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化學(xué)教學(xué)中的非線(xiàn)性現象及對策
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、學(xué)習環(huán)境作用等非線(xiàn)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(xiàn)性作用、教中積極應對非線(xiàn)性、把握預設和生成、加強教學(xué)反思、學(xué)中兼容非線(xiàn)性、巧用隨機事件、培養學(xué)生非線(xiàn)性思維有效措施,變化學(xué)教學(xué)復雜的、不可預測性為一個(gè)簡(jiǎn)約的、可預測的教學(xué)活動(dòng)。
關(guān)鍵詞 非線(xiàn)性 化學(xué)教學(xué) 不確定性 隨機性 無(wú)序性
從數學(xué)角度上看,線(xiàn)性指變量與變量成比例關(guān)系。相對應的,非線(xiàn)性是指變量之間沒(méi)有必然的因果關(guān)系,而是由多方面相互作用的結果。在教育活動(dòng)中,涉及的因素復雜多樣,它們有時(shí)交叉耦合、有時(shí)相互促進(jìn)、有時(shí)相互排斥,成一種非線(xiàn)性關(guān)系。在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,影響非線(xiàn)性的主要因素可分為化學(xué)知識結構、教學(xué)主體、學(xué)習環(huán)境三大點(diǎn),他們具有不確定性、隨機性、無(wú)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(xiàn)性因素
1.化學(xué)知識結構的非線(xiàn)性特點(diǎn)
化學(xué)知識的非線(xiàn)性指知識本身之間有不確定性、割裂性和不連續性。知識是變動(dòng)的,化學(xué)知識在先人不斷的探究中不斷完善和改進(jìn),隨著(zhù)化學(xué)知識的傳遞、保存、選擇、批判、融合、更新、創(chuàng )造,呈現一種螺旋形的盤(pán)升,在不同的認識階段是有不同的定義方法。中學(xué)化學(xué)典型的一個(gè)例子就是對酸堿的定義,在初中我們直接說(shuō) “電離的陽(yáng)離子全部是H+的是酸,陰離子全部是OH-的是堿”,到了學(xué)習了“鹽類(lèi)的水解”的時(shí)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(zhù)對化學(xué)的進(jìn)一步學(xué)習,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、正負離子理論等不同分類(lèi)方法。
新課程教材的編寫(xiě),也體現了化學(xué)知識的非線(xiàn)性特征,打破了舊教材以知識為主線(xiàn)的編寫(xiě)思路。它以必修課程作為門(mén)檻,突出化學(xué)與生活的結合,把我們引進(jìn)色彩斑斕的化學(xué)世界,在選修階段再以必修的基礎上做深入探究。這種做法,照顧了學(xué)生的學(xué)習認知規律,但又將化學(xué)知識引進(jìn)似乎更加混沌的狀態(tài),同類(lèi)知識被割裂在不同的學(xué)習階段,繼而出現初高中、必修與選修的化學(xué)教與學(xué)的銜接問(wèn)題。
化學(xué)知識還具有社會(huì )性、復雜性、默會(huì )性。在知識經(jīng)濟大發(fā)展的時(shí)代,化學(xué)已成為自然科學(xué)中舉足輕重的核心基礎科目。辯證法要求學(xué)生們學(xué)習化學(xué)時(shí)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(jià)值觀(guān)的困難。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生帶著(zhù)自身的情感態(tài)度進(jìn)入課堂,令化學(xué)教學(xué)更加復雜無(wú)序。
2.教學(xué)主體演繹非線(xiàn)性
人的實(shí)際能力,如感知認知能力、想象能力和預見(jiàn)能力都是有限的,人與人之間這些能力一定都會(huì )有細微的差別,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(lèi)別的課程:理想的課程、正式的課程、領(lǐng)悟的課程、實(shí)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(shí)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)內容與學(xué)生所體驗、吸收的化學(xué)知識之間都不是一個(gè)線(xiàn)性關(guān)系,而是交融在一起,或增加或減少,不成比率。教學(xué)中的心理效應也不是百試百靈,就如量子力學(xué)認為的原子中個(gè)別電子的運動(dòng)軌跡是無(wú)法確定的,即測不準定理,它所涉及的個(gè)體因素在無(wú)序中演繹著(zhù)雜亂無(wú)章的曲調。
