“先行组织者教学策略”在高中生物概念教学中的应用

1毕业论文开题报告题目：“先行组织者教学策略”在高中生物概念教学中的应用报告人：＊＊＊2013.11.302“先行组织者教学策略”在高中生物概念教学中的应用一、选题缘由生物概念是生物知识的重要组成部分，在生物知识网络中充当“节点”的作用。使学生掌握基本的生物概念，是生物教学成功与否的一个重要标志。《义务教育生物学课程标准》（2011年版）精选了50个重要概念，“作为学生学习的要点和构建生物学知识框架的基础”①，此次课程标准修订的一大特点就是“凸显和传递重要概念”。此外，《普通高中生物课程标准（实验）》（2003年版）也倡导学生在解决问题的过程中深入理解生物学的核心概念。由此可见，概念在高中生物教学中具有举足轻重的地位。在教学实践中，由于受“应试教育”的影响，相当一部分生物教师对生物概念的教学常采用急功近利的做法：对于易理解的概念只做简单的介绍；对于难以理解的概念，则硬塞给学生一些抽象的概念，此后便开始做大量习题，并冠以“在练习中巩固概念”，结果事倍功半。其实，任何概念都有它的背景知识，有其形成过程。如果只是机械地“讲授——练习”，这不仅不利于学生学习成长，更与课改理念背道而驰。那么如何才能促进学生对生物概念本质的理解，让学生走出概念学习的困境？美国教育心理学家奥苏贝尔的“先行组织者”给了我们很好的启迪。奥苏贝尔在1960年提出“先行组织者（advancedorganizer）”概念，其最初目的是从外部影响学习者的认知结构，但自从他提出这一概念后，随着人类对“先行组织者”的深入研究，其内涵得到一定程度扩大。（1）梅耶发展了奥苏贝尔的思想，提出用具体形象化的模型作为“组织者”，他开创了对先行组织者批判发展的先河，（2）先行组织者的内涵、呈现形式甚至呈现顺序均发生了不同程度的变化；（3）先行组织者理论的研究对象从大学生也扩大到了中专学生、中学生和小学生；组织者从教育领域也扩大到了事业管理、军事培训等领域；（4）随着信息技术在教育行业的深入，先行组织者呈现的时空都发生了变化；其中最突出的是美国教育家乔伊斯在奥苏贝尔的基础上，提出了“先行组织者教学模式”。①刘恩山.倡导主动探究学习凸显重要概念传递—生物学课程标准修订说明[J].基础教育课程.2012,(1):82-863我通过查阅近十年国内外期刊和专著，发现相关内容的期刊595篇，专著4部。通过文献研究，发现国内有关先行组织者理论的应用研究主要集中在教学领域。研究的主要内容是在教学中如何合理设计先行组织者以促进学生对知识的学习。研究遍布基础教育、职业教育和学前教育等领域。目前关于先行组织者教学策略研究的不足是：①大多以中学教师的教学经验为基础，主要集中于案例研究，一定程度上缺乏运用较为成熟的心理学理论研究指导具体教学；②较少关注生物教材中先行组织者的设计与应用，以及如何更有效地发挥先行组织者的教学作用等。③先行组织者教学策略的有关研究缺乏普遍性，许多假设都没有得到完全证实。①特别是很多研究都是采用大学生被试进行的，而没有使用中小学生被试进行过实验研究。②针对以上问题，通过我对教育教学理论的研究，提出了“先行组织者教学策略”在高中生物概念教学中的应用这一课题。因此，本研究的主要问题是：在高中生物概念教学中如何应用“先行组织者教学策略”促进生物概念学习？对此，我将从四个方面展开研究：①建立“先行组织者教学策略的应用程序”；②根据“先行组织者教学策略”，撰写高中生物概念的教学设计案例；③开展高中生物概念教学实验研究；④学生对“先行组织者教学策略”的评价。二、研究的目的与意义（一）研究目的本文通过建立“先行组织者教学策略的应用程序”，并将此策略应用于高中生物概念教学实践，通过实验修正和完善该应用程序，以便寻找有效的概念教学方法和途径，为教师概念教学提供新思路。（二）研究的价值与意义在理论上为我国生物教材编写和修订及生物课程改革提供启示。在实践方面可为教师在概念教学实践中提供实践指导和参考。