毛利中
“先行組織者”是由美國(guó)教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇貝爾(David Ausubel)于1960年首先提出的一個(gè)教育心理學(xué)的重要概念。奧蘇貝爾認(rèn)為促進(jìn)學(xué)習(xí)和防止干擾的最有效的策略,是利用適當(dāng)相關(guān)的和包容性較廣的、最清晰最穩(wěn)定的引導(dǎo)性材料,這種引導(dǎo)性材料就是所謂的“組織者”,由于這些組織者通常是在學(xué)習(xí)新內(nèi)容之前呈現(xiàn)的,因此,又被稱為“先行組織者”。由此可見(jiàn),“先行組織者”的作用主要是幫助學(xué)生建立正確的信息固著點(diǎn),使學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識(shí)之間建立起一座橋梁,增強(qiáng)新舊知識(shí)的聯(lián)系,順利完成新學(xué)習(xí)任務(wù)。
奧蘇貝爾根據(jù)將要學(xué)習(xí)的新內(nèi)容與學(xué)習(xí)者已經(jīng)知道的相關(guān)內(nèi)容之間的關(guān)系把學(xué)習(xí)分為并列學(xué)習(xí)、上位學(xué)習(xí)、下位學(xué)習(xí)三類。
在化學(xué)課堂教學(xué)中設(shè)計(jì)“先行組織者”時(shí),首先應(yīng)分析學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),并且深刻剖析新舊之間的聯(lián)系,然后對(duì)新舊知識(shí)進(jìn)行加工、提練、形成組織者。在教學(xué)中教師要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生具體情況靈活變換“先行組織者”的運(yùn)用策略。
一、并列學(xué)習(xí)
如果將要學(xué)習(xí)的新內(nèi)容僅僅與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的相關(guān)內(nèi)容的一般背景相聯(lián)系,而不能與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的某些特定內(nèi)容構(gòu)成上、下位關(guān)系,這時(shí)的學(xué)習(xí)就是并列學(xué)習(xí)?;瘜W(xué)平衡是高中化學(xué)中的重要的基礎(chǔ)理論知識(shí),也是高中學(xué)生學(xué)習(xí)中普遍感到較難學(xué)習(xí)的內(nèi)容。作為教師教學(xué)前應(yīng)先了解學(xué)生已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn),然后根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景。一般說(shuō)來(lái),學(xué)生能不能成功地建構(gòu)新知識(shí),不在于建構(gòu)知識(shí)的能力,而在于教師創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情景是否恰當(dāng)。如果教師能找準(zhǔn)切入點(diǎn),從如何引起學(xué)生的認(rèn)知需要,激活學(xué)生原有知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和問(wèn)題情景創(chuàng)設(shè)找原因,即想方設(shè)法尋找“先行組織者”來(lái)組織教學(xué),就會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)化難為易。在化學(xué)平衡教學(xué)時(shí)可組織下列材料。
(一)“先行組織者”材料
1.固體溶質(zhì)溶于水,同時(shí)存在可逆的兩個(gè)過(guò)程即溶解和結(jié)晶,兩者的關(guān)系如圖1。
2.在一定條件下的溶液中,當(dāng)溶質(zhì)的溶解速率等于結(jié)晶速率時(shí),稱為什么狀態(tài)?(溶解平衡)
3.溶解平衡有哪些特征?
(1)等:溶解速率=結(jié)晶速率。
(2)動(dòng):溶解平衡是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡,即達(dá)到平衡時(shí),溶解速率=結(jié)晶速率≠0。
(3)定:平衡時(shí)固體溶質(zhì)的質(zhì)量不再改變。
(4)變:當(dāng)溫度或溶劑改變時(shí),溶解平衡移動(dòng)。
(二)“并列學(xué)習(xí)”材料
1.什么叫化學(xué)平衡?
2.達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率有什么關(guān)系?(圖2)
3.化學(xué)平衡狀態(tài)有什么特征?
