“先行組織者策略”在化學(xué)教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用例析——以人教版九年級《金屬的化學(xué)性質(zhì)》為例

徐順英 吳兆根

（南京市溧水縣和鳳中學(xué) 江蘇 溧水 211218）

環(huán)顧我們家里的日常生活用品，如鍋、壺、刀、水龍頭等，它們都是由金屬材料制成的。 金屬材料一直被廣泛的應(yīng)用著， 學(xué)生已經(jīng)積累了不少有關(guān)金屬的感性知識，鋁的利用要比銅和鐵晚得多，但在短短的100 多年里產(chǎn)量大幅度提高并被廣泛的應(yīng)用，這與金屬化學(xué)性質(zhì)有關(guān)。 “研究物質(zhì)的一般步驟和方法”是新課程標(biāo)準(zhǔn)中的主要內(nèi)容，也是一種重要而有意義的學(xué)習(xí)方法。 筆者針對課標(biāo)要求和教材內(nèi)容，采用“先行組織者策略”對其教學(xué)設(shè)計試作探析。

一、 教學(xué)設(shè)計的指導(dǎo)思想和理論依據(jù)

通過探究金屬的化學(xué)性質(zhì)的方法和步驟，讓學(xué)生有機會主動地體驗探究過程，在知識的形成、聯(lián)系、應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，獲得科學(xué)的方法，在“做科學(xué)”的探究實踐中形成學(xué)習(xí)的意識和能力。 從學(xué)生的已有經(jīng)驗出發(fā)， 讓學(xué)生在熟悉的生活情景中感受到知識的重要性，認(rèn)識到化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系，學(xué)會分析和解決一些簡單的實際問題。

“先行組織者”（advnce organizer）最先由美國著名心理學(xué)家奧蘇貝爾（Ausubel，1960 年）提出的。 “先行組織者”是指在將學(xué)習(xí)的新材料之前，給學(xué)生一種引導(dǎo)性材料，它要比新的學(xué)習(xí)材料更加抽象、概括和具體綜合性，并且能清晰地反映認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的觀念和新的學(xué)習(xí)任務(wù)的聯(lián)系（奧蘇貝爾等，1978 年）。 教師在教授新知識前設(shè)計恰當(dāng)?shù)摹跋刃薪M織者”，能使學(xué)生清楚地認(rèn)識新舊知識間的聯(lián)系，關(guān)注知識的整體性、結(jié)構(gòu)性，能促使學(xué)習(xí)者更關(guān)注激活已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的知識，從而進行有意義的學(xué)習(xí)。 因此，本節(jié)課的設(shè)計思路為：

1.整合教材文本，設(shè)計出鏈接學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使新知識同化到元認(rèn)知中， 這樣才能真正產(chǎn)生有意義的學(xué)習(xí)，分析教學(xué)內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)，確定教學(xué)中的知識重點和難點。

2.分析學(xué)生已有的知識，并探究其與所授知識之間聯(lián)系，促使學(xué)生有意義的學(xué)習(xí)向更深處延伸。 通過設(shè)計好“先行組織者”，有助于建立有意義學(xué)習(xí)的心向，來幫助學(xué)習(xí)者認(rèn)識當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容與自己頭腦中原有認(rèn)識結(jié)構(gòu)中的那一部分的實質(zhì)性聯(lián)系，促進有意義學(xué)習(xí)的發(fā)生及習(xí)得意義的保持。

3. 根據(jù)知識的邏輯結(jié)構(gòu)與學(xué)生的認(rèn)知順序，通過設(shè)計好“先行組織者”， 縮短學(xué)習(xí)者已知與新知之間的差距，使學(xué)生在有意義地學(xué)習(xí)新內(nèi)容之前，幫助他們“已經(jīng)知道”與“需要知道的”知識之間架設(shè)起橋梁。

二、教學(xué)背景分析

本課題是以探究金屬活動性順序為核心，認(rèn)識金屬的化學(xué)性質(zhì)（金屬與氧氣、酸溶液、鹽溶液反應(yīng)），并且能用金屬活動性順序解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。 教材編寫中基于學(xué)生已有的知識基礎(chǔ)，采用了對已知的實驗事實歸納的方法，陳述了大多數(shù)金屬都能與氧氣反應(yīng)，但反應(yīng)的難易和劇烈程度不同；對置換反應(yīng)的學(xué)習(xí)，教材采用了實驗的討論和探究的方法，通過對實驗事實的分析，層層誘導(dǎo)，歸納得出置換反應(yīng)的特點，并通過對某些金屬的活動性的比較，引出金屬的活動性順序。

