构建并匹配认知模型攻克有机推断
新课标新教材新高考—2024年化学高考复习备考(全国卷专用)
化 的美好生活需要的重大贡献；具有节约资源、保护环境的可持续发展意识，从
学 学 科 核
自身做起，形成简约适度、绿色低碳的生活方式；能对与化学有关的社会热点 问题作出正确的价值判断，能参与有关化学问题的社会实践活动。 二、课程目标：具有安全意识和严谨求实的科学态度；形成真理面前人人平等
心 的意识：增强探究物质性质和变化的兴趣，关注与化学有关的社会热点问题，
心 初步掌握物质及其变化的分类方法，能运用符号表征物质及其变化；能从物 素 养 质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系，形成结构决定性质，性质决
定应用的观念；能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性
质和发生的变化，并能解释其原因。
素养水平
素养1 宏观辨识与微观探析
能根据实验现象辨识物质及其反应，能运用化学符号描述常见简单物质及其变化，能从物质
素 认识环境保护和资源合理开发的重要性，具有“绿色化学”观念和可持续发展
养 意识；能较深刻地理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系，认识化学对
社会发展的重大贡献，能运用已有知识和方法综合分析化学过程对自然可能带
来的各种影响，权衡利弊，强化社会责任意识，积极参与有关化学问题的社会
据
学科 承接核心价值的方向引领，
素养 统摄关键能力与必备知识
核心 价值
指明立德树人根本任务， 起到方向引领作用
四翼——考查要求
考 试
基础性
强调学科 主干知识
综合性
依
强调融会
创新性
据
贯通
创新意识和 创新思维
应用型
强调学以
致用
“十四五”时期高考内容改革趋势
• 强化对爱国主义、奋斗精神等方面的考查，构建引导学生全面发展 的考试评价体系。
体现数学学科核心素养的四个方面精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版体现数学学科核心素养的四个方面体现数学学科核心素养的四个方面是情境与问题、知识与技能、思维与表达、交流与反思数学核心素养的四个维度数学核心素养的四个维度如下：一、紧扣核心概念，在厘清认知中发展数学核心素养所有的数学教材和课程都有其基本框架，主要用于为教材的编写和课程教学梳理知识点。
在数学课堂上紧扣核心概念，对学生知识体系的梳理、内在知识体系的构建和学习能力的提高都有莫大的帮助。
二、创设问题情境，在创造契机中发展数学核心素养都说数学对学生的逻辑思维训练有巨大的好处，因此在数学课堂上老师要给予学生充分的训练以培养学生的逻辑思维能力，促进学生认知结构的构建和数学核心素养的培养。
为此，老师要创设适合学生探究的问题情境，将引导式教学转变为自主探究式教学，以培养学生数学核心素养为导向，培养学生自主分析、思维构建和解决问题的能力。
三、联系生活，在解决问题中发展数学核心素养知识源于生活，高于生活，最后又回归生活。
因此，在教学过程中老师要将学生的探究内容和实际生活关联起来，在学习中培养学生的生活能力，在日常生活中培养学生的联想能力。
既能够丰富学生的数学问题解决经验，又能够提高学生的数学核心素养。
四、强化情感体验，在人文熏陶中发展数学核心素养数学核心素养并不是单一的概念，而是复杂的系统化概念。
在注重对学生数学解题能力和逻辑思维能力培养的同时，也注重学生的数学学习态度和体验。
为此，老师要引导学生主动去感知数学中蕴含的思维方式和方法，拓宽学生的认知范围，丰富学生的解题经验。
数学学科核心素养中学数学学科教育价值的凝练数学学科核心素养是学生在数学学习和应用的过程中逐步形成和发展的关于数学课程目标的集中体现，是具有数学基本特征的思维品质、关键能力以及情感、态度与价值观的综合体现。
数学学科核心素养包括：数学抽象、逻辑推理、数学建模、直观想象、数学运算和数据分析。
学科核心素养的提出为落实党的十八大、十九大关于立德树人要求，进一步深化基础教育课程改革，教育部组织260多位专家对普通高中课程方案和语文等14门学科课程标准进行了修订，历时4年已全部完成，经国家教材委员会审查通过，于2017年底印发。
基于模型认知与建构的有机化学教学探究--一道有机真题引发的教学深思
基于模型认知与建构的有机化学教学探究——一道有机真题引发的教学深思浙江慈溪市逍林中学（315321）李灵敏［摘要］以一道有机化学选考试题为例,对其进行反复分析研究，以深化知识理解、领会教学重点、优化教学策略，从而促进教师的专业成长。
［关键词］真题；模型认知；建构；有机化学［中图分类号］G633.8［文献标识码］A［文章编号］1674-6058（2019）29-0068-02高考试题对一线教学有很大的示范效应，有的试题突出学科价值，有的试题彰显课改成果，有的试题紧跟前沿科技，给一线教师提供了教学思考的方向。
通过对试题的研究，教师不仅可以深化知识理解、领会教学重点，还能发现自己教学中的不足，优化教学策略，从而促进自身的专业成长。
本文以2019年4月浙江选考第32题为例，谈谈如何在有机化学教学中实现认知模型的建构与完善。
一、试题预览某研究小组拟合成除草剂苯达松和染料中间体X。
已知信息：①HN+RCOOR'¾®¾¾¾¾¾¾碱性条件RCON②RCH2COOR'+R″COOR‴¾®¾¾¾¾¾¾碱性条件R″COCHCOOR'R（1）下列说法正确的是________。
A.化合物B到C的转变涉及取代反应B.化合物C具有两性C.试剂D可以是甲醇D.苯达松的分子式是C10H10N2O3S（2）化合物F的结构简式是________。
（3）写出E+G→H的化学方程式________。
（4）写出C6H13NO2同时符合下列条件的同分异构体的结构简式________。
①分子中有一个六元环，且成环原子中最多含2个非碳原子；②1H−NMR谱和IR谱检测表明分子中有4种化学环境不同的氢原子，有N O键，没有过氧键（O O）。
（5）设计以CH 3CH2OH和为原料制备X（）的合成路线（无机试剂任选，合成中须用到上述①②两条已知信息，用流程图表示）________。
证据推理——有机综合推断
[解析] (3)C→D发生消去反应生成D、NaCl和H2O。
(3)C→D的化学方程式是 。
(4)写出3种同时符合下列条件的化合物H的同分异构体的结构简式(不包括立体异构体): 。 ①包含 ;②包含 (双键两端的C不再连接H)片段;③除②中片段外只含有1个—CH2—。
A氧化生成B,B氧化生成C
A→B:氧化反应(A含—CH2OH或 );B→C:氧化反应(B含醛基)
例1 有机物F( )为一种高分子树脂,物质C的分子式为C10H10OBr2。F的合成路线如下:
