應(yīng)對化學(xué)教學(xué)中非線性現(xiàn)象的策略

□ 福建省廈門市海滄實驗中學(xué) 謝文珍

所謂線性，是指變量與變量成比例關(guān)系，而非線性是指變量之間沒有必然的因果關(guān)系?；瘜W(xué)學(xué)科引入非線性教學(xué)策略，教師需要對影響非線性因素做深度分析，關(guān)注知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)條件和學(xué)生主體，對眾多不確定性、生成性、無序性因素做整合處理，引導(dǎo)學(xué)生在非線性學(xué)習(xí)中成長思維。學(xué)生大多對非線性現(xiàn)象缺少研究，教師需要有意識展開知識整合、設(shè)計優(yōu)化、學(xué)中兼容、巧用生成研究，讓學(xué)生進入非線性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，對多種知識因素、非智力因素展開深度探究，以培養(yǎng)其健康學(xué)習(xí)理念。

一、知識整合，創(chuàng)建非線性教學(xué)機制

1.研讀教材

非線性教學(xué)機制的執(zhí)行，教師是關(guān)鍵因素，對學(xué)科知識做整合處理，對知識構(gòu)成進行科學(xué)梳理，能夠理清知識之間的關(guān)系?；瘜W(xué)學(xué)科知識帶有割裂性、不穩(wěn)定性，這是典型的非線性特征。教師研讀教材內(nèi)容時，要注意引導(dǎo)學(xué)生利用多種手段積累知識，根據(jù)知識屬性特點進行具體學(xué)習(xí)，讓學(xué)生建立知識構(gòu)建意識，通過分類記憶、互動交流、實踐應(yīng)用、生活驗證等方式，打開非線性學(xué)習(xí)思維。

學(xué)生對非線性學(xué)習(xí)比較熟悉，靈活運用知識，自行展開探索和思考，都屬于非線性學(xué)習(xí)范疇，教師設(shè)定明確的學(xué)習(xí)任務(wù)，提出具體的學(xué)習(xí)目標和要求，對促進學(xué)生非線性思維成長有積極幫助。如教學(xué)山東版高一化學(xué)《化學(xué)中常用的物理量》，教師先解讀一些概念，如物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、質(zhì)量以及它們之間的關(guān)系。學(xué)生對這些概念有了一些認識，教師繼續(xù)設(shè)計思考問題，列舉具體事例。如：如何才能知曉一杯水中含有多少水分子？學(xué)生有一定生活認知，能夠運用知識積累展開思考和歸結(jié)。教師設(shè)計帶有生活化的問題，其目的是比較清晰的，就是要讓學(xué)生建立自主學(xué)習(xí)的意識，這是比較典型的非線性學(xué)習(xí)行為。化學(xué)概念和知識點眾多，這些知識之間沒有直接的關(guān)聯(lián)，學(xué)生不能從知識梳理中找到學(xué)習(xí)入口，教師及時做出指導(dǎo)，能夠給學(xué)生帶來一些學(xué)習(xí)啟示。實踐性學(xué)習(xí)需要知識支持，學(xué)生知識儲備有限，如何達成有機結(jié)合，這是教師需要直面的問題。

2.創(chuàng)新理念

學(xué)科知識聯(lián)系性和系統(tǒng)性特點不明確，為學(xué)習(xí)思考帶來一些不便，教師需要有創(chuàng)新設(shè)計的意識，引導(dǎo)學(xué)生展開個性化學(xué)習(xí)，根據(jù)自身知識儲備情況，以及記憶運用知識的需要，設(shè)定非線性學(xué)習(xí)方案。學(xué)生大多沒有知識梳理歸結(jié)的習(xí)慣，教師布設(shè)相關(guān)任務(wù)，要求利用表格、圖示等方式，將學(xué)科知識做整合處理，了解知識之間的關(guān)系，這樣可以促使學(xué)生建立非線性學(xué)習(xí)思維。

教師執(zhí)行教學(xué)方案時，要廣泛吸納學(xué)生意見，這樣才能提升組織效率。在教學(xué)《探秘膨松劑》時，教師先讓學(xué)生解讀膨松劑的概念，學(xué)生在生活中對酵母有一些了解，對其物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，都能夠主動發(fā)言。教師推出實驗方案，要求學(xué)生在生活條件下進入實驗：蒸制饅頭時，碳酸氫鈉受熱分解，會發(fā)生什么樣的反應(yīng)呢？寫出化學(xué)方程式。如果在碳酸氫鈉中加入食醋，會發(fā)生什么樣的反應(yīng)？寫出化學(xué)方程式。學(xué)生對實驗方案做分析和思考，自然進入到深度學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。教師讓學(xué)生展開研究性學(xué)習(xí)，需要借助更多學(xué)科知識進行對應(yīng)設(shè)計，這是典型的非線性學(xué)習(xí)，學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)需要做指導(dǎo)，成功激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)思維。

