“先行組織者”策略在高中化學(xué)新課程中的運用

蔡文鎖

（南京市第一中學(xué) 江蘇 南京 210001）

“先行組織者”策略在高中化學(xué)新課程中的運用

蔡文鎖

（南京市第一中學(xué) 江蘇 南京 210001）

高中化學(xué)新教材打破了舊的編寫體系，體現(xiàn)了“教本教材”向“學(xué)本教材”轉(zhuǎn)變，新教材重視學(xué)生原有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，編寫時合理使用“先行組織者”策略。文章探討“先行組織者”在化學(xué)新教材中呈現(xiàn)的形式及“先行組織者”教學(xué)策略的運用。

新教材；先行組織者；教學(xué)策略

一、問題的提出

高中化學(xué)新課程改革，很大地改變了廣大教師的教學(xué)觀念。使用新教材（本文所涉及內(nèi)容均為人教版2006年第二版）進行教學(xué)后，筆者經(jīng)歷了從反感、疑惑到理解、欣賞的心理歷程。新教材的編寫思路體現(xiàn)了一種“大教學(xué)設(shè)計觀”，視教科書為教材與學(xué)材的統(tǒng)一體，認(rèn)為學(xué)習(xí)完全可能發(fā)生于教師的設(shè)計之前，也可能發(fā)生于教師的設(shè)計之外。編寫時既從編的角度考慮教與學(xué)，也從教與學(xué)的角度規(guī)劃編寫。教材重視學(xué)生原有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和經(jīng)驗，在編寫過程中合理利用“先行組織者”，如運用“先行組織者”導(dǎo)出知識、乃至實現(xiàn)章節(jié)間的過渡，對同一知識設(shè)計不同類型的“先行組織者”［1］。正確認(rèn)識教科書中的“先行組織者”，采用合理的策略運用“先行組織者”，可為教師和學(xué)生雙方提供便利，提高教學(xué)效果。

二、先行組織者的概念

奧蘇伯爾在他最有影響的著作《教育心理學(xué)：一種認(rèn)識觀》的扉頁上寫道：“假如讓我把全部教育心理學(xué)歸結(jié)為一條原理的話，我會說：影響學(xué)習(xí)的最重要的因素，就是學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道了什么。要探明這一點，并據(jù)此進行教學(xué)。”［2］為此他提出了“先行組織者”的教學(xué)策略，主張教師有必要在講授新的學(xué)習(xí)內(nèi)容之前向?qū)W生提供“先行組織者”。所謂“先行組織者”是先于學(xué)習(xí)任務(wù)本身呈現(xiàn)的一種引導(dǎo)性的、起組織作用的材料，它比即將要學(xué)習(xí)的新材料本身有更高的抽象性、概括性和包攝性，以便為學(xué)生即將學(xué)習(xí)的更分化、更詳細、更具體的新材料提供固定點，它有助于學(xué)生覺察出自己已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中與新知識有關(guān)的其他知識，提醒學(xué)生主動將新知識與這些知識建立各方面的意義聯(lián)系，從而有助于從不同角度理解新知識。

三、新教材中的“先行組織者”的呈現(xiàn)形式

根據(jù)奧蘇伯爾的經(jīng)典解釋，組織者可以是一條定律、一個概念、一段概括性說明文字或一個（組）實驗。后來的學(xué)者對先行組織者的概念有所發(fā)展，出現(xiàn)了圖表式、問題式、口述式先行組織者、框架概念組織圖、流程圖等。新教材中的先行組織者也呈現(xiàn)出多種形式。

1.文字?jǐn)⑹?/h3>

先行組織者包括章節(jié)的引言、大綱和標(biāo)題等，它使學(xué)生對新的學(xué)習(xí)內(nèi)容加以注意，提供先備知識，并使學(xué)生在先備知識與新學(xué)習(xí)內(nèi)容之間建立聯(lián)系。

例如選修3《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第三章的章引言：

自然界中絕大數(shù)物質(zhì)是固體。隨著化學(xué)的發(fā)展，人工合成的固體越來越多，廣泛應(yīng)用于能源、環(huán)境、材料、生命科學(xué)等領(lǐng)域。固體分晶體和非晶體兩大類。晶體具有周期性的微觀結(jié)構(gòu)，你若能想象，二維的印花布圖案是由原子、離子或分子等構(gòu)成的，再把這種圖案推演到三維空間里去，就如同晶體的微觀結(jié)構(gòu)了。晶體的微觀基本單元稱為晶胞，就好比蜂巢里的蜂室。

