高中化學(xué)教學(xué)中“先行組織者”策略的應(yīng)用

林雪琴

【摘要】學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、提升能力是要經(jīng)過一個(gè)過程并有其特定規(guī)律的，一般認(rèn)為，學(xué)生以已經(jīng)掌握的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，構(gòu)建新知識(shí)體系、提升新能力會(huì)更容易?！跋刃薪M織者”作為學(xué)習(xí)新知識(shí)前的引導(dǎo)性材料，起到聯(lián)系新舊知識(shí)的橋梁作用，對(duì)理解新知識(shí)、提升能力具有良好的促進(jìn)作用。以奧蘇貝爾的“有意義學(xué)習(xí)理論”為理論指導(dǎo)，淺談高中化學(xué)教學(xué)中“先行組織者”策略的應(yīng)用，選取高中化學(xué)必修二第二章“化學(xué)反應(yīng)速率”知識(shí)模塊為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過教學(xué)實(shí)驗(yàn)探討“先行組織者”策略在高中化學(xué)教學(xué)中的作用。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);先行組織者;學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī);有意義學(xué)習(xí);認(rèn)知結(jié)構(gòu)

“先行組織者”策略是美國(guó)心理學(xué)家奧蘇貝爾的“有意義學(xué)習(xí)理論”的一個(gè)重要組成部分?！跋刃薪M織者”，是指先于學(xué)習(xí)任務(wù)本身呈現(xiàn)的一種引導(dǎo)性材料，它要比學(xué)習(xí)任務(wù)本身有較高的概括、抽象和綜合水平，能夠清晰地與原有知識(shí)架構(gòu)中的概念和新任務(wù)聯(lián)系起來。在教學(xué)中，通過呈現(xiàn)“組織者”，在學(xué)習(xí)者原有認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)與需要學(xué)習(xí)的新內(nèi)容之間架設(shè)一道橋梁，便于學(xué)生遷移，令其能更高效地接受新內(nèi)容并進(jìn)行加工，進(jìn)一步完善原有知識(shí)結(jié)構(gòu)。根據(jù)奧蘇貝爾的動(dòng)機(jī)理論，在學(xué)校的學(xué)習(xí)情景下，學(xué)生有完成新的學(xué)習(xí)任務(wù)、獲得新知識(shí)的需要，這是成就動(dòng)機(jī)中最重要和穩(wěn)定的動(dòng)機(jī)。在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生新知識(shí)的獲得是在教師的引導(dǎo)下經(jīng)歷感知、記憶、思維等一系列積極的心理活動(dòng)的過程。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候，如能最大限度激活學(xué)生原有的知識(shí)記憶，并以此為基礎(chǔ)促進(jìn)學(xué)生感知新知識(shí)的內(nèi)涵，搭建新舊知識(shí)聯(lián)系的橋梁，就能使學(xué)生在記憶、發(fā)現(xiàn)新知識(shí)上起到極為積極的作用。因此，幫助學(xué)生更好融合新舊知識(shí)，完善知識(shí)體系，提高自主解決問題的能力應(yīng)該是教師在教學(xué)過程中最重要的教學(xué)意圖。