探究点二 迁移已知信息进行推断
当合成路线中出现“新的反应条件”“新反应式”“新的转化关系”等陌生信息时,实质是考查学生将题中所给已知信息合理迁移应用的过程,此时需要分析试题中所给信息中有机物结构的变化,找准类比的对象,弄清题干中所给物质结构特点与信息的相似之处,进行转译应用,举例如下:
例2 M是合成某药物的中间产物,其合成路线如下:
已知:①A为苯甲醛的同系物,分子中无甲基,其相对分子质量为134;②请回答下列问题:(1)X的化学名称是 。 (2)E生成F的反应类型为 。
甲醛
缩聚反应
(3)D的结构简式为 。 (4)由B生成C的化学方程式为 。
1
2
3
4
5
化合物 中含有氨基，所以可以和 反应生成盐，A正确； 与 反应生成 ，该过程中 中酚羟基上的氢原子被取代，根据 的结构可知 的键线式应为 ，B正确； 为 ，对比 和 的结构简式可知， 中 原子上的 被氢原子取代、醚键中氧原子上的 被氢原子取代，只有取代反应，没有消去反应，C错误；根据 的结构简式可知其分子式为 ，D错误。
加成反应
基于“证据推理与模型认知”的高阶思维引领的教学实践
基于“证据推理与模型认知”的高阶思维引领的教学实践作者：王伟峰罗兵来源：《化学教与学》2019年第07期摘要：基于“证据推理与模型认知”核心素养的角度对“乙烯”主题进行教学设计，创设情境，采用任务驱动的方法，通过小组合作、探究学习、搭建模型等学生活动促进学生利用图像、图表、数据、文本等证据推出合理结论，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系并构建有机推断认知模型，发展化学核心观念和高阶思维。
关键词：证据推理;模型认知;乙烯;教学案例文章编号：1008-0546（2019）07-0061-04中图分类号：G632.41文献标识码：Bdoi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.07.018一、研究背景学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力[1]。
普通高中化学课程标准（2017年版）提出了五个方面的核心素养：宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识和科学态度与社会责任。
其中，证据推理与模型认知要求学生具有证据意识，能够充分利用分析推理来建立观点、结论和证据之间的逻辑关系，进而认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立模型。
布卢姆教育目标分类中，将“知道、理解、运用”称为低阶思维，而将“分析、综合、评价”称为高阶思维[2]。
从化学思维角度来说，证据推理与模型认知正是一种化学高阶思维，旨在培养学生的创新能力、问题求解能力、决策能力和批判性思维能力。
高中阶段的学生正处于心智趋于成熟的关键时期，已经具备一定的低阶思维能力，而高阶思维的匮乏使得他们缺乏一定的批判性、创新性和深刻性，作为培养人的教师而言，实施培养化学高阶思维能力的教学具有重大的意义。
二、教学思路和设计1.教材分析“石油化工的龙头——乙烯”位于沪教版第十一章《认识碳氢化合物的多样性》中的第二节，是烷烃教学的结束同时也是不饱和烃教学的开始，在教材结构上有承上启下的功能。
知识谱AI技术中的知识表示与推理模型
知识谱AI技术中的知识表示与推理模型知识谱AI技术是一种基于知识表示和推理模型的人工智能技术，它通过构建知识谱来模拟人类的知识结构和推理能力。
本文将探讨知识谱AI技术中的知识表示和推理模型，并分析其在不同领域中的应用。
一、知识表示知识表示是知识谱AI技术的核心，它定义了知识的存储和表达方式。
在知识谱中，知识以三元组的形式表示，即“主体-谓词-宾语”。
主体表示一个实体，谓词表示实体之间的关系，宾语表示与主体相关的属性或值。
知识表示的关键问题是如何表示实体和关系。
对于实体，常用的方式是使用唯一的标识符来表示，例如使用URI（统一资源标识符）或者使用实体的名称。
对于关系，通常采用分类的方式进行表示，定义一组预定义的谓词，每个谓词表示一种关系类型。
同时，还可以使用属性来表示实体的特征和属性。
二、推理模型推理模型是知识谱AI技术中的重要组成部分，它模拟了人类的推理过程，通过已知的事实和规则，推导出新的结论。
在知识谱中，推理模型基于知识表示的三元组，利用谓词之间的关系进行推理。
常用的推理模型包括规则推理、语义相似性推理和关联规则推理。
规则推理是基于预定义的规则进行推理，通过将事实与规则进行匹配，从而推导出新的结论。
语义相似性推理是基于实体和关系之间的语义相似性进行推理，通过比较实体和关系的特征和属性，判断它们之间的相似性。
关联规则推理是基于关联分析进行推理，通过挖掘数据中的关联规则，推导出新的结论。
三、应用领域知识谱AI技术在各个领域都有广泛的应用。
以下是其中一些典型的应用领域：1. 智能问答系统：知识谱AI技术可以为智能问答系统提供知识库，通过知识库中的知识表示和推理模型，对用户的问题进行解答。
2. 信息抽取：知识谱AI技术可以通过分析和挖掘文本数据，提取出其中的实体和关系，构建知识谱，从而实现信息抽取的功能。
3. 语义搜索：知识谱AI技术可以通过将用户的查询与知识库中的知识进行匹配，实现更加准确和语义化的搜索结果。
自然语言处理中的知识图谱构建与推理技术研究
自然语言处理中的知识图谱构建与推理技术研究自然语言处理（Natural Language Processing，NLP）是人工智能领域的重要分支，致力于让计算机能够理解和处理人类语言。
而知识图谱（Knowledge Graph）则是NLP中的一个重要概念，它是一种结构化的、语义化的知识表示方式，通过将实体、属性和关系组织成图的形式，实现对知识的有效存储和推理。
知识图谱的构建与推理技术是NLP研究的热点之一，本文将对该领域的研究进展进行探讨。
一、知识图谱构建技术知识图谱的构建过程可以分为三个主要步骤：实体识别、关系抽取和图谱构建。
实体识别是指从文本中识别出具有特定语义的实体，例如人名、地名、机构名等。
关系抽取则是从文本中提取出实体之间的关系，例如“A是B的创始人”、“C位于D的东部”等。
最后，将实体和关系组织成图的形式，构建知识图谱。
在实体识别方面，传统的方法主要依赖于规则和词典，通过匹配关键词来识别实体。
然而，这种方法往往需要大量的人工标注和手动规则的设计，且无法适应不同领域和语境的变化。
近年来，随着深度学习技术的发展，基于神经网络的实体识别方法取得了较好的效果。
通过训练神经网络模型，可以自动学习实体的语义特征，提高实体识别的准确率和泛化能力。
关系抽取是知识图谱构建的核心环节之一。
