認知沖突是資源也是策略

陳都英

摘要：認知沖突既是一種教學(xué)資源，又是一種教學(xué)策略。教學(xué)中，教師應(yīng)開動腦筋創(chuàng)設(shè)多維度的問題情境，喚起學(xué)生深度思考，引發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)動機，進而使教學(xué)效果最大化。

關(guān)鍵詞：認知沖突；思維；教學(xué)

文章編號：1008-0546（2014）04-0044-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

“疑難的情境，處于困惑、迷亂、懷疑的狀態(tài)”即“認知沖突”，而認知沖突是激起思維的第一步，思維的過程就是從認知沖突中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程。教學(xué)中制造的認知沖突，無疑能夠引發(fā)學(xué)生主動探索，點燃學(xué)生的思維，也是課堂教學(xué)藝術(shù)的體現(xiàn)。

“東邊日出西邊雨，道是無情卻有情”，這美妙的詩句繪制出一幅美景，亦寫出了看似矛盾的境界，此境界讓人深思，獲得真知。著名教育家陶行知說過：“教師之為教，不在全盤授予，而在相機誘導(dǎo)”。在教學(xué)過程中“相機誘導(dǎo)”的一條有效途徑就是教師創(chuàng)設(shè)多層面、多維度的問題情景，誘發(fā)學(xué)生不斷激起認知沖突，扣人心弦，造成心理懸念，喚起求知欲，以激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機，點燃思維的火花。如果說學(xué)生學(xué)習(xí)的課堂是風(fēng)平浪靜的，那么富有針對性和啟發(fā)性的認知沖突就猶如往平靜的湖面投擲石子，讓課堂在蕩漾中展現(xiàn)動態(tài)美，在交互中展現(xiàn)自然美，使課堂真正成為師生成長重要的生命驛站。

教育專家指出：課堂上的“沖突”是教學(xué)的巨大財富。那么如何利用這一“財富”， 點燃學(xué)生的思維呢？現(xiàn)就幾年的教學(xué)經(jīng)驗談?wù)勛约捍譁\的體會。

一、雙管齊下——“沖突”中引發(fā)概念的深度思考

所謂概念沖突，是指新舊知識間出現(xiàn)的某種差距或矛盾。認知心理學(xué)認為，如果人在應(yīng)付某種環(huán)境時，環(huán)境一直不變，學(xué)生感覺沒有挑戰(zhàn)性，顯得枯燥；如果變化太大，會給學(xué)生“老虎吃天”的感覺，無能為力，激發(fā)不了學(xué)習(xí)動機。則最有利的激發(fā)學(xué)習(xí)動機的方法就是營造“自相沖突”的情景，展現(xiàn)精彩的課堂。

案例1：如在“化學(xué)反應(yīng)速率”部分，提供以下事實：鐵與稀硫酸反應(yīng)時，增大硫酸的濃度至濃硫酸時，反應(yīng)幾乎無氣泡產(chǎn)生。這與學(xué)生剛學(xué)過的知識：增大反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率加快相矛盾，認知沖突由此而生。通過討論可知：當(dāng)增大硫酸的濃度至濃硫酸時，硫酸的性質(zhì)改變了，濃硫酸的強氧化性這一內(nèi)因起到了決定性的作用。由此，學(xué)生對改變濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響有了更深、更透徹的理解。

案例2：在“化學(xué)反應(yīng)的限度”部分，課本中的活動探究提供以下實驗：取5mL 0.1moL/LKI溶液，滴加0.1mol/LFeCl3溶液5-6滴，繼續(xù)滴加CCl4，充分振蕩。靜置后觀察到什么實驗現(xiàn)象？取上層清液，向其中滴加KSCN溶液，觀察什么現(xiàn)象？對于滴加CCl4后的現(xiàn)象，學(xué)生能正確調(diào)用氧化還原反應(yīng)和萃取的知識，馬上得到解釋；而滴加KSCN溶液后鮮明的實驗現(xiàn)象會出乎學(xué)生的意料，甚至驚呼一聲“哇”。學(xué)生邊觀察實驗，邊產(chǎn)生疑問：由實驗數(shù)據(jù)知FeCl3少量，為什么還有FeCl3存在呢？這時學(xué)生頭腦中原有知識與新的問題發(fā)生了強烈的碰撞，動搖了學(xué)生原有的認知結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)了認知的不平衡狀態(tài)，從而激發(fā)學(xué)生探究的熱情和進一步學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。通過教師適時引導(dǎo)和學(xué)生的討論可知：對于可以完全反應(yīng)的物質(zhì)來說，在反應(yīng)結(jié)束后也有極少量的存在，即任何反應(yīng)均有一定的可逆性。或者簡單說可逆反應(yīng)是絕對的，不可逆反應(yīng)是相對的。因此，學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的可逆性有了更深刻的理解。