奧蘇貝爾認(rèn)為，學(xué)校普遍采用的重要教學(xué)形式，應(yīng)是學(xué)生以接受學(xué)習(xí)的方式獲得知識(shí)。在接受知識(shí)的架構(gòu)中進(jìn)行積極的探究，從而發(fā)現(xiàn)新知識(shí)，這一過程為有意義學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者依據(jù)事物的內(nèi)在聯(lián)系，將新的學(xué)習(xí)材料內(nèi)化到原有的知識(shí)體系中，從而完善已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)。要發(fā)生有意義學(xué)習(xí)，一般需要同時(shí)滿足兩個(gè)條件，1.學(xué)習(xí)者具有積極的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，這有利于學(xué)習(xí)內(nèi)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)和學(xué)習(xí)的保持。2.具有與新知識(shí)相關(guān)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，并且原來認(rèn)知結(jié)構(gòu)中對(duì)新知識(shí)有關(guān)聯(lián)作用的舊知識(shí)的可利用性、正確性、系統(tǒng)性、可辯別性等都會(huì)影響新知識(shí)的獲得和知識(shí)學(xué)習(xí)的遷移。只有同時(shí)滿足這些條件才能使學(xué)習(xí)者在獲得新內(nèi)容的過程中激發(fā)與舊知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，同時(shí)完成知識(shí)的同化和遷移。奧蘇貝爾提倡，在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)“先行組織者”，是為了促成學(xué)生的有意義學(xué)習(xí)。因?yàn)閷W(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是在新知識(shí)的學(xué)習(xí)發(fā)生前的學(xué)習(xí)過程中形成的，是作為新知識(shí)的學(xué)習(xí)儲(chǔ)備條件，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供重要的信息。同時(shí)，這些信息并不是學(xué)習(xí)者最終的要求，而是要在此基礎(chǔ)上獲得新知識(shí)?！跋刃薪M織者”就是為新知識(shí)的學(xué)習(xí)提供必要的信息，以便將新知識(shí)納入原來認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以達(dá)到完善、擴(kuò)充學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)的目的。

以“化學(xué)反應(yīng)速率”的教學(xué)為例，把“先行組織者”教學(xué)策略應(yīng)用于化學(xué)課堂教學(xué)時(shí)，根據(jù)“先行組織者”教學(xué)模式，在組織教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候，不僅要在學(xué)習(xí)新知識(shí)前明確教學(xué)目標(biāo)，研究教學(xué)方法，還要了解學(xué)生原有的認(rèn)知架構(gòu)，并從中尋找適當(dāng)?shù)男畔⒆鳛樾轮R(shí)的“先行組織者”，制訂合理有效的教學(xué)策略。大體上應(yīng)該包含三個(gè)教學(xué)階段：

第一階段，明確課堂教學(xué)目標(biāo)，分析學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)“先行組織者”，展示上位認(rèn)知內(nèi)容。在“化學(xué)反應(yīng)速率”教學(xué)過程中，當(dāng)學(xué)生感覺該概念比較抽象的時(shí)候，可將它按一定的邏輯關(guān)系整理歸類，放于下位學(xué)習(xí)中。先引導(dǎo)學(xué)生回憶物理上速度的概念，識(shí)別速率的定義特征為事物發(fā)展的快慢程度。物理教學(xué)中的速度是指物體在單位時(shí)間內(nèi)位移的距離。然后再到化學(xué)學(xué)科研究?jī)?nèi)容，讓學(xué)生明了化學(xué)上的速率是指化學(xué)反應(yīng)的快慢。通過比較性學(xué)習(xí)促使學(xué)習(xí)者意識(shí)到相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，初步形成反應(yīng)速率的定義。

