馬娟娟

（1.蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部 江蘇 蘇州 215123；2.江蘇省宜興市第一中學(xué) 江蘇 宜興 214206）

“先行組織者”，已經(jīng)不是一個(gè)新的名詞，最初由美國(guó)認(rèn)知派心理學(xué)家?jiàn)W蘇貝爾提出，強(qiáng)調(diào)新的學(xué)習(xí)材料應(yīng)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的觀念建立合理的聯(lián)系，才能產(chǎn)生有意義的學(xué)習(xí)。這一觀點(diǎn)不僅是教師有效教學(xué)的重要基礎(chǔ)，同時(shí)也為化學(xué)教材中單元內(nèi)容的設(shè)計(jì)、教材內(nèi)容的編寫(xiě)提供了一種重要的方法論。

翻開(kāi)目前新課改使用的蘇教版的教材，讓人耳目一新，教材非常注重“先行組織者”的設(shè)置，它的形式多種多樣，如學(xué)習(xí)前的引導(dǎo)性材料，學(xué)習(xí)過(guò)程中的信息提示，還通過(guò)設(shè)置一段有關(guān)生活的背景材料、一幅反映化學(xué)現(xiàn)象的插圖、一個(gè)具有啟發(fā)意義的化學(xué)問(wèn)題或一則生動(dòng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，在后繼學(xué)習(xí)內(nèi)容之間建立“橋梁”，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程“平易化”。

本文結(jié)合蘇教版新教材必修和選修中的若干內(nèi)容片斷來(lái)分析“先行組織者”的運(yùn)用策略。

一、多種學(xué)習(xí)欄目的設(shè)置

案例1電負(fù)性

【你知道嗎？】鈉原子與氯原子結(jié)合生成的氯化鈉是離子化合物，而氫原子與氯原子結(jié)合生成的氯化氫是共價(jià)化合物，這是為什么？

（普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》選修 江蘇教育出版社）

分析：這是一段學(xué)習(xí)前的引導(dǎo)性材料，在教材中以學(xué)習(xí)欄目【你知道嗎？】呈現(xiàn)，是為了引出電負(fù)性這樣一個(gè)概念，通過(guò)對(duì)熟悉的離子化合物和共價(jià)化合物的分析，讓學(xué)習(xí)自行比較它們的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)兩種化合物中的化學(xué)鍵類型不同，從而得出，成鍵原子之間是形成共價(jià)鍵還是形成離子鍵，主要取決于成鍵原子吸引電子能力的差異，進(jìn)而引出電負(fù)性。

新課標(biāo)蘇教版必修和選修教材中多處設(shè)置了學(xué)習(xí)欄目【你知道嗎？】，一般出現(xiàn)在新內(nèi)容學(xué)習(xí)的開(kāi)始，它在學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)或者熟悉的事實(shí)和現(xiàn)象基礎(chǔ)上，在新舊知識(shí)之間架起“橋梁”，設(shè)置有關(guān)的學(xué)習(xí)情景并提出問(wèn)題，引發(fā)思考，使學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的問(wèn)題充滿興趣，激發(fā)探究的欲望。

案例2第一電離能

【信息提示】第一電離能的變化與元素原子的核外電子排布有關(guān)。通常情況下，當(dāng)原子核外電子排布在能量相等的軌道上形成全空 （p0、d0、f0）、半滿（p3、d5、f7）和全滿（p6、d10、f14）結(jié)構(gòu)時(shí)，原子的能量較低，該元素具有較大的第一電離能。

（普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》選修 江蘇教育出版社）

分析：原子核外電子排布給出了重要的信息：從原子的結(jié)構(gòu)來(lái)分析元素第一電離能這一性質(zhì)，為學(xué)生進(jìn)行后續(xù)的交流討論 “為什么鎂的第一電離能比鋁大，磷的第一電離能比硫大？”作了鋪墊，也為同一周期中，元素第一電離能為什么出現(xiàn)反?，F(xiàn)象提供了理論解釋。

這是學(xué)習(xí)過(guò)程中的【信息提示】，以簡(jiǎn)捷的語(yǔ)言介紹了化學(xué)的核心概念、基本原理、物質(zhì)性質(zhì)和技能方法等，欄目設(shè)置目的是為學(xué)生解決問(wèn)題提供相關(guān)資料、數(shù)據(jù)和方法思路。

