

2.鹵代烴的物理性質 熔沸點比同碳數的烴高；難溶于水，易溶于有機溶劑；密度：除一氟、一氯代烴比水小外，其余比水大

3.鹵代烴的結構 展示球棍模型、分子式、結構式、結構簡式；含有官能團-X（X=F、Cl、Br、I）

4.鹵代烴的化學性質 鹵代烴的水解（取代）反應：反應條件、反應類型、反應方程式書寫；鹵苯與一般鹵代烴水解條件對比

鹵代烴的消去反應：反應條件、反應類型、反應方程式書寫；消去反應規律；消去反應的應用

5.鹵代烴的制備 烷烴的取代；苯及其同系物的取代；醇的取代；烯烴、炔烴的加成

通過微課的學習，讓學生掌握基礎知識，初步形成對鹵代烴的整體認識，為課中深度學習、建構認知模型打下基礎。

（2）完成課前檢測。

課前檢測

一、以下物質中，按要求填空：

1.上述物質中既能發生水解反應又能發生消去反應的是（）。

2.物質④發生消去反應的條件為（），產物有（）。

3.由物質②制取1，2丙二醇經歷的反應類型有（）。

4.檢驗物質③中含有溴元素的試劑有（）。

二、判斷題（答案在線上傳）

1.CH3CH2Cl的沸點比CH3CH3的沸點高（）

2.溴乙烷與NaOH的乙醇溶液共熱生成乙烯（）

3.在溴乙烷中加入AgNO3溶液，立即產生淡黃色沉淀（）

4.取溴乙烷的水解液，向其中加入AgNO3溶液，可觀察到淡黃色沉淀（）

5.所有鹵代烴都能夠發生水解反應和消去反應（）

課前檢測主要考查微課內容，同時也適當考查微課外的內容。比如，鹵素原子的檢驗，目的是了解學生對鹵代烴相關考點的掌握情況。通過課前檢測，了解學生對鹵代烴性質的掌握情況，為教師的二次備課提供依據，同時也為課中認知模型建構提供重要的參考。

2.課中建構認知模型

環節一：鹵代烴的兩種重要反應規律認知模型

活動1：根據課前微課的學習，完成鹵代烴的水解反應、消去反應思維導圖。

通過鹵代烴水解反應、消去反應思維導圖的繪制與完善，加深對兩類反應的深入理解，形成對鹵代烴化學性質的深刻認識。這兩類反應在有機合成中有著舉足輕重的地位，構建兩類反應的認知模型，有利于學生把握鹵代烴的核心化學性質，這是復習鹵代烴的關鍵所在。深入掌握鹵代烴的兩類反應，可促進學生遷移應用能力的提升，在有機合成中，能夠實現對含有鹵素原子的陌生有機物化學性質作出準確的預測。

環節二：鹵代烴中鹵素原子的檢驗認知模型

活動2：通過小組合作，完成鹵代烴中鹵素原子的檢驗方案。

問題設計：（1）已知鹵代烴為共價化合物，在水溶液中不能電離出鹵素原子，因此在檢驗之前必須把鹵素原子轉化為鹵素離子。依據所學知識，有哪些方法能夠把鹵素原子轉化為離子？這些方法的優缺點是什么？（2）鹵素原子轉化為離子后，如何檢驗？關鍵操作是什么？（3）小組合作，設計出最優方案，把討論成果拍照發到討論區，其他同學進行留言點評。

經過討論交流，評選出最優實驗方案，經優化后如下圖所示：

通過鹵代烴中鹵素原子檢驗的實驗設計，讓學生明白檢驗的一般步驟：分析實驗原理、選擇試劑、注意實驗關鍵環節。在分析實驗原理時，要讓學生明確一點：所有的鹵代烴均能發生水解反應，但有些鹵代烴不能發生消去反應。例如，CH3Br，此時只能利用水解反應把CH3Br的溴原子轉化為Br —，因而設計實驗時要根據具體情況選擇最佳方案。在加入檢驗試劑時先加入硝酸酸化，讓學生明白如何避免其他試劑的干擾，形成嚴謹的思維習慣。

環節三：鹵代烴與其他有機物之間的轉化關系認知模型

活動3：完成有機物之間轉化的關系圖，以溴乙烷為例，寫出（1）-（13）的化學方程式。

通過有機物之間轉化方程式的書寫，讓學生對有機物的轉化有系統的認識。作為高三復習課，有必要對前后知識進行梳理，不但能起到鞏固知識的作用，同時也能加深學生對有機物轉化的整體認識，進一步明確鹵代烴在有機合成中的重要地位。

環節四：繪制思維導圖，構建知識網絡

活動4：將鹵代烴的思維導圖畫到筆記本上，并補充完整（圖略）。

通過鹵代烴思維導圖的繪制，將前三個環節的知識進行系統梳理，使之形成完善的知識網絡，有利于對鹵代烴形成一個系統的認識。

環節五：有關鹵代烴的常考信息認知模型

活動5：分組合作，對以下三種常見信息的反應原理進行討論，明確官能團之間轉化的反應類型及斷鍵、成鍵的位置。

（1）由鹵代烴到羧酸的反應。如：

（2）格林試劑延長碳鏈。鹵代烴與金屬鎂在無水乙醚中反應，可得格林試劑R-MgX，它可與醛、酮等羰基化合物加成：

（3）二鹵代烴水解生成醛或酮。分子中一個碳原子上同時連有兩個羥基時是很不穩定的，易轉變為羰基，生成醛或酮。如：

通過對常見信息的深入理解，有利于培養學生對新信息的快速理解能力，有助于養成利用信息解決實際問題的能力，從而使遷移應用能力得到提升。

環節六：認知模型的應用

活動6：完成2020全國I卷中的有機合成題，隨機提問5名同學，要求將自己的答案拍照上傳到討論區，其他同學進行點評（題略）。

本題涉及的鹵代烴的考點有消去反應（氯原子的消去）、取代反應（結合信息：鹵素原子與氨基的反應）。通過高考真題的演練反撥教學，讓學生明確鹵代烴在有機合成中的重要地位，體驗在真實情境中如何利用認知模型解決實際問題。

綜上，通過課前自主學習，學生能夠有效地掌握基礎知識，為課中認知模型建構打下基礎。課中分別對鹵代烴的兩類反應、鹵素原子的檢驗、有機物之間相互轉化、新信息的理解進行認知模型建構，加深對模塊知識的理解；通過繪制思維導圖，形成對鹵代烴知識網絡的系統認識。最后對認知模型進行應用，分析研究高考真題，明確在真實情境中如何運用已建構的模型。