李小飛

（江蘇省如皋市搬經(jīng)高級(jí)中學(xué)，江蘇如皋 226500）

引 言

“先行組織者”是美國(guó)心理學(xué)家?jiàn)W蘇泊爾基于心理學(xué)視角下所提出的一種有意義的學(xué)習(xí)理論，教師先給學(xué)生提供他們熟悉且具有高度概括性?xún)?nèi)容的引導(dǎo)性材料，然后給學(xué)生安排相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，目的是為了把舊知和新知有效地銜接起來(lái)。因此，高中化學(xué)中運(yùn)用“先行組織者”就是教師以學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)為基石，給學(xué)生提供含有高度歸納的公式、定理、形象模型等引導(dǎo)性材料，幫助學(xué)生在既有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中建構(gòu)新的知識(shí)框架，有效提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

一、呈現(xiàn)“先行組織者”，有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)

教師在高中化學(xué)課堂上首先要引導(dǎo)學(xué)生明確教學(xué)目標(biāo)，督促學(xué)生從辨析定義、舉例解釋、理清教學(xué)線(xiàn)索三個(gè)方面對(duì)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容形成一個(gè)籠統(tǒng)的認(rèn)知和把握。學(xué)生在“先行組織者”的帶領(lǐng)下，能夠發(fā)現(xiàn)且體會(huì)到原來(lái)認(rèn)知框架中的有關(guān)概念和形成經(jīng)驗(yàn)，有助于在學(xué)生舊知和新知之間搭建過(guò)渡臺(tái)階，降低學(xué)習(xí)化學(xué)的難度，減輕認(rèn)知的負(fù)擔(dān)，進(jìn)而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好化學(xué)的自信。

比如，教師在“金屬元素”教學(xué)中，以元素周期表的第二主族堿金屬元素為例，不僅要引導(dǎo)學(xué)生掌握它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，還要知道金屬元素的差異性和遞變性。因此，化學(xué)教師就可以針對(duì)每個(gè)班級(jí)的學(xué)情來(lái)呈現(xiàn)“先行組織者”：鎂和鈣的化合物是學(xué)生已有的認(rèn)知，屬于堿金屬元素，所以，由“鎂和鈣的化合物”到“堿金屬元素”的認(rèn)知過(guò)程可稱(chēng)為上位學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)第二主族中堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)時(shí)，用鈹設(shè)計(jì)“先行組織者”，從而可以使得學(xué)生對(duì)Be、Sr、Ba等元素的原子結(jié)構(gòu)獲得清楚的認(rèn)知，而且通過(guò)觀(guān)察和分析可以得出：第二主族中的元素隨著核電數(shù)的增多，電子層數(shù)也依次增加，原子核對(duì)核外電子層的束縛力隨著原子半徑的增大而減少，導(dǎo)致堿金屬元素愈來(lái)愈容易失去電子。在高中化學(xué)教學(xué)的課堂上，首先通過(guò)設(shè)計(jì)“先行組織者”導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)，其次利用引導(dǎo)性的材料完成從“舊知”到“新知”的過(guò)渡階段，進(jìn)而讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)方向，不斷取得進(jìn)步，增強(qiáng)自我效能感。

二、選擇“先行組織者”，優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的牢固程度取決于學(xué)生“已知”和“未知”之間的關(guān)系密切性。奧蘇泊爾一度認(rèn)為，學(xué)生對(duì)新知識(shí)的接受程度和理解層次，都是建立在每個(gè)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)和既有的認(rèn)知水平上的，有效提升化學(xué)課堂的教學(xué)質(zhì)量，需要教師給學(xué)生呈現(xiàn)恰當(dāng)、合適的學(xué)習(xí)材料，指導(dǎo)學(xué)生從宏觀(guān)的角度出發(fā)，對(duì)高中化學(xué)教材中的學(xué)習(xí)內(nèi)容及章節(jié)都能夠洞若觀(guān)火，從而和已知知識(shí)的學(xué)習(xí)接軌，且能夠更好地說(shuō)明、解釋和聯(lián)系新的學(xué)習(xí)任務(wù)[1]。然而，教師為了促進(jìn)學(xué)生在已知知識(shí)結(jié)構(gòu)和新學(xué)習(xí)任務(wù)之間，建立對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系，就必須懂得給學(xué)生提供有序、完整、有組織內(nèi)容的學(xué)習(xí)材料。

比如，在學(xué)習(xí)“鈣和鈣的化合物”時(shí)，我已經(jīng)指導(dǎo)學(xué)生明確且掌握了鈣的顏色為銀白色，沸點(diǎn)和熔點(diǎn)都較高，鈣的原子序數(shù)是20，有四個(gè)電子層，它比鎂元素的原子半徑大，更容易失去電子。常見(jiàn)的鈣的化合物有氧化鈣，俗稱(chēng)“生石灰”；氫氧化鈣，俗稱(chēng)“消石灰和熟石灰”；碳酸鈣，俗稱(chēng)“石灰石”。鈣的化學(xué)性質(zhì)活潑，常溫下與水、鹽酸、硫酸都能發(fā)生反應(yīng)，并且放出氫氣，而且還可以和第七主族的元素化合生成鹵化物。所以，我根據(jù)學(xué)生對(duì)“鈣和鈣的化合物”的掌握呈現(xiàn)學(xué)習(xí)材料，進(jìn)而可以去輕松認(rèn)知同一主族中鍶、鋇的原子結(jié)構(gòu)，原子的遞變性規(guī)律以及它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)也可以為學(xué)習(xí)其他主族的元素打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。教師課堂設(shè)計(jì)藝術(shù)的優(yōu)劣取決于學(xué)生既有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新的學(xué)習(xí)材料聯(lián)結(jié)的牢固程度，而選擇合理的“先行組織者”策略是優(yōu)化課堂設(shè)計(jì)藝術(shù)的首要工具，也是準(zhǔn)確把握學(xué)情和提高化學(xué)素養(yǎng)的重要法寶。

