促進學生認知沖突,提高課堂教學有效性

認知沖突的理論是美國心理學家費斯廷格提出的。其觀點是：一般情況下，人們都有維持自己的觀點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了前后不一致時，也就是出現了所謂認知上的失調，這時人的心理會出現紊亂或不安，就會力求通過重新組織或改變自己的觀點，以達到新的認知上的平衡。因此，在教學中，認知沖突是學習現象發生的前提條件。

教學過程是師生交往、積極互動、共同發展的過程，交往意味著對話、參與和相互建構，是教師的教和學生的學雙邊活動的過程，是人身心發展的手段。教師的教直接作用的是學生的心理活動，學生的學即是心理活動不斷變化發展的過程，課堂教學激起學生的智慧活動，引發學生專注于知識的探求。因此，促成學生的認知沖突，是一種重要的課堂教學策略。筆者對此進行了實踐研究。

1 明確目標，激發認知沖突

有效的學習始于準確地知道達到的目標是什么。通過目標導向教學，可以強化學生的學習意識，引導學生積極主動參與到教學中來。

在課前，教師可以通過課件等形式，將課標要求的知識點羅列出來，引起學生的有意注意，讓學生面臨迫切需要解決的問題，或引起學生已有概念的沖突，感到原有儲備知識的暫時遺忘，造成其內心的不安，即認知沖突，進而產生一種積極探究的欲望，并帶著問題迅速融入到課堂教學中來。

如在“基因突變”教學中，課標中要求學生能夠理解基因突變的特征和原因。課堂教學中，教師圍繞該知識點，細分為以下教學目標：①解釋基因突變的概念。②舉例說明基因突變的原因、特點和意義。③舉例說出誘變育種的基本原理及其在生產中的應用。細分后的目標更清晰、明確、有層次，更易于讓學生接受。

2 找準基點，誘導認知沖突

生物課標指出，教師要挖掘無形的課程資源，如學生的生活經驗及其所了解的生物科學信息，使生物課程與學生實際緊密聯系，激發學生興趣，強化學習動機。學習動機的激發主要是將學生學習需要由潛在狀態生發為活躍的狀態，使其變成學生學習知識的直接動力，而認知沖突的形成是激發學生學習動機的一種有效途徑。

教師要充分了解學生的認知起點，確定課堂教學中知識點。知識點的確定應遵循難易適中的原則，有利于增強學生學習的內部動機，產生認知失調；知識點的確定還應把握促進學生的認知水平發展的原則，保證其現有發展水平與最近發展區之間的適當距離。如“基因指導蛋白質合成”一節教學案例：

教師：誰知道2008年諾貝爾化學獎的主要成就是什么?

這時，學生的興趣盎然，議論紛紛，課堂氣氛異常活躍。

教師隨即呈現一張關于海浪的風景畫，奇妙的是這幅畫的繪畫材料是細菌。不同顏色熒光蛋白的細菌，在紫外線下，呈現不同的顏色，由此引入2008年諾貝爾化學獎—-_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基因克隆豬。

師：綠色熒光水母和我國的綠色熒光轉基因克隆豬都能發出綠色熒光，這是為什么?

生：它們體內都有綠色熒光蛋白。

師：綠色熒光蛋白結構特殊，在受到激發時可以發出綠色熒光，那么生物發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蛋白質合成。

孔子說：“知之者不如好知者，好知者不如樂知者。”學生如果對所學的知識興趣，就會高度自覺、積極、主動，學習效率就會大大提高。最新的科學動態，馬上吸引了學生的眼球，喚醒了學生的耳朵，激發了學生的興趣，強化了學生的學習動機。教師有效地創設問題情境能促成學生認知沖突，使學生產生一種知識的“缺陷感”和“饑餓感”，進而產生強烈的求知欲。

3 恰當設問，催化認知沖突

倡導探究性學習是新課程理念之一。在課堂教學中，教師根據學生的認知特點和智慧特征將知識轉化為待探究的問題，讓學生在對問題的探究中得到發展。

在教學中教師常常遇到，有些問題拋出去后，學生的反應很平淡，甚至是無人回答。這可能是問題太難了，學生無從下手；或者是問題太容易了，學生覺得無趣。因此，教學過程中，問題的設置要顧及學生現有的知識能力現狀、最近發展區，讓學生“跳一跳能夠摘下的桃子”；問題設置還要有一定的思維量，能激起學生思維火花，喚起學生興趣，激發學生求知欲，這樣才能調動學生學習的積極性。

例如，在“減數分裂”教學中，筆者設置以下問題情景：2008年初，我國首例熒光蛋白母豬，產崽11頭，其中4頭具有綠色熒光。請同學們思考，該母豬在成功受孕并順利產崽的過程中，可能有哪些細胞分裂方式?

生：減數分裂、有絲分裂。

師：豬體細胞染色體數目為36條，那么卵細胞的染色體數目是多少?