传统的关系抽取方法主要基于规则和模板匹配，但这种方法往往需要大量的人工标注和手动规则的设计，且无法适应不同语境和领域的变化。
近年来，基于深度学习的关系抽取方法取得了显著的进展。
通过使用神经网络模型，可以自动学习关系的语义特征和上下文信息，提高关系抽取的准确率和泛化能力。
图谱构建是将实体和关系组织成图的过程。
传统的图谱构建方法主要基于规则和人工标注，但这种方法需要大量的人力和时间成本。
近年来，基于半监督学习和迁移学习的图谱构建方法取得了较好的效果。
通过利用已有的知识图谱和大规模的文本语料，可以自动构建新的知识图谱，降低构建成本和提高图谱的覆盖范围。
人工智能中的知识图谱构建与推理算法研究
人工智能中的知识图谱构建与推理算法研究随着人工智能技术的不断发展，知识图谱作为一种有效的知识表示和推理方法，成为了人工智能领域的重要研究方向。
知识图谱是以实体为节点，以实体间的关系为边构建起来的一种图形化的知识表达结构，其能够将各种形式的知识整合到一个统一的模型中，为机器理解和推理提供了基础。
知识图谱的构建是指从多样化的数据源中提取知识，并将其组织成结构化的图谱。
构建一个高质量的知识图谱需要解决以下几个关键问题：知识抽取、知识融合和知识推理。
首先，知识抽取是指从非结构化或半结构化的数据源中自动抽取出有意义的知识。
这包括实体的识别和属性的抽取。
其次，知识融合是指将从不同数据源中抽取的知识进行整合，解决实体的标识问题，去重和冲突处理。
最后，知识推理是指通过对知识图谱进行推理与推断，发现隐藏在数据中的潜在规律和新的知识。
在知识图谱的构建中，最重要的一环是知识抽取。
知识抽取有两个关键任务：实体识别和属性抽取。
实体识别是指从自然语言文本中自动识别出具有一定含义的实体。
通常，实体识别可以通过命名实体识别（NER）的方法实现。
NER可以将文本中的实体识别为人物、地点、组织机构等具体的实体。
由于命名实体在知识图谱的构建中起到重要的作用，因此识别准确性是影响知识图谱质量的重要因素。
另一个关键任务是属性抽取，它是指从文本中提取出实体的属性信息。
属性可以是实体的性质、特征、关系等等，例如，一个人的年龄、职业、国籍等。
属性抽取的方法通常可以利用自然语言处理（NLP）技术，应用实体识别、关系抽取、事件抽取等方法，将实体和属性从文本中提取出来。
由于自然语言的表达具有复杂性和多样性，属性抽取是一个具有挑战性的问题。
研究人员正在努力改进算法，提高属性抽取的准确性和鲁棒性。
知识图谱构建的另一个重要问题是知识融合。
知识融合是指将从不同数据源中抽取的知识进行整合，解决实体的标识问题，去重和冲突处理。
在知识抽取过程中，由于数据源的不一致性和冲突，可能存在同一实体的多个标识，或者不同实体的标识被错误地混为一体。
如何利用深度学习技术进行知识图谱构建与推理
如何利用深度学习技术进行知识图谱构建与推理深度学习技术已经在各个领域展现出强大的能力，其中之一就是知识图谱的构建与推理。
知识图谱是指将现实世界的实体、概念和它们之间的关系以图的形式进行建模的一种方法。
深度学习技术可以从海量的数据中学习出知识图谱中的实体和关系，并通过推理技术对知识进行推理和补全。
本文将介绍如何利用深度学习技术进行知识图谱构建与推理。
知识图谱的构建通常包括三个阶段：实体识别、关系抽取和图谱构建。
实体识别任务是识别出给定文本中的实体，如人名、地名或产品名称。
关系抽取任务是从文本中提取出实体之间的关系。
图谱构建任务是将实体和关系以图的形式进行表示。
深度学习技术可以应用在每个阶段中。
在实体识别阶段，我们可以使用深度学习模型如循环神经网络（RNN）或卷积神经网络（CNN）来识别实体。
这些模型可以通过学习上下文信息和实体的特征来准确地识别出实体。
例如，在医疗领域，我们可以使用深度学习模型从病历文本中识别出药物名称或疾病名称。
在关系抽取阶段，深度学习模型可以用于学习实体之间的关系。
例如，我们可以使用远程监督技术来训练一个深度学习模型来推断实体之间的关系。
远程监督技术使用知识图谱中已有的事实作为训练数据，用于指导模型学习关系抽取任务。
通过学习大规模的数据和强大的模型，深度学习可以有效地抽取出实体之间的关系。
在图谱构建阶段，深度学习模型可以将实体和关系以图的形式进行表示。
常用的表示方法是使用节点嵌入和边嵌入来表示图谱的实体和关系。
节点嵌入是将实体映射到低维向量空间中，以捕捉实体之间的语义关系。
边嵌入是将关系映射到向量空间中，并学习关系之间的相似性。
深度学习模型可以通过学习这些嵌入向量来构建图谱。
在知识图谱的推理阶段，深度学习模型可以用于补全图谱中的 missing links 或预测新的关系。
例如，我们可以使用图卷积网络（GCN）来对图谱进行半监督的节点分类，从而找到实体之间的联系。
我们还可以使用神经网络模型来进行图谱的链接预测，预测实体之间可能存在的新的关系。
构建并匹配认知模型攻克有机推断
化学教与学 2019 年第 2 期
·试题研究·
通过观察原料与产物之间结构、组成的差异，同 时参考本题给予的信息，找到原料合成最终产物的主 线，做到心中有目标。
在有机推断的复习中，教师要逐渐引导学生构建 起合成模型，从原料到最终的目标产物，目标明确了， 推断思路也能理顺。尤其是浙江选考有机大题中每 年试题都涉及到合成线路的设计，这也是对学生逻辑 思维的考查，对学生的要求也非常高，像本题中要设 计以环氧乙烷为原料合成 X 的合成路线，先要推出 X 的结构简式，产物明确了，目标确定了，再一步步分析 得出合成线路。
一、解读浙江选考有机推断题
表 1 浙江选考有机推断题
时间
合成物质
新信息
涉及的官能团
2015.10 合成乙酰基扁桃酰氯
卤原子������羟基������醛基������羧基������ 酯基������氰基������酰氯
2016.4 合成抗血栓药物——新抗凝
卤原子������羟基������醛基������羧基������ 酯基������碳碳双键
·试题研究·
构建并匹配认知模型攻克有机推断
车月芬 吴文中
（浙江省越州中学 浙江 绍兴 312075）
摘要：模型认知是化学核心素养的重要组成部分，是指通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相
互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。作者通过分析浙江省历年选考的有机推
（5）写出化合物 X（C6H14N2O）可能的同分异构体 的结构简式________。
须 同 时 符 合 ：① 分 子 中 有 一 个 六 元 环 ，且 成 环 原子中最多含一个非碳原子。②1H-NMR 谱显示分 子中有 5 种氢原子；IR 谱表明分子中有 N—N 键，无 O—H 键。
科学发现学习的认知模型建构
