作者：李景林
教育研究与评论：中学教育教学版 2012年10期
如何帮助学生搭建一条从旧知识通向新知识的“快车道”，构建有意义学习，提高课堂教学的有效性，是每位教师都要面对和研究的课题。“先行组织者”策略就是这样一条“快车道”。那么，什么是“先行组织者”？它在生物教学中应该如何呈现？本文试结合自己的教学实践加以探析。
一、“先行组织者”的概念内涵
“先行组织者”是由美国心理学家奥苏贝尔于20世纪60年代初提出来的心理学术语，是指在学习任务之前给学习者呈现的一种引导性材料。它比学习任务本身具有更高的抽象性、概括性和包罗性，并且能清晰地将认知结构中原有的概念和新的学习任务相关联。它可以是一段文字资料，一个概念、公式或定律，也可以是一个实验、图形或模型等。提供“先行组织者”，是为了实现用先前学过的知识去解释、整合和联系当前学习任务中的新知识，使原有概念对新概念、新知识起到固定、吸收作用，从而促进原有认知结构对新知识的吸收、同化，或者把新知识嵌入原有的认知结构中。奥苏贝尔特别强调学生的知识储备（已有知识）对新知识学习的影响，他认为学生能否理解掌握新知识，主要取决于他们认知结构中已有的旧概念。有意义学习是通过新知识与旧知识发生相互作用产生的，这种协同作用会导致新知识被同化到学生已有的认知结构中，并使之发生改变，进而有意义地获得新的知识。
二、“先行组织者”在生物教学中的呈现方式
在生物教学中，教师要根据学校特色、学生特点、课程要求以及个人的教学风格，重点关注学生已有的知识储备与新的学习内容之间的联系，选择合适的“先行组织者”并以恰当的形式呈现给学生。
1.以模型的形式呈现
生物课程标准在知识目标中指出，要让学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的知识”，将获得生物学模型的基本知识作为课程目标之一，并在内容标准和活动建议部分做了具体详细的规定。模型建构不仅是课程目标之一，也是高考的需要，更是改变学习方式、提高生物科学素养的需要。高中生物模型主要有物理模型（如DNA双螺旋结构模型）、概念模型（如血糖调节模型）、数学模型（如种群增长的数学模型）等。例如，学习“生长素的生理作用”的两重性之后，许多学生对教材中“一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长，甚至杀死植物”这句话难以理解，不知道如何判断什么情况下是“低浓度”，什么情况又属于“高浓度”。为了帮助学生突破这一难点，我把数学模型——生长素浓度对植物生长的影响坐标图（如图1）——作为“先行组织者”呈现出来。
由图可知，b点为生长素的最适宜浓度，促进生长作用最强，植物生长速度最快。曲线abc段对植物生长都有促进作用，属于生长素促进生长的“低浓度”。其中，曲线ab段，生长素的促进作用随着生长素浓度的升高而增大，ab段生长素浓度为适宜浓度范围内的低浓度；曲线bc段，生长素的促进作用随着生长素浓度的升高而逐渐减弱，bc段生长素浓度为适宜浓度范围内的高浓度。c点生长素浓度对植物生长无影响，既不促进，也不抑制。在曲线cd段，生长素完全表现为抑制作用，并且随着生长素浓度的提高，抑制作用逐渐增强，可见，该范围的生长素浓度为“高浓度”。数学模型是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、预测等重要功能，在呈现该数学模型之前，学生已经具备了比较扎实的数学“坐标”知识，轻松地解决了“生长素生理作用的两重性”这一知识难点。
2.以实验的形式呈现
生物是一门以实验为基础的自然学科。许多生物现象要通过实验才能作出解释，生物体的形态结构必须通过实验才能观察理解，生物学的许多理论也是通过实验建立起来的。通过实验得到的知识更加真实可靠，让人信服。因此，用生物实验作为学习新知识的“先行组织者”，具有无法比拟的优势。例如，学习“物质跨膜运输的实例”一课之前，学生已经学习过还原糖的鉴定，细胞中的糖类以及红糖、白糖、冰糖都是由蔗糖加工成的等知识。课堂上，我以“渗透现象演示实验”（如图2）作为“先行组织者”，引导学生思考讨论：
（教师展示“问题探讨”中的渗透实验装置，说明烧杯中是清水，漏斗中是蔗糖（白糖）溶液，请学生预测实验结果。）