第二階段，呈現(xiàn)學(xué)習(xí)材料。為促使學(xué)生產(chǎn)生積極學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，可以以圖片、聲音、PPT、動(dòng)畫、微課模式呈現(xiàn)多種不同反應(yīng)速率的反應(yīng)，如，爆炸的發(fā)生、金屬的生銹、食物的變質(zhì)、溶洞的形成等素材的呈現(xiàn)作為“先行組織者”，以激發(fā)學(xué)生的多感官來感知信息，更有利于學(xué)生對(duì)新知識(shí)的同化、遷移。使學(xué)生初步理解學(xué)習(xí)反應(yīng)速率的意義，進(jìn)而對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的表達(dá)方式產(chǎn)生學(xué)習(xí)欲望。而在學(xué)生已有的運(yùn)動(dòng)速度的基礎(chǔ)上引入速率的概念難度不大，但如何表達(dá)反應(yīng)速率則是一個(gè)難點(diǎn)。特別是學(xué)生往往對(duì)公式的運(yùn)用感到困難。究其原因，他們習(xí)慣于死記公式 ，不懂得將公式進(jìn)行分析理解并條理梳理。在反應(yīng)速率的表達(dá)方法的學(xué)習(xí)中，主要存在兩個(gè)問題：1.公式如何表示？2.同一個(gè)反應(yīng)中有不同的物質(zhì)，用不同的物質(zhì)表達(dá)時(shí)有什么不同？它們之間有什么聯(lián)系？在第一個(gè)問題上，以物理上的運(yùn)動(dòng)速度的表達(dá)方式為基礎(chǔ)S=V/t，即速度是變化的距離跟運(yùn)動(dòng)時(shí)間的比值。則學(xué)生容易得到反應(yīng)速率的表達(dá)應(yīng)為物質(zhì)變化的量與反應(yīng)時(shí)間的比值。因?yàn)榇蟛糠值姆磻?yīng)是在溶液中進(jìn)行的，所以一般采用物質(zhì)的量濃度的變化量來表示，得到化學(xué)反應(yīng)速率的含義：通常用單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減少或生成物濃度的增加（均取正值）來表示。（下轉(zhuǎn)第33版）（上接第32版）υ=△C/△t（濃度的變化——△C;時(shí)間的變化——△t），并根據(jù)表達(dá)式推算反應(yīng)速率的單位為mol/（L·s）或mol/（L·min）。對(duì)于第二個(gè)問題，在同一個(gè)反應(yīng)中，用不同的物質(zhì)表示反應(yīng)速率，在意義上肯定是一樣的，不因表達(dá)的對(duì)象不同而不同，但在數(shù)值上會(huì)呈現(xiàn)怎樣的規(guī)律？如，反應(yīng)aA+bB=cC+dD ，用A表示的反應(yīng)速率和用B表示的反應(yīng)速率在數(shù)值上有什么不同？在教學(xué)過程中，首先引導(dǎo)學(xué)生回憶物質(zhì)的量的學(xué)習(xí)。在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，學(xué)生已經(jīng)知道在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的物質(zhì)的量的變化量之比等于化學(xué)反應(yīng)式中系數(shù)之比，因?yàn)楦魑镔|(zhì)在同一反應(yīng)體系中（V相同），則物質(zhì)的量的變化量之比也即為物質(zhì)的量的濃度變化量之比，即（△nA/△nB=△CA/△CB），又因在同一反應(yīng)中，反應(yīng)時(shí)間（△t相同），可得（△CA/△t ）/（△CB/△t）=△nA/△nB=a/b。由此，學(xué)生理解了用不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率在數(shù)值上可能不同，但表示的反應(yīng)速率是一樣的，并能掌握它們的關(guān)系，用于解決由此派生的題目。

例題：已 4NH3+5O2=4NO+6H2O，則下列關(guān)系式正確的是（? ? ）。

A. 4/5V（NH3）=V（O2）

B. 4/5V（NH3）=V（H2O）

C. 5/6V（O2）=V（H2O）

D. 4/5V （O2）=V（NO ）

分析：在相同的反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，分別以NH3、O2、NO、H2O表示的反應(yīng)速率在數(shù)值上是不相同的。因?yàn)樗鼈兊奈镔|(zhì)的量的變化量之比為4：5：4：6，這是學(xué)生已有的知識(shí)，在這基礎(chǔ)上，容易得到它們的物質(zhì)的量的濃度變化量之比也為4：5：4：6，進(jìn)而得到反應(yīng)速率之比為4：5：4：6，最后根據(jù)等式變換得到答案為D。

因此，通過對(duì)學(xué)生原有認(rèn)知架構(gòu)與新學(xué)習(xí)內(nèi)容之間進(jìn)行詳細(xì)的邏輯性分析，觀察并從中尋找兩者存在的聯(lián)系，如，包含關(guān)系、并列組合關(guān)系，等等，然后再根據(jù)不同的邏輯關(guān)系將相關(guān)知識(shí)作為新知識(shí)學(xué)習(xí)的“先行組織者”， 當(dāng)學(xué)生把新的教學(xué)內(nèi)容與自己的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)相聯(lián)系起來，有意義學(xué)習(xí)便發(fā)生了。

