創設認知沖突優化地理課堂教學效果的應用與探索

廖慧明

（廣州市第一一三中學，廣東 廣州 510630）

著名心理學家皮亞杰說過：學習是從問題開始的。在課堂教學中創設認知沖突是一種教學策略，通過設置問題和提供相關背景，模擬解決實際問題的過程，以此激發學生的學習興趣，促進學生知識體系的重構，從而實現優化課堂教學效果的目的。筆者在此結合多年教學實踐，對創設認知沖突，優化課堂教學效果的應用進行初步探討。

1 認知沖突的基本要義

在傳統地理教學中，教師往往過于直接地把地理知識和原理呈現給學生，忽視了啟發學生自主發現問題、提出問題的過程，往往使學生難以體會到問題的產生及解決的過程，對所學知識缺乏更深刻的理解，最終影響其學習能力的提高。認知沖突是學習過程中已建立的認知結構與當前面臨的情境之間暫時的矛盾與沖突，是已有的知識和經驗與新知識之間存在某種差距而導致的心理失衡。現代心理學研究表明，在課堂中設置認知沖突，可以提供真實的背景，模擬解決實際問題的過程，而在真實背景下解決實際問題的過程中必然存在矛盾與沖突。因此，在課堂教學中通過創設認知沖突，可以更好地引發教學契機，啟發學生在解決認知沖突的過程中更多地思考和分析，從而提高課堂教學效果。

2 創設認知沖突對于優化課堂教學效果的作用機制

在教學實踐中，學生的學習狀態是提高課堂教學效果的關鍵，通過適時巧妙地創設認知沖突，可以提升學生的學習主體意識，激發學生的參與欲望，使其對學習內容產生企盼、渴知的心理狀態，從而激發學生積極思維，并促進其知識體系的重構。

2.1 創設認知沖突提升學生學習主體意識

學習不應是被動接受而是學生主動形成認知結構的過程，其強調學習的主動性，強調學習者在已有認知結構的基礎上獨立思考的意識與能力。認知心理學家認為：人總有一種要保持其各種認知協調的傾向，保持自身態度與行為一致的動機。當學習者發現其不能用已有的知識去分析解決新的問題，或者發現新的知識與其原有的知識不一致時，就會產生認知失衡從而導致心理“緊張感”，為了消除這種不適感就會產生強烈的認知需求，在主動思考和尋求解決問題的過程中，學生的主體意識被強烈的激發。

2.2 創設認知沖突錘煉與拓展學生的思維能力

古語云：“學起于思，思源于疑”。疑問是思維的動力。在課堂教學中，通過創設認知沖突，設置一定的問題情境，把學習內容轉化成能激發學生思維火花的有啟示意義、有一定探究性和開放性的問題，使學生產生欲答不能欲罷不休的心理，激發學生積極思維；同時創設認知沖突能改變課堂教學氣氛，使課堂教學過程變得有張有弛，在關鍵點上能使學生的警覺與知覺集中，明確學習任務、學習方向，凝聚思維焦點；并激發已有的知識與經驗，選擇與接受相關信息進行有目的的加工，從而使思維能力得以拓展。

2.3 創設認知沖突促進學生知識體系的持續重構

學習過程是學生主動建構知識體系的過程。按照皮亞杰的觀點，學生的學習是“同化—順應”的認知建構過程和“平衡—不平衡—新的平衡”的認知發展過程。在學習過程中，學生要獲得認知結構的發展必須應用原有的知識經驗認知結構去同化或吸收外部給予的信息和刺激，或通過外部刺激影響而重組改造原有的認知結構。在這個過程中，如果學生原有的認知結構與經驗不能與新知識達成共識，即存在認知沖突，認知結構出現了不平衡狀態，就會在心理上激起學生強烈的探索愿望和學習興趣，促使學生積極自覺地解決認知沖突，促使他們的認知結構進行新的同化和順應，以達到新的平衡。因此在教學中注意激發學生的認知沖突，有利于使學生的學習內驅力達到高峰，促進學生主動思維和不斷總結，促進認知結構呈螺旋狀上升的發展態勢。

3 在地理課堂教學中創設認知沖突的主要應用策略

課堂教學要講究教學契機。從認知沖突的形成過程來看，學生原有的知識或經驗是教學中設置認知沖突的最好切入點，學生通過新信息與原有知識經驗之間雙向、反復的作用，重新建構起自己更加完備的知識體系。以下是筆者在實踐教學中探索總結的創設認知沖突的幾種主要應用策略。

3.1 在直覺經驗與科學事實相悖處設置矛盾情景，創設認知沖突

知識源于生活，在進入課堂學習時學生的頭腦中已經存在大量的生活經驗，它們是學習地理知識、解決地理問題的基礎，但有時其經驗直覺可能是片面的、與科學概念相矛盾的。當事實的實際結果與其預期存在偏差甚至是相反時，往往能引起學習者強烈的求知欲望，思維火花在激烈碰撞中提高其學習效果。