生 烧杯中的清水变甜了。
师 如何检验？
生 用舌头舔。
师 不卫生，更不科学。再说，蔗糖分子也透不过半透膜啊！
生 用斐林试剂检测。
生 不行，蔗糖不是还原性糖。
生 把蔗糖换成淀粉溶液进行实验，用碘液就能鉴定。
师 很好！还有更好的实验方法吗？让大家都能清晰看见漏斗内液面的变化！
生 用红糖，因为它也是蔗糖。
师 说得很好！漏斗颈液面的变化又说明了什么？
生 水分子的运动。
师 怎样运动？
生 蔗糖溶液从清水中吸收水分。
师 很好！蔗糖溶液浓度大于清水，蔗糖溶液通过半透膜从清水中吸收了水分。
通过演示实验观察和讨论，一方面暴露了学生已有知识的缺陷，教师把学生的“错误”当做生成性资源加以利用，机智用“错”，帮助学生突破思维定势，完善了学生的认识结构，有效激发了学生的探究热情；另一方面，学生通过讨论分析实验现象，认识了半透膜的作用，为本节讲述动物细胞的细胞膜和植物细胞的原生质层都相当于一层半透膜等知识打好了基础。
3.以文字资料的形式呈现
人教版高中生物教材中在正文之外，穿插了许多相关的文字资料。如模块首页的“科学家访谈”，每章首页的“引言”、“名言”以及每节教材中插入的“相关信息”、“与社会、生活的联系”、“知识链接”、“想象空间”、“科学家的故事”、“科学前沿”等小栏目。这些文字资料都可以作为课堂教学中的“先行组织者”，起到激发学习兴趣、吸引学习注意力、展示将要学习的内容和意义的作用。例如，教学“能量之源——光合作用”第一课时，我把该节教材中的“与社会的联系”作为“先行组织者”：
师 同学们，见过种植蔬菜的大棚吗？
生 （齐）见过。
师 大棚都是用些什么材料做的？
生 玻璃、塑料薄膜。
师 什么颜色的玻璃、塑料薄膜？
生 无色的。
师 知道为什么吗？
（学生茫然，议论纷纷。）
师 这就是我们今天要探究的课题。首先探究的是：绿叶中有哪些色素？吸收什么颜色的光？
文字资料形式的“先行组织者”最早出现在奥苏贝尔的实验中，主要是在学习新知识前采用概括性的文字表述，起到组织、引导作用。当然，所用的文字资料不是孤立事件，必须要与学习者的已有知识相关联，才能达到吸收新知识、改造旧知识、强化认知结构的目的。可用于课前，也可在课中或课后总结中使用。
4.以概念图的形式呈现
概念图是由美国心理学家诺瓦克教授根据意义学习和概念同化理论开发出来的一种教与学的认知工具，包括节点、命题、连线和层级结构等要素。它通常是将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接（连线表示概念之间的相互作用，可以是单向、双向或无方向的）。概念图中的概念是按照层级结构展现、依次排列的，含义最广、最具概括性的概念在最上端。例如，复习“光合作用”专题时，我以概念图（如图3）作为“先行组织者”。通过对概念图的解读，将新旧知识融为一体，学生对光合作用的“原料来源、产物形成、条件和场所”等知识有了清晰的认识，深刻理解了光合作用概念的内涵和外延，比较出新旧知识间的联系和区别，完善了认识结构。
5.以问题探究的形式呈现
以问题探究作为“先行组织者”，应从学生新旧知识的连结点出发，在学生的“最近发展区”内精心设计课堂核心问题，引导学生主动探究，把握教学重点、突破教材难点。例如，完成了“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验之后，我给全班学生展示了一盆植物，并告诉学生：植物体部分叶片的上下表面事先被透明胶带粘住，经过3天暗处理后，在太阳光下接受两小时光照。然后请学生预测实验检测结果。
生 （齐）变蓝。
（许多学生不以为然，认为太简单了。）
师 为什么？
生 透明胶带透光，叶片会光合作用啊！
（演示实验表明，叶片并没有变蓝。）
师 透明胶带是透光的，粘住的叶片为什么就不会变蓝呢？
（学生感到困惑，议论纷纷。）
师 光合作用除了需要光之外，还需要什么？
生 我明白了，透明胶带把叶片上的气孔给挡住了，二氧化碳无法进入叶片内部，叶片不能发生光合作用。
师 很好！
（师生共同总结光合作用的原料和条件。）
恰当呈现“先行组织者”，有利于构建知识的整体性、结构性，有助于建立有意义学习，提高学生的学习兴趣和学习效率。除上述呈现形式外，科学史、思维导图、示意图、模式图、生物标本等也都可以作为“先行组织者”。