(1)等:正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率。
(2)動(dòng):正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率≠0。
(3)定:化學(xué)平衡時(shí),混合物中各組份含量不變。
(4)變:外界條件改變,化學(xué)平衡就分發(fā)生移動(dòng)。
由于學(xué)生在初中學(xué)習(xí)時(shí),對(duì)溶解和結(jié)晶這一平衡掌握得比較好,而溶解平衡、化學(xué)平衡恰好具有相似的特征和條件,即使化學(xué)平衡抽象難理解,學(xué)生還是能較快地掌握其概念和特征。
二、上位學(xué)習(xí)
如果將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容在包攝和概括水平上高于學(xué)習(xí)者原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的有關(guān)內(nèi)容,這種學(xué)習(xí)就是上位學(xué)習(xí)?!坝绊懟瘜W(xué)平衡的條件”是學(xué)生繼“化學(xué)平衡”學(xué)習(xí)后的又一個(gè)教學(xué)難點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好這部分知識(shí)有利于培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。奧蘇貝爾說(shuō)過(guò)“如果我們不得不把教育心理學(xué)的所有內(nèi)容簡(jiǎn)約成一條原理的話,我會(huì)說(shuō)影響學(xué)習(xí)的最重要的因素是學(xué)生已知的內(nèi)容”。因此,在學(xué)習(xí)“影響化學(xué)平衡的條件”之前,首先要分析清楚在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中存在哪些與“影響化學(xué)平衡的條件”有關(guān)的前知識(shí)。在學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已經(jīng)存在的相關(guān)知識(shí)有:化學(xué)反應(yīng)中的活化分子;有效碰撞理論;濃度、溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響。在平衡條件(即濃度、溫度、壓強(qiáng))改變時(shí),由于反應(yīng)物或生成物的活化分子和有效碰撞次數(shù)的改變,導(dǎo)致正逆反應(yīng)速率的不再相等,才引起化學(xué)平衡移動(dòng)。因此,在這里,活化分子、有效碰撞理論、濃度、溫度、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響等知識(shí),在概括程度上要低于新學(xué)習(xí)的內(nèi)容,即影響化學(xué)平衡條件相對(duì)于學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的相關(guān)內(nèi)容即為上位學(xué)習(xí)。所以,教師在組織課堂學(xué)習(xí)時(shí)出示下列內(nèi)容:
(一)“先行組織者”材料
1.影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些?
2.用活化分子、有效碰撞理論解釋為什么增加反應(yīng)物濃度、溫度升高、增加氣體反應(yīng)物的壓強(qiáng)能增加反應(yīng)速率?
(二)“上位學(xué)習(xí)”材料
用活化分子、有效碰撞理論解釋下列實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
1.為什么增加反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度,平衡朝正方向移動(dòng)?反之,朝逆方向移動(dòng)?
2.為什么增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng),平衡朝縮小體積方向移動(dòng)?反之,朝擴(kuò)大體積方向移動(dòng)?
3.為什么升高溫度,平衡朝吸熱方向移動(dòng)?反之,朝放熱方向移動(dòng)?
在課堂教學(xué)時(shí),由于首先出示了下位材料(即“先行組織者”),使學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率、碰撞理論、化學(xué)平衡進(jìn)行了有效及時(shí)地復(fù)習(xí)和鞏固,而對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的學(xué)習(xí),既通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得濃度、壓強(qiáng)、溫度對(duì)于化學(xué)平衡影響的感性認(rèn)識(shí),同時(shí)也從理論的高度完善學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解,提高學(xué)習(xí)的有效性、深刻性和完善性。
三、下位學(xué)習(xí)
如果將要學(xué)習(xí)的新內(nèi)容在包攝和概括水平上低于學(xué)習(xí)者原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的相關(guān)內(nèi)容,這時(shí)的學(xué)習(xí)就是下位學(xué)習(xí)。鹽類水解是鹽電離出來(lái)的離子與水電離出來(lái)的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng),多數(shù)屬于可逆反應(yīng)且溶液中存在水解平衡。因此,鹽類水解從反應(yīng)過(guò)程看,屬于化學(xué)平衡的一種,從反應(yīng)本質(zhì)來(lái)看,屬于離子反應(yīng)。從知識(shí)的包攝和概括水平上,舊知識(shí)“化學(xué)平衡”和“離子方程式書(shū)寫(xiě)”屬于上位材料,鹽類水解及其水解的離子方程式書(shū)寫(xiě),屬于下位學(xué)習(xí)。通過(guò)化學(xué)平衡的學(xué)習(xí),學(xué)生已初步建立了化學(xué)平衡觀點(diǎn),并已能初步應(yīng)用平衡移動(dòng)原理來(lái)說(shuō)明濃度、溫度等外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響,這無(wú)疑為鹽類水解平衡的學(xué)習(xí)打下了一個(gè)很好的基礎(chǔ),同時(shí),高一化學(xué)學(xué)過(guò)的離子方程式書(shū)寫(xiě)原則則能指導(dǎo)學(xué)生正確書(shū)寫(xiě)水解的離子方程式。所以,本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)可組織下列材料。
(一)“先行組織者”材料
1.如何正確書(shū)寫(xiě)離子方程式?(寫(xiě)、拆、刪、查)
2.什么叫化學(xué)平衡?它有什么特征?(等、動(dòng)、定、變)
3.溫度和濃度如何影響化學(xué)平衡移動(dòng)?
