高中化學教學中“先行組織者”策略的應用

林雪琴

【摘要】學生學習知識、提升能力是要經過一個過程并有其特定規(guī)律的，一般認為，學生以已經掌握的知識經驗為基礎，構建新知識體系、提升新能力會更容易。“先行組織者”作為學習新知識前的引導性材料，起到聯(lián)系新舊知識的橋梁作用，對理解新知識、提升能力具有良好的促進作用。以奧蘇貝爾的“有意義學習理論”為理論指導，淺談高中化學教學中“先行組織者”策略的應用，選取高中化學必修二第二章“化學反應速率”知識模塊為實驗內容，通過教學實驗探討“先行組織者”策略在高中化學教學中的作用。

【關鍵詞】高中化學;先行組織者;學習動機;有意義學習;認知結構

“先行組織者”策略是美國心理學家奧蘇貝爾的“有意義學習理論”的一個重要組成部分?！跋刃薪M織者”，是指先于學習任務本身呈現的一種引導性材料，它要比學習任務本身有較高的概括、抽象和綜合水平，能夠清晰地與原有知識架構中的概念和新任務聯(lián)系起來。在教學中，通過呈現“組織者”，在學習者原有認識結構與需要學習的新內容之間架設一道橋梁，便于學生遷移，令其能更高效地接受新內容并進行加工，進一步完善原有知識結構。根據奧蘇貝爾的動機理論，在學校的學習情景下，學生有完成新的學習任務、獲得新知識的需要，這是成就動機中最重要和穩(wěn)定的動機。在學習動機的驅動下，學生新知識的獲得是在教師的引導下經歷感知、記憶、思維等一系列積極的心理活動的過程。教師在進行教學設計的時候，如能最大限度激活學生原有的知識記憶，并以此為基礎促進學生感知新知識的內涵，搭建新舊知識聯(lián)系的橋梁，就能使學生在記憶、發(fā)現新知識上起到極為積極的作用。因此，幫助學生更好融合新舊知識，完善知識體系，提高自主解決問題的能力應該是教師在教學過程中最重要的教學意圖。

奧蘇貝爾認為，學校普遍采用的重要教學形式，應是學生以接受學習的方式獲得知識。在接受知識的架構中進行積極的探究，從而發(fā)現新知識，這一過程為有意義學習。學習者依據事物的內在聯(lián)系，將新的學習材料內化到原有的知識體系中，從而完善已有的知識結構和認知結構。要發(fā)生有意義學習，一般需要同時滿足兩個條件，1.學習者具有積極的學習動機，這有利于學習內動力的驅動和學習的保持。2.具有與新知識相關的認知結構，并且原來認知結構中對新知識有關聯(lián)作用的舊知識的可利用性、正確性、系統(tǒng)性、可辯別性等都會影響新知識的獲得和知識學習的遷移。只有同時滿足這些條件才能使學習者在獲得新內容的過程中激發(fā)與舊知識的內在聯(lián)系，同時完成知識的同化和遷移。奧蘇貝爾提倡，在教學過程中設計“先行組織者”，是為了促成學生的有意義學習。因為學生的認知結構是在新知識的學習發(fā)生前的學習過程中形成的，是作為新知識的學習儲備條件，為學生的學習提供重要的信息。同時，這些信息并不是學習者最終的要求，而是要在此基礎上獲得新知識。“先行組織者”就是為新知識的學習提供必要的信息，以便將新知識納入原來認知結構，以達到完善、擴充學習者認知結構的目的。

以“化學反應速率”的教學為例，把“先行組織者”教學策略應用于化學課堂教學時，根據“先行組織者”教學模式，在組織教學活動的時候，不僅要在學習新知識前明確教學目標，研究教學方法，還要了解學生原有的認知架構，并從中尋找適當的信息作為新知識的“先行組織者”，制訂合理有效的教學策略。大體上應該包含三個教學階段：

第一階段，明確課堂教學目標，分析學生的認知結構，呈現“先行組織者”，展示上位認知內容。在“化學反應速率”教學過程中，當學生感覺該概念比較抽象的時候，可將它按一定的邏輯關系整理歸類，放于下位學習中。先引導學生回憶物理上速度的概念，識別速率的定義特征為事物發(fā)展的快慢程度。物理教學中的速度是指物體在單位時間內位移的距離。然后再到化學學科研究內容，讓學生明了化學上的速率是指化學反應的快慢。通過比較性學習促使學習者意識到相關知識和經驗，初步形成反應速率的定義。

