先行组织者策略在中学化学概念教学中的应用:提出先行组织者策略的是

时间：2019-05-13 03:32:52　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：化学概念教学是中学化学教学的重要组成部分。先行组织者策略可以在学习者已有知识与新知识之间架设一道桥梁，有效地促进新材料的学习。结合相应的案例，探讨了在化学概念教学中如何运用实验式组织者、比较式组织者等不同类型的先行组织者，促进学生对概念的理解和提高解决问题的能力，培养和提高学生的科学素养。
　　关键词：先行组织者；化学概念；实验式组织者
　　我国新一轮课改的核心理念强调“重视科学教育，全面提高学生的科学素养”，而对化学核心概念的正确表征是衡量科学素养的一个重要维度。化学概念是整个中学化学知识的基础，是化学课程内容的重要组成部分，是化学知识的“骨架”，是高中化学教学中的重点和难点。因此，化学概念教学，是化学教学成功与否的一个重要标志。笔者在近年的教学实践中，尝试用先行组织者策略进行概念教学，发现此策略有助于促进学生概念学习的记忆和理解。
　　先行组织者是美国教育心理学家奥苏贝尔于1960年首次提出的概念，主要指在认知结构中已有的，具有普遍意义的背景观念材料。在教学中教师在讲授新知识之前，先给学生提供一些包涉性较广的、概括水平较高的学习材料，用学习者能理解的语言和方式来表述，以便给学习者在学习新知识时提供一个较好的固定点或抓手，将它与原有知识结构联系起来，这种预先提供的起组织作用的学习材料就叫做先行组织者。化学中的先行组织者呈现的形式是多种多样的，它们具体生动、引人入胜，能帮助学习者将有关的方法或思路迁移到新的情景中，降低教学内容的难度。本文结合相应的教学实例，对在化学概念中经常用到的实验式先行组织者和比较式先行组织者进行探讨。
　　一、利用实验式先行组织者进行概念教学
　　化学学科的特点是以实验为基础，化学实验有较强的直观性和感知性。实验式先行组织者，是指精选与某一化学概念密切相关的一个或一系列化学实验，按照由浅到深、螺旋上升的方式，合理安排，通过形象具体的材料或导向性的问题激发学生的学习兴趣，并为学生学习概念提供思考的着力点。如“盐类的水解”属于物质变化的概念，是中学化学概念教学的难点。在学生原有的概念里，盐的水溶液是中性的。根据实验式先行组织者策略，首先让学生用实验测定三组盐溶液的酸碱性：①NaCl，Na2SO4②Na2CO3，NaHCO3，CH3COONa③NH4Cl，（NH4）2SO4。学生通过亲身实验发现，实验结果与学生的原有概念发生了矛盾，学生感到疑惑，他们迫切地希望找到问题的答案，思维处于高度活跃状态。为让学生掌握盐类水解的本质，教师可依次设计一系列的阶梯性问题：①在CH3COONa溶液中存在哪些粒子？有没有电离平衡？②结合水的电离平衡，分析CH3COONa溶液中c（OH-）>c（H+）的原因？③Na+会不会破坏水的电离平衡？④盐类水解的本质是什么？学生通过对一系列问题的讨论，不但融会贯通地理解了盐类水解的本质，还学会了探究问题的方法，提高了问题探索的能力。
　　实验式先行组织者，并不仅是指单独一个实验，有时当某一概念或理论比较复杂或困难时，需要设计一系列的实验。如学生理解“弱电解质存在电离平衡，电离程度一般较小”一般存在比较大的困难，可以按照由易到难、层层深入设计实验式组织者。教学中笔者设计了如下一系列实验。
　　实验一：先测定1 mol/ LHCl溶液和1 mol/ LHAc溶液的pH，记录在下表
　　实验数据、现象记录
　　使用说明：用pH探头测得常温下1 mol/L HCl pH＝0.08，1 mol/L HAc pH＝2.51，此现象可说明盐酸与醋酸的电离程度不同，进而讲解HCl百分之百电离，是强电解质，HAc部分电离，是弱电解质，从而建立强弱电解质的概念。
　　实验二：分别往等体积等浓度的HCl溶液和HAc溶液中，同时投放等量且过量镁片，观察现象，用排水集气法收集产生的气体，记录在上表中。