例1：生活經驗告訴我們中午太陽猛烈時人感覺會很熱，一天當中太陽輻射最強烈的時間是正午12 點，那正午12 點是一天當中氣溫最高的時刻嗎？相當一部分學生可能會回答：當然是，中午陽光最猛烈了。然后教師展示一天記錄的氣溫變化數據，當看到氣溫記錄表示一天最高氣溫出現在14 點左右時，認知沖突產生了，很多學生都會問這是為什么？ 14 點時太陽高度角比中午時變小了，也就是說太陽輻射不是直接導致氣溫上升的直接熱源，那是什么因素影響了其結果？ 大氣受熱過程引起學生的強烈關注，進而引出大氣逆輻射的保溫作用。

例2：時差的學習是一個難點但又與我們的生活息息相關。日常生活中我們知道一對雙胞胎兄弟，先出生的叫哥哥，后出生的叫弟弟，但如果出生證上寫著哥哥的生日比弟弟的晚了一天，這是怎么回事呢？學生頓時陷入該情景當中，討論著種種可能性，有人說這根本不可能。說有可能的學生猜測該雙胞胎出生時應該是在飛機上，此時應該正在穿越日界線。教師適時肯定他們的猜測，進而啟發學生討論飛機是自東向西穿越日界線還是自西向東穿越日界線。學生在這樣的生活問題情景中很快進入角色，在討論爭辯中對時區的劃定、日界線的意義以及時刻、日期變化規律等問題都迎刃而解。

3.2 巧抓新舊知識銜接處，創設認知沖突

隨著學生不斷學習，知識累積越來越多，如果不能把握知識之間的聯系，在新舊知識點的銜接處平穩過渡，學生很容易產生畏難甚至厭倦情緒，不但對學生知識量的儲備造成影響，更不利于學生分析探究能力的培養。教師如能準確把握新知識的生長點，在新舊知識的銜接處設立疑問，利用新舊知識的矛盾沖突創設懸念，將促使學生對舊知識科學性、嚴密性的思考，激發學生積極探索新知識的欲望。

例1：季風的形成。

全球氣壓帶風帶分布是有規律的，為什么亞洲會形成隨季節變化而變化的季風氣候呢？ 難道亞洲地區不受全球氣壓帶風帶的影響？ 這是學生初接觸季風知識時的普遍疑問。該知識點的學習關鍵是處理好與世界氣壓帶與風帶的形成、世界海陸分布狀況等知識的銜接關系。

可以這樣創設問題：（1）風形成的直接原因是什么？季風的概念是什么？（學生聯系前面所學氣壓差造成空氣的水平流動，進而根據季風概念知道兩地氣壓狀況隨季節有所變化）（2）從海陸分布狀況來看，最大的陸地與最大的大洋分布在哪里？（思考其海陸熱力性質差異，學生可以從中了解為什么亞洲東部是世界上季風氣候最顯著的地區）（3）世界氣壓帶與風帶的形成只考慮了哪些因素？還有哪些因素是沒有考慮在內？（這里引導學生考慮實際的海陸分布狀況）（4）亞洲高壓、印度低壓分別出現在哪個季節，其形成原因是什么?它的存在切斷了原來位置上的什么氣壓帶？（結合2 問3 問，學生通過思考得出在全球氣壓帶風帶的形成背景下，由于海陸分布，海陸熱力性質的不同，原來的氣壓帶會被切割形成一個個高壓區或低壓區，由于有了氣壓的差異所以風就會流動，不同季節氣壓值不同風向也隨之改變了。

例2：褶皺山的學習。

學生首先學習了內力作用對地表形態的塑造影響，巖層受擠壓隆起形成背斜構造山嶺地貌，巖層受擠壓下凹部分形成向斜構造山谷地貌，地質構造與地貌都一目了然。在引入外力作用對地表形態的塑造時，教師先展示一幅景觀圖（背斜成谷，向斜成山），讓學生先說說該地區地質構造與地貌的形成原因，這時認知沖突就出現了，學生難以用剛學會的知識解析巖層缺失、巖層下凹處竟然是突起的山嶺這些事實。這時可以通過以下方式引導學生解決問題：（1）嘗試補畫一下巖層缺失部分？（2）缺失的原因可能是什么？（3）巖層下凹部分因為受擠壓巖層結構有什么特征？（4）高處被侵蝕掉的部分被在什么地方堆積下來？ 通過一樣一步步的思考，學生逐步理解了背斜因頂部受張力影響而易受侵蝕，向斜底部結構緊密不易受侵蝕而堆積成山的原因，理解了地表形態是受內外力的共同作用而形成的。

3.3 在原理的理解障礙處創設認知沖突

知其然不知其所以然的學習是無效的學習，因為學習者如果對地理事物的發生不了解其發生的原理，則對地理事物的認識是片面的甚至是錯誤的，其學習的結果也屬于短期記憶，變通一下則無法遷移應用。

例1：學習“厄爾尼諾現象”。

播放太平洋赤道帶東部海水異常升溫情況以及當地的漁場、沿岸地區氣候變化狀況，然后播放太平洋西部的亞洲，大洋洲等地干旱異常，森林火災頻頻發生的錄像，對這些讓人費解的事件往往引發學習者思維的激烈碰撞。學生的認知沖突建立。