第三階段，加強(qiáng)認(rèn)識(shí)，完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)，促使綜合協(xié)調(diào)。在利用“先行組織者”策略進(jìn)行教學(xué)的過程中，學(xué)生能在學(xué)習(xí)中領(lǐng)會(huì)到教師運(yùn)用已有的知識(shí)解決新的學(xué)習(xí)任務(wù)的方法策略。這其中有解決具體問題的策略，也可延申至解決一般問題的方法，如，類比法、歸納法、演繹法等。使學(xué)生在完成核心任務(wù)的過程中，掌握新知識(shí)、加強(qiáng)新知識(shí)的理解和鞏固，落實(shí)新內(nèi)容的重點(diǎn)和考點(diǎn)，形成知識(shí)的連貫性和系統(tǒng)性。同時(shí)，也掌握了解決問題的方法。這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生分析新問題、解決新問題的能力具有較為積極的意義。在“化學(xué)反應(yīng)速率”的教學(xué)過程中，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解重現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)速率的定義，并由此產(chǎn)生表達(dá)式，最后根據(jù)表達(dá)式推算反應(yīng)速率的單位。形成新知識(shí)的認(rèn)知結(jié)構(gòu)后，并應(yīng)用于新出現(xiàn)的具體問題的解決。如下列題目類型：在3A+2B=C+5D反應(yīng)中，表示該反應(yīng)速率最快的是（? ?）。

A.υ（A）=0.6mol·（L·s）-1

B.υ（B）=8mol·（L·min）-1

C.υ（C）=0.3mol·（L·s）-1

D.υ（D）=1mol·（L·s）-1

該問題要解決的是一個(gè)化學(xué)反應(yīng)在不同的反應(yīng)條件，用不同物質(zhì)表示反應(yīng)速率的背景下，判斷反應(yīng)速率最大的反應(yīng)條件。解題過程中，學(xué)生要提取的上位認(rèn)知包括：將反應(yīng)速率單位中的時(shí)間單位進(jìn)行分鐘與秒的轉(zhuǎn)化、用不同的物質(zhì)表示的反應(yīng)速率的相互轉(zhuǎn)化，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行反應(yīng)速率大小的比較等。這就是完善認(rèn)知結(jié)構(gòu)后，將理論與實(shí)際問題的解決相聯(lián)系，提高應(yīng)用能力。

奧蘇貝爾的有意義學(xué)習(xí)理論的核心是：“如果我不得不把教育心理學(xué)的所有內(nèi)容簡(jiǎn)約成 一條原理的話，我會(huì)說：影響學(xué)習(xí)的最重要的因素是學(xué)生已知的內(nèi)容。弄清楚這一點(diǎn)后，進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)。”使用“先行組織者”策略，便是讓學(xué)生將已有的知識(shí)和新的學(xué)習(xí)內(nèi)容聯(lián)系起來，在學(xué)生對(duì)原有的知識(shí)進(jìn)行回顧鞏固的同時(shí)，又幫助學(xué)生學(xué)習(xí)新的內(nèi)容，使有意義學(xué)習(xí)得以開展并延續(xù)。與此同時(shí)，將舊知識(shí)遷移到新知識(shí)中、將新內(nèi)容融合到原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中去，使得新內(nèi)容有了固著點(diǎn)，原有的知識(shí)也更為穩(wěn)定。因此，教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意弄清楚新舊知識(shí)的聯(lián)系，組織好材料，并構(gòu)建好它們聯(lián)系的橋梁，加以合理的引導(dǎo)。更進(jìn)一步，由于在解決新的具體問題的過程中，往往并不是將原來的某個(gè)知識(shí)直接提取出來就可以解決的，通常還需要遷移、綜合大量與問題相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容。“先行組織者”策略的實(shí)施，在很大程度上提高了學(xué)生對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用并解決實(shí)際問題的能力，對(duì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)也提供了有用、高效的學(xué)習(xí)思路和思維方式。

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責(zé)任編輯? 吳華娣