創設沖突情境學習科學概念

【摘要】在進行科學概念的教學時，教師通過創設一定的情境引發學生認知沖突，可以激發學生的認知內驅力，促進學生積極主動地解決問題，從而促使學生不斷完善認知結構，獲知科學概念，提升科學學習能力。

【關鍵詞】沖突情境;科學概念;應用策略

科學是一門嚴謹的課程，科學課堂在《新課程標準》中被要求打破傳統，不僅要求提高學生的探索學習能力，而且還需要增強學生的探索合作精神并且培養良好的情感態度與價值觀。在科學教學中創設認知沖突情境并提出相應解決策略對提升學生個人科學素養具有重要的意義。

一、對沖突的理解

生活中，常常有很多知識和想象中的完全不同。比如：關于海水，若不清楚口渴與細胞外液滲透壓之間的關系，人們會想當然地認為在海上航行時如果沒有了飲用水，渴了就可以喝海水。 然而事實卻不是這樣的，海水的濃度通常要高于我們機體細胞外液的滲透壓，如果在口渴時飲用海水，會使我們的血漿滲透壓進一步升高，我們就會越來越渴，機體也會因此失去水的平衡，嚴重的話還會導致生命危險，這就是典型的認知沖突。認知沖突就是當個體意識到個人的認知結構與環境或者個人認知結構內部不同成分之間的不一致所形成的狀態。

教師在教學中若能依據知識特點合理創設情境，引發學生的思維，同時極大地吊足學生的胃口，激發出他們強烈的學習欲望，從而以飽滿的精神狀態投入到學習中，那么學生聽課就會異常認真。這種利用認知沖突作為教學突破口的教學方式，可以幫助學生通過自己的前后認知矛盾確立學習的方向，也可以將他們的思維焦點凝聚起來，是非常不錯的方法。為了消除認知沖突，學生就會變被動學習為主動學習，主動從課堂中接受相關的信息，有目的地加工信息，極大地提高了知識和能力水平。

就如克岑特米哈里所說的：“對很多生物而言，當有沖突時，動機不會成為一個問題，生物可能選擇恰當的方式結束。”

學生學習的新知識與學生原有的認知結構無法包容時所產生的矛盾稱之為認知沖突。它分為兩種類型，即主體內認知沖突和主體間認知沖突。創設認知沖突情境，是指在教學過程中通過教師人為的因素，將學生的認知沖突激發出來，將學生的認知內驅力調動出來，延長課堂中學生有意注意的時間，最終促進學生積極、高效地進行知識建構。

二、沖突情境的創設及知識的構建

（一）基于實驗創設沖突情境進行引課

實驗指的是為了認識自然現象、性質和規律而進行的科學研究。從實驗中讓學生們觀察實驗現象，需要學生運用自己的智慧來解決實驗現象。在實驗中，學生還可以深入思考，透過現象看本質。直觀的實驗認知沖突情境，更容易讓學生產生思考的欲望！

孔子曰：“不憤不啟，不悱不發。”教師的“導”是有藝術的。教師的“導”不是以直接說教的方式教給學生知識，而是要把握“導”的度和“導”的時機。例如：在一次有關指示劑的變色思考的拓展課時，教師讓學生先回顧酸堿指示劑遇到酸和堿時的變色情況，然后進行演示實驗： 分別將無色酚酞加入濃硫酸中（變橙色）和濃的氫氧化鈉溶液（先變紅后褪色）中，讓學生觀察實驗現象。結果學生的心中畫上了大大的問號，對之前的認識產生了懷疑，思維的碰撞就及時地進行了。教師趁機進行簡單的說明，進而引出問題：無色酚酞在pH不同的堿溶液中的變色情況如何呢？接著學生們就迫不及待地認真進行了實驗，得到了不一般的效果。

（二）利用學生熟悉的感興趣的生活情境創設沖突進行概念的建構

可以說，引發學生的認知沖突，是促使學生實現知識建構的契機和動力。教師在教學中若能合理巧妙地設置矛盾情境，引發認知沖突，就可以促使學生集中注意力，朝著既定目標解決問題。需要注意的是，配合矛盾情境的問題，要科學合理，有合適的難度和梯度，既要讓學生利用已有的相關知識通過思考成功解答，又能夠按照設計意圖，將認知一步步引向深入。教師要鼓勵學生大膽發表自己的見解，如果得出錯誤的結論，再發動學生深入討論甚至爭論，教師適時指導點撥，水到渠成地完成教學任務。借助產生矛盾情景的問題，促使學生積極思考，逐步培養學生自己發現問題、分析問題和解決問題的能力，使學生真正成為學習的主人。這樣獲得的知識，往往理解透徹且記憶深刻，而且由于是自己得到的結論，將會使學生對學習更加充滿自信。