科学发现学习的认知模型建构随着科技的快速发展，人类对于自然界的认识也越来越深刻，科学发现成为人类前进的动力之一。
然而，科学发现的过程十分复杂，需要科学家投入大量时间和精力，才能逐步揭开自然界的面纱。
因此，科学发现学习这门学科在现代教育中也越来越受到人们关注。
建立一个有效的科学发现学习的认知模型可以极大地帮助学生更好地理解科学发现的过程，提高他们的科学素养。
本文旨在探讨一下科学发现学习的认知模型建构。
一、认知模型概念认知模型是指人们对于某一个认知过程的理解、总结和归纳的模型，它是一种构想或者假设，可以解释和理解人类的感知、认知、学习过程。
它通常通过描述或者图形方式来展示。
二、科学发现学习的认知模型建构1.目标设定和任务分解在科学发现学习认知模型的构建中，首先需要设定学习目标和分解任务，也就是确定学生需要学习的知识点、技能和能力，并将它们分解为不同的阶段和步骤，让学生能够逐步理解和掌握。
2. 知识和经验的激活在学习科学发现的过程中，学生需要将之前学习的知识和经验进行激活，使其与新的知识产生联系。
这可以通过提问、思考或者练习等方式进行。
3. 任务的执行任务的执行是指学习者针对某个特定的问题或者情境，进行新知识的习得和运用。
在任务执行中，学习者需要观察、实验、分析、总结、归纳、验证等一系列操作，从而得到新的知识和认知经验。
4. 反思和调整在学习任务完成后，学习者需要对自己的表现进行反思和调整，分析自己的问题和不足，并进行适当的修正和调整。
这有助于学习者更加深入地理解和掌握科学发现的学习内容。
5. 知识归纳和迁移针对所学的科学知识，学习者需要进行知识的归纳和迁移。
知识的归纳是指将相似的事物进行分类、概括和总结，从而得到更深层次、更广阔的知识结构。
知识的迁移是指将所学的知识应用到新的情境中，从而发现知识的内在联系和应用价值。
三、认知模型对科学发现学习的影响科学发现学习的认知模型建构有着良好的指导和支持作用。
建构认知模型 促进深度学习——以高三一轮复习“气体制备实验的教学设计—氨气的制备”为例
建构认知模型㊀促进深度学习以高三一轮复习 气体制备实验的教学设计 氨气的制备 为例仵瑞华(中山市第二中学ꎬ广东中山５２８４２９)摘㊀要:模型认知是«普通高中化学课程标准(２０１７年版２０２０年修订)»提出的化学学科核心文化素养的重要组成部分.本文以高三一轮复习 气体制备实验 专题复习课为例ꎬ基于新课程标准ꎬ在教师的引领下ꎬ设置挑战性的任务ꎬ指导学生逐步建立系统解决问题的思维模型ꎬ完成 建模 完善模型 评价模型 的思维三进阶ꎬ促进学生的深度学习.关键词:模型认知ꎻ建构模型ꎻ完善模型ꎻ评价模型ꎻ深度学习中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)０９－０１２２－０３收稿日期:２０２３－１２－２５作者简介:仵瑞华(１９９３.５ )ꎬ女ꎬ硕士ꎬ河南省周口人ꎬ中学一级教师ꎬ从事有机化学研究.基金项目:广东省教育研究院２０２０年专项课题 中学化学深度学习的单元教学设计与实施研究 (课题编号:２０ＧＤＪＹ－Ｂ１０９)ꎻ中山市教育科研２０２２年度一般项目课题 基于学习进阶理论的高中化学单元教学设计与实践研究 (课题编号:Ｂ２０２２１５７).㊀㊀高考化学物质制备类实验是一类综合性较强的题型ꎬ可以多视角考查学生化学核心素养的发展状况.该题型主要侧重于考查学生的分析能力㊁实验能力ꎬ教师在实际组织教学的过程中发现学生暴露的问题主要集中于不清楚实验目的ꎬ不清楚每个装置的作用㊁实验操作及现象表达能力弱等.究其原因主要是学生对于实验基础知识的认知多数停留在浅层记忆层面ꎬ没有形成深度学习ꎬ没有形成有序㊁系统的思维模型.如何打破此僵局ꎬ提高一轮复习的效率?建构认知模型㊁促进深度学习是一种非常好的方式.１设计思路基于学生的问题诊断以及化学核心素养的要求ꎬ本课时教师以高三一轮复习 气体制备实验的教学设计 氨气的制备 为例ꎬ设置问题串引导学生进行深度学习ꎬ使学生了解气体制备实验的流程ꎬ可细分为发生㊁净化㊁收集(或检验)㊁尾气处理及设计气体制备实验的相关思路模型装置ꎬ建立起学生气体制备实验的认知模型[１].本节课的基本思路(如表１)如下:表１㊀高三一轮复习 气体制备实验的教学设计思路 以 氨气的制备 为例教学与评价目标教学目标评价目标㊀㊀１.以氨气的制备实验为例ꎬ掌握氨气的实验室制法以及性质ꎬ从实验室制法中了解气体制备实验的流程以及气相关的设计思路ꎬ培养学生证据推理与模型认知化学核心素养.２.通过设计实验ꎬ建立气体制备及检验的模型ꎬ培养学生实验探究与创新意识㊁科学态度与社会责任化学核心素养.㊀㊀１.以氨气的制备实验入手ꎬ多角度诊断并发展学生对物质的认识水平(孤立水平㊁系统水平).２.通过收集一瓶干燥的氨气ꎬ以氨气的性质入手ꎬ发展学生基于物质性质设计实验的水平(孤立水平㊁系统水平).３.引导学生依据真实问题情境ꎬ设计㊁评价㊁创新实验方案ꎬ诊断并发展学生实验探究能力及运用认知模型的能力水平(基于经验水平㊁原理水平㊁系统设计水平).２２１２教学过程教学过程思维导图(如图１).教学环节一:建立物质复习思路ꎬ引入课堂图１㊀ 氨气的制备ʌ教师活动ɔ复习氮元素的价类二维图ꎬ引导学生建立物质复习的思路ꎬ引入本节课的教学内容.ʌ设计意图ɔ运用氮元素的价类二维图ꎬ引导学生将原本孤立㊁零散的元素化合物知识进行有效整合ꎬ帮助学生建立物质复习角度ꎬ有利于知识结构化㊁系统化㊁明了化.教学环节二:问题串驱动ꎬ建立模型任务１㊀氨气的制备ʌ教师活动ɔ氨气的制备ꎬ学案上卷从图中所给的装置选择氨气制取的发生装置ꎬ以及书写对应的化学反应方程式(见图２ꎬ题目选自２０１５年广东卷).图２㊀氨气的制备发生装置选择(选自２０１５年广东卷)ʌ学生活动ɔ回忆旧知ꎬ提供氨气制备的方法Ａ同学:Ａ装置ꎬＣａ(ＯＨ)２和ＮＨ４Ｃｌ加热制备Ｂ同学:Ｂ装置ꎬ加热浓氨水制备.ʌ教师活动ɔ通过设置问题串ꎬ逐步引导学生将思维过程显性化ꎬ思考由发生装置选择反应体系的依据是什么.ʌ学生活动ɔ观察㊁归纳㊁提炼由发生装置选择反应体系的思路:分析发生装置 明确反应物状态 明确反应发生条件 明确反应原理.ʌ教师活动ɔ继续追问:形成认知冲突ꎬ平时我们选用ＮａＯＨ应该要多一些ꎬ这个反应我们为何不选用ＮａＯＨ来参与反应?ʌ学生活动ɔＮａＯＨ属于强碱ꎬ具有腐蚀性ꎬ容易腐蚀试管.ʌ教师活动ɔ点评ꎬ继续追问:这是氨气制备的常见方法ꎬ还有没有其他制备氨气的方法呢?思考对应的发生装置?ʌ学生活动ɔ浓氨水和氧化钙.锥形瓶和分液漏斗ꎬ锥形瓶换成圆底烧瓶.ʌ教师活动ɔ能否用平衡原理解释下反应原理?ʌ学生活动ɔＣａＯ消耗水ꎬ平衡逆向移动.反应放热ꎬ促进氨水的受热分解.ʌ教师活动ɔ点评学生分析回答问题的思路ꎬ运用靠近学生最近发展区的问题串逐层引导学生深度思考与学习ꎬ深化氨气制备思路ꎬ举一反三ꎬ多角度考查学生的知识运用与思考的能力.