奥苏贝尔认知同化学习理论在化学教学导入课中的运用

于江雁 熊士荣

（湖南师范大学化学化工学院 湖南 长沙 410081）

1 问题的提出

教学是一门科学，也是一门艺术。课的导入是化学教学的重要和必要环节，是衡量教师教学艺术水平高低的标志之一。合适地导入新课，能给听课者以耳目一新的美感和艺术上的享受。可以激发学生的求知欲，把学生带到教师的思路上来，而且可以使学生明确要求,集中精力，引发思维，以积极的心理状态投入到课堂学习中去，从而达到渲染良好的课堂气氛、提高课堂教学效果的目的。这些都与奥苏贝尔所倡导的意义学习是一脉相承的，意义学习有两个条件：（1）学生表现出一种意义学习的心向，即表现出一种在新学的内容与自己已有的知识之间建立联系的倾向；（2）学习内容对学生具有潜在意义，即能够与学生已有的知识结构联系起来[1]。本文主要以意义学习为核心，将先行组织者策略、学习中的动机因素、发现学习三个方面运用于化学教学的新课导入当中，以期取得良好的教学效果。

2 奥苏贝尔认知同化学习理论在化学教学导入课中的运用

2.1 先行组织者策略在导课中的运用[2]

奥苏贝尔就如何贯彻“逐渐分化”和“整合协调”的原则，提出了具体应用的策略即先行组织者策略。奥苏贝尔认为，促进学习和防止干扰最有效的策略，是利用适当相关的和包摄性较广的、较清晰和最稳定的引导性材料，在呈现新的教学内容本身之前先作介绍。先行组织者策略有助于学生认识到：只有把新的学习内容的要素与原有认知结构中特别相关的部分联系起来，才能有意义的习得新的内容。

案例：《空气》[3]导入课为例

空气是学生非常熟悉的物质，通过对自然的观察和生活的体验，学生已知道空气（氧气）可支持呼吸和燃烧；空气中的二氧化碳能灭火等。但这仅仅是一些零散的、感性的、不完整的知识系统。那么怎样从学生原有知识结构的基础上，运用先行组织者策略来开展新课的教学呢？笔者设计了以下导课内容：

请同学们闭上眼睛认真感受一下周围的空气，并且思考，你认为空气是一种单一的气体还是由多种气体混合而成的（同学讨论，说出见解）？千百年来人们一直把空气当做一种元素，这种观点非常古老，而且从未有过怀疑。与空气密切相关的现象莫过于呼吸现象和燃烧现象了，科学家也正是通过对这两种现象做了细致广泛的观察研究，对空气性质和组成才有了深入地认识。化学家确定物质的组成一般有两种方法，分析方法和合成方法。比如，当我们用水和醇（一种化学物质）做成了酒精时，我们就说酒精是由水和醇所组成的，同样我们可用分析法得到这个的结果。所以我们运用分析方法把空气分解，从而得到它的组成。伟大的化学家拉瓦锡为了确定空气的组成，在重复他人实验的基础上，提出了像许多新的观点，新发明了许多实验，或者重复了他人的实验，研究了空气的成分。接下来，我们就一起来了解拉瓦锡的实验。

这样的导课有助于学生学生注意到自己认知结构中已有的的那些可起固定作用的概念(空气是否是单一的、与空气相关的现象等)，并把新知识建立在其之上；其次，通过把有关方面的知识包括进来（基本化学研究方法的介绍），从而为新的知识提供一种脚手架，学生会在接下来的拉瓦锡实验的学习中体会什么是化学研究的合成方法和分析方法，从而在以后的实验中具体应用。