2.圖片＋敘述

圖片以視覺化方式呈現(xiàn)，可立即表現(xiàn)非線性式的知識架構(gòu)，其缺點是在表達知識的內(nèi)容上可能會指涉不正確、不完全。而文字的描寫較能確切地闡明知識的內(nèi)涵，但當(dāng)傳達較復(fù)雜的知識時，讀者往往無法由文字線性式的敘述重新建構(gòu)非線性式復(fù)雜的知識網(wǎng)。如將兩者綜合起來加以運用則可互相補充?！皥D片＋敘述”型的先行組織者在新教材中也是非常常見的。

比如選修3介紹《分子的立體結(jié)構(gòu)》時，采用了圖1這樣的圖片：

圖1 形形色色的分子

在圖片的下面還有這么一段文字：

分子的立體結(jié)構(gòu)與其穩(wěn)定性有關(guān)。例如在上圖中的S8分子像頂皇冠，如果把其中一個向上的硫原子倒轉(zhuǎn)向下，盡管可以存在，卻不如皇冠式穩(wěn)定；又如椅式C6H12比船式C6H12穩(wěn)定。

這些圖片和文字，為下面比較難懂的價層電子對互斥模型的學(xué)習(xí)做好了鋪墊，讓學(xué)生意識到立體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性有很大關(guān)系，分子形狀不是隨意的。

3.化學(xué)實驗

直觀、生動的實驗現(xiàn)象不僅激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、給學(xué)生以深刻的學(xué)習(xí)印象，更重要的是它們能直接反映化學(xué)內(nèi)容本質(zhì)，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很快理解相關(guān)化學(xué)內(nèi)容并將其有效運用于實踐。

化學(xué)實驗作為先行組織者在化學(xué)新教材編寫中被廣泛使用。必修1氣體摩爾體積部分，教材如何引入氣體體積與物質(zhì)的量、分子數(shù)之間關(guān)系呢？課本以實驗作為先行組織者：

【科學(xué)探究】

如圖2所示進行電解水的實驗，觀察不同時間試管內(nèi)氣體體積的變化。生成的O2和H2的體積比各約是多少？

這一實驗出現(xiàn)在這里起到了很好的作用，讓學(xué)生直觀觀察到：分子個數(shù)不同，氣體體積不同。該實驗在以前的舊教材和新教材的第一版中都沒有出現(xiàn)。

圖2

四、設(shè)計“先行組織者”時應(yīng)注意的事項

一本教科書能否便于教與學(xué)，關(guān)鍵在于有沒有做到教材的邏輯順序，學(xué)生的認(rèn)識順序，學(xué)生群體的心理發(fā)展順序三者合理結(jié)合［3］。新教材相比于老教材在編寫思路上有不少先進之處，但教材的“三序結(jié)合”明顯不如老教材。這更需要教師教學(xué)過程中設(shè)計合理的“先行組織者”。設(shè)計“先行組織者”時需要注意以下幾點：

1.備教材—理清教材的邏輯順序

新教材分為必修和選修。選修中不少內(nèi)容都是在必修基礎(chǔ)上的延伸，在教學(xué)設(shè)計時應(yīng)理清教材的邏輯關(guān)系。比如在必修1“離子反應(yīng)”一節(jié)，課本上介紹了電解質(zhì)的概念。在選修4“化學(xué)反應(yīng)原理”學(xué)習(xí)電離平衡之前提到了強弱電解質(zhì)的概念，但課本上沒有涉及到非電解質(zhì)的概念。在教必修1這部分內(nèi)容時，可以設(shè)計“幾種溶液的導(dǎo)電性實驗”作為“先行組織者”。

2.備學(xué)生—摸準(zhǔn)學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)

只有摸準(zhǔn)學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，才能根據(jù)其認(rèn)知結(jié)構(gòu)設(shè)計出合理的“先行組織者”。比如學(xué)生在學(xué)習(xí)選修4中的電離平衡時，往往連電解質(zhì)非電解質(zhì)、強弱電解質(zhì)都不太清楚。那么就可以設(shè)計一個圖表先行組織者，讓學(xué)生從物質(zhì)的分類等角度去進行復(fù)習(xí)，強化物質(zhì)分類的依據(jù)。