三、文献综述（一）“先行组织者”的心理学理论——认知同化学习理论①SearlsE.F.Usingadvanceorganzersintheclassroom.(reportNo.CS005768)Sarasota,FL:Americanreadingconference，1980②ArendsRI.Learningtoteach.[M].NewYork:McGrawHill,199441有意义学习的实质和标准奥苏贝尔提出，有意义学习过程的实质，就是符号所代表的新知识与学习者认知结构中已有的适当观念建立非任意的和非实质的联系。①这一论断既给有意义学习下了明确的定义，也指出了有意义学习的两条标准。（1）新的符号或符号代表的观念与学习者认知结构中的有关观念具有实质性的联系。（2）新旧知识的非任意联系,即新知识与认知结构中有关观念在某种合理的或逻辑基础上的联系。2有意义学习的条件有意义学习的产生既受学习材料性质的影响，也受学习者自身因素的影响。有意义学习的材料本身，必须合乎这种非任意的和实质性的标准，也就是说，学习材料必须具有逻辑意义。这种逻辑意义指的是材料本身在人类学习范围内的与有关观念可以建立非任意的和实质性的联系。而有意义学习的内部条件则包括：（1）学习者必须具有意义学习的心向，有意义学习的心向，是指学习者积极主动地把符号所代表的新知识与学习者认知结构中与原有的适当知识加以联系的倾向性；（2）学习者认知结构中必须具有适当的知识，以便于新知识进行联系。（3）学习者必须积极主动地使这种具有潜在意义的新知识与他认知结构中有关的旧知识发生相互作用，结果，旧知识得到改造，新知识就获得实际意义，即心理意义。3影响有意义学习的主要认知变量影响有意义接受学习的三种变量：（1）学生认知结构中能与教材建立联系的有关观念是否可以利用。如果可以利用这些观念，就为学习和记忆新教材提供必要的固定点。（2）这些观念与要学习的新观点之间区别的程度如何，即：要防止新旧观念的混淆，使新观念能够作为独立的实体保持下来。（3）认知结构中起固定点作用的观念是否稳定、清晰。这将影响到为新教材提供的固定点的强度，也影响学生能否对新旧观念作出区别。（二）先行组织者理论概述①陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版集团，2007:165-16651.先行组织者的定义“先行组织者”是美国教育心理学家奥苏贝尔于1960年首次提出的一个概念。他认为，在正式学习新知识前，向学生介绍一种他们“认知结构中己有的，具有普遍意义的背景观念材料”①,“根据表述定义，它是先于学习任务本身呈现的一种引导性材料，它要比学习任务本身具有更高的抽象、概括和综合水平，并且能清晰地与认知结构中原有的概念和新的学习任务关联②”。设计“组织者”的目的，是为新的学习任务提供概念上的固定点，增加新旧知识之间的可辨别性，以促进类属性的学习。在教学中，“先行组织者”可以促使学习者在其已知的材料和需要学习的材料之间架起一道桥梁，从而使学习者更有效地学习。③美国认知心理学家理查德·梅耶在其著作中将“先行组织者”定义为“在学习前所呈现的可以使学习者组织及解释新信息的一种讯息”④。美国教育心理学家盖伊·莱弗朗索瓦兹则认为“先行组织者是在讲课之前给予学生的概念或观念，主要用于提供认知结构，为新的学习提供基础⑤”。我国一些学者在此基础上也对先行组织者有类似的理解。如将其理解为“意义接受学习过程中呈现的一种引导性的且通常在教学内容本身之前被介绍的材料”和“一套清晰和有组织的且以学习者已熟悉的知识为基础而设计的产物。⑥”2.先行组织者的特征和呈现方式国内外不少心理学家与学者，如国外的奥苏贝尔、梅耶等和我国的沈生民等，均从不同维度对先行组织者的特征进行探讨，将他们的观点整合后发现，先行组织者主要具有如下六个特征：（1）一组简短的文字或图解的资料；（2）能把新旧知识紧密联系起来；（3）由学习者认知结构中已有的背景观念及其相关术语组成；（4）在新学习材料之前引入；（5）概括水平高于新材料；（6）提供学习教材的内容之间相互关系的方法。