以上沖突都是在舊知的基礎(chǔ)上引發(fā)的，又降低了教學(xué)的難度，因而教師應(yīng)及時抓住認知“沖突”資源，恰到好處地采用啟發(fā)式教學(xué)，既激活了學(xué)生的思維，又讓課堂因“你”而精彩。

二、 設(shè)置陷阱——“沖突”中凸顯知識的靈活應(yīng)用

教師要善于利用學(xué)生知識結(jié)構(gòu)中的疑惑點，易錯點或盲點，創(chuàng)設(shè)一些一般規(guī)律中的特殊問題或?qū)W生認知中的不和諧的情境，誘導(dǎo)學(xué)生落入預(yù)設(shè)陷阱中，再“救起”或進行啟發(fā)引導(dǎo)“自救”，使學(xué)生在新舊知識的沖突中自我反省，產(chǎn)生頓悟，促使學(xué)生改變原有的認知結(jié)構(gòu)來順應(yīng)、解釋這些新問題，以期達到“山重水復(fù)疑無路，柳岸花明又一村”的最佳教學(xué)效果。

案例3：在復(fù)習(xí)元素周期表時，呈現(xiàn)以下問題：（1）氧化性：Cl2_____Br2； （2）非金屬性：Cl____Br。學(xué)生利用元素周期律的相關(guān)知識能肯定且很快地回答出結(jié)果。教師靈機一動，改為N2____P4，N____P，大多數(shù)學(xué)生會毫不猶豫說出答案，此時教師并沒有忙于給出結(jié)論而是不失時機地再創(chuàng)設(shè)問題情境：N2、白磷與氧氣的反應(yīng)條件是什么？它們內(nèi)部化學(xué)鍵如何呢？一石激起千層浪，聽到教室里驚呼一片“原來如此！”很多學(xué)生不言而喻地意識到答案的錯誤，接著引導(dǎo)學(xué)生分析、總結(jié)，達成共識，并上升到理性認識：非金屬性的強弱與原子得電子能力的強弱和原子結(jié)構(gòu)有關(guān)；單質(zhì)的活潑性與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。本例不僅以“誤”引“悟”，營造了最佳教學(xué)時刻，同時也可以培養(yǎng)學(xué)生思維的嚴密性和敏捷性。

三、以史為鏡——“沖突”中體驗解決問題的思想方法

著名化學(xué)家傅鷹先生說過：“化學(xué)可以給人以知識，化學(xué)史更給人以智慧。”在教學(xué)中貫穿化學(xué)史，可以使教學(xué)不只局限于知識本身的靜態(tài)結(jié)果，還可以追溯到其來源和動態(tài)演變。化學(xué)史可以使學(xué)生情感與認知活動相結(jié)合，不僅培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，同時也培養(yǎng)學(xué)生的懷疑和批判思維，使之融入與教材內(nèi)容相沖突的情景之中，激起學(xué)生的思想沖突，進而促進學(xué)生去思考、去探索。

案例4： 在“人類對原子結(jié)構(gòu)的認識歷史”的教學(xué)中，教師可抓住最有代表性的兩個過程設(shè)計認知沖突：一是當(dāng)盧瑟福發(fā)現(xiàn)α粒子散射實驗，而用湯姆生的棗原子模型無法解釋實驗現(xiàn)象時；二是盧瑟福根據(jù)新的實驗現(xiàn)象建立了核式原子模型，可是不久后發(fā)現(xiàn)核式原子模型與經(jīng)典的物理學(xué)理論有矛盾。盧瑟福是著名的化學(xué)家，他的觀點怎會有錯？現(xiàn)代的原子結(jié)構(gòu)學(xué)說又是怎樣的？認知矛盾由此產(chǎn)生。