生：18條。

師：染色體數目減半是減數分裂的特點。那么在減數分裂過程中，染色體數目何時減半，怎樣減半?染色體數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，共同來探討減數分裂過程中染色體的行為變化特點。

減數分裂是微觀、動態、連續變化的過程，學生的學習可能有一定困難，可通過課件展示其變化過程，豐富學生的感性認識。學生先對減數分裂過程中染色體行為的動態變化進行自主學習和討論，然后教師再分步演示減數分裂過程。

教師設置問題①：減數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律地分離，與前面的染色體行為有什么關系嗎?

學生小組活動：推導并畫出減數第一次分裂中期初級精母細胞染色體行為圖。

(同源染色體復制后聯會，整齊地排列在赤道板兩側，保證同源染色體有規律地分離。)

師：減數第一次分裂完成后染色體數目減半，次級精母細胞染色體行為又將怎樣變化，而使精細胞的染色體數目與之相同?(通過問題引導學生進一步關注減數第二次分裂染色體的行為變化。)

生：著絲點一分為二，姐妹染色單體隨之分開，各自成為染色體，染色體數目暫時加倍。

教師循循善誘，不斷深入，連續地促使學生產生認知沖突，最終達到解決問題的目的。疑問是導火索，是學生的內驅力，是探索和創新的源頭。如何鼓勵學生質疑問難呢?首先，要激發學生強烈的求知欲。求知欲是學生一切學習活動的內驅力。質疑問難，作為一種需要獨立思考的學習活動，更離不開這種內在動力的支持。“如果兒童沒有學習的愿望，那么，我們的一切設想、探索和安排都將化為泡影，變成沒有生命力的木乃伊。”

4 適當啟發，引發認知沖突

啟發式教學的目的是要給學生更多的思維空間，教師不可代作結論，應起到認知引路的作用。啟發式教學可以不斷促使學生的認知沖突，是課堂教學過程本質的反映。在“基因突變”一節中，教學目標涉及學生理解基因突變的特征和原因，并理解與之相關的知識，如基因與染色體的位置關系，個體突變性狀是由顯性基因還是由隱性基因導致的，如何去驗證突變基因在常染色體或是在x染色體上等。通過啟發式教學，教學效果不錯。教學案例如下：

師：我們知道鐮刀型細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的替換。堿基對的增添、缺失、替換都會使基因的堿基序列發生改變，從而改變了基因的結構。已知基因在染色體，假設正常基因是A，請同學們畫出突變后的基因(假設為a)位置圖。

教師啟發學生注意正常基因A和突變基因a在同源染色體上的位置關系，并思考A和a兩者是什么關系?

生：A和a在染色體的同一位置，控制同一性狀的不同表現形式的一對等位基因。

(知識拓展：A突變為a為隱性突變，若a突變為A，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，它們產生第一代的表現型有什么不同?

生：顯性突變的第一代后代立即表現出新的性狀，隱性突變的第一代后代則不一定。

教師對回答給予肯定并總結：某個體單基因突變后；若第一代即表現出新的性狀，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→新的表現型→新的性狀。

這時有學生發問：如果已經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，筆者在對學生思維的敏捷性給予高度評價后，適時給學生創設知識情境：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，產量低。在某野生種群中，發現生長著少數幾株闊葉石刀板(突變型)，雌株、雄株均有。若已證實闊葉為基因突變所致，并且為顯性突變，請設計一個簡單實驗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，雜交結果，得出結論)學生以自己獨特的思維，創造性地闡明自己的認識和理解。教師要善于引導學生思考、討論、回答問題，而不是限制學生的思維，應多為學生創造思考的機會，給足思維空間，這是培養學生創新精神和探究能力的重要方法。

5 激勵反饋，激發認知沖突

有了值得探究的問題后，還要有民主的師生關系和求真求實的氛圍。討論問題時，教師和所有的學生應處于平等的地位。教師在組織教學的過程中，應注意保護學生勇于探究的精神和自信心。用教師對學生的關心和愛，讓課堂煥發生機和活力，讓課堂更加關注生命個體的尊嚴和智慧，強化自我，張揚個性，倡導民主與和諧，使學生的潛能得到充分挖掘，為學生未來的發展奠定基石。

激勵是促進學生認知沖突的重要手段之一。教師可以根據不同學生的年齡特征，恰當地運用言語激勵或榜樣激勵，激發學生積極思維，打破認知平衡，陷入認知沖突，加強新舊知識互動的內驅力，發揮學生學習的主體性作用。

當學生處于認知沖突狀態又難以達到平衡時，這時需要發揮教師的另一主導性作用即及時反饋。學生在對某一問題思考后，在心理上常常伴隨著對教師反饋的期待傾向，這種期待是學生尋求認知平衡的正常反應。學生的認知結果無論正確與否，教師的及時反饋是在認知沖突的教學設計中一個重要的環節。在生物教學中，教師可以采取先練后講的教學策略。學生練習時發現自己知識的盲點后，教師再針對該知識點的內涵和外延進行深入分析和拓展，就能達到事半功倍的效果。