初中科學課堂教學中的“激發認知沖突”策略分析

朱華平

【內容摘要】初中學生有一定的認知能力，在科學課堂教學過程中如何運用好認識沖突策略是老師們都在一直努力的探尋著問題。本文主要論述認知沖突的有關理論，分析“激發認知沖突”策略在初中科學中的應用。

【關鍵詞】認知沖突 初中科學 課堂教學 策略

在發展和摸索有效課堂的過程中可以發現，無論采用什么樣的教和學的方案，都是緊緊圍繞一個主體“學習到底是什么”。根據現代教育心理學知識，學習的本質是建構性的，是在學習的過程中學習者已掌握的知識與正在學習的知識之間不斷的交織和影響產生能夠產生沖突和革新自身經驗體系的過程。因此，學生需要建立科學的知識框架，能夠優化思維模式，發展能力，最終有效的完成教學課程任務，促進學生自身的科學素養得以提升。初中科學涉及物理、化學、生物、天文、環境等知識，它的知識框架建立對于初中學生來說是比較困難的。要想有效的解決這一難題，就必須讓學生真正的融入到科學世界中，探尋科學的奧秘、感受科學的魅力、引導學生樹立正確的科學觀，而在課堂教學的過程中激發學生的認知沖突是一個非常高效的策略。

一、相關概念論述

1.科學概念

科學是屬于教學課程的基本單位，是科學知識理論中重要部分之一。初中科學概念是涉及到各科的科學知識和基本單位，是在教學學習過程中學生學習和探索科學知識和奧秘的基礎。深入的理解概念，能夠幫助學生更好的分析和掌握知識理論。進行初中科學概念傳授的任務是，幫助學生樹立正確的認識，引導其建立概念架構，完善存在缺陷的概念。重要的是幫助學生糾正他們作物的認識，建立科學、合理、有效的新概念。

2.認識沖突概述

所謂認識沖突，就是個體自身所擁有的認識建構在現實實踐中出現與實際情況相悖時，個體在心理上產生的矛盾和疑惑。當在學習的過程中，學生學習新的知識與自身具有的認識建構之間出現不相符時產生的一種排斥，這是由于學生在接受新的知識之前，自身已擁有一些想法，即各式各樣的原有的認知建構；因此，學生在接受新知識的學習時，就會用自身原有的認識建構來理解新的知識，如果用原有的認知建構不能解釋新知識時，就會出現認知沖突。在實踐教學的過程中，老師可以科學合理地利用這種認知沖突來激發學生學習的主動性和積極性。

二、在科學課教學存在的問題

學習不能是沒有想法的盲目的學習，因此，在日常的學生和生活中要多思考、多觀察、多分析。在生活和學習的過程中不斷的積累知識，這可以成為以后學習新的知識點的鋪墊。但是在科學教學過程中，有些老師的教學想法和方式對于學生的科學知識的學習有著負面的影響。

1.目前，初中開展的科學教學課程重點放在科學概念的知識本位上，在教學過程中，老師沒能充分的引導學生運用感性認識去理解科學實質。而就學生來說，在教學課程完成后，學生也只是知道了一些科學知識概念和一些有關的公式，并沒有深入的理解科學知識的運用，沒有把科學知識與生活實踐很合的結合在一起，只是知道其概念不知其本質，這對學生后期知識的學習產生了影響。

2.科學這門學科涉及到的理論知識是非常豐富而又繁多的，所以掌握科學所有的知識理論并不是件小事，更不用說深刻理解它們了。在進行科學教學過程中，有些老師采用“填鴨式”的教學模式，在課堂上一味的給學生灌輸知識，讓學生課下通過記憶和練習來掌握科學理論知識，課程進度快，學生接收到的知識也很多，但是這與科學課教學目標相去甚遠?？茖W課是培養學生的分析能力、邏輯思維模式以及觀察能力等方面，這種“填鴨式”教學不符合現代教學目標。

3.科學課程的學習是比較偏重實踐的。有一些老師在科學課堂教學過程中，也重視到探究活動對培養學生感性認知的作用。但是由于老師的課程活動組織不完善到位，活動設置的不合理，就無法激發學生的認知沖突，從而無法真正意義上理解知識。