案例5：學(xué)習(xí)Si的性質(zhì)時，我提供以下史實：Si在地殼中的含量排在第二位，高達26.3%，Si的燃燒熱為990.7kJ/mol ，而碳的燃燒熱為393.5kJ/mol。在夜幕降臨時我們看到的是璀璨的燈火，心中有喜悅同時又失望。硅的藏量和燃燒熱都比碳高，為什么我們提供能量用碳而不用硅呢？硅在自然界的存在形式又是怎樣呢？為什么硅作為能源行不通呢？認知矛盾由此就產(chǎn)生了。endprint

四、 實驗情境——“沖突”中彰顯探索精神

實驗是化學(xué)最精彩的部分，也是設(shè)置認知沖突的重要手段，化學(xué)實驗?zāi)苡行У靥峁┘て鹈艿男麓碳ぃ彩菍W(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生興趣的主要源泉。所以利用化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)認知沖突，更容易引發(fā)學(xué)生主動探索，發(fā)展學(xué)生的思維能力。

案例6：在“燃燒的條件”的教學(xué)中，教師演示完實驗后，學(xué)生看到的現(xiàn)象是：薄銅片上放紅磷的一端未能燃燒，而放白磷的一端能燃燒，在熱水中的白磷也未能燃燒。此時教師不要忙于給學(xué)生解釋，從而下結(jié)論，而是不失時機地利用這一現(xiàn)象再創(chuàng)設(shè)悖論的情境：水能滅火嗎？學(xué)生異口同聲地說：“能”。緊接著教師做一對比實驗：A組：白磷在冷水中，通入氧氣不燃燒B組：白磷在熱水中，通入氧氣竟然燃燒。從而學(xué)生在認知沖突中積極地認知，從而消除悖論，達到新的認知平衡。可以說引發(fā)認知碰撞是學(xué)習(xí)新知識的契機，也是創(chuàng)設(shè)精彩課堂的有效途徑。

五、 連環(huán)出擊——“沖突”中構(gòu)建完整的認知結(jié)構(gòu)

教師在教學(xué)過程中變換部分條件或設(shè)問方式，在原有的認知沖突消失后，不斷出現(xiàn)新的認知矛盾。使學(xué)生對問題的認識不斷深化，思維水平不斷提高，也可營造“最佳教學(xué)時刻”。

案例7：質(zhì)量分數(shù)為2a%的NaOH溶液和質(zhì)量分數(shù)為a%的NaOH溶液等質(zhì)量混合，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)____1.5 a%（填“>”或“<”或“ =”）。

變式（1）：將原題中的“等質(zhì)量”改為“等體積”。

變式（2）：將上述“NaOH溶液”改為“酒精”。

變式（3）（逆向延伸，由正及反）：將質(zhì)量分數(shù)為2a%的X溶液和質(zhì)量分數(shù)為a%的X溶液等體積混合，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)<1.5 a%，則X可能是（ ）

A. NaSO4 B.氨水 C.KOH D.乙醇

變式（4）（串聯(lián)組合）：濃度不等的兩種NaOH溶液等質(zhì)量混合時，質(zhì)量分數(shù)是x%，等體積混合時為y%；濃度和上述NaOH溶液相等的兩種不同的氨水等質(zhì)量混合時，質(zhì)量分數(shù)為z% ，而等體積混合時為w%則x、y、z、w的大小關(guān)系__________。

從變式（1）到變式（4），學(xué)生的認知沖突不斷得以強化，在解決的過程中，思維不斷得到升級，對解題規(guī)律的應(yīng)用越來越熟練，從而在腦海中構(gòu)建出完整的認知結(jié)構(gòu)。

捷克教育家夸美紐斯說過：“假如一個先生想用知識去啟導(dǎo)一個葬身在無知之中的學(xué)生，他便先得激起他的注意，使他能用一種貪婪的心理去汲取知識”。實踐證明，在教學(xué)過程中要不斷制造認知“沖突”，不斷引導(dǎo)學(xué)生解決，使學(xué)生的心理往復(fù)出現(xiàn)平衡—失衡—平衡的過程，這樣便可營造“別有居心”的最佳教學(xué)效果，才能有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促使“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”。 從而讓我們的課堂有種跌宕起伏的美感，讓我們的課堂更加充滿智慧和靈動，充盈著生命的活力，讓我們的課堂因“你”而精彩。