三、教學(xué)對象分析

在學(xué)習(xí)本課前， 學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了非金屬元素氧氣，碳及其化合物的知識，初步了解到認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的一般步驟和方法。 學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了 “鎂帶的燃燒”、“加熱銅絲”、 “鐵絲在氧氣中燃燒”、“酸雨對金屬制品的腐蝕”、“實驗室制取氫氣”、質(zhì)量守恒定律中的“鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)”等等。 學(xué)生雖對金屬的性質(zhì)有了初步的認(rèn)識，但由于這些知識分散在教材中，而且以零散知識點的形式平鋪直敘， 學(xué)生的認(rèn)知中缺乏方法論上的組織結(jié)構(gòu)。學(xué)生重感性的認(rèn)知輕理性的歸納總結(jié)、重現(xiàn)象的感知輕原理的認(rèn)識，因此，教師應(yīng)通過聯(lián)系生活、做實驗、觀察信息、 思考過程讓學(xué)生真正體驗認(rèn)識到金屬的化學(xué)性質(zhì)，并通過設(shè)計“先行組織者”來促使學(xué)生新知識的順應(yīng)和同化到學(xué)生的元認(rèn)知的結(jié)構(gòu)體系中。

四、教學(xué)方法分析

為了便于學(xué)生理解內(nèi)容， 增強教學(xué)內(nèi)容的有序性，突出學(xué)生知識的自主構(gòu)建，在教學(xué)策略上，可采用“先行組織者策略”。

五、教學(xué)目標(biāo)

依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)、 人教版教材的內(nèi)容和學(xué)生的實際，制定如下教學(xué)目標(biāo)：

1.知識與技能

通過探究金屬與氧氣，金屬與稀鹽酸、稀硫酸以及與鹽溶液的置換反應(yīng)，認(rèn)識金屬的化學(xué)性質(zhì)和金屬的活動性順序，并且能用金屬活動順序解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。

2. 過程與方法

教師組織、引導(dǎo)和點撥，學(xué)生通過實驗探究和討論交流，認(rèn)識金屬的化學(xué)性質(zhì)及其活動性順序，并初步學(xué)會運用觀察、實驗等方法獲取信息，初步學(xué)會運用比較、分類、歸納、概括等方法對獲取的信息加工，逐步形成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和方法。

3. 情感態(tài)度與價值觀

學(xué)生主動參與知識的獲取過程；通過對金屬活動性研究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，培養(yǎng)進行科學(xué)探究的能力；通過實驗，培養(yǎng)團隊合作精神。

六、教學(xué)重點難點

教學(xué)重點：金屬活動性順序的初步探究及方法。

教學(xué)難點：用金屬活動性順序規(guī)律來判斷置換反應(yīng)的發(fā)生。

七、教學(xué)過程設(shè)計與板書設(shè)計

1.教學(xué)流程圖

2. “先行組織者”的呈現(xiàn)

（1）以文字資料的形式呈現(xiàn)（探究某些金屬與氧氣反應(yīng)），突出知識的概括性。

給學(xué)習(xí)者一些信息，要求他們結(jié)合原有知識和新材料，來培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力。 每一門學(xué)科都有自己獨特的知識體系和思維方式， 化學(xué)是一門研究物質(zhì)的組成、性質(zhì)的學(xué)科，應(yīng)注重學(xué)生科學(xué)思維和概括能力的培養(yǎng)。

學(xué)生閱讀：鎂、鐵、銅與氧氣反應(yīng)時，三位王子都追求漂亮的公主氧氣，鎂在公眾面前就會大膽跳舞。 鐵是害羞的王子，他不敢在大庭廣眾邀請公主跳舞，只有獨自一人，才敢請氧氣跳舞。 銅是深沉的王子，從來沒有想過與氧氣跳舞，他選擇陪伴氧氣身邊慢慢地變老，一加熱紅色固體慢慢地變成黑色， 金與氧氣幾乎不反應(yīng)，總之，性格不同，金屬活動性不同。

閱讀體會：初步感知到鎂、鐵、銅、金的化學(xué)活動性逐步減弱的事實。

（2）依據(jù)已知并結(jié)合實驗探究的形式呈現(xiàn)（探究金屬與酸反應(yīng)），突出知識的過程性。

奧蘇貝爾認(rèn)為，新知識的學(xué)習(xí)必須以已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。 認(rèn)知結(jié)構(gòu)就是一個人觀念的全部內(nèi)容和組織，或是一個人在某一知識領(lǐng)域的全部觀念和組織。 人類之所以能夠進行有意義的學(xué)習(xí)，就是因為所學(xué)的新知識同原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的某些相關(guān)概念發(fā)生了影響，進而形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。 因此，當(dāng)學(xué)生把教學(xué)內(nèi)容與自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)相聯(lián)系，有意義學(xué)習(xí)便發(fā)生了。