第二階段，呈現學習材料。為促使學生產生積極學習動機，可以以圖片、聲音、PPT、動畫、微課模式呈現多種不同反應速率的反應，如，爆炸的發(fā)生、金屬的生銹、食物的變質、溶洞的形成等素材的呈現作為“先行組織者”，以激發(fā)學生的多感官來感知信息，更有利于學生對新知識的同化、遷移。使學生初步理解學習反應速率的意義，進而對化學反應速率的表達方式產生學習欲望。而在學生已有的運動速度的基礎上引入速率的概念難度不大，但如何表達反應速率則是一個難點。特別是學生往往對公式的運用感到困難。究其原因，他們習慣于死記公式 ，不懂得將公式進行分析理解并條理梳理。在反應速率的表達方法的學習中，主要存在兩個問題：1.公式如何表示？2.同一個反應中有不同的物質，用不同的物質表達時有什么不同？它們之間有什么聯(lián)系？在第一個問題上，以物理上的運動速度的表達方式為基礎S=V/t，即速度是變化的距離跟運動時間的比值。則學生容易得到反應速率的表達應為物質變化的量與反應時間的比值。因為大部分的反應是在溶液中進行的，所以一般采用物質的量濃度的變化量來表示，得到化學反應速率的含義：通常用單位時間內反應物濃度的減少或生成物濃度的增加（均取正值）來表示。（下轉第33版）（上接第32版）υ=△C/△t（濃度的變化——△C;時間的變化——△t），并根據表達式推算反應速率的單位為mol/（L·s）或mol/（L·min）。對于第二個問題，在同一個反應中，用不同的物質表示反應速率，在意義上肯定是一樣的，不因表達的對象不同而不同，但在數值上會呈現怎樣的規(guī)律？如，反應aA+bB=cC+dD ，用A表示的反應速率和用B表示的反應速率在數值上有什么不同？在教學過程中，首先引導學生回憶物質的量的學習。在學生的認知結構中，學生已經知道在一個化學反應中，參加反應的物質的量的變化量之比等于化學反應式中系數之比，因為各物質在同一反應體系中（V相同），則物質的量的變化量之比也即為物質的量的濃度變化量之比，即（△nA/△nB=△CA/△CB），又因在同一反應中，反應時間（△t相同），可得（△CA/△t ）/（△CB/△t）=△nA/△nB=a/b。由此，學生理解了用不同的物質表示的反應速率在數值上可能不同，但表示的反應速率是一樣的，并能掌握它們的關系，用于解決由此派生的題目。

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

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：在相同的反應時間內，分別以NH3、O2、NO、H2O表示的反應速率在數值上是不相同的。因為它們的物質的量的變化量之比為4：5：4：6，這是學生已有的知識，在這基礎上，容易得到它們的物質的量的濃度變化量之比也為4：5：4：6，進而得到反應速率之比為4：5：4：6，最后根據等式變換得到答案為D。

因此，通過對學生原有認知架構與新學習內容之間進行詳細的邏輯性分析，觀察并從中尋找兩者存在的聯(lián)系，如，包含關系、并列組合關系，等等，然后再根據不同的邏輯關系將相關知識作為新知識學習的“先行組織者”， 當學生把新的教學內容與自己的原有認知結構相聯(lián)系起來，有意義學習便發(fā)生了。

第三階段，加強認識，完善認知結構，促使綜合協(xié)調。在利用“先行組織者”策略進行教學的過程中，學生能在學習中領會到教師運用已有的知識解決新的學習任務的方法策略。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。使學生在完成核心任務的過程中，掌握新知識、加強新知識的理解和鞏固，落實新內容的重點和考點，形成知識的連貫性和系統(tǒng)性。同時，也掌握了解決問題的方法。這對于培養(yǎng)學生分析新問題、解決新問題的能力具有較為積極的意義。在“化學反應速率”的教學過程中，讓學生根據自己的理解重現化學反應速率的定義，并由此產生表達式，最后根據表達式推算反應速率的單位。形成新知識的認知結構后，并應用于新出現的具體問題的解決。如下列題目類型：在3A+2B=C+5D反應中，表示該反應速率最快的是（? ?）。

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化學反應在不同的反應條件，用不同物質表示反應速率的背景下，判斷反應速率最大的反應條件。解題過程中，學生要提取的上位認知包括：將反應速率單位中的時間單位進行分鐘與秒的轉化、用不同的物質表示的反應速率的相互轉化，在此基礎上再進行反應速率大小的比較等。這就是完善認知結構后，將理論與實際問題的解決相聯(lián)系，提高應用能力。

奧蘇貝爾的有意義學習理論的核心是：“如果我不得不把教育心理學的所有內容簡約成 一條原理的話，我會說：影響學習的最重要的因素是學生已知的內容。弄清楚這一點后，進行相應的教學。”使用“先行組織者”策略，便是讓學生將已有的知識和新的學習內容聯(lián)系起來，在學生對原有的知識進行回顧鞏固的同時，又幫助學生學習新的內容，使有意義學習得以開展并延續(xù)。與此同時，將舊知識遷移到新知識中、將新內容融合到原有的知識結構中去，使得新內容有了固著點，原有的知識也更為穩(wěn)定。因此，教師在進行教學設計時，要注意弄清楚新舊知識的聯(lián)系，組織好材料，并構建好它們聯(lián)系的橋梁，加以合理的引導。更進一步，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知識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的知識內容?！跋刃薪M織者”策略的實施，在很大程度上提高了學生對知識綜合運用并解決實際問題的能力，對學生進行自主學習也提供了有用、高效的學習思路和思維方式。

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責任編輯? 吳華娣