作者介绍：李景林，福建省邵武市第四中学（354000）。
作者：李景林
教育研究与评论：中学教育教学版 2012年10期
如何帮助学生搭建一条从旧知识通向新知识的“快车道”，构建有意义学习，提高课堂教学的有效性，是每位教师都要面对和研究的课题。“先行组织者”策略就是这样一条“快车道”。那么，什么是“先行组织者”？它在生物教学中应该如何呈现？本文试结合自己的教学实践加以探析。
一、“先行组织者”的概念内涵
“先行组织者”是由美国心理学家奥苏贝尔于20世纪60年代初提出来的心理学术语，是指在学习任务之前给学习者呈现的一种引导性材料。它比学习任务本身具有更高的抽象性、概括性和包罗性，并且能清晰地将认知结构中原有的概念和新的学习任务相关联。它可以是一段文字资料，一个概念、公式或定律，也可以是一个实验、图形或模型等。提供“先行组织者”，是为了实现用先前学过的知识去解释、整合和联系当前学习任务中的新知识，使原有概念对新概念、新知识起到固定、吸收作用，从而促进原有认知结构对新知识的吸收、同化，或者把新知识嵌入原有的认知结构中。奥苏贝尔特别强调学生的知识储备（已有知识）对新知识学习的影响，他认为学生能否理解掌握新知识，主要取决于他们认知结构中已有的旧概念。有意义学习是通过新知识与旧知识发生相互作用产生的，这种协同作用会导致新知识被同化到学生已有的认知结构中，并使之发生改变，进而有意义地获得新的知识。
二、“先行组织者”在生物教学中的呈现方式
在生物教学中，教师要根据学校特色、学生特点、课程要求以及个人的教学风格，重点关注学生已有的知识储备与新的学习内容之间的联系，选择合适的“先行组织者”并以恰当的形式呈现给学生。
1.以模型的形式呈现
生物课程标准在知识目标中指出，要让学生“获得生物学基本事实、概念、原理、规律和模型等方面的知识”，将获得生物学模型的基本知识作为课程目标之一，并在内容标准和活动建议部分做了具体详细的规定。模型建构不仅是课程目标之一，也是高考的需要，更是改变学习方式、提高生物科学素养的需要。高中生物模型主要有物理模型（如DNA双螺旋结构模型）、概念模型（如血糖调节模型）、数学模型（如种群增长的数学模型）等。例如，学习“生长素的生理作用”的两重性之后，许多学生对教材中“一般情况下，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长，甚至杀死植物”这句话难以理解，不知道如何判断什么情况下是“低浓度”，什么情况又属于“高浓度”。为了帮助学生突破这一难点，我把数学模型——生长素浓度对植物生长的影响坐标图（如图1）——作为“先行组织者”呈现出来。
由图可知，b点为生长素的最适宜浓度，促进生长作用最强，植物生长速度最快。曲线abc段对植物生长都有促进作用，属于生长素促进生长的“低浓度”。其中，曲线ab段，生长素的促进作用随着生长素浓度的升高而增大，ab段生长素浓度为适宜浓度范围内的低浓度；曲线bc段，生长素的促进作用随着生长素浓度的升高而逐渐减弱，bc段生长素浓度为适宜浓度范围内的高浓度。c点生长素浓度对植物生长无影响，既不促进，也不抑制。在曲线cd段，生长素完全表现为抑制作用，并且随着生长素浓度的提高，抑制作用逐渐增强，可见，该范围的生长素浓度为“高浓度”。数学模型是联系实际问题与数学的桥梁，具有解释、判断、预测等重要功能，在呈现该数学模型之前，学生已经具备了比较扎实的数学“坐标”知识，轻松地解决了“生长素生理作用的两重性”这一知识难点。
2.以实验的形式呈现
生物是一门以实验为基础的自然学科。许多生物现象要通过实验才能作出解释，生物体的形态结构必须通过实验才能观察理解，生物学的许多理论也是通过实验建立起来的。通过实验得到的知识更加真实可靠，让人信服。因此，用生物实验作为学习新知识的“先行组织者”，具有无法比拟的优势。例如，学习“物质跨膜运输的实例”一课之前，学生已经学习过还原糖的鉴定，细胞中的糖类以及红糖、白糖、冰糖都是由蔗糖加工成的等知识。课堂上，我以“渗透现象演示实验”（如图2）作为“先行组织者”，引导学生思考讨论：
（教师展示“问题探讨”中的渗透实验装置，说明烧杯中是清水，漏斗中是蔗糖（白糖）溶液，请学生预测实验结果。）
生 烧杯中的清水变甜了。
师 如何检验？