活動與探究：首先，讓學(xué)生回憶“酸雨對金屬制品的腐蝕”、“實驗室制取氫氣的原理”。 然后，在4 個試管里分別放入兩小塊鎂、鋅、鐵、銅，分別加入5mL 稀鹽酸，用燃著的小木條放在管口，觀察現(xiàn)象，比較反應(yīng)的劇烈程度。用稀硫酸代替稀鹽酸實驗。對于能發(fā)生的反應(yīng)，從反應(yīng)物和生成物的類別如單質(zhì)、化合物的角度分析，這些反應(yīng)有什么特點？ 將這一類反應(yīng)與化合反應(yīng)、分解反應(yīng)進行比較。

活動體悟：金屬與稀酸反應(yīng)的快慢及劇烈程度可判斷金屬的活動強弱及置換反應(yīng)。

（3）以創(chuàng)設(shè)問題情景的形式呈現(xiàn)（探究金屬與鹽溶液反應(yīng)），突出知識的探究性。

呈現(xiàn)“先行組織者”的基本目的是為新的學(xué)習(xí)任務(wù)提供觀念上的固定點， 增加新舊知識之間的可辨別性，以促進類屬性學(xué)習(xí)，也就是說，通過呈現(xiàn)“組織者”，給學(xué)習(xí)者已知的東西與需要知道的東西之間架設(shè)一道知識之橋，使他們更有效地學(xué)習(xí)新材料。

創(chuàng)設(shè)情景：在海南島適宜種植芒果樹，每年芒果樹修枝后，都要噴灑濃度為15﹪的硫酸銅溶液殺蟲。 去年椰林村的小王用鐵桶配好農(nóng)藥后，第二天才噴藥，結(jié)果發(fā)現(xiàn)害蟲沒殺死，鐵桶壁上有紅色的東西粘在上面。 為什么殺不死害蟲？ 鐵桶壁上的紅色物質(zhì)是什么？

學(xué)生實驗：鐵與硫酸銅溶液、鋁與硫酸銅溶液、銅絲與硝酸銀溶液、鋁與硫酸鎂溶液

引導(dǎo)歸納： 金屬活動性順序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb （H） Cu Hg Ag Pt Au

3.板書設(shè)計

（1）金屬與氧氣反應(yīng)（Mg、 Al 、 Fe、 Cu）

（2）金屬與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)及置換反應(yīng)

（3）金屬與化合物溶液反應(yīng)

（4）金屬活動性順序K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb（H）Cu Hg Ag Pt Au（強到弱）

八、 教學(xué)反思

1.緊緊圍繞新課程理念，遵照知識結(jié)構(gòu)的邏輯順序及學(xué)生的認(rèn)知順序，設(shè)計了恰當(dāng)?shù)摹跋刃薪M織者”，為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識前提供了一個知識框架，有利于學(xué)生更好更快地接受新知識。 教師有意地關(guān)注新舊知識的邏輯銜接，并將教學(xué)進程導(dǎo)向目標(biāo)。 有利于教師明確教學(xué)目標(biāo)和邏輯思路，從而把握教學(xué)重點和難點，保持穩(wěn)定的學(xué)習(xí)動機。

2.教學(xué)中以實驗探究作為突破口，引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)實驗現(xiàn)象，得出規(guī)律。 一方面，通過讓學(xué)生回憶“酸雨對金屬制品的腐蝕”、“實驗室制取氫氣” 中金屬與酸反應(yīng)的事實作為了“先行組織者”，進而讓學(xué)生動手動腦對比性實驗探究。 另一方面，通過創(chuàng)設(shè)問題情景，聯(lián)系生活實際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激活學(xué)生的已知，層層引導(dǎo)，讓學(xué)生們歸納出金屬活動性順序，讓學(xué)生們感受到金屬活動性順序在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要應(yīng)用。

3.“先行組織者”應(yīng)注意按知識間的內(nèi)在邏輯順序合理地組織起來，學(xué)生通過積極的思維過程，將邏輯上有意義的知識同化為認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的知識，將知識進行認(rèn)知結(jié)構(gòu)重組，形成一個合理的網(wǎng)絡(luò)化的知識結(jié)構(gòu)。 慎重選擇利用具有承上啟下作用的先行組織者，可以給學(xué)生學(xué)習(xí)提供一種暗示，從已知中導(dǎo)引出未知。

總之，“先行組織者策略”對于鞏固學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中知識的穩(wěn)定性、可辨別性及培養(yǎng)學(xué)生縝密的思維方面具有促進作用，尤其對于成績中及下的學(xué)生效果顯著。 其策略不但有利于師生明確教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生維持穩(wěn)定的學(xué)習(xí)動機， 而且有利于學(xué)生在掌握知識的同時發(fā)展能力；更加有利于學(xué)生掌握認(rèn)識物質(zhì)的學(xué)習(xí)方法。

［1］ 王祖浩. 化學(xué)教育心理學(xué) ［M］. 南寧： 廣西教育出版社，2007.1：474～495

［2］ 楊劍春. 初中化學(xué)教學(xué)建議［M］.南京：南京師范大學(xué)出版社，2010.8：155～159