ʌ设计意图ɔ任务１由氨气的制备实验入手ꎬ引导学生构建气体制备实验的发生装置的选择模型ꎬ应先搞清反应原理ꎬ进而根据反应物的状态和反应条件综合选择装置ꎬ同时渗透化学平衡原理解释ꎬ引导学生进行有序整合ꎬ开展深度学习ꎬ落实证据推理与模型认知的化学核心素养[２].任务２㊀收集一瓶干燥的氨气ʌ教师活动ɔ第二个任务:收集一瓶干燥的氨气.(１)要求学生填写后面气流的方向并说出设计思路.(２)干燥剂如何选择?ʌ学生活动ɔ答出气流方向及选择思路.ʌ教师活动ɔ点评学生的认识思路ꎬ引导学生思考设计干燥装置时需要考虑氨气的哪些具体性质?ʌ学生活动ɔ净化:碱性ꎻ收集:极易溶于水ꎬ密度比空气小ꎬ向下排空气法ꎻ尾气吸收:刺激性气味气体ꎬ极易溶于水.ʌ教师活动ɔ回归课本ꎬ点明细节.如何验满氨气?棉花的作用?３２１ʌ教师活动ɔ引导学生归纳总结气体制备实验装置分为哪些部分?每一个部分我们需要考虑什么样的问题?ʌ学生活动ɔ四部分ꎬ发生 除杂 收集 尾气处理.ʌ教师活动ɔ点评.ʌ设计意图ɔ任务２继续讨论氨气的干燥㊁收集㊁尾气处理等具体细节ꎬ使学生熟练掌握氨气的性质ꎬ不断引导学生由发生㊁净化㊁收集㊁尾气几个模型装置思考问题ꎬ建立解题模型.此外ꎬ回归课本来进行一轮复习ꎬ抓细节ꎬ可以更好地理解.ʌ教师活动ɔ提供巩固练习２ꎬ思维拓展.教学环节三:内化认识方式ꎬ迁移应用模型ʌ教师活动ɔ提供真实问题情境ꎬ要求学生运用已构建的模型设计并画出实验装置图ꎬ进一步诊断学生对 气体制备实验 认知模型的深度学习认识水平ꎬ做到及时评价.ʌ问题情境ɔ实验室常用亚硝酸钠溶液和硫酸铵溶液加热制备Ｎ２.Ｍｇ３Ｎ２是一种浅黄色粉末ꎬ常用作催化剂ꎬ熔点８００ħꎬ沸点７００ħꎬ易水解生成氢氧化镁和氨气.请同学们设计实验ꎬ制备Ｍｇ３Ｎ２ꎬ并画出实验装置图.ʌ学生活动ɔ对真实情境的关键要素进行提取㊁分析㊁推理ꎬ运用 气体制备实验 认知模型ꎬ独立绘制装置简图ꎬ并进行交流.ʌ教师活动ɔ运用多媒体展台展示学生设计绘制的装置简图ꎬ引导学生运用所学知识深入分析和评价ꎬ内化气体制备实验的认知模型.ʌ教师总结ɔ归纳总结.在做气体制备实验设计时ꎬ主要包括四部分发生 净化 收集/主体实验 尾气处理ꎬ万变不离其宗.把握好思路ꎬ更需要掌握好元素化合物知识.ʌ设计意图ɔ环节三通过设置真实问题情境ꎬ引导学生分析问题情境ꎬ提取关键要素ꎬ设计㊁评价实验方案ꎬ从而达到进一步诊断学生运用认知模型的能力和水平㊁训练提高学生的实验探究能力的目的.同时促进学生在陌生情境中分析㊁推理和设计等高阶思维能力的发展ꎬ促进学生深度学习[３].３教学实践感悟３.１创设真实的问题情境创设有效真实的问题情境是引导学生主动建构认知模型㊁促进深度学习的重要环节.深度学习过程中的重点是 主动建构 ꎬ学生在角色体验的过程中ꎬ进行建模 完善模型 评价模型的思维三进阶ꎬ更有利于后面学生迁移运用模型.３.２问题串驱动ꎬ建立认知模型模型认知作为化学核心素养的一个重要组成部分ꎬ涵盖建模 完善模型 评价模型思维三进阶过程.教师在组织化学课堂教学中ꎬ将情境进行拆分成一个个任务ꎬ运用问题串驱动学生积极建立并完善运用模型ꎬ有助于学生克服陌生情境的畏难心理ꎬ将孤立㊁零散的知识有序㊁系统地整合起来.３.３要引导学生养成深度思考的习惯教师在日常教学中不能只追求具体考点的讲解ꎬ而应引导学生对所学知识进行深入理解和主动建构ꎬ汲取其核心概念ꎬ从而在面对新情境时能够有效进行知识迁移和问题解决.在此过程中不断地发展学生分析㊁反思㊁评价㊁设计等高阶思维水平.而高三复习课㊁单元以及专题总结等课程都是将知识重新整合ꎬ构建知识网络的过程.建构认知模型ꎬ引导学生深度思考是一种非常有效的方法ꎬ日常教学中ꎬ教师应多培养学生深度思考的好习惯.参考文献:[１]曹睿淇ꎬ王敏.明确原理ꎬ合理运用题目信息:物质制备实验题解题心得[Ｊ].中学生数理化ꎬ２０１７(５):７７－７８.[２]邹定兵.建构认知模型促进深度学习:以高三选修模块复习课 物质的分离与提纯 为例[Ｊ].化学教学ꎬ２０１９(１):４１－４５.[３]冯桂明ꎬ陈珏姝.新高考背景下基于 模型认知 的高三电化学复习研究:以 电解原理的综合应用 为例[Ｊ].化学教与学ꎬ２０２２(５):６６－７２.[责任编辑:季春阳]４２１。
高三化学一轮复习基于认知模型建构的大概念教学基于有机合成路线设计的单元整体教学设计与实施
基于认知模型建构的大概念教学——基于有机合成路线设计的单元整体教学设计与实施“结构决定性质,性质反映结构”，是化学的核心认识,更是学习有机化合物的工具。
官能团决定有机化合物的化学特性，官能团的相互影响会使有机化合物具有某些特性。
通过大单元整体教学设计,将有机物结构与性质的关系设计成“官能团引入与转化”、“官能团的检测与保护”、“基团间的相互影响”和“有机物的合成路线设计”四个教学课例，解读和解构了这一核心认识，并提出了有机物结构性质的教学策略。
一、教学单元规划有机合成大师伍德沃德曾说过：“有机合成使人类在旧的自然界旁又建立起一个新的自然界，大大地改变了社会上物质及商品的面貌，使人类生活发生了巨大的革命。
[1]”有机物是人类赖以生存的重要物质基础，有机物广泛存在于现代生活的每个角落，存在于生产、研究的各个领域。
有机合成是有机化学基础教学的重要内容，它主要分为官能团的转化、官能团检测与保护、官能团相互影响和有机合成路线设计四个方面，每个模块相对独立，又密不可分。
《普通高中化学课程标准》对“有机合成”要求内容如下：1.能基于官能团、化学键的特点与反应规律分析和推断含有典型官能团的有机化合物的化学性质。
根据相关信息书写相应的反应式。
2.能综合应用有关知识完成推断有机化合物、检验官能团、设计合成路线等任务。
3.能参与环境保护等与有机化合物性质应用相关的社会性议题的讨论，并作出有关科学依据的判断、评价和决策。
现代社会对人工合成的具有特殊功能的有机物的依赖日益增加。
大量具有特殊功能的有机化合物的合成，大大改善了人类的生活质量，并改变了人们的生活习惯。
由此，课程标准对有机合成的呈现是有层次设计的：“体会有机合成在创造新物质、提高人类生活质量及促进社会发展方面的重要贡献”是情感态度与价值观层面的认识；“认识有机合成的关键是碳骨架的构建和官能团的转化，了解有机合成路线的一般方法”是过程与方法层面的认识；“体会‘绿色化学’思想在有机合成中的重要意义”反映了有机合成的重要发展方向[2]。
知识图谱的构建与推理研究
知识图谱的构建与推理研究一、概述知识图谱是一种表示和推理知识的方法，它结合了人工智能、自然语言处理、图像识别、大数据等多个领域的能力，能够建模和推理复杂的关系网络，提供更高效、更准确的知识服务。
目前，知识图谱已被广泛应用于智能问答、智能客服、智能图像搜索、智能推荐等各个领域。
二、知识图谱的构建1.数据采集知识图谱的构建首先需要大量的数据，这些数据可以来自于各种数据源，包括结构化数据、非结构化数据、半结构化数据等。