三、建構(gòu)“先行組織者”，不斷加強(qiáng)認(rèn)知水平

學(xué)生在學(xué)習(xí)高中化學(xué)時(shí)，每個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容是不相同的。實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的基礎(chǔ)，許多化學(xué)家都借助實(shí)驗(yàn)獲得重大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，所以，教師在高中化學(xué)教學(xué)中針對(duì)學(xué)生學(xué)情的不同而選擇不同的實(shí)驗(yàn)策略、模型和對(duì)比策略等先行者組織策略，幫助學(xué)生在化學(xué)核心內(nèi)容的學(xué)習(xí)中理解得更加直觀(guān)，更加全面，更加深入，使得學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷加強(qiáng)。

比如，在學(xué)習(xí)第二主族的元素時(shí)，我先組織學(xué)生畫(huà)出Be、Mg、Ga的電子結(jié)構(gòu)圖。在分析這些元素的電子層、核電荷數(shù)、原子半徑大小時(shí)，我采用了對(duì)比策略。在學(xué)習(xí)《堿金屬與水反應(yīng)》這節(jié)課時(shí)，我先讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)“鈣與氧氣”的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)，感受鈣的性質(zhì)：取一小塊鈣，用紙擦干凈表面的煤油，放在石棉網(wǎng)上用小火加熱，觀(guān)察發(fā)生的變化，并且和鈣在空氣中燃燒的現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比，分析在不同的實(shí)驗(yàn)條件下，二者實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的直接原因。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)預(yù)想、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)象有了一個(gè)初步的了解，進(jìn)而可以自然而然地過(guò)渡到“堿金屬與水的反應(yīng)”。同時(shí)我以“鎂與水”的反應(yīng)作為實(shí)驗(yàn)“先行組織者”，代表“堿金屬和水”這一類(lèi)反應(yīng)。這樣一來(lái)，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用實(shí)驗(yàn)策略來(lái)建構(gòu)“先行組織者”，對(duì)于第二主族元素性質(zhì)的差異性和遞變性理解得也更加透徹和明晰。

四、檢驗(yàn)“先行組織者”，靈活運(yùn)用化學(xué)知識(shí)

“先行組織者”策略之所以可以在高中化學(xué)教學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用，除了有助于學(xué)生解決當(dāng)前遇到的學(xué)習(xí)任務(wù)，而且還能使學(xué)生的遷移能力得到良好的發(fā)展。所以，教師在高中化學(xué)課堂上要重視學(xué)生遷移能力的培養(yǎng)，促進(jìn)他們清晰把握認(rèn)知結(jié)構(gòu)，形成有效的認(rèn)知遷移，內(nèi)化學(xué)習(xí)方法，提高化學(xué)核心素養(yǎng)。為了能夠全面而深入地認(rèn)知與理解“堿金屬”元素的特性，教師還需設(shè)計(jì)一系列的課前練習(xí)和課后作業(yè)來(lái)檢驗(yàn)先行組織的成效，以此來(lái)達(dá)到預(yù)期的學(xué)習(xí)遷移的教學(xué)目標(biāo)[2]。

比如，學(xué)生在學(xué)習(xí)“鈣和鍶”的焰色反應(yīng)時(shí)，對(duì)它們之間的辨析往往是一個(gè)難點(diǎn)，可以設(shè)計(jì)如下的練習(xí)：拿一根干凈的鉑絲浸在無(wú)色的溶液中，幾十秒后拿出并且放在無(wú)色火焰上燃燒，發(fā)現(xiàn)火焰呈磚紅色，提問(wèn)學(xué)生在這個(gè)溶液中存在哪些金屬離子？（1）溶液中只有鈣離子；（2）可能鈣離子和鍶離子都存在；（3）確定鈣離子存在，可能也有鍶離子；（4）鈣離子一定存在，但可能存在大量鉀離子。學(xué)生在完成這個(gè)練習(xí)之后，不僅對(duì)于“鈣和鍶”的焰色反應(yīng)現(xiàn)象和原理掌握得更加深入，而且還能實(shí)現(xiàn)對(duì)“先行組織者”高效遷移的目標(biāo)，進(jìn)而幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)高中化學(xué)時(shí)形成舉一反三的思維，靈活運(yùn)用化學(xué)知識(shí)，解釋生活中的一些化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)反應(yīng)。

結(jié) 語(yǔ)

總之，高中化學(xué)教師運(yùn)用“先行組織者”策略來(lái)教學(xué)是一個(gè)明智的舉動(dòng)，既能讓自己挖掘出多種教學(xué)方法，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，同時(shí)還能發(fā)展和強(qiáng)化學(xué)生的類(lèi)比、分析、遷移、內(nèi)化的邏輯思維，推動(dòng)學(xué)生借助實(shí)驗(yàn)提升他們的探究能力和動(dòng)手能力，進(jìn)而讓他們體驗(yàn)到學(xué)習(xí)化學(xué)是一種有意義、有魅力的科學(xué)探究，為以后我國(guó)的科學(xué)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)塑造一大批理論和實(shí)踐都很強(qiáng)的化學(xué)人才，為我國(guó)工業(yè)作出巨大的貢獻(xiàn)。