(1)教師身上的非線(xiàn)性
教師在化學(xué)教學(xué)系統中表現出非線(xiàn)性的特征。我國申繼亮和辛濤等教授提出,教師專(zhuān)業(yè)知識應包括本體性知識、實(shí)踐性知識、條件性知識。一名合格的化學(xué)教師應該具有的專(zhuān)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“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(xiàn)性現象在新手中表現的尤為明顯,新的化學(xué)教師往往有過(guò)硬的化學(xué)本體知識,卻很難在實(shí)踐中探索學(xué)生的性格特點(diǎn),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,設則不中,教師往往表現得束手無(wú)策。甚至在實(shí)驗演示的過(guò)程中,出現與教科書(shū)上相悖的現象,教師不能正確處理或辟而不談。“意外”超出教師的線(xiàn)性思維不能用教學(xué)機智妥善處理,不能及時(shí)采取有效措施而使得課堂走向失控,把已預設好的教學(xué)情境推向混亂狀態(tài)。
教師在化學(xué)教學(xué)中的非線(xiàn)性還表現在教師投入教學(xué)中的時(shí)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,也常常出現職業(yè)倦怠而停滯不前。
(2)學(xué)生體現的非線(xiàn)性
學(xué)生在學(xué)習化學(xué)中也會(huì )出現和教師成長(cháng)階段相似的非線(xiàn)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(shí)成為一種學(xué)習的助推劑。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(mǎn)足各類(lèi)層次的學(xué)生的學(xué)習需要,也導致化學(xué)教學(xué)目標為不確定性。對于學(xué)生個(gè)體而言,根據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(gè)為化學(xué)教學(xué)提供了利弊參半的非必然關(guān)系。各種個(gè)體組成的受教育者構成了一個(gè)更為復雜多變的群體,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(xiàn)性還表現在,學(xué)生本身知識體系不連續缺乏將知識聯(lián)系起來(lái)的能力而產(chǎn)生的負遷移、自身努力程度和成績(jì)好壞不成正比甚至出現的高原現象、學(xué)習動(dòng)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(méi)有足夠的知識將同素異形體、同分異構、元素、核素、同位素等概念用對比、歸納的方法加以區別;對自己期望太高而導致實(shí)驗操作的錯誤。
3學(xué)習環(huán)境作用
化學(xué)是一門(mén)緊貼生活的自然學(xué)科,教育者應該將學(xué)生放飛到真實(shí)生活當中去。自然界的豐富多彩、社會(huì )中的復雜多樣,都會(huì )交雜在一起對學(xué)習者帶來(lái)一定的影響,或是促進(jìn),或是阻礙。學(xué)生帶著(zhù)各自復雜的心情走進(jìn)化學(xué)課堂,又帶著(zhù)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(zhù)時(shí)間的變遷發(fā)生變化,也因人們的認知狀態(tài)對化學(xué)產(chǎn)生不同的審美心理,進(jìn)而影響化學(xué)的學(xué)習。比如,紫金礦業(yè)排放含銅廢水導致汀江河大量的魚(yú)死亡,由此學(xué)生恨透了化工廠(chǎng)給生活的帶來(lái)的危害,但如若學(xué)習了“沉淀的溶解平衡的應用”又會(huì )為治理家鄉水污染樹(shù)立了學(xué)習目標,提起學(xué)習化學(xué)的熱情。當然這是一個(gè)學(xué)生的內部心理變化,這種看不見(jiàn)摸不著(zhù)的活動(dòng)增加了教學(xué)的不確定性。