新教材設(shè)置了多種學(xué)習(xí)欄目，重視引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)不同知識(shí)之間、理論與事實(shí)之間、新舊經(jīng)驗(yàn)之間的有意義聯(lián)系。例如，在新知識(shí)的學(xué)習(xí)階段，除了進(jìn)行【觀察與思考】【活動(dòng)與探究】之外，特別運(yùn)用【交流與討論】欄目引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起各種知識(shí)之間的關(guān)系，可以說(shuō)這是學(xué)生進(jìn)行理性思考的重要環(huán)節(jié)。例如，通過(guò)【問(wèn)題與解決】等欄目幫助學(xué)生思考理論與實(shí)際、現(xiàn)象與本質(zhì)之間的關(guān)系。欄目的設(shè)置，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)方法和科學(xué)探究。使學(xué)生經(jīng)歷化學(xué)物質(zhì)及其變化探究的過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力；具有較強(qiáng)的問(wèn)題意識(shí)，能夠發(fā)現(xiàn)和提出探究有價(jià)值的化學(xué)問(wèn)題，敢于質(zhì)疑、勤于思索，逐步形成獨(dú)立思考的能力，善于與人合作，具有團(tuán)隊(duì)精神；在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)會(huì)運(yùn)用比較、分類、歸納、概括等方法對(duì)信息進(jìn)行加工。

二、豐富多彩插圖的運(yùn)用

案例3氣體摩爾體積

圖1-6 在 273K、101kPa時(shí)，物質(zhì)的量均為1mol的水、氯化鈉和氧氣的體積的比較

圖1-7 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積與1只籃球的體積的比較

（普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū) 《化學(xué)1》必修江蘇教育出版社）

分析：對(duì)于高中生剛涉及氣體摩爾體積的概念、計(jì)算，僅用文字說(shuō)明有一部分學(xué)生難以理解，通過(guò)以上圖示能使抽象概念具體化，降低了知識(shí)學(xué)習(xí)的難度。

在教材中，理論、模型、分類、歸納方面的插圖，為學(xué)生“認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)、假說(shuō)、模型、比較、分類、歸納等科學(xué)方法對(duì)化學(xué)研究的作用”提供了較好的學(xué)習(xí)平臺(tái)，從而降低了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)理論知識(shí)的難度。

案例4膠體

圖1-9 溶液、膠體在光照下的想象

（普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《化學(xué)1》必修江蘇教育出版社）

分析：膠體是學(xué)生剛接觸的一種分散系，僅通過(guò)語(yǔ)言描述膠體的丁達(dá)爾現(xiàn)象效果不是很好，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的圖片展示，學(xué)生能很清楚地看到膠體中呈現(xiàn)的一條光亮的通路。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)儀器等圖片對(duì)學(xué)生正確進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)及操作，分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，事后回憶有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及問(wèn)題有很好的提示作用，有利于提高學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)知識(shí)綜合應(yīng)用能力，同時(shí)能大大減輕學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象記憶的信息量。

另外，教材中還大量使用了化學(xué)發(fā)展史實(shí)、化學(xué)在生產(chǎn)生活、科技方面的成果和應(yīng)用的插圖，可以幫助學(xué)生 “了解20世紀(jì)化學(xué)發(fā)展的基本特征和21世紀(jì)化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)”，“認(rèn)識(shí)和欣賞化學(xué)科學(xué)對(duì)提高人類生活質(zhì)量和促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的重要作用”。

三、自主探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

案例5配合物

向試管中加入2mL5%的硫酸銅溶液，再逐滴加入濃氨水，振蕩，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》選修 江蘇教育出版社）

分析：不同的學(xué)生在操作這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀察到的現(xiàn)象可能不一樣，關(guān)鍵在于濃氨水要逐滴加入，會(huì)發(fā)現(xiàn)，先出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，后沉淀消失生成深藍(lán)色溶液，與原有的“經(jīng)驗(yàn)”相沖突，實(shí)驗(yàn)事實(shí)可能隱含著一種學(xué)生未知的新現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)學(xué)生進(jìn)一步探究的動(dòng)機(jī)。

