高中化學(xué)思維可視化是指運(yùn)用各種圖形、圖像、符號(hào)、模型、動(dòng)畫、實(shí)物等視覺化工具和手段，將化學(xué)學(xué)科中抽象的概念、微觀的結(jié)構(gòu)、不可見的過程、復(fù)雜的邏輯關(guān)系以及學(xué)習(xí)者的思考路徑、思維過程清晰、直觀、動(dòng)態(tài)地呈現(xiàn)出來，使其變得可見、可操作、可理解的方法和技術(shù)的集合。

高中化學(xué)“有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)”中的有機(jī)合成是難點(diǎn)也是重點(diǎn)，由于有機(jī)合成復(fù)雜、微觀、抽象，常常使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。為此，筆者提出了“編號(hào)法”，用數(shù)字作橋梁，讓隱含的斷鍵、成鍵等化學(xué)鍵變化過程變成明晰的線路圖，便于學(xué)生理清合成路線。

抽絲剝繭：“編號(hào)法”的內(nèi)涵與操作流程?！熬幪?hào)法”的本質(zhì)是利用有序符號(hào)（數(shù)字1、2、3等或字母a、b、c等）標(biāo)出反應(yīng)前后的有機(jī)物中參與成環(huán)或斷鍵、成鍵等反應(yīng)的特定原子（C、N、O等），建立原子層面的動(dòng)態(tài)映射關(guān)系，從而直觀追蹤反應(yīng)歷程。其操作流程嚴(yán)謹(jǐn)，思維路徑清晰可循，具體操作如下。

錨定結(jié)構(gòu)：正確寫出反應(yīng)物和生成物的結(jié)構(gòu)簡式，是分析反應(yīng)的基礎(chǔ)。

符號(hào)標(biāo)記：按單分子成環(huán)和雙分子成環(huán)反應(yīng)類型給參與發(fā)生重要變化（特別是成環(huán)）的原子編上號(hào)，單分子反應(yīng)中的原子可用數(shù)字或字母編號(hào)，雙分子反應(yīng)中可用數(shù)字1、2、3等和字母a、b、c等表示不同分子的關(guān)鍵原子，以示區(qū)分。

映射追蹤：根據(jù)反應(yīng)物的各個(gè)編號(hào)把它的對(duì)應(yīng)關(guān)系傳遞到生成物中去，這一步是思維可視化的關(guān)鍵紐帶，要讓學(xué)生在進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化時(shí)，牢記并保證“原子守恒”，并將二者準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)起來。

鍵變解析：根據(jù)序號(hào)判斷反應(yīng)中斷鍵和成鍵的情況，解答題目。給每一種物質(zhì)添加編號(hào)就好比標(biāo)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(hào)法”如何實(shí)現(xiàn)思維可視化?！熬幪?hào)法”的價(jià)值遠(yuǎn)不止于解題技巧，其本質(zhì)是推動(dòng)學(xué)生化學(xué)思維由“混沌”走向“澄明”的可視化工具。

外顯微觀過程，呈現(xiàn)抽象本質(zhì)：有機(jī)合成的核心是化學(xué)鍵的斷裂與重組，本質(zhì)是原子層面的重新排列。編號(hào)將不可見的原子間的關(guān)系，轉(zhuǎn)化為可見的符號(hào)標(biāo)記與連接線，將微觀世界的“黑箱操作”轉(zhuǎn)化為宏觀可追蹤的“操作流程圖”。

引導(dǎo)有序思維，建構(gòu)邏輯鏈條：強(qiáng)制性的“編號(hào) $$ 映射 $$ 比對(duì)”流程，結(jié)構(gòu)化了學(xué)生的思考路徑。它引導(dǎo)學(xué)生從整體結(jié)構(gòu)入手，聚焦關(guān)鍵原子，通過符號(hào)系統(tǒng)建立反應(yīng)物與生成物之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的邏輯關(guān)聯(lián)，有效克服了思維的無序性和跳躍性，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难堇[推理能力。

強(qiáng)化空間關(guān)聯(lián)，輔助模型認(rèn)知：在成環(huán)反應(yīng)中，原子在空間中的相對(duì)位置變化至關(guān)重要。編號(hào)的過程促使學(xué)生關(guān)注哪些原子在空間上相互靠近并最終成鍵。將編號(hào)后的結(jié)構(gòu)式與球棍模型結(jié)合，能更直觀地理解環(huán)的形成對(duì)原子空間取向的要求，深化“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認(rèn)知模型。

促進(jìn)深度理解，超越機(jī)械記憶：相較于死記硬背反應(yīng)通式，“編號(hào)法”引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注反應(yīng)機(jī)理的本質(zhì)。通過追蹤具體原子的“命運(yùn)”，學(xué)生能理解反應(yīng)發(fā)生的必然性，實(shí)現(xiàn)從“是什么”到“為什么”的躍遷，提升遷移應(yīng)用能力。

提供表達(dá)支架，規(guī)范科學(xué)論證：編號(hào)符號(hào)為學(xué)生分析反應(yīng)機(jī)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(hào)能使表達(dá)更精準(zhǔn)、邏輯更清晰，服務(wù)于“證據(jù)推理”核心素養(yǎng)的培育。

“編號(hào)法”的使用拆分了抽象的原子及原子間的化學(xué)鍵如何斷裂與重組的現(xiàn)象，逐一厘清原子連接與化學(xué)反應(yīng)，解決了高中化學(xué)課程中難以突破的教學(xué)難點(diǎn)，在合理引導(dǎo)學(xué)生按步驟進(jìn)行嚴(yán)密思考的過程中，很好地實(shí)現(xiàn)了學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落地生長。

責(zé)任編輯／曹小飛