二、設(shè)計優(yōu)化，優(yōu)化非線性教學(xué)措施

1.把握預(yù)設(shè)

雖然化學(xué)學(xué)習(xí)帶有非線性特點，但是教師不能忽視預(yù)設(shè)，要對教學(xué)環(huán)節(jié)、實驗操作、互動交流形式展開深入思考，對學(xué)生知識結(jié)構(gòu)有更多了解，以便做出準確預(yù)設(shè)，讓教學(xué)生成隨時發(fā)生，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。非線性教學(xué)設(shè)計要突出其專業(yè)性，教師要做好教學(xué)調(diào)研，對教與學(xué)的對接和聯(lián)系展開科學(xué)研究，以做出適合的設(shè)計和應(yīng)對。

教師教學(xué)設(shè)計要考慮多種制約因素，特別是學(xué)生知識儲備情況。如果能夠做預(yù)設(shè)研究，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)實際需要進行方案組織，能夠創(chuàng)造更多研究機會，讓學(xué)生順利進入到非線性探索環(huán)節(jié)。在教學(xué)《元素與物質(zhì)分類》時，教師要求學(xué)生課前展開信息搜集，對相關(guān)知識點做梳理和歸結(jié)處理，為課堂學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。教師在任務(wù)布設(shè)時提出一些思考問題，讓學(xué)生結(jié)合問題展開操作，以提升學(xué)習(xí)針對性。如：“物質(zhì)由一種元素組成，屬于單質(zhì)還是化合物？”“如果由兩種元素組成，這類物質(zhì)屬于單質(zhì)還是化合物？”學(xué)生進入研學(xué)環(huán)節(jié)，利用網(wǎng)絡(luò)等信息渠道，搜集到一些需要的信息，在信息處理時，要運用更多知識支持。學(xué)生主動搜集信息，這是典型的非線性學(xué)習(xí)任務(wù)，信息適合性高低，由學(xué)生自主分析決定。教師針對學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)實際進行預(yù)設(shè)，為學(xué)生順利進入探究狀態(tài)奠定基礎(chǔ)。

2.強化反思

預(yù)設(shè)是規(guī)劃，生成是結(jié)果，教師科學(xué)預(yù)設(shè)，關(guān)注生成，及時調(diào)整，這是反思教學(xué)理念的集中表現(xiàn)。教師要做好教學(xué)引導(dǎo)，要求學(xué)生對學(xué)習(xí)知識做梳理，對知識間關(guān)系做分析，歸結(jié)出學(xué)習(xí)方法，對非線性學(xué)習(xí)程序和策略有更多的研究，與學(xué)生展開多重互動，給學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)啟示，這對全面提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率有重要幫助。特別是讓學(xué)生展開主動反思學(xué)習(xí)，其實踐價值更為豐富。

教師組織學(xué)生操作化學(xué)實驗時，要讓學(xué)生做一些準備工作，自然包括知識儲備，但化學(xué)實驗操作中會遇到許多意想不到的問題，如何處理這些內(nèi)容，則需要非線性知識的支持。如教學(xué)《氧化還原反應(yīng)》，教師對實驗原理做先期解讀，要求學(xué)生參與材料準備活動，對實驗步驟進行確認。教師對可能出現(xiàn)的問題做提醒，鼓勵學(xué)生進行主動探索學(xué)習(xí)，遇到什么樣的問題，要利用多種知識進行應(yīng)對。在實驗操作結(jié)束后，教師組織學(xué)生進行學(xué)習(xí)反思，梳理歸結(jié)操作中存在的問題，對實驗操作效果做專業(yè)評估，為后面學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。教師與學(xué)生展開互動交流，了解學(xué)生探索情況，鼓勵學(xué)生學(xué)會非線性應(yīng)對，利用非系統(tǒng)知識解決隨機發(fā)生問題。非線性教學(xué)措施眾多，教師科學(xué)設(shè)計和組織，能夠為學(xué)生帶來更多學(xué)習(xí)啟示，讓學(xué)生利用非線性學(xué)習(xí)解決隨機發(fā)生的問題，其教學(xué)實踐意義更為深遠。