二、應對非線(xiàn)性策略
1.充分發(fā)揮化學(xué)知識的非線(xiàn)性作用
要發(fā)揮化學(xué)知識的非線(xiàn)性首先要迎合新課程教材的編寫(xiě)思路,以學(xué)生的認知規律為主線(xiàn),以知識建構為基本機制,改變過(guò)注重知識傳授和強調學(xué)科本位的舊做法。其次繼續發(fā)揚教材中豐富的欄目的作用,這些是無(wú)序中構建化學(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學(xué)生豐富的愛(ài)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)生真正吸收內化、移情、延伸,由知識再生知識達到“樹(shù)上開(kāi)花”的效果。再者非線(xiàn)性知識通常是教學(xué)中的重難點(diǎn)知識,這些知識往往綜合性比較強,對學(xué)生培養學(xué)生的非線(xiàn)性思維也起著(zhù)舉足輕重的作用。例如記住元素周期表各元素的一般規律外,還有一些“有個(gè)性”的元素,教師要有意識的點(diǎn)撥,學(xué)生也應該自覺(jué)對其歸納總結。
2.教中積極應對非線(xiàn)性
(1)爭做“自來(lái)水”
教師應該不斷地充實(shí)自己的專(zhuān)業(yè)知識,像是一個(gè)自來(lái)水源源不斷地供給學(xué)生以養料�；瘜W(xué)知識更新地很快,教師也應該時(shí)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(shí)作為情境的設置,例如市面上出現的三聚氰胺、瘦肉精、毒黃瓜、塑化劑等食品安全事件,帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)化學(xué)課堂。教師充實(shí)教育學(xué)心理學(xué)知識理論中要從實(shí)際出發(fā),把握 學(xué)生“最近發(fā)展區”,為遷移而教,實(shí)現學(xué)生能力的“突變”。教師的專(zhuān)業(yè)知識只有在相對平穩的狀態(tài)中才能保證教學(xué)秩序的正常進(jìn)行。
(2)把握預設和生成
預設和生成是辯證的對立統一體�；瘜W(xué)教師要在備課之前,認真研讀教學(xué)的編寫(xiě)思路,讀出其中的含義,抓住主干。在備課時(shí)要盡可能的先了解學(xué)生的學(xué)習認知狀態(tài),在學(xué)生已知和未知的基礎上精心創(chuàng )設與本堂課的教學(xué)情境和支架。對于課堂演示實(shí)驗一定要自己事先做一遍,增強課堂的預設性的針對性、開(kāi)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)生負責也是對自己負責。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(guān)察力和應急能力[2]。要強調的是,教師自身一定要保持謙虛謹慎的治學(xué)態(tài)度,不能隨意編造不科學(xué)的結論和解釋,這樣既給自己的教學(xué)造成混亂有誤導學(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(cháng)=經(jīng)驗+反思。無(wú)論對于新手還是在講臺上已經(jīng)站了幾十年的老師來(lái)說(shuō),無(wú)論他的教學(xué)多么的豐富沒(méi)有經(jīng)過(guò)反思的教學(xué)工作只能說(shuō)是周而復始的同樣的工作,永遠都是在原地踏步。教學(xué)反思能打破教師投入教學(xué)中的時(shí)間精力、教師的教齡和教學(xué)效果不成正比的非線(xiàn)性現象,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(huì )不斷提高。用理論分析解決化學(xué)教學(xué)中的各種問(wèn)題,逐步探索揭示和掌握化學(xué)教學(xué)的規律。
3學(xué)中兼容非線(xiàn)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(jué)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(dòng)影響因素,學(xué)生似乎覺(jué)得這些知識非常零散不便記憶。通過(guò)科學(xué)方法的教育,使學(xué)生們自覺(jué)地用歸納、分類(lèi)和對比等方法按照自己的記憶習慣把化學(xué)知識分散的知識有機地統一起來(lái),用元素周期表規律或化學(xué)平衡移動(dòng)規律進(jìn)行總結,這些有助于學(xué)生的記憶和學(xué)習,進(jìn)而可以對相關(guān)知識進(jìn)行遷移或者達到知識的突變。授人以魚(yú)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
