应对化学教学中非线性现象的策略

□ 福建省厦门市海沧实验中学 谢文珍

所谓线性，是指变量与变量成比例关系，而非线性是指变量之间没有必然的因果关系。化学学科引入非线性教学策略，教师需要对影响非线性因素做深度分析，关注知识结构、教学条件和学生主体，对众多不确定性、生成性、无序性因素做整合处理，引导学生在非线性学习中成长思维。学生大多对非线性现象缺少研究，教师需要有意识展开知识整合、设计优化、学中兼容、巧用生成研究，让学生进入非线性学习环节，对多种知识因素、非智力因素展开深度探究，以培养其健康学习理念。

一、知识整合，创建非线性教学机制

1.研读教材

非线性教学机制的执行，教师是关键因素，对学科知识做整合处理，对知识构成进行科学梳理，能够理清知识之间的关系。化学学科知识带有割裂性、不稳定性，这是典型的非线性特征。教师研读教材内容时，要注意引导学生利用多种手段积累知识，根据知识属性特点进行具体学习，让学生建立知识构建意识，通过分类记忆、互动交流、实践应用、生活验证等方式，打开非线性学习思维。

学生对非线性学习比较熟悉，灵活运用知识，自行展开探索和思考，都属于非线性学习范畴，教师设定明确的学习任务，提出具体的学习目标和要求，对促进学生非线性思维成长有积极帮助。如教学山东版高一化学《化学中常用的物理量》，教师先解读一些概念，如物质的量、摩尔质量、质量以及它们之间的关系。学生对这些概念有了一些认识，教师继续设计思考问题，列举具体事例。如：如何才能知晓一杯水中含有多少水分子？学生有一定生活认知，能够运用知识积累展开思考和归结。教师设计带有生活化的问题，其目的是比较清晰的，就是要让学生建立自主学习的意识，这是比较典型的非线性学习行为。化学概念和知识点众多，这些知识之间没有直接的关联，学生不能从知识梳理中找到学习入口，教师及时做出指导，能够给学生带来一些学习启示。实践性学习需要知识支持，学生知识储备有限，如何达成有机结合，这是教师需要直面的问题。

2.创新理念

学科知识联系性和系统性特点不明确，为学习思考带来一些不便，教师需要有创新设计的意识，引导学生展开个性化学习，根据自身知识储备情况，以及记忆运用知识的需要，设定非线性学习方案。学生大多没有知识梳理归结的习惯，教师布设相关任务，要求利用表格、图示等方式，将学科知识做整合处理，了解知识之间的关系，这样可以促使学生建立非线性学习思维。

教师执行教学方案时，要广泛吸纳学生意见，这样才能提升组织效率。在教学《探秘膨松剂》时，教师先让学生解读膨松剂的概念，学生在生活中对酵母有一些了解，对其物理性质和化学性质，都能够主动发言。教师推出实验方案，要求学生在生活条件下进入实验：蒸制馒头时，碳酸氢钠受热分解，会发生什么样的反应呢？写出化学方程式。如果在碳酸氢钠中加入食醋，会发生什么样的反应？写出化学方程式。学生对实验方案做分析和思考，自然进入到深度学习环节。教师让学生展开研究性学习，需要借助更多学科知识进行对应设计，这是典型的非线性学习，学生根据学习需要做指导，成功激发学生学习思维。

二、设计优化，优化非线性教学措施

1.把握预设

虽然化学学习带有非线性特点，但是教师不能忽视预设，要对教学环节、实验操作、互动交流形式展开深入思考，对学生知识结构有更多了解，以便做出准确预设，让教学生成随时发生，为后续学习奠定基础。非线性教学设计要突出其专业性，教师要做好教学调研，对教与学的对接和联系展开科学研究，以做出适合的设计和应对。