如圖所示：兩女士坐在轎子里，轎子的外面有樹木等，教師播放拍電影時的半段視頻。

師：要判斷物體是運動還是靜止，似乎也不是件很難的事情。但事情真的有這么簡單嗎？請你判斷轎子是運動的還是靜止的？轎子相對于地面是運動還是靜止的？

同學們的回答及老師的這一提問在學生的心里產生了大大的沖突，學生此時奮力地思考到底轎子是如何的呢？猜不到了，只能分析一下。教師正好有所準備，就開始為帶有大大疑問的學生分析兩種可能性，進而引導要跳出一個轎子來看問題，根據現象來進行合理的推理，也悄悄地給學生傳遞了一種全面看待問題的理念。在學生都為之殫精竭慮，很想到轎子外面看看時，教師就讓學生看到了在轎子外發生的事情。此時學生就能準確地描述轎子的運動狀態了。此時教師就提出問題：要怎樣子才能準確描述一個物體它是運動的還是靜止的呢？讓學生進一步理解參照物的概念，并自主歸納判斷運動還是靜止的方法及步驟。參照物的概念就在不知不覺中由學生自主地進行了建構。

（三）設置問題情境創設沖突，激發探究的欲望，使實驗更有目的地進行

例如：在“平面鏡成像特點”的教學中，教師利用平板玻璃和蠟燭自制了一個教具，前后等距的位置放了兩支完全一樣的蠟燭，然后“同時”點燃（實際上只點燃了前面的蠟燭），接著說：我想讓兩支蠟燭的火同時熄滅，只吹前面的蠟燭，同學們都為之驚訝，心中有了強烈的疑問：后面的蠟燭為什么也滅了呢？老師也不急著點破，只是讓學生們進行猜測：可能是后面的蠟燭本來就沒有點燃吧！另一學生馬上進行補充，可能是玻璃的關系，讓后面的蠟燭看起來像被點燃了一樣。教師隨即拋出問題：平面鏡成像會有哪些特點呢？學生探究的欲望已被激起，很想知道會是怎樣的一種情況，主動地進行了猜想，很想去進行驗證。后面的實驗全班學生都認真參與，主動探究。這歸根于教師利用沖突及時激起了學生的探究欲望，令之后對平面成像特點的研究水到渠成。

三、在科學教學中應用沖突策略的意義

（一）有利于激發學生的學習興趣

認知沖突產生時的心理失衡狀態能促使學生努力去發展原有知識體系，力求達到新的認知平衡。因此，認知沖突能激發學生產生探究知識的欲望和學習興趣。中考這樣一個沉重的外壓，必然會使學生在漫長的升學考準備過程中產生倦怠、焦躁的情緒，千篇一律的教學模式也讓學生苦不堪言，具體表現在課堂學習中無力懶散，打不起精神，課下作業應付了事，很少探究問題的內涵。在這種特殊的背景下，教師如果能激發學生的求知內驅力，積極設置認知沖突問題情境，就可以培養學生的學習興趣，變被動學習為主動學習。

（二）有利于開展自主合作探究學習

傳統的教學模式被形象地稱為“填鴨式”教學。在這種教學模式下，教師一味地向學生灌輸概念與知識，學生在課堂上的主動性與活力被嚴重壓抑。然而新課程的自主合作探究學習更加注重課堂教學中的師生互動。教師通過創設認知沖突情境，能夠激發學生的學習熱情，促進學生深入思考，進而采取的解決認知沖突的策略基本上都是主張學生自己開展合作探究學習，因為在認知沖突形成后，學生的學習熱情空前高漲，在這種情況下，自主合作探究學習就成了水到渠成的事情。探究過程中，教師只作必要的指導，讓學生自我發展。這樣的教學方法有利于學生之間的合作探究，在沖突解決的過程中也會促進學生之間和師生之間良好合作學習關系的發展。

（三）有利于深入探索事物的本質

科學是一門從微觀到宏觀皆有的學科，宏觀表現必有其微觀原因，而認知沖突使學生對新知識、新概念產生懷疑與不認同，從而引導學生對事物進行探索和理解，在探索的過程中，學生自主設計探究方案，查找資料，小組合作討論，中途難免會遇到當一個問題還沒有解決，其他問題就接踵而至的情況。這時，認知沖突的矛盾逐漸被加深擴大，學生就會持續產生更加追根究底的探究欲望，這對于深入探索事物的本質是至關重要的。學生從簡單的問題著手，逐步深入，對問題的內涵外延做細致的研究，從而達到同化新知識、新概念的目的。

（四）有利于增強學生的創造性

傳統教學模式以師為本，由于教師墨守成規，教師缺乏創造性，導致整個教學過程都缺乏創造性，這種現象使課堂氛圍受到了很大的局限。在中國，青少年的創造性思維很大程度上都被升學的壓力所磨滅了。認知沖突教學過程中，以學生為本，一個學生提出的疑惑和問題可以引導整個課堂去思考去體會，使課堂的活躍度明顯提高，同時可以提高學生出現創造性思維的可能性。在解決認知沖突問題的過程中，學生的創造性思維一定可以得到充分的發揮。

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