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?chē)魏稳颂貏e是師長(cháng)的言語(yǔ)態(tài)度都會(huì )引發(fā)“蝴蝶效應”。教師可充分利用這點(diǎn),在探究性學(xué)習中, 采取小組合作或一對一的方式,用激勵性的語(yǔ)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)習的熱情,讓學(xué)習成為一個(gè)開(kāi)放的互補性的系統。
(3)關(guān)注非智力因素
學(xué)生的非智力因素包括動(dòng)機、興趣、情感、意志、性格。人本主義心理學(xué)側面反應的就是教學(xué)中非線(xiàn)性的現象,它是一種人本取消的。學(xué)生的非智力因素在整個(gè)非線(xiàn)性學(xué)習中占了不可忽視的作用�；瘜W(xué)的學(xué)習并不是枯燥無(wú)味的,只要到達他們內心深處的知識、能觸動(dòng)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(ài)國情感、生命道德感、集體榮譽(yù)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給學(xué)生,那樣學(xué)生才會(huì )在輕松的學(xué)習氣氛中接受化學(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(huì )對他們產(chǎn)生最大的非線(xiàn)性影響,產(chǎn)生的刺激才是最全面深刻的。課堂中的實(shí)驗是人為加工以后的產(chǎn)物, 往往也脫離了實(shí)際,多媒體展現給學(xué)生的也只能是感官上的體驗,也有人說(shuō)將廚藝和化學(xué)放在一起學(xué)習,講的就是化學(xué)和生活千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系�；貧w生活,教學(xué)中的情境設置才會(huì )有意義。
4.化兩個(gè)世界為一體:
良好的師生關(guān)系是減小非線(xiàn)性不可預測性的有力保證。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(dòng)態(tài),調節自己的教學(xué)方法和計劃;學(xué)生應該尊重教師,嚴格要求自己,自覺(jué)完成學(xué)習任務(wù),主動(dòng)和老師交流,減少彼此的隔閡。
5.巧用隨機事件
在這個(gè)復雜的非線(xiàn)性教學(xué)中,教師要保持一種高度的敏感性,化無(wú)序為有序,利用隨機事件促進(jìn)教學(xué)的生成。利用正值討論熱門(mén)的話(huà)題如食品添加劑的話(huà)題引入課堂,將學(xué)生的注意力集中到課堂中來(lái),用隨機事件“順手牽羊”,使教學(xué)事半功倍[3]。
6.培養學(xué)生非線(xiàn)性思維
非線(xiàn)性理論相對具有一定的開(kāi)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)反應速率的影響因素有效碰撞時(shí),往往出現思維障礙,其原因之一是因為這個(gè)過(guò)程是模糊抽象的。非線(xiàn)性思維在創(chuàng )新實(shí)驗中起到推波助瀾的作用。如粉筆在化學(xué)實(shí)驗中的妙用,利用其主要成分,粉筆可做焰色反應、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(jià)的特點(diǎn),它還可以充當硫或紅磷在氧氣中燃燒的燃燒匙[5]。在化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中,培養學(xué)生發(fā)散的非線(xiàn)性思想意義深遠。為此,教師要鼓勵學(xué)生大膽地猜想和解釋,在一個(gè)民主和諧的課堂中賦予非線(xiàn)性思想以合理的地位,促進(jìn)線(xiàn)性思維和非線(xiàn)性思維協(xié)同發(fā)展。
化學(xué)教育的影響因素是多元的、復雜的、相互交織的,較高的精確預測可能比較比較困難,但是在短時(shí)間范圍內,預測是可以的,轉變化學(xué)教學(xué)復雜的、不可預測性為一個(gè)簡(jiǎn)單的、可預測的教學(xué)活動(dòng),讓化學(xué)教學(xué)有規律可循。
參考文獻:
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