教师教学设计要考虑多种制约因素，特别是学生知识储备情况。如果能够做预设研究，根据学生学习实际需要进行方案组织，能够创造更多研究机会，让学生顺利进入到非线性探索环节。在教学《元素与物质分类》时，教师要求学生课前展开信息搜集，对相关知识点做梳理和归结处理，为课堂学习奠定基础。教师在任务布设时提出一些思考问题，让学生结合问题展开操作，以提升学习针对性。如：“物质由一种元素组成，属于单质还是化合物？”“如果由两种元素组成，这类物质属于单质还是化合物？”学生进入研学环节，利用网络等信息渠道，搜集到一些需要的信息，在信息处理时，要运用更多知识支持。学生主动搜集信息，这是典型的非线性学习任务，信息适合性高低，由学生自主分析决定。教师针对学生学习表现实际进行预设，为学生顺利进入探究状态奠定基础。

2.强化反思

预设是规划，生成是结果，教师科学预设，关注生成，及时调整，这是反思教学理念的集中表现。教师要做好教学引导，要求学生对学习知识做梳理，对知识间关系做分析，归结出学习方法，对非线性学习程序和策略有更多的研究，与学生展开多重互动，给学生提供更多学习启示，这对全面提升学生学习效率有重要帮助。特别是让学生展开主动反思学习，其实践价值更为丰富。

教师组织学生操作化学实验时，要让学生做一些准备工作，自然包括知识储备，但化学实验操作中会遇到许多意想不到的问题，如何处理这些内容，则需要非线性知识的支持。如教学《氧化还原反应》，教师对实验原理做先期解读，要求学生参与材料准备活动，对实验步骤进行确认。教师对可能出现的问题做提醒，鼓励学生进行主动探索学习，遇到什么样的问题，要利用多种知识进行应对。在实验操作结束后，教师组织学生进行学习反思，梳理归结操作中存在的问题，对实验操作效果做专业评估，为后面学习奠定基础。教师与学生展开互动交流，了解学生探索情况，鼓励学生学会非线性应对，利用非系统知识解决随机发生问题。非线性教学措施众多，教师科学设计和组织，能够为学生带来更多学习启示，让学生利用非线性学习解决随机发生的问题，其教学实践意义更为深远。

三、学中兼容，提升非线性教学效度

1.方法教育

教无定法，贵在得法。化学学科教学有自身规律，教师根据化学知识特点推出教学策略，给予学生更多学法支持，都能够有效提升非线性教学效度。学生对线性学习大多没有研究，教师要做出更多提示和指导，要求学生自觉进入到学习核心，在创新体验中找到线性学习路径。非线性学习方法众多，教师要引导学生做梳理和创新，及时更新学法，以提升其学习效果。

教师设计教学活动时，要切准学生学习思维，及时传递一些学法，确保非线性学习始始终保持高效性。如教学《铁的多样性》，教师利用“白纸显字”的魔术打开教程，引导学生梳理核心知识，亚铁盐、铁盐的主要物理性质和化学性质，以及相关化学方程式。教师投放一些图片，要求学生做观察分辨，对不同铁单质做特点分析。学生对这些信息比较陌生，其观察体验呈现个性化，在互动交流环节，教师对学生观点进行梳理，矫正一些不当的观点，鼓励学生做主动研究。为调动学生学习主动性，教师要求学生设计“探索亚铁盐和铁盐的性质”的实验方案，并给予一些方法提示。学生先研究教材实验内容，准备实验材料、规划实验步骤。在具体规划时，学生遇到不少疑惑问题，教师及时出手相助，确保实验设计任务顺利推进。

2.同伴效应

化学学科知识非线性特点显著，学生学习存在诸多困难，教师不仅要传授一些学法，还要组织一些互动活动，让学生借助同伴效应，掌握一些非线性知识，形成学科综合能力。学生对同伴效应最为敏感，教师抓住学生心理展开设计，组织化学实验、化学操作、化学交流、化学探索等活动，让学生自行成立合作团队，都能够创造更多学习契机，满足学生非线性学习需要。

