- 相關(guān)推薦
化學(xué)教學(xué)中的非線性現(xiàn)象及對策
摘要 :在化學(xué)教學(xué)中存在的教學(xué)主體演繹、教師身、學(xué)生體現(xiàn)、學(xué)習(xí)環(huán)境作用等非線性因素的影響,針對這些因素采取充分發(fā)揮化學(xué)知識的非線性作用、教中積極應(yīng)對非線性、把握預(yù)設(shè)和生成、加強教學(xué)反思、學(xué)中兼容非線性、巧用隨機事件、培養(yǎng)學(xué)生非線性思維有效措施,變化學(xué)教學(xué)復(fù)雜的、不可預(yù)測性為一個簡約的、可預(yù)測的教學(xué)活動。
關(guān)鍵詞 非線性 化學(xué)教學(xué) 不確定性 隨機性 無序性
從數(shù)學(xué)角度上看,線性指變量與變量成比例關(guān)系。相對應(yīng)的,非線性是指變量之間沒有必然的因果關(guān)系,而是由多方面相互作用的結(jié)果。在教育活動中,涉及的因素復(fù)雜多樣,它們有時交叉耦合、有時相互促進、有時相互排斥,成一種非線性關(guān)系。在化學(xué)教學(xué)活動中,影響非線性的主要因素可分為化學(xué)知識結(jié)構(gòu)、教學(xué)主體、學(xué)習(xí)環(huán)境三大點,他們具有不確定性、隨機性、無序性等特征,這些性質(zhì)都成為化學(xué)教學(xué)中難以把握的因素。
一、教學(xué)中的主要非線性因素
1.化學(xué)知識結(jié)構(gòu)的非線性特點
化學(xué)知識的非線性指知識本身之間有不確定性、割裂性和不連續(xù)性。知識是變動的,化學(xué)知識在先人不斷的探究中不斷完善和改進,隨著化學(xué)知識的傳遞、保存、選擇、批判、融合、更新、創(chuàng)造,呈現(xiàn)一種螺旋形的盤升,在不同的認(rèn)識階段是有不同的定義方法。中學(xué)化學(xué)典型的一個例子就是對酸堿的定義,在初中我們直接說 “電離的陽離子全部是H+的是酸,陰離子全部是OH-的是堿”,到了學(xué)習(xí)了“鹽類的水解”的時候,酸堿的定義則變?yōu)?ldquo;在溶液中 c(H+)>c(OH-)的為酸溶液,反之則為堿溶液”,隨著對化學(xué)的進一步學(xué)習(xí),大學(xué)化學(xué)還衍生出多種對酸堿定義的理論如質(zhì)子理論、正負(fù)離子理論等不同分類方法。
新課程教材的編寫,也體現(xiàn)了化學(xué)知識的非線性特征,打破了舊教材以知識為主線的編寫思路。它以必修課程作為門檻,突出化學(xué)與生活的結(jié)合,把我們引進色彩斑斕的化學(xué)世界,在選修階段再以必修的基礎(chǔ)上做深入探究。這種做法,照顧了學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知規(guī)律,但又將化學(xué)知識引進似乎更加混沌的狀態(tài),同類知識被割裂在不同的學(xué)習(xí)階段,繼而出現(xiàn)初高中、必修與選修的化學(xué)教與學(xué)的銜接問題。
化學(xué)知識還具有社會性、復(fù)雜性、默會性。在知識經(jīng)濟大發(fā)展的時代,化學(xué)已成為自然科學(xué)中舉足輕重的核心基礎(chǔ)科目。辯證法要求學(xué)生們學(xué)習(xí)化學(xué)時堅持一分為二的思維看待事物,化學(xué)的發(fā)展有可能是天使的降臨也可能是撒旦的揮闊,化學(xué)知識的緘默性增加了測量學(xué)生科學(xué)價值觀的困難。在整個教學(xué)過程中,學(xué)生帶著自身的情感態(tài)度進入課堂,令化學(xué)教學(xué)更加復(fù)雜無序。
2.教學(xué)主體演繹非線性