三、“激發認知沖突”策略在初中科學中的應用

在使用認知沖突策略時，老師的邏輯嚴謹、思維清晰，深刻的理解科學知識理論的本質。同時老師在實行策略前要理解學生對知識的理解程度如何，根據學生對科學知識認識和理解上的錯誤和偏差，針對性的制定科學合理教學活動和內容來設置沖突，并和學生一起來解決沖突，從中學習和理解知識，這才叫真正地學習。

1.設置單獨交流和小組活動，了解學生認識程度

要想認識策略有效的實行，就要清楚地知道學生對于科學知識的認識的程度，因此，最合適的辦法就是對學生科學概念的理解進行分析。不同的學生對于相同的事物和知識理解是各有不同的，認識自然也是不同的，因此，在課堂教學過程中，老師給給予學生展示自我的機會，鼓勵他們發表自己的認識和想法?？赏ㄟ^小組活動的開展，學生們進行合作學習，從而讓學生充分的交流和討論。譬如：科學課程內容中的《牛頓第一定律》；在學習這章知識前，大對數的學生對其理解是根據自身的生活經歷，他們認為物體能夠運動是由于力的作用。由此，老師在課程講授之前，讓學生自發地組成各個小組來進行討論和分析“運動和力之間的聯系”，小組討論結束后對其認識進行闡述。根據小組闡述的認識來看，大部分學生都認為物體能夠運動是由于力的作用，而有小部分學生認為物體能夠運動不是力產生的作用。對此，可以發現學生之間對同一個問題有不同的看法，由此認識沖突被激發出現。然后老師要讓小組活動繼續進行，讓他們用生活中實際案例和身邊現有的材料工具來進行實驗，來檢驗自己的認識。如，學生的實驗可以在課桌上有布和沒有布的兩種狀態下進行，推動小車在兩種狀態下的滑行情況，然后進行對比和分析。學生通過實驗發現，小車滑行出去之后，在沒有任何助推的情況下，依然能夠繼續前行，這就表明物體的運動是不需要有力的支持。通過合作交流，取得的成效是非常顯著的，學生通過這樣的實驗和學習交流發現自身認識的不足。

2.運用科學實驗，制造認識沖突

進行科學實驗能夠讓學生直觀的感受到科學神奇的魅力，激發學生學習的積極性和主動性；更重要的是它能夠激發學生在經歷實驗前后的認知沖突，促進學生迅速的融入到科學世界學習中去。譬如：在學習飽和溶液這章內容時，幫助學生理解其深意，在其“在適當的溫度條件下；在適量的溶劑中；無法繼續溶液某種溶質”這三個條件限定，可以進行三個不同的實驗：

【實驗1】在一定量的水中，固體物質能不能夠無限的溶解。

實驗進行中，把適量的硝酸鉀固體投入到一定量的水中進行觀察。學生通過實驗觀察可以發現在一定量的水中固體是不能夠無限的進行溶解。由此，學生可以大致了解清什么是飽和溶液，無法持續的進行溶解某種溶質的溶液被稱之為飽和溶液。

【實驗2】怎樣使沒有完全溶解的硝酸鉀固體能夠繼續的進行溶解。

學生可以根據有關實驗發現，如果使溫度產生變化或者加大溶劑的量能夠使溶液的飽和度出現波動。學生可以根據上訴條件在進行實驗，發現要讓溶液是維持在飽和的狀態下，就一定要保持溫度的不變和不再添加溶劑劑量。

【實驗3】某種溶質的飽和液體能不能繼續的溶解其他溶質。

一些學生在認為自己已經深刻的了解了什么是飽和溶液，所以對于老師提出的問題“氯化鈉的飽和溶液是否可以繼續進行溶解氯化鈉”，學生在看到這一問題是大多會不假思索的給出自己的答案是不可以。這時候老師再接著提出一個問題“是否可以繼續的溶解其他溶質”，這時候就會讓學生產生認知的矛盾。由此激發出了的認知沖突，激發了學生迫切想要進行實驗來進行分析和驗證，實驗過程中學生在氯化鈉溶解已經飽和了的情況下，在飽和的溶液中繼續的添加高錳酸鉀固體，學生進行觀察可以看到溶液的顏色慢慢地轉變成紫紅色，實驗證明在氯化鈉已經飽和了的溶液中還可以繼續的去溶解其他溶質。

