促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知沖突,提高課堂教學(xué)有效性

認(rèn)知沖突的理論是美國心理學(xué)家費(fèi)斯廷格提出的。其觀點(diǎn)是：一般情況下，人們都有維持自己的觀點(diǎn)或信念一致性的需要，以保持心理平衡；如果人們的觀念出現(xiàn)了前后不一致時(shí)，也就是出現(xiàn)了所謂認(rèn)知上的失調(diào)，這時(shí)人的心理會(huì)出現(xiàn)紊亂或不安，就會(huì)力求通過重新組織或改變自己的觀點(diǎn)，以達(dá)到新的認(rèn)知上的平衡。因此，在教學(xué)中，認(rèn)知沖突是學(xué)習(xí)現(xiàn)象發(fā)生的前提條件。

教學(xué)過程是師生交往、積極互動(dòng)、共同發(fā)展的過程，交往意味著對(duì)話、參與和相互建構(gòu)，是教師的教和學(xué)生的學(xué)雙邊活動(dòng)的過程，是人身心發(fā)展的手段。教師的教直接作用的是學(xué)生的心理活動(dòng)，學(xué)生的學(xué)即是心理活動(dòng)不斷變化發(fā)展的過程，課堂教學(xué)激起學(xué)生的智慧活動(dòng)，引發(fā)學(xué)生專注于知識(shí)的探求。因此，促成學(xué)生的認(rèn)知沖突，是一種重要的課堂教學(xué)策略。筆者對(duì)此進(jìn)行了實(shí)踐研究。

1 明確目標(biāo)，激發(fā)認(rèn)知沖突

有效的學(xué)習(xí)始于準(zhǔn)確地知道達(dá)到的目標(biāo)是什么。通過目標(biāo)導(dǎo)向教學(xué)，可以強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與到教學(xué)中來。

在課前，教師可以通過課件等形式，將課標(biāo)要求的知識(shí)點(diǎn)羅列出來，引起學(xué)生的有意注意，讓學(xué)生面臨迫切需要解決的問題，或引起學(xué)生已有概念的沖突，感到原有儲(chǔ)備知識(shí)的暫時(shí)遺忘，造成其內(nèi)心的不安，即認(rèn)知沖突，進(jìn)而產(chǎn)生一種積極探究的欲望，并帶著問題迅速融入到課堂教學(xué)中來。

如在“基因突變”教學(xué)中，課標(biāo)中要求學(xué)生能夠理解基因突變的特征和原因。課堂教學(xué)中，教師圍繞該知識(shí)點(diǎn)，細(xì)分為以下教學(xué)目標(biāo)：①解釋基因突變的概念。②舉例說明基因突變的原因、特點(diǎn)和意義。③舉例說出誘變育種的基本原理及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用。細(xì)分后的目標(biāo)更清晰、明確、有層次，更易于讓學(xué)生接受。

2 找準(zhǔn)基點(diǎn)，誘導(dǎo)認(rèn)知沖突

生物課標(biāo)指出，教師要挖掘無形的課程資源，如學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)及其所了解的生物科學(xué)信息，使生物課程與學(xué)生實(shí)際緊密聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生興趣，強(qiáng)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的激發(fā)主要是將學(xué)生學(xué)習(xí)需要由潛在狀態(tài)生發(fā)為活躍的狀態(tài)，使其變成學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的直接動(dòng)力，而認(rèn)知沖突的形成是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的一種有效途徑。

教師要充分了解學(xué)生的認(rèn)知起點(diǎn)，確定課堂教學(xué)中知識(shí)點(diǎn)。知識(shí)點(diǎn)的確定應(yīng)遵循難易適中的原則，有利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)，產(chǎn)生認(rèn)知失調(diào)；知識(shí)點(diǎn)的確定還應(yīng)把握促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知水平發(fā)展的原則，保證其現(xiàn)有發(fā)展水平與最近發(fā)展區(qū)之間的適當(dāng)距離。如“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成”一節(jié)教學(xué)案例：

教師：誰知道2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的主要成就是什么?