人的實際能力,如感知認(rèn)知能力、想象能力和預(yù)見能力都是有限的,人與人之間這些能力一定都會有細(xì)微的差別,在教學(xué)中也顯得尤為明顯。例如,美國學(xué)者古德萊德歸納出五種不同類別的課程:理想的課程、正式的課程、領(lǐng)悟的課程、實行的課程和經(jīng)驗的課程[1]。這五種課程從上到下、從理念到實踐,就是一種呈跳躍式的往下傳遞的,其到后面教師所能理解和領(lǐng)悟的化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生所體驗、吸收的化學(xué)知識之間都不是一個線性關(guān)系,而是交融在一起,或增加或減少,不成比率。教學(xué)中的心理效應(yīng)也不是百試百靈,就如量子力學(xué)認(rèn)為的原子中個別電子的運動軌跡是無法確定的,即測不準(zhǔn)定理,它所涉及的個體因素在無序中演繹著雜亂無章的曲調(diào)。
(1)教師身上的非線性
教師在化學(xué)教學(xué)系統(tǒng)中表現(xiàn)出非線性的特征。我國申繼亮和辛濤等教授提出,教師專業(yè)知識應(yīng)包括本體性知識、實踐性知識、條件性知識。一名合格的化學(xué)教師應(yīng)該具有的專業(yè)知識則為化學(xué)知識、與化學(xué)相關(guān)的情境和與之相關(guān)的知識、教育學(xué)和心理學(xué)知識。根據(jù)“木桶原理”可知,教師的教學(xué)成敗常受制于與這三種知識最弱的一項。這種非線性現(xiàn)象在新手中表現(xiàn)的尤為明顯,新的化學(xué)教師往往有過硬的化學(xué)本體知識,卻很難在實踐中探索學(xué)生的性格特點,難以把握化學(xué)課堂的有效性。
教學(xué)的對象是活生生的人,不是按部就班的戲劇表演,面對課堂中的突發(fā)事件,機不可設(shè),設(shè)則不中,教師往往表現(xiàn)得束手無策。甚至在實驗演示的過程中,出現(xiàn)與教科書上相悖的現(xiàn)象,教師不能正確處理或辟而不談。“意外”超出教師的線性思維不能用教學(xué)機智妥善處理,不能及時采取有效措施而使得課堂走向失控,把已預(yù)設(shè)好的教學(xué)情境推向混亂狀態(tài)。
教師在化學(xué)教學(xué)中的非線性還表現(xiàn)在教師投入教學(xué)中的時間精力、教師的教齡和教學(xué)效果不成正比。在教師群體中,從教幾年的教師有可能比老教師更具有把握課堂的能力。待到教師發(fā)展到一定階段,也常常出現(xiàn)職業(yè)倦怠而停滯不前。
(2)學(xué)生體現(xiàn)的非線性
學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)中也會出現(xiàn)和教師成長階段相似的非線性特征。學(xué)生發(fā)展具有明顯的階段性,高中學(xué)生以抽象思維為主,情感比較豐富細(xì)膩,理智感在情感生活中占主要地位,化學(xué)史的教育對學(xué)生有一定的激發(fā)作用,有時成為一種學(xué)習(xí)的助推劑。學(xué)生群體發(fā)展的不平衡性使得教師難以以一種教學(xué)方法滿足各類層次的學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,也導(dǎo)致化學(xué)教學(xué)目標(biāo)為不確定性。對于學(xué)生個體而言,根據(jù)加德納多元智力理論,各項智力發(fā)展不平衡又具有互補性,這個為化學(xué)教學(xué)提供了利弊參半的非必然關(guān)系。各種個體組成的受教育者構(gòu)成了一個更為復(fù)雜多變的群體,增加了教學(xué)的隨機性。
另外,學(xué)生在化學(xué)教學(xué)中非線性還表現(xiàn)在,學(xué)生本身知識體系不連續(xù)缺乏將知識聯(lián)系起來的能力而產(chǎn)生的負(fù)遷移、自身努力程度和成績好壞不成正比甚至出現(xiàn)的高原現(xiàn)象、學(xué)習(xí)動機水平與成功機率成倒U型關(guān)系。例如,在一定階段,學(xué)生還沒有足夠的知識將同素異形體、同分異構(gòu)、元素、核素、同位素等概念用對比、歸納的方法加以區(qū)別;對自己期望太高而導(dǎo)致實驗操作的錯誤。
3學(xué)習(xí)環(huán)境作用