實驗最后，讓學生進行交流和討論，在結合在三個實驗中得出的結果進行分析，然后歸納總結出什么是飽和溶液。

3.設計矛盾情境，激發認知沖突

科學課的教學是要設立合理的科學情境，老師帶領學生進入其中來進行探索和發現。老師能夠在課堂教學的過程中設計出一個科學合理的矛盾情境，從而可以激發學生的興趣和求知欲。因此，老師要合理的挖掘課程教學內容中和生活實踐中存在的矛盾點，創造矛盾情境，引導學生進入情境中，使學生在學習過程中出現矛盾，迫切想要沖出矛盾的束縛，由此，激發認知沖突。

4.采用多元化訓練模式，讓學生反復的運用新的科學知識

科學課教學內容是非常具有針對性、邏輯性、有趣性的。老師在對學生新學的科學知識進行訓練時，要注重學生易弄混、易錯的知識進行針對性的反復訓練；有聯系的知識點要相結合進行練習；在新學的知識點要及時進行練習以加強記憶；對于重點知識要重復的練習，進行實驗驗證，讓學生對實驗反應的結果進行分析、討論、總結。這樣不僅可以達到讓學生熟練掌握知識的目的，還能夠培養和發展學生的思維邏輯能力。

5.運用生活中的實際案例，激發學生的認知沖突

運用實際案例能夠有效的促進學生對知識的深刻理解。在科學課程教學內容中的知識點大多還是比較抽象的，學生在學習知識點是會對實際生活中本無關的例子進行結合，這樣會對學生能夠正確的理解知識點上產生了干擾。因此，老師在教學過程中要幫助學生避免這些干擾，引導學生發現其本質，不被細節所迷惑。讓學生能夠把知識點結合相關案例進行分析和理解，同時又能夠從現實案例中抽離出其本質。在課堂教學過程中，把抽象的知識和實際案例有效的融合在一起，從而幫助學生克服片面認識，從而全面的理解知識點。

6.設計各種情境，激發學生認知沖突，完善知識點理解

科學課程教學過程其實就是一個不斷的出現問題，而又在不斷的解決問題的過程。所以，老師要注重在課堂教學過程中不斷的設立各種情境，不斷的向學生拋出問題或者回答學生提出的問題。在科學課程教學過程中，老師要根據課程內容合理有效的設立問題情境，有利于提高課堂教學成效。情境的設立不僅要切合課程內容，同時還要注重其情境的靈活性和吸引力，讓學生親身體驗活動過程，從而激發學生的參與意識與求知的積極性和主動性。除此之外，課程情境的設立不僅讓學生掌握到更多的科學知識，還能夠拓展學生的思維模式，使學生更加喜愛這門科學課。

7.運用作業習題，激發學生的認知沖突

一個科學知識點并不是獨立的，它涉及到非常多的理論和其他知識點，因此，很多學生在學習過程中很容易把相關的知識點混淆記憶了。鑒此，老師要幫助學生建立認知構架，系統的幫助學生歸納知識點，從而讓學生明確知識點之間的聯系和區別。在學習完知識后是離不開后期有效率的習題練習來加深記憶和理解，老師要引導學生大膽的去嘗試不同的解法，然后對自己的認知通過實驗進行驗證，當學生發現實驗顯示的結果與自己的想法是不完全一致時，學生會感到震驚，由此激發出認知沖突。

結論

激發出認知沖突，就會讓學生對于真相產生強烈的期盼和渴望，甚至會產生欲答不能的失衡心理。而學生為了脫離這種心理和不適感，自身就會出現認知需求，積極主動地去探尋問題，發掘有價值的信息，來滿足自身的求知欲望，從而促進了培養學生的積極思維。

【參考文獻】

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[3] 黃黎明. 設置認知沖突激發科學探究[J]. 科學教育，2012（01）：24-26.

（作者單位：浙江省溫嶺市第四中學）