這時(shí)，學(xué)生的興趣盎然，議論紛紛，課堂氣氛異常活躍。

教師隨即呈現(xiàn)一張關(guān)于海浪的風(fēng)景畫，奇妙的是這幅畫的繪畫材料是細(xì)菌。不同顏色熒光蛋白的細(xì)菌，在紫外線下，呈現(xiàn)不同的顏色，由此引入2008年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)—-_一神奇的熒光蛋白。綠色熒光蛋白是1962年從生活在美國西海岸近海的一種水母身上分離出來的，2006年我國成功培育出首例綠色熒光蛋白轉(zhuǎn)基因克隆豬。

師：綠色熒光水母和我國的綠色熒光轉(zhuǎn)基因克隆豬都能發(fā)出綠色熒光，這是為什么?

生：它們體內(nèi)都有綠色熒光蛋白。

師：綠色熒光蛋白結(jié)構(gòu)特殊，在受到激發(fā)時(shí)可以發(fā)出綠色熒光，那么生物發(fā)出綠色熒光這一性狀又是由什么所控制呢?

生：由綠色熒光蛋白基因所控制。

師：綠色熒光蛋白基因是如何控制綠色熒光蛋白的合成，從而控制生物的性狀的呢?今天我們就來探討基因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成。

孔子說：“知之者不如好知者，好知者不如樂知者。”學(xué)生如果對(duì)所學(xué)的知識(shí)興趣，就會(huì)高度自覺、積極、主動(dòng)，學(xué)習(xí)效率就會(huì)大大提高。最新的科學(xué)動(dòng)態(tài)，馬上吸引了學(xué)生的眼球，喚醒了學(xué)生的耳朵，激發(fā)了學(xué)生的興趣，強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。教師有效地創(chuàng)設(shè)問題情境能促成學(xué)生認(rèn)知沖突，使學(xué)生產(chǎn)生一種知識(shí)的“缺陷感”和“饑餓感”，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。

3 恰當(dāng)設(shè)問，催化認(rèn)知沖突

倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)是新課程理念之一。在課堂教學(xué)中，教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和智慧特征將知識(shí)轉(zhuǎn)化為待探究的問題，讓學(xué)生在對(duì)問題的探究中得到發(fā)展。

在教學(xué)中教師常常遇到，有些問題拋出去后，學(xué)生的反應(yīng)很平淡，甚至是無人回答。這可能是問題太難了，學(xué)生無從下手；或者是問題太容易了，學(xué)生覺得無趣。因此，教學(xué)過程中，問題的設(shè)置要顧及學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)能力現(xiàn)狀、最近發(fā)展區(qū)，讓學(xué)生“跳一跳能夠摘下的桃子”；問題設(shè)置還要有一定的思維量，能激起學(xué)生思維火花，喚起學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生求知欲，這樣才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

例如，在“減數(shù)分裂”教學(xué)中，筆者設(shè)置以下問題情景：2008年初，我國首例熒光蛋白母豬，產(chǎn)崽11頭，其中4頭具有綠色熒光。請(qǐng)同學(xué)們思考，該母豬在成功受孕并順利產(chǎn)崽的過程中，可能有哪些細(xì)胞分裂方式?

生：減數(shù)分裂、有絲分裂。

師：豬體細(xì)胞染色體數(shù)目為36條，那么卵細(xì)胞的染色體數(shù)目是多少?

生：18條。

師：染色體數(shù)目減半是減數(shù)分裂的特點(diǎn)。那么在減數(shù)分裂過程中，染色體數(shù)目何時(shí)減半，怎樣減半?染色體數(shù)目是隨著染色體行為的變化而變化，我們以精子的形成過程為例，共同來探討減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化特點(diǎn)。

減數(shù)分裂是微觀、動(dòng)態(tài)、連續(xù)變化的過程，學(xué)生的學(xué)習(xí)可能有一定困難，可通過課件展示其變化過程，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生先對(duì)減數(shù)分裂過程中染色體行為的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和討論，然后教師再分步演示減數(shù)分裂過程。

教師設(shè)置問題①：減數(shù)第一次分裂染色體的行為變化是什么?