3.備方法—適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知能力

根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力，采用合適的教學(xué)方法，安排合適的學(xué)習(xí)方法。學(xué)生的認(rèn)識順序表現(xiàn)在：從感知到理解，從已知到未知，從特殊到一般和從一般到特殊的結(jié)合，在理解的基礎(chǔ)上鞏固和應(yīng)用，從模仿到創(chuàng)造，從基本練習(xí)到綜合練習(xí)，由易到難和由簡到繁。學(xué)生的心理發(fā)展順序表現(xiàn)在：在不同的年齡階段思維能力、觀察能力和記憶能力的發(fā)展水平也不同。在設(shè)計先行組織者時要遵循這些原則。比如講解氣體摩爾體積時采用電解水這一學(xué)生已有感性認(rèn)識的實驗作為先行組織者，就符合學(xué)生的認(rèn)知能力，學(xué)生容易接受。

4.注重“先行組織者”的科學(xué)合理性

設(shè)計“先行組織者”一定要注意其自身的科學(xué)合理。比如以前曾有人用蓄水池進水量等于出水量從而使水池中總水量保持不變來比擬化學(xué)平衡中正逆反應(yīng)速率相等，從而平衡不移動，物質(zhì)的量濃度保持不變。這種比較型先行組織者就不合理。再如有的教師講解離子晶體熔沸點高低的比較方法。以物理電學(xué)中靜電引力公式F＝kq1q2/r2做類比，陰陽離子半徑越大，所帶電荷越多，離子間吸引力越強，所以熔沸點越高。細細推敲，這種類比其實只強調(diào)了靜電吸引，抹殺了靜電排斥。雖然可幫助學(xué)生記規(guī)律，但科學(xué)性欠缺。

五、“先行組織者”策略的運用

教材自身提供了豐富的“先行組織者”，教師在具體教學(xué)設(shè)計時要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的具體情況設(shè)計合理的“先行組織者”，靈活變換“先行組織者”的運用策略。

1.以講解敘述為先行組織者

教師用講解的方式呈現(xiàn)事先設(shè)計好的組織者。教師上新課前可概括前后學(xué)習(xí)內(nèi)容的異同或聯(lián)系，可詳細講解一個作為先行組織者的一般性的原理或概念，可講解有關(guān)的化學(xué)史，可講述與即將要學(xué)內(nèi)容有關(guān)的新聞故事。比如在學(xué)生已學(xué)必修2的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)選修5“有機化合物的分類”時，就可以直接講解有機物分類的一般性原則，讓學(xué)生接受概括水平最高、最一般的觀念。在學(xué)習(xí)“環(huán)境保護與綠色化學(xué)”前，可以先引用“江蘇太湖藍藻事件”、“南京玄武湖水污染”等新聞，分析水污染的成因和合理的治理方法。

2.以生活經(jīng)驗為先行組織者

高中學(xué)生都有一定的生活經(jīng)驗，在這些經(jīng)驗中蘊藏著已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，在教學(xué)中，可以“已有的認(rèn)知經(jīng)驗”作為先行組織者，幫助實現(xiàn)新知識的“同化”。比如講解“催化劑對正逆反應(yīng)速率影響相同，不能使化學(xué)平衡發(fā)生移動”，可以舉這樣的生活經(jīng)驗：一條較寬的小河，力量強的人（活化分子）能一次跳過，力量弱的（非活化分子）則無法跳過，但若在河中添幾個石墩（添加催化劑），則力量弱的（非活化分子），也可借助石墩跳過河，這樣能過河的人數(shù)以及百分比就提高了（活化分子百分?jǐn)?shù)增大）。從河的此岸到彼岸可借助石墩，同理從河的彼岸到此岸亦可借助石墩，所以催化劑對正逆反應(yīng)速率影響相同。又如某教師是這樣解釋有機分子“三元環(huán)不太穩(wěn)定，五元環(huán)六元環(huán)較穩(wěn)定”的：該教師將食指的三節(jié)指骨環(huán)起來，形成一個三元環(huán)，接著又將食指和大拇指指尖相接形成了一個六元環(huán)。她叫學(xué)生了像她一樣試試，談?wù)劯惺堋W(xué)生試后講，手指環(huán)成三元環(huán)太緊張，六元環(huán)最自然。

