“先行組織者”策略在高中化學新課程中的運用

蔡文鎖

（南京市第一中學 江蘇 南京 210001）

“先行組織者”策略在高中化學新課程中的運用

蔡文鎖

（南京市第一中學 江蘇 南京 210001）

高中化學新教材打破了舊的編寫體系，體現了“教本教材”向“學本教材”轉變，新教材重視學生原有學習基礎，編寫時合理使用“先行組織者”策略。文章探討“先行組織者”在化學新教材中呈現的形式及“先行組織者”教學策略的運用。

新教材；先行組織者；教學策略

一、問題的提出

高中化學新課程改革，很大地改變了廣大教師的教學觀念。使用新教材（本文所涉及內容均為人教版2006年第二版）進行教學后，筆者經歷了從反感、疑惑到理解、欣賞的心理歷程。新教材的編寫思路體現了一種“大教學設計觀”，視教科書為教材與學材的統一體，認為學習完全可能發生于教師的設計之前，也可能發生于教師的設計之外。編寫時既從編的角度考慮教與學，也從教與學的角度規劃編寫。教材重視學生原有的學習基礎和經驗，在編寫過程中合理利用“先行組織者”，如運用“先行組織者”導出知識、乃至實現章節間的過渡，對同一知識設計不同類型的“先行組織者”［1］。正確認識教科書中的“先行組織者”，采用合理的策略運用“先行組織者”，可為教師和學生雙方提供便利，提高教學效果。

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：一種認識觀》的扉頁上寫道：“假如讓我把全部教育心理學歸結為一條原理的話，我會說：影響學習的最重要的因素，就是學習者已經知道了什么。要探明這一點，并據此進行教學。”［2］為此他提出了“先行組織者”的教學策略，主張教師有必要在講授新的學習內容之前向學生提供“先行組織者”。所謂“先行組織者”是先于學習任務本身呈現的一種引導性的、起組織作用的材料，它比即將要學習的新材料本身有更高的抽象性、概括性和包攝性，以便為學生即將學習的更分化、更詳細、更具體的新材料提供固定點，它有助于學生覺察出自己已有的認知結構中與新知識有關的其他知識，提醒學生主動將新知識與這些知識建立各方面的意義聯系，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”的呈現形式

根據奧蘇伯爾的經典解釋，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。后來的學者對先行組織者的概念有所發展，出現了圖表式、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出多種形式。

1.文字敘述

先行組織者包括章節的引言、大綱和標題等，它使學生對新的學習內容加以注意，提供先備知識，并使學生在先備知識與新學習內容之間建立聯系。

例如選修3《物質結構與性質》第三章的章引言：

自然界中絕大數物質是固體。隨著化學的發展，人工合成的固體越來越多，廣泛應用于能源、環境、材料、生命科學等領域。固體分晶體和非晶體兩大類。晶體具有周期性的微觀結構，你若能想象，二維的印花布圖案是由原子、離子或分子等構成的，再把這種圖案推演到三維空間里去，就如同晶體的微觀結構了。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，可立即表現非線性式的知識架構，其缺點是在表達知識的內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涵，但當傳達較復雜的知識時，讀者往往無法由文字線性式的敘述重新建構非線性式復雜的知識網。如將兩者綜合起來加以運用則可互相補充。“圖片＋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《分子的立體結構》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：

分子的立體結構與其穩定性有關。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向下，盡管可以存在，卻不如皇冠式穩定；又如椅式C6H12比船式C6H12穩定。

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習做好了鋪墊，讓學生意識到立體結構與穩定性有很大關系，分子形狀不是隨意的。

3.化學實驗

直觀、生動的實驗現象不僅激發學生的學習興趣、給學生以深刻的學習印象，更重要的是它們能直接反映化學內容本質，從而使學生在學習過程中很快理解相關化學內容并將其有效運用于實踐。

化學實驗作為先行組織者在化學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的量、分子數之間關系呢？課本以實驗作為先行組織者：

【科學探究】

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

這一實驗出現在這里起到了很好的作用，讓學生直觀觀察到：分子個數不同，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。

圖2

四、設計“先行組織者”時應注意的事項

一本教科書能否便于教與學，關鍵在于有沒有做到教材的邏輯順序，學生的認識順序，學生群體的心理發展順序三者合理結合［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“三序結合”明顯不如老教材。這更需要教師教學過程中設計合理的“先行組織者”。設計“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。選修中不少內容都是在必修基礎上的延伸，在教學設計時應理清教材的邏輯關系。比如在必修1“離子反應”一節，課本上介紹了電解質的概念。在選修4“化學反應原理”學習電離平衡之前提到了強弱電解質的概念，但課本上沒有涉及到非電解質的概念。在教必修1這部分內容時，可以設計“幾種溶液的導電性實驗”作為“先行組織者”。