三、學(xué)中兼容，提升非線性教學(xué)效度

1.方法教育

教無定法，貴在得法。化學(xué)學(xué)科教學(xué)有自身規(guī)律，教師根據(jù)化學(xué)知識特點推出教學(xué)策略，給予學(xué)生更多學(xué)法支持，都能夠有效提升非線性教學(xué)效度。學(xué)生對線性學(xué)習(xí)大多沒有研究，教師要做出更多提示和指導(dǎo)，要求學(xué)生自覺進入到學(xué)習(xí)核心，在創(chuàng)新體驗中找到線性學(xué)習(xí)路徑。非線性學(xué)習(xí)方法眾多，教師要引導(dǎo)學(xué)生做梳理和創(chuàng)新，及時更新學(xué)法，以提升其學(xué)習(xí)效果。

教師設(shè)計教學(xué)活動時，要切準學(xué)生學(xué)習(xí)思維，及時傳遞一些學(xué)法，確保非線性學(xué)習(xí)始始終保持高效性。如教學(xué)《鐵的多樣性》，教師利用“白紙顯字”的魔術(shù)打開教程，引導(dǎo)學(xué)生梳理核心知識，亞鐵鹽、鐵鹽的主要物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，以及相關(guān)化學(xué)方程式。教師投放一些圖片，要求學(xué)生做觀察分辨，對不同鐵單質(zhì)做特點分析。學(xué)生對這些信息比較陌生，其觀察體驗呈現(xiàn)個性化，在互動交流環(huán)節(jié)，教師對學(xué)生觀點進行梳理，矯正一些不當(dāng)?shù)挠^點，鼓勵學(xué)生做主動研究。為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，教師要求學(xué)生設(shè)計“探索亞鐵鹽和鐵鹽的性質(zhì)”的實驗方案，并給予一些方法提示。學(xué)生先研究教材實驗內(nèi)容，準備實驗材料、規(guī)劃實驗步驟。在具體規(guī)劃時，學(xué)生遇到不少疑惑問題，教師及時出手相助，確保實驗設(shè)計任務(wù)順利推進。

2.同伴效應(yīng)

化學(xué)學(xué)科知識非線性特點顯著，學(xué)生學(xué)習(xí)存在諸多困難，教師不僅要傳授一些學(xué)法，還要組織一些互動活動，讓學(xué)生借助同伴效應(yīng)，掌握一些非線性知識，形成學(xué)科綜合能力。學(xué)生對同伴效應(yīng)最為敏感，教師抓住學(xué)生心理展開設(shè)計，組織化學(xué)實驗、化學(xué)操作、化學(xué)交流、化學(xué)探索等活動，讓學(xué)生自行成立合作團隊，都能夠創(chuàng)造更多學(xué)習(xí)契機，滿足學(xué)生非線性學(xué)習(xí)需要。

教師推出合作學(xué)習(xí)任務(wù)，能夠為學(xué)生帶來思考和討論的機會，這屬于非線性學(xué)習(xí)形式。學(xué)生對合作性學(xué)習(xí)有特殊參與熱情，教師要做好學(xué)情調(diào)查，針對學(xué)生學(xué)習(xí)心理展開設(shè)計，以提升合作學(xué)習(xí)組織效率。在教學(xué)《氮的循環(huán)》這部分內(nèi)容時，教師提出問題：一場雷雨一場肥。為什么會有這樣的說法？學(xué)生結(jié)合生活常識展開討論。因為雷雨發(fā)生時，天空放電，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，空氣中的氮元素經(jīng)過電解反應(yīng)，生成了氮肥，這是很好的肥料。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)思維，教師利用視頻播放，這是一段模擬雷雨放電的視頻，學(xué)生進入觀看環(huán)節(jié)，紛紛給出自己的觀察見解。教師準備演示實驗，要求學(xué)生做預(yù)測討論，實驗結(jié)果生成一氧化氮還是二氧化氮？學(xué)生開始互動交流，課堂學(xué)習(xí)氣氛活躍起來。合作學(xué)習(xí)帶有自由探討的性質(zhì)，教師沒有給出具體的思路和提示，學(xué)生可利用的知識也不夠充分。非線性學(xué)習(xí)特征鮮明，同伴效應(yīng)是非線性學(xué)習(xí)追求的目標，教師巧妙設(shè)計合作任務(wù)，給學(xué)生帶來更多主動思考的機會，無疑能夠生發(fā)豐富學(xué)習(xí)動能。