　　使用说明：镁条产生气泡的剧烈程度不同，说明反应开始时，盐酸中H+浓度大，再次证明电离程度不同。而最后收集的H2体积相同，教师可根据此现象设疑：为什么醋酸溶液中不断有氢离子产生，从哪里来？最后收集的H2体积相同说明什么问题？师生共同讨论得出：常温下水不能与镁反应，只能由HAc电离而来，由此说明反应中随着H＋的消耗，HAc继续电离，证明醋酸中有平衡移动的存在；由于盐酸与醋酸的浓度、体积相同，即它们的物质的量相同，最后收集的H2体积相同说明醋酸消耗完，是平衡不断正向移动的结果。
　　为了进一步说明醋酸存在电离平衡，可设计实验三。
　　实验三：先测定1 mol/L HCl和1 mol/L HAc溶液的pH（可用实验一的数据），然后在酸液中加入对应的盐，测定pH的变化。利用手持技术pH探头进行实验三的演示实验。（结果如图1所示）
　　使用说明：HCl中加入NaCl前后pH不变，说明HCl这一强电解质在水中不存在电离平衡。HAc中加入少量的NH4Ac后pH增大（pH由2.51升至3.89，与实际加的NH4Ac的量有关），说明增加了Ac－后醋酸的电离平衡向左移动，即可再次证明醋酸溶液中存在电离平衡，并且是可逆动态平衡。
　　实验式先行组织者直观、真切的特点能激发学生的学习兴趣，使学生感到新奇、疑惑，产生学习的欲望，令学生印象深刻，顺利解决抽象的化学概念的教学。
　　二、利用比较式先行组织者进行概念教学
　　比较式先行组织者用于比较熟悉的学习材料中，对学习不仅起到“支架”“桥梁”的作用，同时又可促使学生对学习内容与已有知识结构中的相关内容的异同进行思考、辨别、比较，从而进一步明确认识，既有利于新内容的学习，又能促进已有知识的理解深化。化学概念教学中可挖掘出较多的比较式先行组织者。如用前文的实验式先行组织者学习完弱电解质后，可提供强弱电解质的性质对比的比较式先行组织者，这样学生对弱电解质的理解会更加透彻。又如关于同分异构体概念的教学，由于学生头脑中已有同位素、同素异形体、同系物的概念，学生对新学概念感到既熟悉又陌生，很容易引起新旧概念的混淆，因此可提供有关四个概念的比较式先行组织者，以提高新旧概念间的可辨别性，从而保证学生获得精确的概念。
　　与实验式先行组织者策略类似的是，针对某一复杂的化学概念，有时需要提供若干个比较式先行组织者。如学生在学完原电池和电解池以后，对这两种池的工作原理、电极判断、电极反应式的书写以及粒子的移动方向经常张冠李戴，为了梳理辨别两者，在复习课中笔者采取两种比较式先行组织者进行教学，取得良好效果。
　　先提供两种池的原理示意图比较式组织者，利用这两个模型分析相关的电化学应用实例，如铜锌原电池、铅蓄电池、氢氧燃料电池、电解饱和食盐水、精炼铜、钢铁的析氢腐蚀、吸氧腐蚀等，让学生标出电极物质、外电路电子移动方向、电解液中阴阳离子移动方向、书写电极反应式等。在此基础上，提供原电池与电解池的性质对比先行组织者，可以考虑从以下角度设计：形成条件、
　　反应类型、电极名称、电极反应、电子流向、能量转化形式与实际应用。实践证明，通过比较式先行组织者的学习，能促进已有知识的理解深化。
　　上述案例说明先行组织者在化学概念教学中使用的普遍性，先行组织者的使用可以使学生的学习从机械记忆变为有意义学习，先行组织者对学生的思维起着导向作用，可激发学生有意义学习的心向，帮助学生认知结构的有效建构，是实施概念教学的“绿色通道”。
　　基金项目：
　　项目名称：高中化学教学中培养学生科学素养的研究
　　广州市教育科学规划课题课题批准号：10C004
　　资金来源：广州市教育局
　　参考文献：
　　［1］刘艳玲.基于新课程改革的高中化学概念教学策略研究.硕士学位论文.长春：东北师范大学，2010.
　　［2］黎虹.“先行组织者”教学策略在高中化学概念教学中的应用研究.硕士学位论文.武汉：华中师范大学，2006.
　　（作者单位广东省广州市执信中学）

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