大学有机化学与高中化学知识衔接探讨

周文红　石海信　张艳军　郑韵英

【摘 要】本文基于意义学习理论视角，探讨大学有机化学与高中化学知识衔接，调查和分析高中有机化学学习情况以及大学有机化学与高中化学的内容衔接情况，并以衔接点作为大学有机化学教学的“固着点”“生长点”，提出有意义学习的教学衔接策略。

【关键词】高中化学 大学有机化学 教学衔接 意义学习

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）43-0164-03

有机化学是大部分工科类专业如制药工程、化学工程与工艺、能源化学等专业学生必修的化学基础课程。以北部湾大学为例，不同专业有机化学课程开设时间和课时数有所不同，但总的来说，课程一般安排在大学一年级的第二学期或大学二年级的第一学期，学习时间为48～80课时。作为一门学生普遍认为“难学”的课程，有机化学课程化合物数量庞大、分子结构复杂、化学反应众多、化学概念和理论抽象、反应机理晦涩难懂、有机合成错综复杂，这些都会给学生的认知和学习情感上带来障碍。如何提高有机化学教学的课堂效率？无疑，知识衔接是一条有效的途径。本文拟从教学实际、教材内容对大学有机化学与高中化学的知识衔接进行分析和调查，基于意义学习理论视角提出促进知识衔接的教学策略，以期提高大学有机化学课程教学成效。

一、研究设计

（一）研究问题。本文就以下两个层面的问题进行探讨：

在实践层面，高中化学教学能否满足大学有机化学教学衔接的需求？大学教师如何利用衔接点进行有效教学？

在文本层面，高中化学与大学有机化学在内容上存在哪些衔接点？

（二）研究方法和材料。本文采用定性和定量相结合的方式，综合运用文本分析、问卷调查和访谈分析等研究方法。涉及的文本材料有：高中化学教材（宋心琦主编，人民教育出版社出版）、大学有机化学教材《有机化学》（第5版）（汪小兰主编，高等教育出版社出版）。

二、研究结果和分析

（一）高中有机化学学习情况调查。为深入了解学生的知识储备情况，笔者对北部湾大学的大一学生（2019级）进行问卷调查。学生生源地遍及江西、湖南、四川等14个省或自治区，男生占61.87%，女生占38.13%，涉及专业有能源化工、化学工程与工艺、高分子材料、油气储运专业。本次调查问卷共发放165份，回收有效问卷160份。调查结果表明，119名学生学习了有机化学基础课程，占调查对象的74.38%;48名学生把有机化学基础课程作为高考选修模块，占学习了该门课程学生的40.34%;59名学生认为该模块较难学，占49.58%。高中有机化学学习情况见表1。

综合问卷和访谈的结果分析，有少部分学生只能听懂和理解一部分知识，但不能提取知识或回忆;部分学生表示基本听懂老师在课堂上讲授的内容，能够按照课本的描述进行复述，但是不能将知识迁移到实际情境中解决问题;三分之一的学生能较好地理解知识，可以用自己的语言对其进行描述、解释或举例说明（不是逐字逐句按照课本复述），学会迁移知识去解决新问题和理解新概念。

在高中有机化学主题知识的反馈方面，大部分学生对“第二章 烃和卤代烃”的内容记忆深刻并且掌握得较好;学生在学习中感到模糊不理解、遗忘较多而且掌握较差的主题是：有机合成、油脂、蛋白质和核酸、糖类。醇、酚、醛、羧酸和酯隶属于“第三章 烃的含氧衍生物”，是学生较系统掌握官能团与有机物性质关系的知识，这部分内容受前摄和倒摄干扰，遗忘和不理解程度增大。

（二）大学有机化学与高中化学的内容衔接分析。基于奥苏贝尔学习分类理论（见表2）对高中与大学有机化学内容衔接进行分析，具体如表3所示。

表3显示，高中有机化学内容主要集中在选修课程有机化学基础中，高中和大学两个文本存在较好的连贯性，少许内容如系统命名法、酸碱理论知识等存在不一致，但两者的知识衔接点非常多，教学目标和知识难度呈现递进关系，内容的选取和编排遵循“螺旋式原则”。如果学生在高中学习了一些代表性有机物的结构和基本性质，理解有机反应的基本类型，他们能够顺利过渡到大学的学习阶段。调查显示，41名学生（占25.63%）在中学阶段并没有学习过有机化学基础课程，并且与大学结合较紧密的部分内容分布在教材的非正文（资料卡片、科学视野等），仅有不到80%的高中教师对该内容进行详细讲授。