四、巧用生成，實現(xiàn)非線性教學(xué)目標

1.對接生活

學(xué)生進入非線性學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)后，很容易遇到一些現(xiàn)實問題，教師指導(dǎo)學(xué)生展開深入研究，鼓勵學(xué)生展開多種形式的互動，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活認知進行實踐操作，都能夠給學(xué)生帶來一些學(xué)習(xí)助力支持。在對接性學(xué)習(xí)中，教師要對學(xué)生學(xué)習(xí)情況做觀察，及時發(fā)現(xiàn)教學(xué)生成，科學(xué)利用這些資源，對學(xué)習(xí)活動設(shè)計進行必要調(diào)整，以提升教學(xué)適合性，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)幫助。

教師執(zhí)行教學(xué)方案時，要考慮學(xué)生接受實際，如果能夠?qū)訉W(xué)生生活認知，可以獲得一定知識支持，但在具體實踐過程中，不能單純依靠知識儲備，很可能會遇到一些新問題，如何巧妙應(yīng)對，考驗學(xué)生的應(yīng)變能力，這樣的學(xué)習(xí)才具有非線性特點。如教學(xué)《電解質(zhì)的電離》，教師先對電離概念做解讀，然后列出社會生活案例，詮釋電解質(zhì)的應(yīng)用，要求學(xué)生運用化學(xué)知識解決實際問題。在電解質(zhì)的電離實驗操作過程中，教師推出演示實驗，學(xué)生通過觀察和討論，對電解質(zhì)的電離情況做觀察和整合處理，明確電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念。學(xué)生對實驗展開細致觀察，對實驗現(xiàn)象進行科學(xué)分析，逐漸找到實驗操作要領(lǐng)，對實驗原理進行深度分析，促使學(xué)生展開個性探索。學(xué)生對接生活案例展開實驗觀察學(xué)習(xí)，有線性特點，也有非線性要求，教師適時做出指導(dǎo)，確保課堂訓(xùn)練順利展開。

2.延伸實踐

化學(xué)學(xué)科與學(xué)生生活有多點對接，教師在教學(xué)訓(xùn)練設(shè)計時，不僅要關(guān)注學(xué)生生活認知積累，還要對學(xué)生實踐操作能力做出客觀評估，為學(xué)生提供更多社會性探索任務(wù)，促使學(xué)生自然進入到學(xué)科學(xué)習(xí)之中?；瘜W(xué)知識與實驗操作有諸多關(guān)聯(lián)，但在實際操作過程中，還是會遇到更多新鮮的問題，甚至借助知識積累也無法解決，這就需要教師鼓勵學(xué)生展開非線性思考，在主動探索中找到解決問題的方法，這對培養(yǎng)學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣有重要幫助。

化學(xué)實踐性活動有很多，教材中有一些“微項目”內(nèi)容，帶有實踐探索的意味，學(xué)生進入實踐操作環(huán)節(jié)時，需要一定知識支持，但僅憑知識推動實踐活動進程是遠遠不夠的，需要建立主動探索的意識，在實踐操作過程中面對新問題，展開新探索，形成新認知。如教學(xué)《論證重污染天氣“汽車限行”的合理性》，這是典型的社會調(diào)查內(nèi)容，教師對重污染與汽車限行聯(lián)系起來，對天氣污染指數(shù)與汽車尾氣排放進行關(guān)聯(lián)性思考，要求學(xué)生進入社會層面展開觀察和討論，對重污染與汽車尾氣關(guān)系做探究，對汽車限行措施合理性展開進行深入解析。學(xué)生在實踐操作過程中，對各種重污染原因做調(diào)研，對汽車排放污染情況做具體分析，逐漸形成調(diào)查結(jié)論。在這個案例中，學(xué)生要對諸多污染源做分析，還要對汽車排放情況做研究，最終建立研究成果，其操作過程有線性結(jié)構(gòu)，也有非線性學(xué)習(xí)體現(xiàn)。

化學(xué)學(xué)科教學(xué)有自身規(guī)律，教師適時引入非線性教學(xué)機制，其應(yīng)用價值更為突出。學(xué)生對非線性學(xué)習(xí)存在一些模糊認識，教師有意識推出非線性學(xué)習(xí)任務(wù)，組織學(xué)生展開主動探索實踐，都能夠促進非線性思維認知的形成。影響化學(xué)教學(xué)的因素有很多，教師深入研究教學(xué)規(guī)律，做出準確的預(yù)設(shè)和規(guī)劃，讓學(xué)生有更多的學(xué)習(xí)信心，這對全面提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)有重要幫助。