2.備學生—摸準學生的認知結構

只有摸準學生已有的認知結構，才能根據其認知結構設計出合理的“先行組織者”。比如學生在學習選修4中的電離平衡時，往往連電解質非電解質、強弱電解質都不太清楚。那么就可以設計一個圖表先行組織者，讓學生從物質的分類等角度去進行復習，強化物質分類的依據。

3.備方法—適應學生的認知能力

根據學生的認知能力，采用合適的教學方法，安排合適的學習方法。學生的認識順序表現在：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合，在理解的基礎上鞏固和應用，從模仿到創造，從基本練習到綜合練習，由易到難和由簡到繁。學生的心理發展順序表現在：在不同的年齡階段思維能力、觀察能力和記憶能力的發展水平也不同。在設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生已有感性認識的實驗作為先行組織者，就符合學生的認知能力，學生容易接受。

4.注重“先行組織者”的科學合理性

設計“先行組織者”一定要注意其自身的科學合理。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平衡中正逆反應速率相等，從而平衡不移動，物質的量濃度保持不變。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了靜電吸引，抹殺了靜電排斥。雖然可幫助學生記規律，但科學性欠缺。

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”，教師在具體教學設計時要根據不同的教學內容和學生的具體情況設計合理的“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事先設計好的組織者。教師上新課前可概括前后學習內容的異同或聯系，可詳細講解一個作為先行組織者的一般性的原理或概念，可講解有關的化學史，可講述與即將要學內容有關的新聞故事。比如在學生已學必修2的基礎上學習選修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，讓學生接受概括水平最高、最一般的觀念。在學習“環境保護與綠色化學”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.以生活經驗為先行組織者

高中學生都有一定的生活經驗，在這些經驗中蘊藏著已有的認知結構，在教學中，可以“已有的認知經驗”作為先行組織者，幫助實現新知識的“同化”。比如講解“催化劑對正逆反應速率影響相同，不能使化學平衡發生移動”，可以舉這樣的生活經驗：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，這樣能過河的人數以及百分比就提高了（活化分子百分數增大）。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速率影響相同。又如某教師是這樣解釋有機分子“三元環不太穩定，五元環六元環較穩定”的：該教師將食指的三節指骨環起來，形成一個三元環，接著又將食指和大拇指指尖相接形成了一個六元環。她叫學生了像她一樣試試，談談感受。學生試后講，手指環成三元環太緊張，六元環最自然。

3.以具體模型為先行組織者

在化學教學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，處于最穩定的狀態。如果學生再問：何以見得這種方式就是排斥力最小，最穩定的狀態呢？估計教師這時就難以回答了。在教這一內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，而是變成了正四面體形狀了。這時學生就明白形成正四面體形狀是排斥力最小、最穩定的狀態。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。

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

4.以化學實驗為先行組織者

化學是一門以實驗為基礎的學科，很多科學結論都是通過實驗獲得的。實驗真實、形象、生動，能激發學生的學習興趣。將其作為“先行組織者”更有利于學生客觀地獲取化學知識，理解難點，促進科學品質和世界觀的形成。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，很容易讓學生明白，在同等條件下氣體的體積與氣體的分子數之間存在的簡單比例關系。

5.以知識類比為先行組織者

學生在學習新知識之前，常常已經學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，將有利于學習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，學生已經學習了比較金屬 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

化學學科和數學物理相比，知識比較零碎，需要記憶的內容較多。圖表是一種很好的組織化學知識的方法。新教材每一章節后面多了“歸納和整理”欄目，該欄目中常有不少圖表對該章的知識結構進行整理，引領學生有序復習。在新課講授中，同樣可以設計合適的圖表組織者作為學生吸收新信息的固定點和清晰而具體的架構。如在選修3晶體結構與性質時，可以將已學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，讓學生實現新舊知識的同化，使新知識得到掌握。設計組織者如圖3所示。

圖3

總之，要想用好“先行組織者”策略，教師應深入研究教材，學習新的教學理念，拓寬知識面，平時點滴收集、積累與教材內容有關的資料，及時填補、更新、完善組織者。

［1］陳月茹.基于大教學設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［M］.北京：人民教育出版社，1994

［3］何少華，畢華林.化學課程論［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中的應用［J］.物理教師，2007，（1）

1008-0546（2011）12-0068-03

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008－0546.2011.12.030