化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)。高中化學(xué)課程中，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是十分重要的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)它又是新課程倡導(dǎo)的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式的載體?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生形成化學(xué)概念、理解化學(xué)基礎(chǔ)理論、掌握化學(xué)知識(shí)和技能、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀，幫助學(xué)生發(fā)展思維能力訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能，從而達(dá)到全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的目的。

新教材增加了大量的學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生積極投身實(shí)踐活動(dòng)，在“做中學(xué)”的自主探究中享受發(fā)現(xiàn)的快樂(lè)。

案例6分子的極性

ddPCR反應(yīng)體系總體積為20 μL：ddPCR supermix（2×）10 μL，正反向引物（10 mM）各1 μL，探針（10 mM）0.5 μL，DNA 模板 2.5 μL，補(bǔ)水至 20 μL。將配置好的反應(yīng)體系轉(zhuǎn)移至微滴發(fā)生卡中，利用微滴發(fā)生器進(jìn)行微滴生成。轉(zhuǎn)移生成的微滴（約40 μL）至96孔PCR反應(yīng)板，封膜，進(jìn)行PCR反應(yīng)。反應(yīng)條件為：95 ℃ 5 min；94 ℃ 30 s，60 ℃ 1 min，40 個(gè)循環(huán)；98 ℃ 10 min；4 ℃保存反應(yīng)產(chǎn)物。擴(kuò)增結(jié)束后將96孔板置于微滴分析儀進(jìn)行熒光測(cè)定和數(shù)據(jù)讀取，采用Quanta Soft V軟件分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

［實(shí)驗(yàn)1］在培養(yǎng)皿中加入少量四氯化碳，用滴管滴一滴水于培養(yǎng)皿中，將摩擦帶電的玻璃棒或塑料棒接近水滴，觀察水滴的運(yùn)動(dòng)。

［實(shí)驗(yàn)2］在盛有2mL水的試管中加入一小粒固體碘，振蕩，觀察其溶解情況。再向上述試管中加入1mL四氯化碳，振蕩。比較碘在水中和在四氯化碳中的溶解情況。

從上述實(shí)驗(yàn)中，你能得到哪些信息？你能試著解釋產(chǎn)生不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因嗎？

（普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》選修 江蘇教育出版社）

分析：［實(shí)驗(yàn)1］中，水滴會(huì)隨著玻璃棒或塑料棒運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白水分子是受外電場(chǎng)的作用而運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明水分子的一端略顯電性，學(xué)生會(huì)想，為什么呢？從而得出水分子的正負(fù)電荷重心不重合。此實(shí)驗(yàn)是入門的向?qū)?，在?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行理論分析。

［實(shí)驗(yàn)2］通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，能夠很明了的理解“相似相溶原理”的內(nèi)涵。

探究性學(xué)習(xí)是學(xué)生自主獲取知識(shí)和技能、體驗(yàn)和了解科學(xué)探究過(guò)程和方法、形成和提高創(chuàng)新意識(shí)、樹(shù)立科學(xué)價(jià)值觀的學(xué)習(xí)活動(dòng)過(guò)程?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的能動(dòng)的實(shí)踐活動(dòng)形式，化學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了親身參與實(shí)踐的情境，具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化學(xué)實(shí)驗(yàn)的功能和探究學(xué)習(xí)的特征決定了化學(xué)實(shí)驗(yàn)必然是探究性學(xué)習(xí)的重要途徑。

由以上分析可知，化學(xué)教材中的 “先行組織者”呈現(xiàn)的形式可以多樣化，但應(yīng)具有一些基本特點(diǎn)，如具體生動(dòng)，引人入勝，富有召喚力；展示將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容和意義；能將有關(guān)的方法或思路遷移到新的情景中，降低新學(xué)內(nèi)容的難度。

［1］孫夕禮，馬春生.新課標(biāo)三種高中化學(xué)必修教材的編寫(xiě)特點(diǎn)分析［J］.化學(xué)教育，2005，（7）

［2］劉知新.化學(xué)教學(xué)論 ［M］.北京：高等教育出版社，2004.6