在数据采集的过程中，需要考虑以下几个方面：（1）数据来源的可靠性为了保证知识图谱的准确性和可信度，需要从可靠的数据来源进行数据采集。
在选择数据来源时，可以考虑一些权威的数据发布机构、公共数据集等。
（2）数据的语义一致性在数据采集的过程中，需要确保数据的语义一致性。
通常情况下，需要对采集的数据进行预处理或清洗，以保证数据的准确性和一致性。
（3）数据的覆盖度和相关性在构建知识图谱时，需要考虑数据的覆盖度和相关性。
在数据采集的过程中，需要采集与知识图谱相关的数据，以尽可能地提高知识图谱的完整性和可用性。
2.数据解析和实体识别在采集到的数据中，需要对实体进行识别和抽取。
实体通常指人、地点、组织、事件等具有独立意义的概念或者对象。
实体识别可以使用一些自然语言处理技术，如分词、命名实体识别等。
3.属性和关系抽取除了实体识别，还需要对实体之间的属性和关系进行抽取。
属性通常指实体的特征或属性，可以通过文本特征提取或者数据挖掘方法来实现。
关系通常指实体之间的联系，一般涉及到实体间的连边和权重。
4.知识表示知识表示是将采集到的数据表示为知识图谱的节点和边的过程。
在知识表示过程中，需要为实体和关系定义唯一的标识符，并将它们映射为图谱的节点和边。
5.知识融合知识融合是将来自不同数据源的知识整合在一起，形成一个完整的知识图谱。
在知识融合的过程中，需要解决各个数据源之间的语义映射和信息冲突等问题。
三、知识图谱的推理1.知识表示学习知识图谱的推理需要对图谱节点和边的表示进行学习。
高中化学教学中“证据推理与模型认知”核心素养的培养
高中化学教学中“证据推理与模型认知”核心素养的培养一、本文概述随着教育的不断发展和深化，核心素养的培养已经成为教育领域的重要议题。
在高中化学教学中，如何有效培养学生的“证据推理与模型认知”核心素养，已成为广大教育工作者关注的焦点。
本文旨在探讨高中化学教学中如何实施这一核心素养的培养，以期提高学生的化学学科素养和综合能力。
本文首先界定了“证据推理与模型认知”核心素养的内涵，阐述了其在高中化学教学中的重要性。
接着，分析了当前高中化学教学中存在的问题和挑战，如教学内容单教学方法陈旧、学生缺乏实践机会等。
在此基础上，提出了在高中化学教学中培养学生“证据推理与模型认知”核心素养的具体策略和方法，包括优化教学内容、创新教学方法、加强实验教学、开展课外活动等。
本文还强调了教师在培养学生核心素养中的作用，提出了教师应具备的专业素养和教学能力。
同时，也指出了在培养学生核心素养过程中需要注意的问题，如尊重学生个体差异、注重学生的情感体验、强化学生的实践能力等。
本文总结了在高中化学教学中培养学生“证据推理与模型认知”核心素养的重要性和实施策略，旨在为广大教育工作者提供有益的参考和借鉴。
二、高中化学教学中的“证据推理”培养在高中化学教学中，培养学生的“证据推理”核心素养至关重要。
证据推理是指基于实验事实和科学理论，通过逻辑分析和推理，得出科学结论的过程。
这一过程要求学生具备扎实的化学基础知识，良好的实验技能，以及科学的思维方法。
教师应该通过实验教学来培养学生的证据推理能力。
实验是化学学科的基础，通过实验，学生可以亲自观察化学反应的现象，收集实验数据，形成直观的证据。
在实验教学中，教师应该引导学生分析实验现象，理解实验原理，通过实验数据和现象来推理出实验结果。
同时，教师还应该鼓励学生设计实验方案，进行实验操作，培养学生的实验能力和创新精神。
教师应该注重培养学生的逻辑思维能力。
证据推理需要严密的逻辑思维能力，教师应该通过课堂教学和习题训练，帮助学生掌握逻辑推理的基本方法，如归纳、演绎、类比等。
模型认知在有机推断问题解决中的应用
模型认知在有机推断问题解决中的应用作者：汪纪苗周千红来源：《化学教学》2017年第08期摘要：无法构建有机推断的模型认知是有机推断问题解决中的难点。
模型认知是对事物的理性认知，是学习化学的重要方法，在有机推断问题解决中具有重要作用。
在有机问题解决中，存在题型分析模型、合成模型、推断模型等，通过实例说明这些模型的具体应用。
关键词：模型；模型认知；有机推断；问题解决文章编号：1005-6629（2017）8-0076-05中图分类号：G633.8文献标识码：B1有机推断问题解决的难点问题解决是指由一定情境引起的按照一定目标、应用一定认知操作或技能活动，使问题得以解决的过程。
有机推断问题解决是根据有机物间的衍变关系而设计的。
这类问题通常以新药、新的染料中间体、新型有机材料等的合成作为载体，通过引入新的信息，组合多个化合物的反应合成具有指定结构的产物，从中引出相关的各类问题，如推断各有机物的结构和所含官能团、判断反应类型、考查化学方程式的书写、书写同分异构体、有机合成等。
有机推断题将有机化学知识进行整合，对学生有机化学知识结构、知识水平、观察能力、分析能力、迁移能力、逻辑思维能力等进行综合考查，具有很好的区分度，是中学有机化学的热点及难点。
实践表明，高中学生在有机推断问题解决中存在对有机推断题逻辑结构缺乏整体的理解，习惯于运用片断、零碎、特征的有机知识和单向的思维方式进行推断，普遍缺乏有机推断的整体模型认知等问题，在遇到综合度高、题给信息多、思维深度大的有机推断题时往往束手无策，在遇到推断困境时又不能转换思维角度，导致有机推断问题不能得到解决。
如浙江省2016年10月选考第32题（见本文例题），学生在推断和解答时遇到的主要困难有：①根据常规的顺推和逆推方法推断出A、B或D，但无法推断出所有物质；②因同分异构知识基础不扎实，不能根据A、E、F属于同分异构体的信息推断出F的结构；③题给的转化信息无法经阅读理解并应用于试题中，不知如何下手，导致G的结构不能推断；④书写A 的同分异构体时出现遗漏；⑤设计F的合成路线时，不能由试题的流程转化顺序和题给信息迁移于合成路线的设计，出现先还原硝基后氧化甲基的错误。
知识图谱的构建与知识推理方法研究
知识图谱的构建与知识推理方法研究一、引言知识图谱是近年来人工智能领域的热门研究方向，它是一种以图的形式表示和组织知识的方法。
通过构建知识图谱，可以将信息从多个领域的不同数据源中整合起来，并通过知识推理方法发现其中的潜在联系和规律。
本文将探讨知识图谱的构建过程以及知识推理方法的研究。
二、知识图谱的构建过程知识图谱的构建是一个复杂且多层次的过程，涉及到数据收集、知识提取、实体关系抽取、知识表示等多个环节。
1. 数据收集知识图谱的构建需要大量的数据支撑，数据收集是构建知识图谱的第一步。
数据可以来自于结构化数据源（如关系数据库）、半结构化数据源（如日志文件、文档）以及非结构化数据源（如网页文本、图片等）。
数据的质量和数量对知识图谱的影响至关重要。
2. 知识提取知识提取是从原始数据中抽取潜在的知识的过程。
通过自然语言处理、机器学习以及语义解析等技术，可以识别文本中的实体和实体之间的关系，并提取出关键的属性和特征。