2.2 学习中的动机因素在导课中的运用

奥苏贝尔认为，许多情感因素和社会因素都对课堂学习有影响，如动机、个体、群体、社会和教师的特征等，都会影响学生的学习。在奥苏贝尔看来，成就动机主要由三方面的驱力所组成：（1）认知驱力；（2）自我—增强驱力；（3）附属驱力。其中，认知驱力是成就三个动机三个组成部分中最重要、最稳定的部分，是指学生渴望认知、理解和掌握知识的倾向，一种求知的需要。这是意义学习中最重要的一种动机。它发端于学生好奇的倾向，以及研究、操作、理解和应付环境的心理倾向。教师的职责是使学生对认知本身感兴趣，产生求知欲望。

案例：《原子的构成》[3]导入课为例

“原子的构成”是物质科学领域中的一个重要主题，由于研究的对象是物质的微观层次的结构，很难让学生通过直接探究来建构知识，通常多采用教师讲授的形式，讲授要达到的知识目标是让学生知道：物质由分子组成；分子由原子组成；原子由核外电子和原子核组成；原子核由质子和中子组成；质子和中子由夸克组成。对学生而言，物质微粒结构教学的目标是哪些，怎样更好地激发学生学习的积极性和全面实现教学的目标，这些都是教师在设计教学时需要认真思考的问题。所以在这部分内容的导课中，需要教师创设教学情境，激发学生的学习兴趣，使学生对学习内容产生好奇，激发其强烈的求知欲，并带着强烈的学习动机完成学习。根据这一原则，笔者设计了以下导课内容：

我们生存的世界到处充满着物质，那么我们就会思考这样一个问题—这些不同的物质是由什么构成的呢？（请同学发表关于物质组成的观点）这个问题可不简单，经过了几千年才弄清楚。早在我国的西周初期就盛行过“五行”说，认为人间万物皆由金、木、水、火、土这五种元素组成。古希腊哲学家提出世界万物都是由看不见且不可分割的最小微粒所组成，这种最小微粒就是原子。“原子”一词在希腊语里是Aotoms，即不可分割的意思。古希腊的亚里斯多德又提出四元素说，认为一切物质都是由土、水、气、火四种元素组成。早期对原子存在的一系列猜测都只是作为哲学家的一种思想方法，是在当时缺乏科学实验的情况下为了解释自然现象而提出来的。真正有价值的原子概念是在19世纪由伟大的化学家道尔顿在实验事实的基础上提出来的。他指出：化学元素都是由非常微小的，不可再分的物质粒子—原子组成，原子在化学变化中保持自己独特的性质。他在著作《化学哲学新体系》中详尽的阐述了原子的由来和发展，开辟了化学科学全面、系统发展的新时期。接下来在19世纪末期，物理学界连续取得了三项伟大的发现，伦琴发现了X射线；贝克勒尔发现了放射线；汤姆生发现了电子，发现了原子还可以再分，从此打开了认识原子的大门。原子到底有着怎样的结构？我们接下来进行进一步学习，弄清这个世纪之谜。

这些基本的原理和概念，教师往往是将书本的内容告知学生，并通过反复强调和训练，以使学生掌握。对注意的研究表明，仅仅指导学生注意教学的某些方面，不论学生是怎样注意的也提不高学习成绩。因而，若要提高学生的认知驱力，最好的办法之一，是使学习情境具有吸引力。在上面的导课中，将学科的发展逐步呈现给学生，这样他们就由浅入深的了解知识，而不是一下子接受与自己认知结构差距很大的新知识。同时这也符合学生认知结构的发展，因为学生在认识化学知识的过程中，同人类对事物的认识活动基本上是一致的。这样容易引起学生对知识的共鸣，产生学习的欲望。

2.3 发现学习在导课中的运用

奥苏贝尔对发现学习的解释有些与众不同。他认为，发现学习是指学习内容不是以定论的方式呈现给学生的，而是在学生把最终结果并入认知结构之前，先要从事某些心理活动，如对学习内容进行重新排列、重新组织或转换。发现学习涉及三种学习类型：运用、解决、创造。奥苏贝尔认为，运用是把已知命题直接转换到类似的情景中去。问题解决是指学生无法把已知命题直接转换到新情景中去，学生必须通过一些策略，使一系列转换前后有序。学生已有的知识可能是与问题解决办法有关的，但需要经过多次转换，而非直接运用或练习所能解决的。创造则是指，能把认知结构中各种彼此关系很遥远的观念用来解决新问题。

