先行组织者策略在化学教学设计中的应用例析

“先行组织者策略”在化学教学设计中的应用例析

环顾我们家里的日常生活用品，如锅、壶、刀、水龙头等，它们都是由金属材料制成的。金属材料一直被广泛地应用着，学生已经积累了不少有关金属的感性知识，铝的利用要比铜和铁晚得多，但在短短的100多年里产量大幅度提高并被广泛地应用，这与金属化学性质有关。“研究物质的一般步骤和方法”是新课程标准中的主要内容，也是一种重要而有意义的学习方法。笔者针对课标要求和教材内容，采用“先行组织者策略”对其教学设计试作探析。一、教学设计的指导思想和理论依据通过探究金属的化学性质的方法和步骤，让学生有机会主动地体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在“做科学”的探究实践中形成学习的意识和能力。从学生的已有经验出发，让学生在熟悉的生活情景中感受到知识的重要性，认识到化学与日常生活的密切关系，学会分析和解决一些简单的实际问题。教师在教授新知识前设计恰当的“先行组织者”，能使学生清楚地认识新旧知识间的联系，关注知识的整体性、结构性，能促使学习者更关注激活已有的认知结构中的知识，从而进行有意义的学习。因此，本节课的设计思路为：1.整合教材文本，设计出链接学生的认知结构，使新知识同化到元认知中。这样才能真正产生有意义的学习，分析教学内容的知识结构，确定教学中的知识重点和难点。2.分析学生已有的知识，并探究其与所授知识之间联系，促使学生有意义的学习向更深处延伸。通过设计好“先行组织者”，有助于建立有意义学习的心向，来帮助学习者认识当前学习内容与自己头脑中原有认识结构中的那一部分的实质性联系，促进有意义学习的发生及习得意义的保持。3.根据知识的逻辑结构与学生的认知顺序，通过设计好“先行组织者”，缩短学习者已知与新知之间的差距，使学生在有意义地学习新内容之前，帮助他们“已经知道”与“需要知道的”知识之间架设起桥梁。二、教学背景分析本课题是以探究金属活动性顺序为核心，认识金属的化学性质（金属与氧气、酸溶液、盐溶液反应），并且能用金属活动性顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。教材编写中基于学生已有的知识基础，采用了对已知的实验事实归纳的方法，陈述了大多数金属都能与氧气反应，但反应的难易和剧烈程度不同；对置换反应的学习，教材采用了实验的讨论和探究的方法，通过对实验事实的分析，层层诱导，归纳得出置换反应的特点，并通过对某些金属的活动性的比较，引出金属的活动性顺序。三、教学对象分析在学习本课前，学生已经学习了非金属元素氧、碳及其化合物的知识，初步了解到认识物质性质的一般步骤和方法。学生已经学过了“镁带的燃烧”、“加热铜丝”、“铁丝在氧气中燃烧”、“酸雨对金属制品的腐蚀”、“实验室制取氢气”、质量守恒定律中的“铁与硫酸铜溶液的反应”等等。学生虽对金属的性质有了初步的认识，但由于这些知识分散在教材中，而且以零散知识点的形式平铺直叙，学生的认知中缺乏方法论上的组织结构。学生重感性的认知轻理性的归纳总结、重现象的感知轻原理的认识，因此，教师应通过联系生活、做实验、观察信息、思考过程让学生真正体验认识到金属的化学性质，并通过设计“先行组织者”来促使学生新知识的顺应和同化到学生的元认知的结构体系中。四、教学方法分析为了便于学生理解内容，增强教学内容的有序性，突出学生知识的自主构建，在教学策略上，可采用“先行组织者策略”。五、教学目标依据新课程标准、人教版教材的内容和学生的实际，制定如下教学目标：1.知识与技能通过探究金属与氧气，金属与稀盐酸、稀硫酸以及与盐溶液的置换反应，认识金属的化学性质和金属的活动性顺序，并且能用金属活动顺序解释一些与日常生活有关的化学问题。2.过程与方法教师组织、引导和点拨，学生通过实验探究和讨论交流，认识金属的化学性质及其活动性顺序，并初步学会运用观察、实验等方法获取信息，初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息加工，逐步形成良好学习习惯和方法。3.情感态度与价值观学生主动参与知识的获取过程：通过对金属活动性研究的过程，学习科学探究的方法，培养进行科学探究的能力；通过实验，培养团队合作精神。