这些知识被转化为结构化的形式，并存储在知识库中。
3. 实体关系抽取实体关系抽取是知识图谱构建的核心环节之一。
通过对知识库中的实体和关系进行建模和抽取，可以构建出实体关系图，其中实体表示为节点，关系表示为边。
这样的图结构能够更好地反映实体之间的语义关联。
4. 知识表示知识表示是将抽取出的知识表示为计算机可以理解和处理的形式。
常用的知识表示方法包括本体论、图模型等。
本体论是一种将知识表示为概念、实体和关系的形式化表示方法，它能够实现知识的语义描述和推理。
图模型通过图结构来表示知识，并可以通过图算法进行推理。
三、知识推理方法的研究知识推理是知识图谱中的重要环节，它利用抽取和表示的知识进行逻辑推理和数据分析，以发现知识之间的关联和规律。
1. 逻辑推理逻辑推理是一种基于逻辑规则和知识图谱中的实体和关系之间的逻辑推理方法。
常用的逻辑推理方法包括基于规则的推理、基于推论的推理以及基于归纳的推理等。
通过逻辑推理，可以从知识图谱中发现新的知识，预测未来的事件和行为。
基于模型认知的有机推断题解题策略分析
基于模型认知的有机推断题解题策略分析摘要：本文从模型认知的内涵入手，分析模型认知在高中化学问题解决中的重要作用。
将模型认知策略应用于有机推断大题问题解决中，通过建立正向思维模型、逆向思维模型、类比思维模型帮助学生突破推断难点，提高问题解决能力，发展模型认知素养。
关键字：模型认知；有机推断；解题策略一、模型认知内涵1.模型模型是人们按照一定的目的，对客观实物、真理所进行的简化了的描述[1]，同时又能突出原型本质特征和规律的结构，是对原型抽象概括化的描述[2]。
模型化、结构化的知识能帮助学生更好的理解和运用，促使其解决问题。
1.模型的分类适合化学学科特质的科学模型大体可以分为两类，一是实物模型（也可称为物质模型），如：晶体模型，有机分子球棍模型、分子比例模型等；二是思想模型，包括数学模型、符号模型和理论模型。
数字模型如：理想气体状态方程，物质的量计算公式，平衡常数表达式，速率-时间图，转化率-时间图，化合价-物质种类坐标模型等等。
符号模型如：原子结构示意图，化学式，化学方程式，离子方程式，热化学方程式等。
理论模型如：氧化还原反应理论，盖斯定律，元素周期律，有效碰撞理论，价层电子对互斥理论，勒沙特列原理，有机反应机理（加成反应机理、醇氧化规律）等。
1.对模型认知素养的理解模型与建模是科学学习中不可或缺的认知与能力。
模型认知是指人们在研究物质及其变化等问题时，能提出假设，根据实验观察、借助模型认识获得信息（证据），基于证据分析推理，采用模型思维，抽象概括核心要素及相互关系，用简化了的结构再现物质及其变化的本质、规律，并通过实验进一步修正和完善模型[3]。
笔者认为学生要发展模型认知素养，一是要能够运用各种已有模型来认知，提高认知水平；二是构建理论模型，达到对知识理解、运用的发展水平，提高素养水平。
其中体现高素养水平的是模型建构能力，建模是学生通过化学方法研究物质及其变化，获得大量实验事实和经验积累，对这些结果进行分析比较、归纳总结，抽象概括出核心要素，再用简化的符号、语言、图形、图表等建构模型，使事物的本质、变化规律清晰明朗。
新高考化学二轮复习有机化合物的结构与性质学案
有机化学基础高考评价必备知识1.有机化合物的结构特点，同系物、同分异构体的概念。
2．常见有机化合物的性质及转化关系，有机反应的类型。
3．有机合成的方法、官能团的引入和消除，有机合成路线设计等。
关键能力1.理解与辨析：能根据有机化合物结构辨析有机化合物类别，从官能团角度分析和推测有机化合物的性质。
2．归纳与论证：根据有机化合物的化学键和官能团变化，归纳有机化合物反应的机理。
学科素养1.宏观辨识与微观探析：从宏观上辨析有机化合物的结构，结合化学键和官能团从微观上认识有机化合物的性质。
2．证据推理与模型认知：根据信息进行有机合成路线的分析或设计，并建立分析有机推断及路线设计的思维模型。
核心价值通过有机合成在材料发展和医药研发中的作用，感受化学在人类发展和社会进步中的重大贡献。
考点一有机化合物的结构与性质[高考引领]1．(2021·河北高考)苯并降冰片烯是一种重要的药物合成中间体，结构简式如图。
关于该化合物，下列说法正确的是()A．是苯的同系物B．分子中最多8个碳原子共平面C．一氯代物有6种(不考虑立体异构)D．分子中含有4个碳碳双键解析：B苯并降冰片烯与苯在组成上相差的不是若干个CH2，结构上也不相似，故二者不互为同系物，A错误；由题给苯并降冰片烯的结构简式可知，苯环上的6个碳原子与苯环相连的2个碳原子共平面，则该分子中最多8个碳原子共平面，B正确；苯并降冰片烯的结构对称，其分子中含有5种不同化学环境的氢原子，则其一氯代物有5种，C错误；苯环中含有的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间特殊的键，故1个苯并降冰片烯分子中含有1个碳碳双键，D错误。
2．(2021·全国乙卷)一种活性物质的结构简式为，下列有关该物质的叙述正确的是()A．能发生取代反应，不能发生加成反应B．既是乙醇的同系物也是乙酸的同系物C．与HO—COOH互为同分异构体D．1 mol该物质与碳酸钠反应得44 g CO2解析：C该有机物分子中含有碳碳双键，可以发生加成反应，A错误；该有机物分子中含有三种官能团：碳碳双键、羧基、羟基，与乙醇和乙酸的结构都不相似，既不是乙醇的同系物，也不是乙酸的同系物，B错误；该有机物分子与的分子式相同、结构不同，故二者互为同分异构体，C正确；1 mol该有机物分子中含有1 mol 羧基，与碳酸钠反应产生mol CO2，即22 g CO2，D错误。
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构建并匹配认知模型攻克有机推断作者：车月芬吴文中
来源：《化学教与学》2019年第02期
摘要：模型认知是化学核心素养的重要组成部分，是指通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
作者通过分析浙江省历年选考的有机推断题，明确有机推断题的考查内容及考点，并以2018年4月浙江选考有机推断为例，讨论了高三有机推断复习中合成模型、切割模型、推断模型等认知模型的建构策略，并指导学生如何匹配应用上述模型以及修正完善模型。
关键词：有机推断;合成模型;切割模型;推断模型;模型匹配与修正
文章编号：1008-0546（2019）02-0045-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
2018年1月16日，教育部颁发了《普通高中化学课程标准（2017年版）》提出化学课程“以发展化学学科核心素养为主旨，设置满足学生多元发展需求的高中化学课程，重视开展素养为本的教学，倡导基于化学学科核心素养的评价”[1]。
