高中化学教学中“先行组织者”策略的应用

林雪琴

【摘要】学生学习知识、提升能力是要经过一个过程并有其特定规律的，一般认为，学生以已经掌握的知识经验为基础，构建新知识体系、提升新能力会更容易。“先行组织者”作为学习新知识前的引导性材料，起到联系新旧知识的桥梁作用，对理解新知识、提升能力具有良好的促进作用。以奥苏贝尔的“有意义学习理论”为理论指导，浅谈高中化学教学中“先行组织者”策略的应用，选取高中化学必修二第二章“化学反应速率”知识模块为实验内容，通过教学实验探讨“先行组织者”策略在高中化学教学中的作用。

【关键词】高中化学;先行组织者;学习动机;有意义学习;认知结构

“先行组织者”策略是美国心理学家奥苏贝尔的“有意义学习理论”的一个重要组成部分。“先行组织者”，是指先于学习任务本身呈现的一种引导性材料，它要比学习任务本身有较高的概括、抽象和综合水平，能够清晰地与原有知识架构中的概念和新任务联系起来。在教学中，通过呈现“组织者”，在学习者原有认识结构与需要学习的新内容之间架设一道桥梁，便于学生迁移，令其能更高效地接受新内容并进行加工，进一步完善原有知识结构。根据奥苏贝尔的动机理论，在学校的学习情景下，学生有完成新的学习任务、获得新知识的需要，这是成就动机中最重要和稳定的动机。在学习动机的驱动下，学生新知识的获得是在教师的引导下经历感知、记忆、思维等一系列积极的心理活动的过程。教师在进行教学设计的时候，如能最大限度激活学生原有的知识记忆，并以此为基础促进学生感知新知识的内涵，搭建新旧知识联系的桥梁，就能使学生在记忆、发现新知识上起到极为积极的作用。因此，帮助学生更好融合新旧知识，完善知识体系，提高自主解决问题的能力应该是教师在教学过程中最重要的教学意图。

奥苏贝尔认为，学校普遍采用的重要教学形式，应是学生以接受学习的方式获得知识。在接受知识的架构中进行积极的探究，从而发现新知识，这一过程为有意义学习。学习者依据事物的内在联系，将新的学习材料内化到原有的知识体系中，从而完善已有的知识结构和认知结构。要发生有意义学习，一般需要同时满足两个条件，1.学习者具有积极的学习动机，这有利于学习内动力的驱动和学习的保持。2.具有与新知识相关的认知结构，并且原来认知结构中对新知识有关联作用的旧知识的可利用性、正确性、系统性、可辩别性等都会影响新知识的获得和知识学习的迁移。只有同时满足这些条件才能使学习者在获得新内容的过程中激发与旧知识的内在聯系，同时完成知识的同化和迁移。奥苏贝尔提倡，在教学过程中设计“先行组织者”，是为了促成学生的有意义学习。因为学生的认知结构是在新知识的学习发生前的学习过程中形成的，是作为新知识的学习储备条件，为学生的学习提供重要的信息。同时，这些信息并不是学习者最终的要求，而是要在此基础上获得新知识。“先行组织者”就是为新知识的学习提供必要的信息，以便将新知识纳入原来认知结构，以达到完善、扩充学习者认知结构的目的。

以“化学反应速率”的教学为例，把“先行组织者”教学策略应用于化学课堂教学时，根据“先行组织者”教学模式，在组织教学活动的时候，不仅要在学习新知识前明确教学目标，研究教学方法，还要了解学生原有的认知架构，并从中寻找适当的信息作为新知识的“先行组织者”，制订合理有效的教学策略。大体上应该包含三个教学阶段：

第一阶段，明确课堂教学目标，分析学生的认知结构，呈现“先行组织者”，展示上位认知内容。在“化学反应速率”教学过程中，当学生感觉该概念比较抽象的时候，可将它按一定的逻辑关系整理归类，放于下位学习中。先引导学生回忆物理上速度的概念，识别速率的定义特征为事物发展的快慢程度。物理教学中的速度是指物体在单位时间内位移的距离。然后再到化学学科研究内容，让学生明了化学上的速率是指化学反应的快慢。通过比较性学习促使学习者意识到相关知识和经验，初步形成反应速率的定义。