為什么局部地區的海水溫度變化會影響遠在大洋彼岸大陸地區的氣候呢？ 學生自然會思考海洋與大氣之間必然存在關系，海水升溫會導致該海水的大氣作何運動變化？（上升還是下沉？）大氣是循環的，此岸的氣流運動會導致大洋彼岸的氣流作何種變化？何種氣流的運動狀況與干旱有關系？ 學生在這樣的引導下通過一個個問題的解答，逐漸了解到水與氣之間的相互作用與影響，明白了“厄爾尼諾”是太平洋赤道帶大范圍內海洋和大氣相互作用后失去平衡而產生的一種氣候現象。我們還可以提出一個相近的問題情境讓學生嘗試推理一下這個現象的發生過程，以此鞏固事物的發生原理，如提出：2008 年中國雪災現象異于異常，給我國帶來巨大的生命財產損失，人們推測這可能與太平洋赤道帶東部海水的什么變化有關呢？ 其發生原理是怎樣的？

例2：學習氣壓帶與風帶的形成與分布。

赤道地區形成赤道低氣壓帶，極地地區形成極地高氣壓帶是學生容易掌握的一個知識點，學習者運用已掌握熱力環流原理就能夠解釋，由于地表受熱不均導致熱脹冷縮，熱地氣流上升低空形成低氣壓區，而冷地氣流收縮下沉形成高氣壓區。那是不是能夠用這個原理解析其他地區形成的氣壓帶情況呢？ 教師把問題拋給學生，讓學生先自行判斷，相當部分的同學會根據直覺經驗判斷副熱帶地區是形成低壓區而副極地地區形成的是高壓區，理由似乎很充分：熱脹冷縮。然而事實的結果與他們的預期判斷正好相反，為什么在副熱帶地區與副極地地區情況會與赤道與極地地區不同呢？氣流的上升或下沉除了受熱狀況外還有什么原因呢？ 學生的注意力馬上就被吸引過來了，此時是原理解說的最佳時機，高低氣壓區的形成是分熱力原因與動力原因的，學生的認知結構得到進一步的改造與完善。

3.4 在規律探索與非規律表現不吻合處創設認知沖突

地理學科很重要的一個學習內容就是掌握地理客觀事物規律。掌握規律可以幫助學生減少很多繁雜的記憶，能大幅度提高學習效率。但是，自然界當中往往存在著一些用一般規律原理解釋不了的事物存在，需要我們仔細分析。

例：高中地理必修一第五章中“地帶性分布規律”的學習。受太陽輻射、氣壓帶風帶的影響作用下，熱帶雨林帶分布在赤道所經過的南北緯10°之間的地區，學生用這個規律能解釋非洲剛果盆地、南美亞馬遜平原、東南亞地區分布著面積廣大的熱帶雨林。指導學生觀看地圖冊，除了上述地區之外，還有沒有哪些地方也存在熱帶雨林帶呢？學生很快就發現了緯度已達15°以上的澳大利亞東北部以及非洲馬達加斯加島東側、巴西東南沿海處也有熱帶雨林的分布。為什么會這樣呢？學生無法用地處熱帶、終年太陽輻射強氣流上升而高溫多雨來解釋。

教師可以用反推理的思維方法來引導學生思考問題：（1）熱帶雨林帶對應的氣候類型是什么？（學生馬上聯系世界氣候與自然帶分布示意圖，得出其對應為熱帶雨林氣候）（2）熱帶雨林氣候的氣候特征從哪兩方面描述？（氣溫與降水是描述氣候特征的最重要兩個方面）（3）影響氣溫與降水的因素各有哪些？（充分調動以往所學知識）（4）緯度已達15°以上的上述地區為什么能達到如此的氣溫與降水要求？（結合當地地理位置、大氣環流狀況、地形洋流等學以致用）。學生在反推理的過程中，思維被充分的激發，與此關聯的影響氣候的各因素知識被靈活的應用于解釋新知識，使原有的知識結構得以鞏固與重構升級。

教學實踐過程中創設認知沖突的主要目的就是為了激發學生的求知欲，激發起學生作為課堂學習主體應具有的狀態，這種狀態便于學生自主更新或建構新的知識體系，從而提高課堂教學效果。在地理課堂教學中，如何創設認知沖突，是一項技巧性和實踐性很強的教學藝術，需要教師用心去思考和發掘；同時，不同層次的學生，其認知水平與思維方式具有差異性，需要教師平時更多地從學生實際的認知規律、知識經驗等方面出發，巧設認知沖突，在課堂上創設教學最佳時機，促使學生更快捷更有效地提高學習效果。

［1］胡志剛.教育時機論[M].哈爾濱：黑龍江人民教育出版社，2008：25.

［2］易桂芳.地理教學中認知沖突的創設[J].地理教學，2010(12).

［3］劉孝華.引發認知沖突，促進學生的知識建構[J].天津教育，2004.