它将高中化学学科核心素养分为5个
维度，其中“模型认知”是化学核心素养的重要组成部分，它是指通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象的本质和规律。
模型认知中的“模型”有广义模型和狭义模型之分。
广义模型指的是为了反映宏观物质、微观粒子或解决问题所用的一切方法，包括符号、公式、图像等。
狭义模型指的是对实物按一定比例放大或缩小的模拟实物或图像[2]。
有机推断是有机化学考查的重要内容，是浙江省选考考查的重点，也是难点，为此，笔者先对浙江省历次选考的有机推断题进行分析，明确有机推断题的考查内容、涉及的官能团及考点，并以2018年4月浙江选考有机推断为例，讨论高三有机推断复习中如何构建“合成模型”、“切割模型”、“推断模型”等认知模型，阐述指导学生匹配上述认知模型解决问题的教学行为。
一、解读浙江选考有机推断题
纵观近几年浙江省选考化学试卷的有机推断题，都以合成一种新物质为目标，将有机化学知识进行整合，考查学生的知识水平、逻辑推断能力、利用新信息的能力和分析、解决问题的能力，从多角度考查学生的化学核心素养。
试题的设置主要涉及反应类型的判断、有机物的结构简式和有机化学方程式的书写、同分异构体结构简式的书写及合成路线的设计。
试题保持有机框图推断加信息的呈现形式不变，突出对学科思维方法和学科能力的考查。
有机推断试题的整体难度中等偏难，只有基础知识扎实、化学学科素养高的学生才能取得高分。
有部分同学不能把握有机推断题的整体逻辑结构，缺乏有机推断的整体模型认知，遇到综合度高、信息量大的有机推断时感到束手无策，在遇到困境时，不能及时转换思路，导致失分。
二、建构有机推断题复习中认知模型
基于浙江省选考有机推断题的特点及学生的现状，教师可引导学生从合成模型、推断模型、切割模型三方面建立思维模型，通过模型认知解决具体问题，培养学生深度的思维能力。
现以浙江省选考2018年4月有机推断题为例来展开认知模型的建构策略。
例：某研究小组按下列路线合成抗抑郁药物吗氯贝胺：已知：
请回答：
（1）下列说法不正确的是_________。
A.化合物A能发生还原反应
B.化合物B能与碳酸氢钠反应产生气体
C.化合物D具有碱性
D.吗氯贝胺的化学式是C13H13ClN2O2
（2）化合物F的結构简式是_________。
（3）写出C+D→E的化学方程式_________。
（4）为探索新的合成路线，发现用化合物C与X（G6H14N2O）一步反应即可合成吗氯贝胺。
请设计以环氧乙烷（■）为原料合成X的合成路线_________（用流程图表示，无机试剂任选）。
（5）写出化合物X（C6H14N2O）可能的同分异构体的结构简式_________。
须同时符合：①分子中有一个六元环，且成环原子中最多含一个非碳原子。
（2）1H-NMR谱显示分子中有5种氢原子;IR谱表明分子中有N-N键，无O-H键。
1.构建合成模型
建立合成模型的过程是“原料→反应→产物”，从原料到目标产物，往往题中会设置很多有机反应，对未学过的有些反应则设置一些新的信息。
浙江选考有机推断题都以合成一种新物质为目标，本题的合成模型线路如下图1，构建合成模型，学生就能做到心中有目标。
通过观察原料与产物之间结构、组成的差异，同时参考本题给予的信息，找到原料合成最终产物的主线，做到心中有目标。
在有机推断的复习中，教师要逐渐引导学生构建起合成模型，从原料到最终的目标产物，目标明确了，推断思路也能理顺。
尤其是浙江选考有机大题中每年试题都涉及到合成线路的设计，这也是对学生逻辑思维的考查，对学生的要求也非常高，像本题中要设计以环氧乙烷为原料合成X的合成路线，先要推出X的结构简式，产物明确了，目标确定了，再一步步分析得出合成线路。
2.构建切割模型
有机推断题中构建切割模型需要对目标产物进行合理分析，利用反应前后分子式或结构简式等信息，如果是未知信息，则有效利用新信息，对有机物进行合理大胆切割。
下面就例题中两个有机物进行切割。
（1）由E【C9H9BrClNO】+F【C4H9NO】→吗氯贝胺，由E和F的分子式与吗氯贝胺的分子式相比较，立即能得出生成物还有溴化氢，结合题中的信息亚氨基与卤代烃的取代反应，马上可对吗氯贝胺进行切割，如下图2所示：
故可推出E、F的结构简式分别为
（2）根据E的结构简式，结合C和D的分子式与E分子式的比较，可得出生成物中还有氯化氢生成，再次对E进行切割，如下图3所示：因此就可得出C和D的结构简式分别为
3.构建推断模型
有机推断的核心是推断出框图中各种有机物的结构。
由于目标产物由原料合成得到，原料的碳骨架结构必然会在目标产物中呈现，比较原料和产物的碳骨架结构和官能团的变化，充分利用上述第2点阐述的切割模型和有机化合物中各种官能团的性质，推断出各有机物的结构，这种推断模型称之為整体结构-信息分析法[3]。
有机推断中充分利用题中所给的反应条件，并结合有机物的性质去推断，这要求学生一定要熟练掌握每一类官能团的化学性质，并能根据性质熟练推断，有机推断可以正向推断，也可以逆向推断，多数时候是正向推断与逆向推断同时进行。
（1）本题中第一步甲苯与氯气在铁催化下反应，教师可引导学生根据反应条件分析出这是苯环上的取代，而不是甲基上的取代，取代的氯原子个数与位置尚未确定，需从已推出的C 的结构简式中获取，即氯原子应该取代在甲基的对位，这样就得出了A的结构简式。
（2）A-B的转化是在酸性高锰酸钾的作用下，根据苯的同系物的性质，必然是苯环上的甲基被氧化为梭基，即对氯甲苯被氧化为对氯苯甲酸，同时B→C的转化也迎刃而解了，虽没有新信息的提供，学生也能推断出是梭基上的羟基被氯原子取代了。
三、结语
模型认知是化学核心素养的重要内容，它并不是一种孤立的思维方法，它需要与观察思维、逻辑分析思维、实验思维相结合。
浙江省选考有机推断题总是以新颖物质的合成为目标，其实质是对化学学科本质内涵的充分体现，认知模型的构建能够非常有效地帮助学生快速而准确地推断出框图中的各种有机物的结构简式，当然模型的准确构建依赖于学生有扎实的有机化学基础，即有机物官能团的性质，其实这也是化学核心素养“结构决定性质”的具体体现。
浙江省选考的有机推断题的复习，除了夯实学生的有机基础知识，还应该在平时的教学中逐渐提升学生的思维品质，并落实到具体答题中规范的表达。
教师应努力追寻有意义的化学教学，让化学核心素养真正落实在我们的课堂教学中，教给学生方法，教会学生方法，让学生有自己的思想。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018
[2]王泽飞.高中化学核心素养之模型认知浅析[J].中学化学教学参考，2017（12）：6
[3]汪纪苗，周千红.模型认知在有机推断问题解决中的应用[J].化学教学，2017（8）：76-79。