化學(xué)是一門緊貼生活的自然學(xué)科,教育者應(yīng)該將學(xué)生放飛到真實生活當(dāng)中去。自然界的豐富多彩、社會中的復(fù)雜多樣,都會交雜在一起對學(xué)習(xí)者帶來一定的影響,或是促進,或是阻礙。學(xué)生帶著各自復(fù)雜的心情走進化學(xué)課堂,又帶著不同的態(tài)度回歸生活。在這樣的循環(huán)中,交叉耦合的因素難以把握。
再者,環(huán)境也不是一層不變的,它也隨著時間的變遷發(fā)生變化,也因人們的認(rèn)知狀態(tài)對化學(xué)產(chǎn)生不同的審美心理,進而影響化學(xué)的學(xué)習(xí)。比如,紫金礦業(yè)排放含銅廢水導(dǎo)致汀江河大量的魚死亡,由此學(xué)生恨透了化工廠給生活的帶來的危害,但如若學(xué)習(xí)了“沉淀的溶解平衡的應(yīng)用”又會為治理家鄉(xiāng)水污染樹立了學(xué)習(xí)目標(biāo),提起學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。當(dāng)然這是一個學(xué)生的內(nèi)部心理變化,這種看不見摸不著的活動增加了教學(xué)的不確定性。
二、應(yīng)對非線性策略
1.充分發(fā)揮化學(xué)知識的非線性作用
要發(fā)揮化學(xué)知識的非線性首先要迎合新課程教材的編寫思路,以學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律為主線,以知識建構(gòu)為基本機制,改變過注重知識傳授和強調(diào)學(xué)科本位的舊做法。其次繼續(xù)發(fā)揚教材中豐富的欄目的作用,這些是無序中構(gòu)建化學(xué)知識不可少的有機組成部分,特別對于闡明化學(xué)知識的多樣性和培養(yǎng)學(xué)生豐富的愛國等情感有潛移默化的影響,不再是因知識講知識,而是由學(xué)生真正吸收內(nèi)化、移情、延伸,由知識再生知識達到“樹上開花”的效果。再者非線性知識通常是教學(xué)中的重難點知識,這些知識往往綜合性比較強,對學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生的非線性思維也起著舉足輕重的作用。例如記住元素周期表各元素的一般規(guī)律外,還有一些“有個性”的元素,教師要有意識的點撥,學(xué)生也應(yīng)該自覺對其歸納總結(jié)。
2.教中積極應(yīng)對非線性
(1)爭做“自來水”
教師應(yīng)該不斷地充實自己的專業(yè)知識,像是一個自來水源源不斷地供給學(xué)生以養(yǎng)料�；瘜W(xué)知識更新地很快,教師也應(yīng)該時刻更新完善自己的知識體系。教師要聯(lián)系最近發(fā)生的相關(guān)事實作為情境的設(shè)置,例如市面上出現(xiàn)的三聚氰胺、瘦肉精、毒黃瓜、塑化劑等食品安全事件,帶領(lǐng)學(xué)生走進化學(xué)課堂。教師充實教育學(xué)心理學(xué)知識理論中要從實際出發(fā),把握 學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”,為遷移而教,實現(xiàn)學(xué)生能力的“突變”。教師的專業(yè)知識只有在相對平穩(wěn)的狀態(tài)中才能保證教學(xué)秩序的正常進行。
(2)把握預(yù)設(shè)和生成
預(yù)設(shè)和生成是辯證的對立統(tǒng)一體。化學(xué)教師要在備課之前,認(rèn)真研讀教學(xué)的編寫思路,讀出其中的含義,抓住主干。在備課時要盡可能的先了解學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知狀態(tài),在學(xué)生已知和未知的基礎(chǔ)上精心創(chuàng)設(shè)與本堂課的教學(xué)情境和支架。對于課堂演示實驗一定要自己事先做一遍,增強課堂的預(yù)設(shè)性的針對性、開放性,才能靈活處理課堂更豐富的生成性,這是減小化學(xué)教學(xué)不確定性和隨機性所必須的,這不僅是對學(xué)生負(fù)責(zé)也是對自己負(fù)責(zé)。注重化學(xué)課堂的生成性不僅建立在教師充足的備課上,而且要發(fā)揮教師敏捷的觀察力和應(yīng)急能力[2]。要強調(diào)的是,教師自身一定要保持謙虛謹(jǐn)慎的治學(xué)態(tài)度,不能隨意編造不科學(xué)的結(jié)論和解釋,這樣既給自己的教學(xué)造成混亂有誤導(dǎo)學(xué)生。
