“先行组织者”在高中化学教学中的应用

陆晔

[摘 要] 应用先行组织者为材料组织教学，以旧引新，化解疑难，同化知识，有效降低知识难度，帮助学生提高所掌握知识的层次性、组织性，形成适当的、稳定的及清晰的认知结构，拉近师生之间距离，提高学生解决问题的能力。

[关键词] 高中化学;实验导学;认知冲突

一、问题提出

在高中化学教学中，学生常常会遇到一些陌生、抽象的概念，或者曾接触过，但不够清晰明朗的知识，造成学生在学习中简单机械、逐字逐句记忆知识的现象十分普遍。从认知领域看，这主要原因有以下几点：

认知领域中缺少能够与新知识建立适当联系的原有观念。

学生认知结构中虽然有能与新知识联系的观念，但不清晰或稳定性差，学生认不出新旧知识间的区别和联系。

为了避免学生机械学习和记忆知识，教师在教学设计中可有效地帮助学生搭建新旧联系的桥梁，进行新旧知识同化，促进学生有意义学习，实现有效教学。

二、理论基础

（一）先行组织者概念

早在60年代，美国著名教育心理学家奥苏伯尔将同化学习原理（主要是上位知识同化下位知识学习效应原理）转化为一种具体实用的学习策略，取名为先行组织者学习策略。奥苏伯尔将其定义为：“在正式学习之前，以适当方式介绍关于学习主题内容的前导性材料，这个前导性材料的抽象性，一般性和包容性都高于正式学习材料。”所谓“先行组织者”是指由认知结构中已有的，具有普遍意义的背景观念材料。

国内外大量研究表明，“先行组织者”是一个行之有效的教学策略，它帮助学生提高其所掌握知识的层次性组织性，能够促使学生形成适当的稳定的和清晰的认知结构。在教学中，先行组织者可以促使学习者在其已知的知识和未知的知识之间架起一道桥梁，从而使学习者更有效地学习新材料。

（二）新旧知识间的三种关系

奥苏伯尔认为，学生的原有知识与其所要学习的新知识之间有三种基本关系;上位的、下位的和并列组合的关系。下位关系又分为派生类属关系和相关类属关系。在旧知识到新知识的学习过程中，上位学习好比是归纳，下位学习好比是列举，而并列结合学习则相当于比较。用如图1简单表示。

（三）运用先行组织者策略的基本原则

组织者先行原则。组织者材料内容一定要先于正式学习材料呈现，而且在有许多个下位知识呈现的情况下，组织者材料要尽可能早地提前呈现，这才称得上“先行”;否则就是“后行”组织者。如果让组织者后行，学生虽然也能获得上位知识，但是这些上位知识会在其大脑中与下位知识脱节，这种表征方面的缺陷会使学生能力的提高受到限制。

组织者同化效应原则。先行组织者材料内容对后来正式学习材料的内容必须具有同化作用。先行组织者可以是上位知识对下位知识的同化，也可以是上下知识之间的同化。奥苏伯尔称这两种组织者为陈述性组织者和比较性组织者。

运用先行组织者的目的是使大脑中获得的知识更加合理的表征，形成合理的知识结构，以提高学习者智能水平。

三、教学实践

笔者在新课程高一、高二化学教学中，尝试把“先行组织者”教学策略应用于课堂教学。以下是具体的实践。

（一）对难建立的概念、原理，唤起学生对已有知识的联想

化学概念是对自然界中具有共同特征的化学现象所进行的组织，是对众多个别化学现象进行概括的结果。化学原理是对化学概念之间关系所进行的概括。它们都具有一定的抽象性，大多数学生初学原理和概念会有一定困难。苏联教育学家苏霍姆林斯基认为，当课堂上所讲的知识里包含一定“份额”的已知的东西时，才能唤起建立在思维本质上面的稳定的兴趣。为了帮助学生更好地理解它们，在教学之前，教师要充分了解学生已有的认知状况，且找出这些概念中全文最关键、最有包容性的概念，从关键概念出发，寻找各概念之间的联系，按一定的逻辑关系将所有的概念整理归类，来更好地唤起学生对原有知识的回忆与联想。对于抽象的知识，我们常会将它置于一个下位学习的环境中，帮助学生实现有意义的学习，从而构建新的认知体系。如“物质的量”的教学，我们可以找到其上位概念，使它变成下位概念。在教学中把国际单位制中的七个物理量及其单位列出，使“物质的量”变成“物理量”的下位概念，变成其他物理量如温度、长度等的相关概念来理解。“物质的量”的单位“摩尔”类属长度的单位米，类比生活中的“一打”“一双”。又如“溶解平衡”“电离平衡”“水解平衡”的上位概念为“化学平衡”，故勒夏特列原理全适用于这些平衡移动的解释。再如讲化学反应速率的概念时，首先复习居于上位的认知内容——物理中的速率，物体运动的速率是用单位时间内物体所经过的距离来表示的，化学反应的速率是用单位时间内物质的浓度变化来衡量的。在化学反应过程中，生成物浓度增加，反应物的浓度必然减少，所以同一反应用不同物质表示其速率时，其值大小可能不同，但所表示的快慢程度意义是一样的。概念理解了，解决由此派生的题目[例1]就不成問题。

（二）努力挖掘最近发展区，类推公式

在练习中学生往往对公式的应用感到为难，究其原因他们习惯于记公式，死套公式，不懂得将公式合理编辑、条理梳理。在《物质的量》中，前后有多个公式的学习，它们跟物质的量都有联系。当有了物质的量的清晰概念后，陆续有三个物理量的学习：

（三）在化学里将数学思想融会贯通，化解疑难

任何一门科学不是单纯的一种学科，化学中就常有数学知识的应用。学科间的渗透、交叉和综合，是教学中越来越重视的现象。数学学科优先学习，为学生的理科思想奠定了一定基础，用学生熟知的数学思想来解决化学习题，更易使学生掌握方法，熟练知识，认识本质。

[例2]已知二氯苯同分异构体数目为3种，则四氯苯同分异构体数目为多少？

用数学的换位思考法出发，苯的分子式为C6H6，6个氢原子中选2个被氯原子取代为组合数[C26]，6个氢原子中选4个被氯原子取代为组合数[C46]，根据组合数的性质[C26]=[C46]，因此，二氯苯有3种，四氯苯也有3种。

有机化学中同分异构体问题是近年高考热点之一，它能有效考查学生思维的有序性和逻辑性等。判断有机物同分异构体的种数，是有机化学中难点和重点，也是学生学习困难较大的一部分知识。在高二数学教材中的“排列、组合”正好与有机化学内容同步，在此用“排列、组合”来分析问题，显得异常简洁明了，学生容易接受。

教无定法，以先行组织者为材料组织教学，可采用简明生动、有趣的旧知识或和生产、生活密切相关事物及小实验为材料，也可用学习者所熟知的术语、概念、定律等。在中学化学教学过程中，根据学生实际和学习内容对组织者进行合理选择，能有效降低知识难度，拉进师生之间距离，提高解决问题的能力。不过它属于有意义接受式学习的一种，故在培养学生开拓性思维和创造力方面有其局限，教师在实际教学中应当采用多种方法，努力提高学生素质。

[参 考 文 献]

[1]胡秀威.一种信息处理的教学模式研究——先行组织者模式[J].教育理论与实践，1999（3）.

[2]汪少华.先行组织者策略在森林资源经营管理教学中的应用与探讨[J].课程教育研究，2018（27）.

[3]苗荣科.先行组织者理论在化学教育中的应用研究[D].华东师范大学，2005.

（责任编辑：张华伟）