生：同源染色體分離，非同源染色體自由組合。

問題②：為什么同源染色體有規(guī)律地分離，與前面的染色體行為有什么關(guān)系嗎?

學(xué)生小組活動(dòng)：推導(dǎo)并畫出減數(shù)第一次分裂中期初級(jí)精母細(xì)胞染色體行為圖。

(同源染色體復(fù)制后聯(lián)會(huì)，整齊地排列在赤道板兩側(cè)，保證同源染色體有規(guī)律地分離。)

師：減數(shù)第一次分裂完成后染色體數(shù)目減半，次級(jí)精母細(xì)胞染色體行為又將怎樣變化，而使精細(xì)胞的染色體數(shù)目與之相同?(通過問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步關(guān)注減數(shù)第二次分裂染色體的行為變化。)

生：著絲點(diǎn)一分為二，姐妹染色單體隨之分開，各自成為染色體，染色體數(shù)目暫時(shí)加倍。

教師循循善誘，不斷深入，連續(xù)地促使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，最終達(dá)到解決問題的目的。疑問是導(dǎo)火索，是學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，是探索和創(chuàng)新的源頭。如何鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑問難呢?首先，要激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。求知欲是學(xué)生一切學(xué)習(xí)活動(dòng)的內(nèi)驅(qū)力。質(zhì)疑問難，作為一種需要獨(dú)立思考的學(xué)習(xí)活動(dòng)，更離不開這種內(nèi)在動(dòng)力的支持。“如果兒童沒有學(xué)習(xí)的愿望，那么，我們的一切設(shè)想、探索和安排都將化為泡影，變成沒有生命力的木乃伊。”

4 適當(dāng)啟發(fā)，引發(fā)認(rèn)知沖突

啟發(fā)式教學(xué)的目的是要給學(xué)生更多的思維空間，教師不可代作結(jié)論，應(yīng)起到認(rèn)知引路的作用。啟發(fā)式教學(xué)可以不斷促使學(xué)生的認(rèn)知沖突，是課堂教學(xué)過程本質(zhì)的反映。在“基因突變”一節(jié)中，教學(xué)目標(biāo)涉及學(xué)生理解基因突變的特征和原因，并理解與之相關(guān)的知識(shí)，如基因與染色體的位置關(guān)系，個(gè)體突變性狀是由顯性基因還是由隱性基因?qū)е碌模绾稳ヲ?yàn)證突變基因在常染色體或是在x染色體上等。通過啟發(fā)式教學(xué)，教學(xué)效果不錯(cuò)。教學(xué)案例如下：

師：我們知道鐮刀型細(xì)胞貧血癥的直接原因是氨基酸的替換，根本原因是基因堿基對(duì)的替換。堿基對(duì)的增添、缺失、替換都會(huì)使基因的堿基序列發(fā)生改變，從而改變了基因的結(jié)構(gòu)。已知基因在染色體，假設(shè)正常基因是A，請(qǐng)同學(xué)們畫出突變后的基因(假設(shè)為a)位置圖。

教師啟發(fā)學(xué)生注意正常基因A和突變基因a在同源染色體上的位置關(guān)系，并思考A和a兩者是什么關(guān)系?

生：A和a在染色體的同一位置，控制同一性狀的不同表現(xiàn)形式的一對(duì)等位基因。

(知識(shí)拓展：A突變?yōu)閍為隱性突變，若a突變?yōu)锳，則是顯性突變。)

追問①：如果野生型果蠅的基因型為AA，隱性突變后，獲得的基因型有哪些?

生：Aa與aa。

追問②：兩種突變型果蠅表現(xiàn)的性狀相同嗎?

生：基因型為Aa的果蠅仍為野生型，基因型為aa的個(gè)體則為突變型。

追問③：若野生型果蠅的基因組成是aa，顯性突變后，獲得的基因型又有哪些?