第二阶段，呈现学习材料。为促使学生产生积极学习动机，可以以图片、声音、PPT、动画、微课模式呈现多种不同反应速率的反应，如，爆炸的发生、金属的生锈、食物的变质、溶洞的形成等素材的呈现作为“先行组织者”，以激发学生的多感官来感知信息，更有利于学生对新知识的同化、迁移。使学生初步理解学习反应速率的意义，进而对化学反应速率的表达方式产生学习欲望。而在学生已有的运动速度的基础上引入速率的概念难度不大，但如何表达反应速率则是一个难点。特别是学生往往对公式的运用感到困难。究其原因，他们习惯于死记公式 ，不懂得将公式进行分析理解并条理梳理。在反应速率的表达方法的学习中，主要存在两个问题：1.公式如何表示？2.同一个反应中有不同的物质，用不同的物质表达时有什么不同？它们之间有什么联系？在第一个问题上，以物理上的运动速度的表达方式为基础S=V/t，即速度是变化的距离跟运动时间的比值。则学生容易得到反应速率的表达应为物质变化的量与反应时间的比值。因为大部分的反应是在溶液中进行的，所以一般采用物质的量浓度的变化量来表示，得到化学反应速率的含义：通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加（均取正值）来表示。（下转第33版）（上接第32版）υ=△C/△t（浓度的变化——△C;时间的变化——△t），并根据表达式推算反应速率的单位为mol/（L·s）或mol/（L·min）。对于第二个问题，在同一个反应中，用不同的物质表示反应速率，在意义上肯定是一样的，不因表达的对象不同而不同，但在数值上会呈现怎样的规律？如，反应aA+bB=cC+dD ，用A表示的反应速率和用B表示的反应速率在数值上有什么不同？在教学过程中，首先引导学生回忆物质的量的学习。在学生的认知结构中，学生已经知道在一个化学反应中，参加反应的物质的量的变化量之比等于化学反应式中系数之比，因为各物质在同一反应体系中（V相同），则物质的量的变化量之比也即为物质的量的浓度变化量之比，即（△nA/△nB=△CA/△CB），又因在同一反应中，反应时间（△t相同），可得（△CA/△t ）/（△CB/△t）=△nA/△nB=a/b。由此，学生理解了用不同的物质表示的反应速率在数值上可能不同，但表示的反应速率是一样的，并能掌握它们的关系，用于解决由此派生的题目。

例题：已 4NH3+5O2=4NO+6H2O，则下列关系式正确的是（    ）。

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：在相同的反应时间内，分别以NH3、O2、NO、H2O表示的反应速率在数值上是不相同的。因为它们的物质的量的变化量之比为4：5：4：6，这是学生已有的知识，在这基础上，容易得到它们的物质的量的浓度变化量之比也为4：5：4：6，进而得到反应速率之比为4：5：4：6，最后根据等式变换得到答案为D。

因此，通过对学生原有认知架构与新学习内容之间进行详细的逻辑性分析，观察并从中寻找两者存在的联系，如，包含关系、并列组合关系，等等，然后再根据不同的逻辑关系将相关知识作为新知识学习的“先行组织者”， 当学生把新的教学内容与自己的原有认知结构相联系起来，有意义学习便发生了。

第三阶段，加强认识，完善认知结构，促使综合协调。在利用“先行组织者”策略进行教学的过程中，学生能在学习中领会到教师运用已有的知识解决新的学习任务的方法策略。这其中有解决具体问题的策略，也可延申至解决一般问题的方法，如，类比法、归纳法、演绎法等。使学生在完成核心任务的过程中，掌握新知识、加强新知识的理解和巩固，落实新内容的重点和考点，形成知识的连贯性和系统性。同时，也掌握了解决问题的方法。这对于培养学生分析新问题、解决新问题的能力具有较为积极的意义。在“化学反应速率”的教学过程中，让学生根据自己的理解重现化学反应速率的定义，并由此产生表达式，最后根据表达式推算反应速率的单位。形成新知识的认知结构后，并应用于新出现的具体问题的解决。如下列题目类型：在3A+2B=C+5D反应中，表示该反应速率最快的是（   ）。

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

该问题要解决的是一个化学反应在不同的反应条件，用不同物质表示反应速率的背景下，判断反应速率最大的反应条件。解题过程中，学生要提取的上位认知包括：将反应速率单位中的时间单位进行分钟与秒的转化、用不同的物质表示的反应速率的相互转化，在此基础上再进行反应速率大小的比较等。这就是完善认知结构后，将理论与实际问题的解决相联系，提高应用能力。

奥苏贝尔的有意义学习理论的核心是：“如果我不得不把教育心理学的所有内容简约成 一条原理的话，我会说：影响学习的最重要的因素是学生已知的内容。弄清楚这一点后，进行相应的教学。”使用“先行组织者”策略，便是让学生将已有的知识和新的学习内容联系起来，在学生对原有的知识进行回顾巩固的同时，又帮助学生学习新的内容，使有意义学习得以开展并延续。与此同时，将旧知识迁移到新知识中、将新内容融合到原有的知识结构中去，使得新内容有了固着点，原有的知识也更为稳定。因此，教师在进行教学设计时，要注意弄清楚新旧知识的联系，组织好材料，并构建好它们联系的桥梁，加以合理的引导。更进一步，由于在解决新的具体问题的过程中，往往并不是将原来的某个知识直接提取出來就可以解决的，通常还需要迁移、综合大量与问题相关的知识内容。“先行组织者”策略的实施，在很大程度上提高了学生对知识综合运用并解决实际问题的能力，对学生进行自主学习也提供了有用、高效的学习思路和思维方式。

参考文献：

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责任编辑  吴华娣