趙萬青
摘 要:學生學習新知的過程是一個“沖突”不斷產生、化解和發展的過程。合理地設置認知沖突,能激發學生積極思維,在化解沖突過程中學生更好地理解、修正、完善自己獲得的知識。
關鍵詞:巧設認知沖突; 助推學生思維
中圖分類號:G623.6 ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A ? ?文章編號:1006-3315(2019)06-047-001
一、我研我知:何為“認知沖突”
認知沖突是指認知主體已有知識結構與新知識或新情境之間不能包容,或不同認知主體對某一問題存在不同看法的現象。
在皮亞杰看來,個體的認知結構總是處在平衡與不平衡的轉換與變化之中。這種轉換與變化的契機與條件就是產生認知心理的不平衡,即產生認知沖突。學生學習的過程就是這樣一種“從平衡到不平衡再到平衡”的循環往復的過程。
二、我思我曉:認知沖突對學生思維發展的價值
課堂是一個和諧、互動的場所,不是像一潭沒有漣漪的靜水,而是動態的協調。在課堂教學中教師巧妙的設置認知沖突,就會使課堂一波三折,跌宕起伏,幫助學生認識到已有的知識和經驗與新知識之間存在差距,提高大腦皮層的興奮和狀態,從而凝聚思維,引發辯論,在思辨的過程中接近科學知識的本質。
三、我探我行:巧設認知沖突,助推學生思維
1.創設情境,制造認知沖突,讓模糊變清晰
小學生愛玩、愛動,對不明白的事物或現象很想弄個明白,容易產生學習熱情。根據兒童的年齡特點和認知規律,想讓學生快速地進入新知識的探究和學習中,創設良好的學習情境無疑是一個很好的辦法。在學習情境中,讓學生產生學習的需要和動機,激起他們的求知欲和興趣,使學生進入一種主動、活躍的能動狀態,積極動腦筋探索新知,一些困惑的難題答案也會在探究中顯現,獲得的認知也逐漸明晰起來。
《杠桿》單元,學生對斜面的作用不了解。采用觀察圖片和視頻,工人用墊板墊在卡車上將油桶運上卡車,這樣的情境顯然不易激發學生的興趣,原因在于學生沒有親身的經歷,不能體會其中的道理。出示兩幅圖片“將光滑的鐵釘釘入厚木板”,與“用螺絲刀將螺絲釘釘入厚木板”,提問:“兩種方式你會選擇哪種?為什么呢?”吸引學生思考“光滑的鐵釘與螺絲釘有什么不同?螺絲釘上的螺紋有什么作用呢?你是怎么想的?”學生經過一番探索,還是不能領悟“螺紋”與“斜面”之間的關聯,教師這時讓學生用一張紙纏繞在鉛筆上,描畫紙繞成的螺紋,然后展開,學生恍然大悟,展開后的螺紋就是一個斜面,斜面可以省力。
利用有結構的材料證實斜面的確省力后,接下來,讓學生觀看視頻,視頻中一名學生說“高度相同,長的斜面省力”,另一名學生說“長度相同,矮的斜面省力”,并且有自己的實驗數據證明自己的觀點。誰的發現是正確的呢?這樣的情境下,學生又開始與自己的認知產生矛盾了,究竟怎樣的斜面更加省力呢?在學生憤悱之際,追問“省力的斜面具備哪些共同點”,引導學生關注斜面省力的本質特征——坡度。原來坡度越平緩,越省力。所以視頻中雖然兩人的發現都是正確的,但還未觸及現象的本質。
2.激活經驗,引發認知沖突,讓迷茫變醒悟
科學上有些問題與學生的生活經驗有一定的差距,我們要善于抓住這一特征,巧妙設計能引發學生思考的認知沖突,設置懸念,使學生處于企盼、渴知、欲答不能、欲罷不忍的狀態,從而觸發學生積極思維,引發學生不斷思考,使認知走向明晰。
《空氣占據空間》一課,空氣無色、無味,看不見,摸不著。水占據空間,學生有這樣的生活經驗。“空氣占據空間”,學生沒有任何生活經驗,是一個完全陌生的概念。怎樣讓學生認知空氣的這個重要性質,課堂上,把一小段紅色泡沫條放入水槽中,發現泡沫條始終浮在水面上,把一個透明杯子倒過來,用杯口罩住泡沫條,再把杯子豎直壓入水底,引導學生猜想,泡沫條會在什么位置?絕大多數學生沒有意識到杯子中空氣的存在,認為水會進入杯子里面,泡沫條也會隨之浮在杯子的上端。實際觀察的結果顛覆了學生的原有想法,紅泡沫條根本“不按常規出牌”,學生“大跌眼鏡”,百思不得其解,迫切想找到其中的緣由。產生認知沖突,激起了學生強烈的探究欲望。下面的探究空氣性質的活動高效有序。
3.誘發爭議,直面認知沖突,讓混沌變通透
每一個學生都是一個獨立的生命個體,對同一事物容易產生不同的看法和見解。巧妙地制造“認知沖突”,創造在爭辯中修正錯誤的機會,讓學生在思維碰撞與質疑爭議中使思維從混沌走向通透,順利建構新知識。
在執教《使沉在水里的物體浮起來》一課時,教師準備了一些金屬的物品:鑰匙、金屬勺子、鋼尺、鐵盒子,讓學生先猜測放入水中是沉還是浮。學生對“金屬的物品會不會沉下去”進行了激烈的爭論,相當一部分學生認為會沉,鐵釘、鑰匙等物品放入水中,很明顯就會沉下去。也有一部分學生堅持不會沉,鐵制的輪船不會沉。學生誰也說服不了誰,教師相機引導,你們說的都有道理,把鑰匙、金屬勺子、鋼尺放進裝水的透明水槽里,學生都看到了,這些金屬的物品是沉的,又隨即找來一個鐵盒子做“船”,它浮在水面上了。同學們,看來物體的沉浮與它是不是金屬做的沒有本質的聯系,在于什么呢?我們要改變金屬的形狀太困難了,不如借助一個物品——橡皮泥來研究。在教師的引導下,孩子們動手玩橡皮泥。通過多次嘗試,孩子們發現,會沉的東西通過改變它的形狀讓它浮起來;而浮在水面上的東西也可以通過增加它的重量讓它沉下去。
在科學學習過程中,學生由于特定年齡的特征,對事物和現象的認知,或許有些幼稚、片面,甚至有些可能是錯誤的、狹隘的,但一定是“生動的”、“多樣的”。科學教師要及時采取合適的教學策略引導學生思考與探究,不斷豐富、修正、完善他們對事物、現象的認識,幫助學生積極建構屬于兒童的“科學世界”。