教师推出合作学习任务，能够为学生带来思考和讨论的机会，这属于非线性学习形式。学生对合作性学习有特殊参与热情，教师要做好学情调查，针对学生学习心理展开设计，以提升合作学习组织效率。在教学《氮的循环》这部分内容时，教师提出问题：一场雷雨一场肥。为什么会有这样的说法？学生结合生活常识展开讨论。因为雷雨发生时，天空放电，发生了化学反应，空气中的氮元素经过电解反应，生成了氮肥，这是很好的肥料。为激发学生学习思维，教师利用视频播放，这是一段模拟雷雨放电的视频，学生进入观看环节，纷纷给出自己的观察见解。教师准备演示实验，要求学生做预测讨论，实验结果生成一氧化氮还是二氧化氮？学生开始互动交流，课堂学习气氛活跃起来。合作学习带有自由探讨的性质，教师没有给出具体的思路和提示，学生可利用的知识也不够充分。非线性学习特征鲜明，同伴效应是非线性学习追求的目标，教师巧妙设计合作任务，给学生带来更多主动思考的机会，无疑能够生发丰富学习动能。

四、巧用生成，实现非线性教学目标

1.对接生活

学生进入非线性学习环节后，很容易遇到一些现实问题，教师指导学生展开深入研究，鼓励学生展开多种形式的互动，引导学生结合生活认知进行实践操作，都能够给学生带来一些学习助力支持。在对接性学习中，教师要对学生学习情况做观察，及时发现教学生成，科学利用这些资源，对学习活动设计进行必要调整，以提升教学适合性，为学生提供更多学习帮助。

教师执行教学方案时，要考虑学生接受实际，如果能够对接学生生活认知，可以获得一定知识支持，但在具体实践过程中，不能单纯依靠知识储备，很可能会遇到一些新问题，如何巧妙应对，考验学生的应变能力，这样的学习才具有非线性特点。如教学《电解质的电离》，教师先对电离概念做解读，然后列出社会生活案例，诠释电解质的应用，要求学生运用化学知识解决实际问题。在电解质的电离实验操作过程中，教师推出演示实验，学生通过观察和讨论，对电解质的电离情况做观察和整合处理，明确电解质和非电解质的概念。学生对实验展开细致观察，对实验现象进行科学分析，逐渐找到实验操作要领，对实验原理进行深度分析，促使学生展开个性探索。学生对接生活案例展开实验观察学习，有线性特点，也有非线性要求，教师适时做出指导，确保课堂训练顺利展开。

2.延伸实践

化学学科与学生生活有多点对接，教师在教学训练设计时，不仅要关注学生生活认知积累，还要对学生实践操作能力做出客观评估，为学生提供更多社会性探索任务，促使学生自然进入到学科学习之中。化学知识与实验操作有诸多关联，但在实际操作过程中，还是会遇到更多新鲜的问题，甚至借助知识积累也无法解决，这就需要教师鼓励学生展开非线性思考，在主动探索中找到解决问题的方法，这对培养学生良好学习习惯有重要帮助。

化学实践性活动有很多，教材中有一些“微项目”内容，带有实践探索的意味，学生进入实践操作环节时，需要一定知识支持，但仅凭知识推动实践活动进程是远远不够的，需要建立主动探索的意识，在实践操作过程中面对新问题，展开新探索，形成新认知。如教学《论证重污染天气“汽车限行”的合理性》，这是典型的社会调查内容，教师对重污染与汽车限行联系起来，对天气污染指数与汽车尾气排放进行关联性思考，要求学生进入社会层面展开观察和讨论，对重污染与汽车尾气关系做探究，对汽车限行措施合理性展开进行深入解析。学生在实践操作过程中，对各种重污染原因做调研，对汽车排放污染情况做具体分析，逐渐形成调查结论。在这个案例中，学生要对诸多污染源做分析，还要对汽车排放情况做研究，最终建立研究成果，其操作过程有线性结构，也有非线性学习体现。

化学学科教学有自身规律，教师适时引入非线性教学机制，其应用价值更为突出。学生对非线性学习存在一些模糊认识，教师有意识推出非线性学习任务，组织学生展开主动探索实践，都能够促进非线性思维认知的形成。影响化学教学的因素有很多，教师深入研究教学规律，做出准确的预设和规划，让学生有更多的学习信心，这对全面提升学生学科核心素养有重要帮助。