參考文獻

[1] 陳玉喬. 化學(xué)教學(xué)中預(yù)設(shè)“認知沖突”的策略[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2012，（4）：17-19

[2] 吳兆根. 芻議課堂教學(xué)中“設(shè)疑”的思考與實施[J]. 中學(xué)化學(xué)，2010，（11）：3-4endprint

四、 實驗情境——“沖突”中彰顯探索精神

實驗是化學(xué)最精彩的部分，也是設(shè)置認知沖突的重要手段，化學(xué)實驗?zāi)苡行У靥峁┘て鹈艿男麓碳ぃ彩菍W(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生興趣的主要源泉。所以利用化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)認知沖突，更容易引發(fā)學(xué)生主動探索，發(fā)展學(xué)生的思維能力。

案例6：在“燃燒的條件”的教學(xué)中，教師演示完實驗后，學(xué)生看到的現(xiàn)象是：薄銅片上放紅磷的一端未能燃燒，而放白磷的一端能燃燒，在熱水中的白磷也未能燃燒。此時教師不要忙于給學(xué)生解釋，從而下結(jié)論，而是不失時機地利用這一現(xiàn)象再創(chuàng)設(shè)悖論的情境：水能滅火嗎？學(xué)生異口同聲地說：“能”。緊接著教師做一對比實驗：A組：白磷在冷水中，通入氧氣不燃燒B組：白磷在熱水中，通入氧氣竟然燃燒。從而學(xué)生在認知沖突中積極地認知，從而消除悖論，達到新的認知平衡。可以說引發(fā)認知碰撞是學(xué)習(xí)新知識的契機，也是創(chuàng)設(shè)精彩課堂的有效途徑。

五、 連環(huán)出擊——“沖突”中構(gòu)建完整的認知結(jié)構(gòu)

教師在教學(xué)過程中變換部分條件或設(shè)問方式，在原有的認知沖突消失后，不斷出現(xiàn)新的認知矛盾。使學(xué)生對問題的認識不斷深化，思維水平不斷提高，也可營造“最佳教學(xué)時刻”。

案例7：質(zhì)量分數(shù)為2a%的NaOH溶液和質(zhì)量分數(shù)為a%的NaOH溶液等質(zhì)量混合，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)____1.5 a%（填“>”或“<”或“ =”）。

變式（1）：將原題中的“等質(zhì)量”改為“等體積”。

變式（2）：將上述“NaOH溶液”改為“酒精”。

變式（3）（逆向延伸，由正及反）：將質(zhì)量分數(shù)為2a%的X溶液和質(zhì)量分數(shù)為a%的X溶液等體積混合，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)<1.5 a%，則X可能是（ ）

A. NaSO4 B.氨水 C.KOH D.乙醇

變式（4）（串聯(lián)組合）：濃度不等的兩種NaOH溶液等質(zhì)量混合時，質(zhì)量分數(shù)是x%，等體積混合時為y%；濃度和上述NaOH溶液相等的兩種不同的氨水等質(zhì)量混合時，質(zhì)量分數(shù)為z% ，而等體積混合時為w%則x、y、z、w的大小關(guān)系__________。

從變式（1）到變式（4），學(xué)生的認知沖突不斷得以強化，在解決的過程中，思維不斷得到升級，對解題規(guī)律的應(yīng)用越來越熟練，從而在腦海中構(gòu)建出完整的認知結(jié)構(gòu)。

捷克教育家夸美紐斯說過：“假如一個先生想用知識去啟導(dǎo)一個葬身在無知之中的學(xué)生，他便先得激起他的注意，使他能用一種貪婪的心理去汲取知識”。實踐證明，在教學(xué)過程中要不斷制造認知“沖突”，不斷引導(dǎo)學(xué)生解決，使學(xué)生的心理往復(fù)出現(xiàn)平衡—失衡—平衡的過程，這樣便可營造“別有居心”的最佳教學(xué)效果，才能有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促使“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”。 從而讓我們的課堂有種跌宕起伏的美感，讓我們的課堂更加充滿智慧和靈動，充盈著生命的活力，讓我們的課堂因“你”而精彩。

參考文獻

[1] 陳玉喬. 化學(xué)教學(xué)中預(yù)設(shè)“認知沖突”的策略[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2012，（4）：17-19