六、教学重点难点教学重点：金属活动性顺序的初步探究及方法。教学难点：用金属活动性顺序规律来判断置换反应的发生。七、教学过程设计与板书设计1.教学流程图2.“先行组织者”的呈现（1）以文字资料的形式呈现（探究某些金属与氧气反应），突出知识的概括性。给学习者一些信息，要求他们结合原有知识和新材料，来培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。每一门学科都有自己独特的知识体系和思维方式，化学是一门研究物质的组成、性质的学科，应注重学生科学思维和概括能力的培养。学生阅读：镁、铁、铜与氧气反应时，三位王子都追求漂亮的公主氧气，镁在公众面前就会大胆跳舞。铁是害羞的王子，他不敢在大庭广众邀请公主跳舞，只有独自一人，才敢请氧气跳舞。铜是深沉的王子，从来没有想过与氧气跳舞，他选择陪伴氧气身边慢慢地变老，一加热红色固体慢慢地变成黑色，金与氧气几乎不反应，总之，性格不同，金属活动性不同。阅读体会：初步感知到镁、铁、铜、金的化学活动性逐步减弱的事实。（2）依据已知并结合实验探究的形式呈现（探究金属与酸反应），突出知识的过程性。奥苏贝尔认为，新知识的学习必须以已有的认知结构为基础。认知结构就是一个人观念的全部内容和组织，或是一个人在某一知识领域的全部观念和组织。人类之所以能够进行有意义的学习，就是因为所学的新知识同原有认知结构中的某些相关概念发生了影响，进而形成新的认知结构。因此，当学生把教学内容与自己的认知结构相联系，有意义学习便发生了。活动与探究：首先，让学生回忆“酸雨对金属制品的腐蚀”、“实验室制取氢气的原理”。然后，在4个试管里分别放人两小块镁、锌、铁、铜，分别加入5mL稀盐酸，用燃着的小木条放在管口，观察现象，比较反应的剧烈程度。用稀硫酸代替稀盐酸实验。对于能发生的反应，从反应物和生成物的类别如单质、化合物的角度分析，这些反应有什么特点？将这一类反应与化合反应、分解反应进行比较。活动体悟：金属与稀酸反应的快慢及剧烈程度可判断金属的活动强弱及置换反应。（3）以创设问题情景的形式呈现（探究金属与盐溶液反应），突出知识的探究性。呈现“先行组织者”的基本目的是为新的学习任务提供观念上的固定点，增加新旧知识之间的可辨别性，以促进类属性学习，也就是说，通过呈现“组织者”，给学习者已知的东西与需要知道的东西之间架设一道知识之桥，使他们更有效地学习新材料。创设情景：在海南岛适宜种植芒果树，每年芒果树修枝后，都要喷洒浓度为15%的硫酸铜溶液杀虫。去年椰林村的小王用铁桶配好农药后，第二天才喷药，结果发现害虫没杀死，铁桶壁上有红色的东西粘在上面。为什么杀不死害虫？铁桶壁上的红色物质是什么？学生实验：铁与硫酸铜溶液、铝与硫酸铜溶液、铜丝与硝酸银溶液、铝与硫酸镁溶液。引导归纳：金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu3.板书设计（1）金属与氧气反应（Mg、Al、Fe、Cu）（2）金属与稀硫酸、稀盐酸反应及置换反应（3）金属与化合物溶液反应（4）金属活动性顺序KCaNaMgAlZnFeSnPb（H）CuHgAgPtAu（强到弱）八、教学反思1.紧紧围绕新课程理念，遵照知识结构的逻辑顺序及学生的认知顺序，设计了恰当的“先行组织者”，为学生学习新知识前提供了一个知识框架，有利于学生更好更快地接受新知识。教师有意地关注新旧知识的逻辑衔接，并将教学进程导向目标，有利于教师明确教学目标和逻辑思路，从而把握教学重点和难点，保持稳定的学习动机。2.教学中以实验探究作为突破口，引导学生分析总结实验现象，得出规律。一方面，通过让学生回忆“酸雨对金属制品的腐蚀”、“实验室制取氢气”中金属与酸反应的事实作为“先行组织者”，进而让学生动手动脑对比性实验探究。另一方面，通过创设问题情景，联系生活实际，激发学生学习兴趣，激活学生的已知，层层引导，让学生们归纳出金属活动性顺序，让学生们感受到金属活动性顺序在工农业生产中的重要应用。3.“先行组织者”应注意按知识间的内在逻辑顺序合理地组织起来，学生通过积极的思维过程，将逻辑上有意义的知识同化为认知结构中的知识，将知识进行认知结构重组，形成一个合理的网络化的知识结构。慎重选择具