生 用舌头舔。
师 不卫生，更不科学。再说，蔗糖分子也透不过半透膜啊！
生 用斐林试剂检测。
生 不行，蔗糖不是还原性糖。
生 把蔗糖换成淀粉溶液进行实验，用碘液就能鉴定。
师 很好！还有更好的实验方法吗？让大家都能清晰看见漏斗内液面的变化！
生 用红糖，因为它也是蔗糖。
师 说得很好！漏斗颈液面的变化又说明了什么？
生 水分子的运动。
师 怎样运动？
生 蔗糖溶液从清水中吸收水分。
师 很好！蔗糖溶液浓度大于清水，蔗糖溶液通过半透膜从清水中吸收了水分。
通过演示实验观察和讨论，一方面暴露了学生已有知识的缺陷，教师把学生的“错误”当做生成性资源加以利用，机智用“错”，帮助学生突破思维定势，完善了学生的认识结构，有效激发了学生的探究热情；另一方面，学生通过讨论分析实验现象，认识了半透膜的作用，为本节讲述动物细胞的细胞膜和植物细胞的原生质层都相当于一层半透膜等知识打好了基础。
3.以文字资料的形式呈现
人教版高中生物教材中在正文之外，穿插了许多相关的文字资料。如模块首页的“科学家访谈”，每章首页的“引言”、“名言”以及每节教材中插入的“相关信息”、“与社会、生活的联系”、“知识链接”、“想象空间”、“科学家的故事”、“科学前沿”等小栏目。这些文字资料都可以作为课堂教学中的“先行组织者”，起到激发学习兴趣、吸引学习注意力、展示将要学习的内容和意义的作用。例如，教学“能量之源——光合作用”第一课时，我把该节教材中的“与社会的联系”作为“先行组织者”：
师 同学们，见过种植蔬菜的大棚吗？
生 （齐）见过。
师 大棚都是用些什么材料做的？
生 玻璃、塑料薄膜。
师 什么颜色的玻璃、塑料薄膜？
生 无色的。
师 知道为什么吗？
（学生茫然，议论纷纷。）
师 这就是我们今天要探究的课题。首先探究的是：绿叶中有哪些色素？吸收什么颜色的光？
文字资料形式的“先行组织者”最早出现在奥苏贝尔的实验中，主要是在学习新知识前采用概括性的文字表述，起到组织、引导作用。当然，所用的文字资料不是孤立事件，必须要与学习者的已有知识相关联，才能达到吸收新知识、改造旧知识、强化认知结构的目的。可用于课前，也可在课中或课后总结中使用。
4.以概念图的形式呈现
概念图是由美国心理学家诺瓦克教授根据意义学习和概念同化理论开发出来的一种教与学的认知工具，包括节点、命题、连线和层级结构等要素。它通常是将某一主题的有关概念置于圆圈或方框之中，然后用连线将相关的概念和命题连接（连线表示概念之间的相互作用，可以是单向、双向或无方向的）。概念图中的概念是按照层级结构展现、依次排列的，含义最广、最具概括性的概念在最上端。例如，复习“光合作用”专题时，我以概念图（如图3）作为“先行组织者”。通过对概念图的解读，将新旧知识融为一体，学生对光合作用的“原料来源、产物形成、条件和场所”等知识有了清晰的认识，深刻理解了光合作用概念的内涵和外延，比较出新旧知识间的联系和区别，完善了认识结构。
5.以问题探究的形式呈现
以问题探究作为“先行组织者”，应从学生新旧知识的连结点出发，在学生的“最近发展区”内精心设计课堂核心问题，引导学生主动探究，把握教学重点、突破教材难点。例如，完成了“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验之后，我给全班学生展示了一盆植物，并告诉学生：植物体部分叶片的上下表面事先被透明胶带粘住，经过3天暗处理后，在太阳光下接受两小时光照。然后请学生预测实验检测结果。
生 （齐）变蓝。
（许多学生不以为然，认为太简单了。）
师 为什么？
生 透明胶带透光，叶片会光合作用啊！
（演示实验表明，叶片并没有变蓝。）
师 透明胶带是透光的，粘住的叶片为什么就不会变蓝呢？
（学生感到困惑，议论纷纷。）
师 光合作用除了需要光之外，还需要什么？
生 我明白了，透明胶带把叶片上的气孔给挡住了，二氧化碳无法进入叶片内部，叶片不能发生光合作用。
师 很好！
（师生共同总结光合作用的原料和条件。）
恰当呈现“先行组织者”，有利于构建知识的整体性、结构性，有助于建立有意义学习，提高学生的学习兴趣和学习效率。除上述呈现形式外，科学史、思维导图、示意图、模式图、生物标本等也都可以作为“先行组织者”。
作者介绍：李景林，福建省邵武市第四中学（354000）。