(二)“下位學(xué)習(xí)”材料
1.什么叫鹽類的水解?
2.寫(xiě)出NaAc、NH4Cl發(fā)生水解的離子方程式。
因?yàn)樵凇跋刃薪M織者”材料中已對(duì)離子方程式正確書(shū)寫(xiě)的四個(gè)步驟進(jìn)行了復(fù)習(xí),在師生進(jìn)行水解過(guò)程的探討后,學(xué)生基本上能按“寫(xiě)、拆、刪、查”步驟完成離子方程式的書(shū)寫(xiě):
3.什么叫鹽類的水解平衡?它有什么特征?(等、動(dòng)、定、變)
鹽類的水解平衡教材中沒(méi)有給出具體定義,教師在課堂上可根據(jù)化學(xué)平衡的含義作如下描述:當(dāng)水解反應(yīng)的速率與中和反應(yīng)速率相等時(shí),鹽類水解達(dá)到平衡。
4.根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的原理,說(shuō)明溫度和濃度如何影響鹽類水解平衡的移動(dòng)?
(1)溫度的影響:因?yàn)橹泻头磻?yīng)是放熱反應(yīng),作為中和反應(yīng)的逆反應(yīng)“鹽類的水解”則為吸熱反應(yīng),學(xué)生根據(jù)化學(xué)反應(yīng)平衡移動(dòng)原理很容易得出結(jié)論:當(dāng)溫度升高,鹽類水解平衡朝吸熱方向即水解方向移動(dòng)。
(2)濃度的影響
①鹽溶液濃度的影響;
②H+濃度的影響;
③OH-濃度的影響。
關(guān)于濃度的影響,教師不必作過(guò)多的講述,學(xué)生完全可以根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)的原理自行得出結(jié)論:增加鹽溶液的濃度,就是增加反應(yīng)物的濃度,平衡朝正方向即水解方向移動(dòng);增加H+濃度,則抑制陽(yáng)離子水解,促進(jìn)陰離子水解;同理增加OH-濃度,則則抑制陰離子水解,促進(jìn)陽(yáng)離子水解。
應(yīng)當(dāng)指出:“先行組織者”的設(shè)計(jì)和講授應(yīng)清晰、簡(jiǎn)要。教材本身有不少內(nèi)容適宜作“先行組織者”。因此,教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)經(jīng)常注意挖掘教材內(nèi)容,并靈活應(yīng)用,幫助學(xué)生建立起他們認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)中原有的概念和新知識(shí)之間實(shí)質(zhì)性聯(lián)系,在學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中和新知識(shí)之間架設(shè)認(rèn)知橋梁。通過(guò)“先行組織者”學(xué)習(xí),既是對(duì)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的充實(shí)與鞏固,同時(shí)更重要的是對(duì)新知識(shí)學(xué)習(xí)能起到很好的指導(dǎo)、促進(jìn)作用,從而提高課堂教學(xué)的針對(duì)性、方向性和有效性。
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