編織思維之網，洞見有機合成

高中化學思維可視化是指運用各種圖形、圖像、符號、模型、動畫、實物等視覺化工具和手段，將化學學科中抽象的概念、微觀的結構、不可見的過程、復雜的邏輯關系以及學習者的思考路徑、思維過程清晰、直觀、動態地呈現出來，使其變得可見、可操作、可理解的方法和技術的集合。

高中化學“有機化學基礎”中的有機合成是難點也是重點，由于有機合成復雜、微觀、抽象，常常使學生產生畏難情緒。為此，筆者提出了“編號法”，用數字作橋梁，讓隱含的斷鍵、成鍵等化學鍵變化過程變成明晰的線路圖，便于學生理清合成路線。

抽絲剝繭：“編號法”的內涵與操作流程。“編號法”的本質是利用有序符號（數字1、2、3等或字母a、b、c等）標出反應前后的有機物中參與成環或斷鍵、成鍵等反應的特定原子（C、N、O等），建立原子層面的動態映射關系，從而直觀追蹤反應歷程。其操作流程嚴謹，思維路徑清晰可循，具體操作如下。

錨定結構：正確寫出反應物和生成物的結構簡式，是分析反應的基礎。

符號標記：按單分子成環和雙分子成環反應類型給參與發生重要變化（特別是成環）的原子編上號，單分子反應中的原子可用數字或字母編號，雙分子反應中可用數字1、2、3等和字母a、b、c等表示不同分子的關鍵原子，以示區分。

映射追蹤：根據反應物的各個編號把它的對應關系傳遞到生成物中去，這一步是思維可視化的關鍵紐帶，要讓學生在進行分子結構轉化時，牢記并保證“原子守恒”，并將二者準確對應起來。

鍵變解析：根據序號判斷反應中斷鍵和成鍵的情況，解答題目。給每一種物質添加編號就好比標記“原子足跡”，能夠化無形為有形，一目了然地把斷鍵、成鍵的過程展示出來。

思維顯影：“編號法”如何實現思維可視化。“編號法”的價值遠不止于解題技巧，其本質是推動學生化學思維由“混沌”走向“澄明”的可視化工具。

外顯微觀過程，呈現抽象本質：有機合成的核心是化學鍵的斷裂與重組，本質是原子層面的重新排列。編號將不可見的原子間的關系，轉化為可見的符號標記與連接線，將微觀世界的“黑箱操作”轉化為宏觀可追蹤的“操作流程圖”。

引導有序思維，建構邏輯鏈條：強制性的“編號 $$ 映射 $$ 比對”流程，結構化了學生的思考路徑。它引導學生從整體結構入手，聚焦關鍵原子，通過符號系統建立反應物與生成物之間點對點的邏輯關聯，有效克服了思維的無序性和跳躍性，培養了嚴謹的演繹推理能力。

強化空間關聯，輔助模型認知：在成環反應中，原子在空間中的相對位置變化至關重要。編號的過程促使學生關注哪些原子在空間上相互靠近并最終成鍵。將編號后的結構式與球棍模型結合，能更直觀地理解環的形成對原子空間取向的要求，深化“結構決定性質”的認知模型。

促進深度理解，超越機械記憶：相較于死記硬背反應通式，“編號法”引導學生關注反應機理的本質。通過追蹤具體原子的“命運”，學生能理解反應發生的必然性，實現從“是什么”到“為什么”的躍遷，提升遷移應用能力。

提供表達支架，規范科學論證：編號符號為學生分析反應機理、闡釋斷鍵、成鍵過程提供了簡潔、通用的“語言”。在討論或書寫中，引用編號能使表達更精準、邏輯更清晰，服務于“證據推理”核心素養的培育。

“編號法”的使用拆分了抽象的原子及原子間的化學鍵如何斷裂與重組的現象，逐一厘清原子連接與化學反應，解決了高中化學課程中難以突破的教學難點，在合理引導學生按步驟進行嚴密思考的過程中，很好地實現了學生化學學科核心素養的落地生長。

責任編輯／曹小飛