(3)加強教學(xué)反思
美國心理學(xué)家波斯提出:教師的成長=經(jīng)驗+反思。無論對于新手還是在講臺上已經(jīng)站了幾十年的老師來說,無論他的教學(xué)多么的豐富沒有經(jīng)過反思的教學(xué)工作只能說是周而復(fù)始的同樣的工作,永遠(yuǎn)都是在原地踏步。教學(xué)反思能打破教師投入教學(xué)中的時間精力、教師的教齡和教學(xué)效果不成正比的非線性現(xiàn)象,克服職業(yè)倦怠心理。教師的反思也是一種自學(xué)本領(lǐng),只有不斷地在教學(xué)中反思自己,自己的教學(xué)水平才會不斷提高。用理論分析解決化學(xué)教學(xué)中的各種問題,逐步探索揭示和掌握化學(xué)教學(xué)的規(guī)律。
3學(xué)中兼容非線性
(1)加強科學(xué)方法的教育
化學(xué)知識一直被人看成是文科式的理科,其主要原因之一就是覺得它是分散型的,像散落的珠粒非常紊亂,例如堿金屬元素、鹵元素或化學(xué)平衡移動影響因素,學(xué)生似乎覺得這些知識非常零散不便記憶。通過科學(xué)方法的教育,使學(xué)生們自覺地用歸納、分類和對比等方法按照自己的記憶習(xí)慣把化學(xué)知識分散的知識有機地統(tǒng)一起來,用元素周期表規(guī)律或化學(xué)平衡移動規(guī)律進行總結(jié),這些有助于學(xué)生的記憶和學(xué)習(xí),進而可以對相關(guān)知識進行遷移或者達到知識的突變。授人以魚不如授人以漁, 讓教師“為遷移而教”成為可行。
(2)利用同伴效應(yīng)
高中生有極強的自尊心和好勝心,比其他群體有更敏感的神經(jīng),周圍任何人特別是師長的言語態(tài)度都會引發(fā)“蝴蝶效應(yīng)”。教師可充分利用這點,在探究性學(xué)習(xí)中, 采取小組合作或一對一的方式,用激勵性的語言促使他們相互競爭相互彌補,掀起化學(xué)探究的狂潮,激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情,讓學(xué)習(xí)成為一個開放的互補性的系統(tǒng)。
(3)關(guān)注非智力因素
學(xué)生的非智力因素包括動機、興趣、情感、意志、性格。人本主義心理學(xué)側(cè)面反應(yīng)的就是教學(xué)中非線性的現(xiàn)象,它是一種人本取消的。學(xué)生的非智力因素在整個非線性學(xué)習(xí)中占了不可忽視的作用�；瘜W(xué)的學(xué)習(xí)并不是枯燥無味的,只要到達他們內(nèi)心深處的知識、能觸動心靈的教學(xué)就是有效的教學(xué)。為此,化學(xué)教學(xué)中滲透情感的教育,如愛國情感、生命道德感、集體榮譽感,顯得急迫。在化學(xué)課,教師一定要將正面的、積極向上的一面展現(xiàn)給學(xué)生,那樣學(xué)生才會在輕松的學(xué)習(xí)氣氛中接受化學(xué)。
(4)回歸生活
學(xué)生只有回歸到生活才能真正體驗生活的真諦。只有環(huán)境才會對他們產(chǎn)生最大的非線性影響,產(chǎn)生的刺激才是最全面深刻的。課堂中的實驗是人為加工以后的產(chǎn)物, 往往也脫離了實際,多媒體展現(xiàn)給學(xué)生的也只能是感官上的體驗,也有人說將廚藝和化學(xué)放在一起學(xué)習(xí),講的就是化學(xué)和生活千絲萬縷的聯(lián)系�；貧w生活,教學(xué)中的情境設(shè)置才會有意義。