⑦“组织者”可以用在一节新课开始之前学习呈现，作为导入性材料，也可以用在①AusubelD.P.Theuseofadvanceorganizersinthelearningandretentionofmeaningfulverbalmaterial.[J].JournalofEducationalPsychology,1960,(51):267-272②陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版集团，2007:171③AusubelD.P.Educationalpsychology:Acognitiveview.[M].NewYork:Holt,RinehartandWinston,1968,147-150④张大均.教与学的策略[M].北京:人民教育出版社,2003.6⑤綦春霞.数学课程论与数学课程教材改革[M].北京:北京师范大学出版社,2001.12⑥霍秉坤，黄显华.寻找课程论和教科书设计的理论基础.[M].北京:人民教育出版社,2001:105,113⑦邓峰，钱扬义，钟伟华等.从心理学角度探讨高中化学新教材先行组织者的设计与应用[J].课程·教材·教法,2006,(11):63-67.6新课的进行之中，作为新知识的切入点。在一节课中，“组织者”的多少与呈现的时间应据具体的课堂内容来定。①3.先行组织者的分类（1）根据先行组织者的作用进行分类根据组织者在学习中所起的作用的差异，可分为陈述性组织者和比较性组织者两类。①陈述性组织者：如果学生对新知识完全陌生，教师可采用“陈述性组织者”策略，目的在于为新的知识提供最适当的类属者，它与新知识产生一种上位关系。学生事先学习了这个组织者之后，当学习具体的新材料时，认知结构中就有了可利用的“固定观念”。②②比较性组织者：用于学生比较熟悉的材料学习，目的在于比较新材料与认知结构中相类似的材料，从而增强新旧知识间的可辨别性。如在讲“呼吸作用”时，由于呼吸作用与光合作用比较类似，学生容易弄混淆。所以在讲植物呼吸作用时，先把光合作用以图表的形式列出来，再以比较的方式逐渐把呼吸作用进行讲解，不仅形式容易接受,而且也加强了学生对两个作用的全面理解。③（2）根据先行组织者与学习内容的关系进行分类根据学生原有知识和新知识之间有类属、总结和并列三种不同关系，先行组织者又可以分成以下三类，即上位组织者、下位组织者和并列组织者。④①上位组织者：组织者在包容性和抽象概括程度上均高于当前所学的新内容，即组织者为上位观念，新学习内容为下位观念，新学习内容类属于组织者，二者存在类属关系。例如，在“生命活动的主要承担者——蛋白质”中，要让学生掌握“氨基酸”的结构特点，可先设计“有机物小分子”为先行组织者，通过对其介绍和总结，让学生熟悉有机物小分子结构简式的表达形式以及一些基团（主要是氨基和羧基），之后教师再讲解氨基酸的结构简式。这里有机物小分子包括了氨基酸作为先行组织者，其包容性和抽象性程度均高于当前所学新内容（氨基酸），属于上位先行组①高峰.“先行组织者”策略在地理教学设计中的应用[A].//中国地理学会2003年学术年会文集[C].2003:1.②陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版集团，2007:171③陶铜筑.生物教学中的“先行组织者”[J].贵州教育,2003,(6):33-34.④张年逢.先行组织者策略在高中生物教学中的应用[J].中学生物学,2012,(2):28-30.7织者。②下位组织者：组织者在包容性和抽象概括程度上均低于当前所学新内容，即组织者为下位观念，新学习的内容为上位观念，组织者类属于新学习的内容，两者存在总括关系。例如，教师在讲“基因突变”一节时，常常先向学生介绍“镰刀型细胞贫血症”，分析其致病原因，进而引出基因突变，这其实就是下位组织者策略的应用。③并列组织者：组织者在包容性和抽象概括程度上既不高于、也不低于新学习内容，但二者之间又有某种关联，这时在组织者与新学习内容之间存在的不是类