生：Aa與AA。

追問④：隱性突變與顯性突變后，它們產(chǎn)生第一代的表現(xiàn)型有什么不同?

生：顯性突變的第一代后代立即表現(xiàn)出新的性狀，隱性突變的第一代后代則不一定。

教師對(duì)回答給予肯定并總結(jié)：某個(gè)體單基因突變后；若第一代即表現(xiàn)出新的性狀，則為顯性突變。

教師板書：

正常基因(A)→突變基因(a)(等位基因)→新的基因→新的基因型→新的表現(xiàn)型→新的性狀。

這時(shí)有學(xué)生發(fā)問：如果已經(jīng)判斷出突變基因的顯隱性，能否判斷突變基因所處的位置，是在常染色體上還是在x染色體上?該問題將課堂的氣氛推向了高潮，筆者在對(duì)學(xué)生思維的敏捷性給予高度評(píng)價(jià)后，適時(shí)給學(xué)生創(chuàng)設(shè)知識(shí)情境：石刀板是一種名貴蔬菜，為xY型性別決定、雌雄異株植物。野生型石刀板葉窄，產(chǎn)量低。在某野生種群中，發(fā)現(xiàn)生長著少數(shù)幾株闊葉石刀板(突變型)，雌株、雄株均有。若已證實(shí)闊葉為基因突變所致，并且為顯性突變，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)方案證明突變基因位于x染色體上還是常染色體上。(要求寫出雜合組合，雜交結(jié)果，得出結(jié)論)學(xué)生以自己獨(dú)特的思維，創(chuàng)造性地闡明自己的認(rèn)識(shí)和理解。教師要善于引導(dǎo)學(xué)生思考、討論、回答問題，而不是限制學(xué)生的思維，應(yīng)多為學(xué)生創(chuàng)造思考的機(jī)會(huì)，給足思維空間，這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和探究能力的重要方法。

5 激勵(lì)反饋，激發(fā)認(rèn)知沖突

有了值得探究的問題后，還要有民主的師生關(guān)系和求真求實(shí)的氛圍。討論問題時(shí)，教師和所有的學(xué)生應(yīng)處于平等的地位。教師在組織教學(xué)的過程中，應(yīng)注意保護(hù)學(xué)生勇于探究的精神和自信心。用教師對(duì)學(xué)生的關(guān)心和愛，讓課堂煥發(fā)生機(jī)和活力，讓課堂更加關(guān)注生命個(gè)體的尊嚴(yán)和智慧，強(qiáng)化自我，張揚(yáng)個(gè)性，倡導(dǎo)民主與和諧，使學(xué)生的潛能得到充分挖掘，為學(xué)生未來的發(fā)展奠定基石。

激勵(lì)是促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知沖突的重要手段之一。教師可以根據(jù)不同學(xué)生的年齡特征，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用言語激勵(lì)或榜樣激勵(lì)，激發(fā)學(xué)生積極思維，打破認(rèn)知平衡，陷入認(rèn)知沖突，加強(qiáng)新舊知識(shí)互動(dòng)的內(nèi)驅(qū)力，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性作用。

當(dāng)學(xué)生處于認(rèn)知沖突狀態(tài)又難以達(dá)到平衡時(shí)，這時(shí)需要發(fā)揮教師的另一主導(dǎo)性作用即及時(shí)反饋。學(xué)生在對(duì)某一問題思考后，在心理上常常伴隨著對(duì)教師反饋的期待傾向，這種期待是學(xué)生尋求認(rèn)知平衡的正常反應(yīng)。學(xué)生的認(rèn)知結(jié)果無論正確與否，教師的及時(shí)反饋是在認(rèn)知沖突的教學(xué)設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在生物教學(xué)中，教師可以采取先練后講的教學(xué)策略。學(xué)生練習(xí)時(shí)發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)的盲點(diǎn)后，教師再針對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)涵和外延進(jìn)行深入分析和拓展，就能達(dá)到事半功倍的效果。