案例：《元素周期表》[4]导入课为例

在传统的教学中，教师往往直接将元素周期表直接呈现给学生，然后在完整而详细的介绍元素周期表，使学生掌握其中的规律。对于化学史上这一伟大的成就，学生往往感觉不到它的重要意义，而是关注如何记忆和使用它，从而使学生失去了发现学习的好机会。本课题的导课可以根据学生积累了较多的化学知识，且掌握了一定的化学思维和化学方法，在此基础上，通过一定的引导，使学生将知识、思维和方法运用到将要学习的内容当中，根据这一原则，笔者设计了以下导课内容：

请同学们列举出你所知道的化学元素（同学列举，教师板书），然后学生分组讨论并将这些元素进行分类、总结和阐述，这样很自然的导入了学习内容。教师紧接着做相关讲解：在自然科学的许多领域中，对研究对象的分类工作往往是早期研究内容。对于化学元素的研究也是这样。同学们制作出的这些分类表在化学研究历史上也是有人提出过的。一开始是凭借元素的个别非本质属性来分，在道尔顿提出原子论以后，人们就注意到原子量和元素性质之间的关系，并试图找出其规律。第一个将元素按原子量大小进行比较排列而取得成绩的是德国化学家贝莱特，但这种分类比较局限，不能把元素作为一个整体来考察。还有一些化学家企图寻求元素之间的数学关系，认为元素性质和它们的原子量之间有某种函数关系。随后又有化学家按照原子序数来排列，但很难将事物的内在规律清楚的揭示出来。最终俄国化学家门捷列夫科学总结了前人所进行元素分类的经验，克服了前人方法中的狭隘性和局限性，成功的运用了比较和分类这两种认识事物的基本逻辑方法，因而全面地把握了元素之间的内在联系，揭示了化学元素周期律，经过不断的发展，就形成了现在用的元素周期表。下面让我们充满敬仰之情一起来认识这个化学上的杰作。

在以上的导课中，教师避免把学习内容以定论的方式直接呈现给学生，而是首先让学生列举出已知的元素，然后根据自己所学的知识，运用一定的科学方法找到元素之间的联系，将其分类。在这一过程中，学生以原有的认知结构为基础，对学习内容进行重新排列、组织和转换，注重学生头脑中的认知加工过程。教师根据学生的学习结果，结合化学史中与学生认知结构相似的内容进行分析讲解，使学生认识到自己方法思维的局限，并认识科学的思维和方法，并将其带入下面的学习中，必然会产生良好的学习效果。

3 结语

将奥苏贝尔的学习理论运用于化学教学的导课中，以学生的认知结构为出发点，运用正确的导课方法，激发起学生在新的学习内容与自己已有的知识之间建立起联系的倾向，了解学习内容的意义，必然会产生良好的学习效果。随着新一轮的课程改革的提出，兴起了新一轮的基础教育改革的浪潮，将片面的传授科学知识变为提高学生的科学素养，注重学生学习过程中的探究和创新。虽然学生从教材中可以直接方便的学到许多的化学知识，但有意义的学习并不是单纯的知识的量的积累。中国有句俗话说 “授人以鱼不如授人以渔”，这就要求教师掌握相关的学习理论，并应用于实际的教学当中，将教科书中的知识变成学生的科学思想、科学观念和科学方法。

［1］施良方.学习论[M].北京:人民教育出版社,2001：220－246.

［2］吴良根.化学教学中“先行组织者”呈现方式及其应用[J].教育实践与研究，2010(9):54－56.

［3］宋心琦.普通初中课程标准实验教科书·九年级（上册）.北京:人民教育出版社,2007.

［4］宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·化学2(必修).北京:人民教育出版社,2007.