3.以具體模型為先行組織者

在化學(xué)教學(xué)中常涉及到許多微觀知識，可以借助具體模型作為先行組織者，使一些看不見、摸不著的抽象問題具體形象化，以幫助學(xué)生理解和接受。比如選修3中講解軌道雜化理論時，為什么軌道sp3雜化后得到的四個相同的軌道呈正四面體形狀呢？教師的解釋是：軌道在空間這樣分布排斥力最小，處于最穩(wěn)定的狀態(tài)。如果學(xué)生再問：何以見得這種方式就是排斥力最小，最穩(wěn)定的狀態(tài)呢？估計教師這時就難以回答了。在教這一內(nèi)容時可采用具體模型策略：將四個相同的充了氣的氣球的口部扎到一起，用手將其平攤在桌面上，可以得到一個十字花瓣形狀。如果將其拋向空中，四個氣球就不再以十字花瓣形狀呈現(xiàn)，而是變成了正四面體形狀了。這時學(xué)生就明白形成正四面體形狀是排斥力最小、最穩(wěn)定的狀態(tài)。同法可解釋sp雜化為什么是直線型，sp2雜化為什么是平面三角型，dsp3雜化為什么是三角雙錐形狀。

教學(xué)中會涉及到一些化工生產(chǎn)的問題，可以采用化工生產(chǎn)模型作為先行組織者。比如講到硫酸生產(chǎn)時，將沸騰爐、接觸室、熱交換器、吸收塔等典型設(shè)備的模型展示給學(xué)生看，直觀性強，有助于學(xué)生認(rèn)識化工生產(chǎn)的生產(chǎn)原理、工藝流程、典型設(shè)備等諸方面。

4.以化學(xué)實驗為先行組織者

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，很多科學(xué)結(jié)論都是通過實驗獲得的。實驗真實、形象、生動，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將其作為“先行組織者”更有利于學(xué)生客觀地獲取化學(xué)知識，理解難點，促進科學(xué)品質(zhì)和世界觀的形成。例如在講解必修1中“氣體摩爾體積”時，先做課本上的電解水實驗，學(xué)生可以清晰的看到氫氣的體積大約是氧氣體積的2倍，很容易讓學(xué)生明白，在同等條件下氣體的體積與氣體的分子數(shù)之間存在的簡單比例關(guān)系。

5.以知識類比為先行組織者

學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識之前，常常已經(jīng)學(xué)過一些具有某種共性的舊知識，如果將這些舊知識作為一種先行組織者，將有利于學(xué)習(xí)者把握知識點之間的共性，以提高記憶編碼效果。比如選修3中在講離子晶體的晶格能大小比較前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了比較金屬 Li、Na、K、Rb、Cs金屬鍵強弱，熔沸點高低比較的方法，可以用這個方法來類比 LiF、NaF、KF、RbF、CsF 的熔沸點高低。

6.以圖表為先行組織者

化學(xué)學(xué)科和數(shù)學(xué)物理相比，知識比較零碎，需要記憶的內(nèi)容較多。圖表是一種很好的組織化學(xué)知識的方法。新教材每一章節(jié)后面多了“歸納和整理”欄目，該欄目中常有不少圖表對該章的知識結(jié)構(gòu)進行整理，引領(lǐng)學(xué)生有序復(fù)習(xí)。在新課講授中，同樣可以設(shè)計合適的圖表組織者作為學(xué)生吸收新信息的固定點和清晰而具體的架構(gòu)。如在選修3晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)時，可以將已學(xué)的不同類型晶體從幾個方面進行比較，并引入新的晶體類型的定義性質(zhì)，讓學(xué)生實現(xiàn)新舊知識的同化，使新知識得到掌握。設(shè)計組織者如圖3所示。

圖3

總之，要想用好“先行組織者”策略，教師應(yīng)深入研究教材，學(xué)習(xí)新的教學(xué)理念，拓寬知識面，平時點滴收集、積累與教材內(nèi)容有關(guān)的資料，及時填補、更新、完善組織者。

［1］陳月茹.基于大教學(xué)設(shè)計觀的教科書編制方略［J］.寧夏教育，2008，（9）

［2］奧蘇伯爾著，佘星南，宋均譯.教育心理學(xué)［M］.北京：人民教育出版社，1994

［3］何少華，畢華林.化學(xué)課程論［M］.南寧：廣西教育出版社，1996

［4］華苗青，周延懷.“先行組織者”策略在物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用［J］.物理教師，2007，（1）

1008-0546（2011）12-0068-03

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10.3969/j.issn.1008－0546.2011.12.030