[2] 吳兆根. 芻議課堂教學(xué)中“設(shè)疑”的思考與實施[J]. 中學(xué)化學(xué)，2010，（11）：3-4endprint

四、 實驗情境——“沖突”中彰顯探索精神

實驗是化學(xué)最精彩的部分，也是設(shè)置認知沖突的重要手段，化學(xué)實驗?zāi)苡行У靥峁┘て鹈艿男麓碳ぃ彩菍W(xué)生對化學(xué)產(chǎn)生興趣的主要源泉。所以利用化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)認知沖突，更容易引發(fā)學(xué)生主動探索，發(fā)展學(xué)生的思維能力。

案例6：在“燃燒的條件”的教學(xué)中，教師演示完實驗后，學(xué)生看到的現(xiàn)象是：薄銅片上放紅磷的一端未能燃燒，而放白磷的一端能燃燒，在熱水中的白磷也未能燃燒。此時教師不要忙于給學(xué)生解釋，從而下結(jié)論，而是不失時機地利用這一現(xiàn)象再創(chuàng)設(shè)悖論的情境：水能滅火嗎？學(xué)生異口同聲地說：“能”。緊接著教師做一對比實驗：A組：白磷在冷水中，通入氧氣不燃燒B組：白磷在熱水中，通入氧氣竟然燃燒。從而學(xué)生在認知沖突中積極地認知，從而消除悖論，達到新的認知平衡。可以說引發(fā)認知碰撞是學(xué)習(xí)新知識的契機，也是創(chuàng)設(shè)精彩課堂的有效途徑。

五、 連環(huán)出擊——“沖突”中構(gòu)建完整的認知結(jié)構(gòu)

教師在教學(xué)過程中變換部分條件或設(shè)問方式，在原有的認知沖突消失后，不斷出現(xiàn)新的認知矛盾。使學(xué)生對問題的認識不斷深化，思維水平不斷提高，也可營造“最佳教學(xué)時刻”。

案例7：質(zhì)量分數(shù)為2a%的NaOH溶液和質(zhì)量分數(shù)為a%的NaOH溶液等質(zhì)量混合，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)____1.5 a%（填“>”或“<”或“ =”）。

變式（1）：將原題中的“等質(zhì)量”改為“等體積”。

變式（2）：將上述“NaOH溶液”改為“酒精”。

變式（3）（逆向延伸，由正及反）：將質(zhì)量分數(shù)為2a%的X溶液和質(zhì)量分數(shù)為a%的X溶液等體積混合，所得溶液的質(zhì)量分數(shù)<1.5 a%，則X可能是（ ）

A. NaSO4 B.氨水 C.KOH D.乙醇

變式（4）（串聯(lián)組合）：濃度不等的兩種NaOH溶液等質(zhì)量混合時，質(zhì)量分數(shù)是x%，等體積混合時為y%；濃度和上述NaOH溶液相等的兩種不同的氨水等質(zhì)量混合時，質(zhì)量分數(shù)為z% ，而等體積混合時為w%則x、y、z、w的大小關(guān)系__________。

從變式（1）到變式（4），學(xué)生的認知沖突不斷得以強化，在解決的過程中，思維不斷得到升級，對解題規(guī)律的應(yīng)用越來越熟練，從而在腦海中構(gòu)建出完整的認知結(jié)構(gòu)。

捷克教育家夸美紐斯說過：“假如一個先生想用知識去啟導(dǎo)一個葬身在無知之中的學(xué)生，他便先得激起他的注意，使他能用一種貪婪的心理去汲取知識”。實踐證明，在教學(xué)過程中要不斷制造認知“沖突”，不斷引導(dǎo)學(xué)生解決，使學(xué)生的心理往復(fù)出現(xiàn)平衡—失衡—平衡的過程，這樣便可營造“別有居心”的最佳教學(xué)效果，才能有效地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促使“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”。 從而讓我們的課堂有種跌宕起伏的美感，讓我們的課堂更加充滿智慧和靈動，充盈著生命的活力，讓我們的課堂因“你”而精彩。

參考文獻

[1] 陳玉喬. 化學(xué)教學(xué)中預(yù)設(shè)“認知沖突”的策略[J]. 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2012，（4）：17-19

[2] 吳兆根. 芻議課堂教學(xué)中“設(shè)疑”的思考與實施[J]. 中學(xué)化學(xué)，2010，（11）：3-4endprint