4.化兩個世界為一體:
良好的師生關(guān)系是減小非線性不可預(yù)測性的有力保證。溝通是良好的人際關(guān)系的潤滑劑也是激起思想火花的助燃劑,達到教學(xué)效果最優(yōu)化的目的。良好的師生關(guān)系需要雙方共同努力。在化學(xué)教學(xué)中,教師要尊重、公平對待學(xué)生,善于和學(xué)生交往,了解學(xué)生最新動態(tài),調(diào)節(jié)自己的教學(xué)方法和計劃;學(xué)生應(yīng)該尊重教師,嚴(yán)格要求自己,自覺完成學(xué)習(xí)任務(wù),主動和老師交流,減少彼此的隔閡。
5.巧用隨機事件
在這個復(fù)雜的非線性教學(xué)中,教師要保持一種高度的敏感性,化無序為有序,利用隨機事件促進教學(xué)的生成。利用正值討論熱門的話題如食品添加劑的話題引入課堂,將學(xué)生的注意力集中到課堂中來,用隨機事件“順手牽羊”,使教學(xué)事半功倍[3]。
6.培養(yǎng)學(xué)生非線性思維
非線性理論相對具有一定的開放性、橫向性、躍遷性和可塑性,對激活學(xué)生的思維功能、擴大知識視野具有積極的意義,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性也是很重要的[4]。學(xué)生在理解化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素有效碰撞時,往往出現(xiàn)思維障礙,其原因之一是因為這個過程是模糊抽象的。非線性思維在創(chuàng)新實驗中起到推波助瀾的作用。如粉筆在化學(xué)實驗中的妙用,利用其主要成分,粉筆可做焰色反應(yīng)、鈣離子或硫酸根離子的檢驗和做電極等;利用粉筆的形狀和廉價的特點,它還可以充當(dāng)硫或紅磷在氧氣中燃燒的燃燒匙[5]。在化學(xué)實驗教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散的非線性思想意義深遠(yuǎn)。為此,教師要鼓勵學(xué)生大膽地猜想和解釋,在一個民主和諧的課堂中賦予非線性思想以合理的地位,促進線性思維和非線性思維協(xié)同發(fā)展。
化學(xué)教育的影響因素是多元的、復(fù)雜的、相互交織的,較高的精確預(yù)測可能比較比較困難,但是在短時間范圍內(nèi),預(yù)測是可以的,轉(zhuǎn)變化學(xué)教學(xué)復(fù)雜的、不可預(yù)測性為一個簡單的、可預(yù)測的教學(xué)活動,讓化學(xué)教學(xué)有規(guī)律可循。
參考文獻:
[1]巨瑛梅,尹力。 全國碩士研究生入學(xué)統(tǒng)一考試教育學(xué)考試大綱解析,2010年版[M],北京:高等教育出版社,2009:29
[2]余文森。有效教學(xué)十講[M],北京:華東師范大學(xué)出版社,2009,56-62
[3]崔艷。在物理教學(xué)中滲透非線性思想[J].天津紡織工學(xué)院學(xué)報,1999,18,103-106
[4]肖常磊,錢揚義。中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)論[M],北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008,159-16
【化學(xué)教學(xué)中的非線性現(xiàn)象及對策】相關(guān)文章：
課堂教學(xué)中的不等式現(xiàn)象及其對策03-27
當(dāng)前課堂的低效教學(xué)現(xiàn)象及對策11-25
淺論大學(xué)英語學(xué)習(xí)中的僵化現(xiàn)象及其對策03-19
淺析大學(xué)英語學(xué)習(xí)中的僵化現(xiàn)象及其對策03-18
探析翻譯教學(xué)中的“中文西化”現(xiàn)象03-19
化學(xué)教學(xué)中的綠色化學(xué)教育研究11-23
化學(xué)教學(xué)中的思維訓(xùn)練11-23