三、促进有意义学习的教学衔接策略

（一）衔接点是大学教学的固着点。有意义学习过程的本质是学习者将学习材料与认知结构的原有观念建立起非任意的和实质性的联系。换言之，旧知识为新知识提供合适的“固着点”，新旧知识之间建立有逻辑的联系，并且顺利将新知识同化—顺应到自己的认知结构中。为此，我们以衔接点作为化学教学的固着点，并在此处找到“矛盾冲突”，设置一些问题引导学生进入“愤”“悱”的学习状态，发挥衔接点的生长功能。

如“化学键、碳原子成键及碳原子杂化”分别呈现在《化学2》《有机化学基础》教材正文和非正文中，知识分布零散、不系统。研究表明，学习者获得大量明晰、稳定的及有组织的知识可促进意义学习，在很大程度上影响新产生意义的精确性和明晰性，以及它们即时的和长期的可提取性。首先，采用自上而下的认知顺序，建构以“化学键”为核心的知识结构（见图1），设置一条“化学键—共价键—碳原子成键—碳原子杂化及结构”的派生知识链，使学生的知识从“碎片化”变成结构化，形成层级清晰、稳定的认知框架;其次，以“已知—生疑—分析—习得”进行教学设计（见图2），引导学生经历一个“客观事实—认知冲突—提取知识—概念转化”的思维过程，以此形成学生“是什么”“为什么”“怎么做”的认知路径。

（二）衔接点是有效的“先行组织者”。为了让学生关注将要学习的材料，帮助学生回忆相关信息，并将这些信息整合到新的学习中，奥苏贝尔提出了“先行组织者”策略。先行组织者是指在学习新内容之前呈现的一种引导性材料，它能清晰地与学习者的认知结构中原有观念和新学习任务相关联。多项研究表明，先行组织者提高了学习者对某些材料的理解。当教授那些结构良好的内容，但这个结构一时又不太容易被学生把握时，先行组织者的作用似乎更明显。

调查发现，高中生对“烃的含氧衍生物”的遗忘和不理解程度增大，大学生也普遍反映这部分内容学得不好。有机物常以官能团进行分类，具有相同官能团的物质其性质相似。大学“烃的含氧衍生物”包括醇、酚、醚、醛、酮、醌、羧酸和羧酸衍生物、取代酸等内容，这些物质之间存在非任意的和实质性的联系，如醇、酚拥有相同的官能团（-OH），醇、酚、醚可看成是水分子中氢原子被烃基、苯基取代的产物，“醇-醛、酮-羧酸-羧酸衍生物”之间可以相互转化等。在教学时，我们以衔接点作为先行组织者激活先前知识，使得新信息与学生的先前知识建立某种合理联系，以便获得一个可以同化新知识的框架。为此，可做设计如表4。

总之，学习者现有的认知结构是影响有意义学习的主要因素，而实际中有些学生没有选修有机化学模块，部分学生对某些知识记忆模糊、不理解，这给大学的教学衔接带来很大困难。针对这一问题，教师可通过调查、前测、化学反应关系图等方式，了解学生原有的认知水平，让基础较好的学生作为辅导者，由辅导者答疑解惑，同时收集各小组的问题在课堂上集中讲解。实践证明，这种“结对子，捆绑式发展”的策略对解决学生的知识缺失、先入之見或错误之见具有较好的教学效果。

【参考文献】

[1]宋心琦.高中化学[M].北京：人民教育出版社，2009.

[2]汪小兰.有机化学[M].北京：高等教育出版社，2017.

[3]戴维·保罗·奥苏贝尔.意义学习新论[M].毛伟，译.杭州：浙江教育出版社，2018.

[4]罗伯特·斯莱文.教育心理学[M].姚梅林，等译.北京：人民邮电出版社，2005.

（责编 郭晓明）