巧設(shè)認(rèn)知沖突，轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤概念

謝琳純 黃勝琴

摘要：結(jié)合教學(xué)實(shí)例，闡述在生物學(xué)教學(xué)中如何通過(guò)鏈接新舊知識(shí)、巧用生活素材、借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)、制造知識(shí)陷阱、對(duì)比相似例題等途徑設(shè)置認(rèn)知沖突，從而轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤概念。

關(guān)鍵詞：認(rèn)知沖突;錯(cuò)誤概念;課堂教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

正確理解生物學(xué)概念是學(xué)生掌握生物科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)，但是學(xué)生在學(xué)習(xí)正確的科學(xué)概念之前會(huì)存在一些錯(cuò)誤的自定義概念，稱(chēng)為錯(cuò)誤概念。學(xué)生存在錯(cuò)誤概念是一種不可避免的現(xiàn)象，教師要運(yùn)用有效措施幫助學(xué)生進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變，創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突是轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念的關(guān)鍵。

1創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突是轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念的關(guān)鍵

認(rèn)知沖突是指一個(gè)人已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識(shí)之間產(chǎn)生的暫時(shí)的矛盾與沖突。一旦引發(fā)認(rèn)知沖突，人會(huì)感受到認(rèn)知結(jié)構(gòu)的不平衡，會(huì)懷疑自身以為正確實(shí)則錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。通過(guò)教師直接講授來(lái)轉(zhuǎn)變學(xué)生錯(cuò)誤概念的效果比較有限，在課堂教學(xué)中，教師適當(dāng)?shù)卦O(shè)置認(rèn)知沖突，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生迫切地去調(diào)整這種不平衡，從而動(dòng)搖頑固的錯(cuò)誤概念，及時(shí)調(diào)整自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念。

創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念的理論依據(jù)是皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論。皮亞杰提出認(rèn)知結(jié)構(gòu)的建構(gòu)是通過(guò)同化和順應(yīng)兩種方式進(jìn)行的。同化指的是主體將環(huán)境中的信息納入并整合到已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程;順應(yīng)指的是主體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不適應(yīng)特定情境時(shí)，就要調(diào)整原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，主體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)會(huì)經(jīng)歷“不平衡——順應(yīng)——新平衡”的過(guò)程。創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突，才會(huì)產(chǎn)生“順應(yīng)”過(guò)程，學(xué)生才能調(diào)整原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念。

2認(rèn)知沖突在概念轉(zhuǎn)變中的應(yīng)用

2.1鏈接新舊知識(shí)，巧設(shè)認(rèn)知沖突

在新舊知識(shí)的銜接處，教師可以利用新舊知識(shí)的矛盾點(diǎn)來(lái)引發(fā)認(rèn)知沖突，不僅有利于轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤概念，還有利于學(xué)生提升知識(shí)的有序化程度。

例如，在人教版高中生物學(xué)“生長(zhǎng)素的生理作用”一節(jié)的導(dǎo)入中，教師可以回顧前一節(jié)課學(xué)習(xí)的“單射光照射后，胚芽鞘背光一側(cè)的生長(zhǎng)素含量高于向光一側(cè)，因而引起兩側(cè)的生長(zhǎng)不均勻”和“生長(zhǎng)素具有促進(jìn)生長(zhǎng)”的知識(shí)，再提出質(zhì)疑：“生長(zhǎng)素含量是不是越高，越促進(jìn)植物生長(zhǎng)呢？”同時(shí)展示根向地性的圖片。此時(shí)，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑惑，根向地生長(zhǎng)的現(xiàn)象與生長(zhǎng)素促進(jìn)生長(zhǎng)的作用相互矛盾，從而產(chǎn)生認(rèn)知沖突，促使學(xué)生產(chǎn)生了解生長(zhǎng)素作用機(jī)制的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。教師在設(shè)置新舊知識(shí)銜接處的認(rèn)知沖突時(shí)，要設(shè)計(jì)承上啟下的問(wèn)題，讓學(xué)生在思維上形成懸念，會(huì)讓學(xué)生處于一種“憤悱狀態(tài)”，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)熱情。

2.2巧用生活素材，激發(fā)認(rèn)知沖突

教師可以挖掘出與教材矛盾的一些錯(cuò)誤生活經(jīng)驗(yàn)，先讓學(xué)生充分表達(dá)出自己的錯(cuò)誤認(rèn)知，再通過(guò)一定的教學(xué)手段呈現(xiàn)正確的科學(xué)知識(shí)，打破學(xué)生的思維定勢(shì)，讓學(xué)生茅塞頓開(kāi)，轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念。

例如，在人教版初中生物學(xué)“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”一節(jié)中，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生將雙手放在肋骨外側(cè)深吸氣，提出問(wèn)題：“是由于胸廓擴(kuò)大導(dǎo)致吸氣，還是因?yàn)槲鼩夂笫沟眯乩獢U(kuò)大？”學(xué)生憑直覺(jué)和生活經(jīng)驗(yàn)說(shuō)出“是吸氣導(dǎo)致胸廓擴(kuò)大”。但是，通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)是“胸廓擴(kuò)大導(dǎo)致吸氣”，意識(shí)到自己的生活經(jīng)驗(yàn)與教材之間的矛盾，會(huì)通過(guò)內(nèi)省來(lái)調(diào)整認(rèn)知結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念。在設(shè)置這類(lèi)認(rèn)知沖突時(shí)，一方面，教師要敏銳地察覺(jué)到學(xué)生生活中可能存在哪些錯(cuò)誤的觀念;另一方面，要營(yíng)造輕松的課堂氛圍，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下憑直覺(jué)說(shuō)出自己的觀點(diǎn)。

2.3借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)，制造認(rèn)知沖突

科學(xué)實(shí)驗(yàn)所展現(xiàn)出來(lái)的鮮明、直觀、有趣的現(xiàn)象，能夠吸引學(xué)生的注意，而且科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生意想不到或者日常中無(wú)法觀察到的現(xiàn)象。教師可以借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)制造認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望，同時(shí)用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)解決認(rèn)知沖突，轉(zhuǎn)變錯(cuò)誤概念。

例如，在人教版高中生物學(xué)“細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物”一節(jié)中，教師可以拿出曬干的玉米種子，提問(wèn)：“曬干的種子還含有水分嗎？”部分學(xué)生會(huì)認(rèn)為曬干的種子已經(jīng)失去了水分。接著，教師將幾粒種子放入試管中，固定在酒精燈上方烘烤，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)試管壁上有水珠產(chǎn)生，使學(xué)生知道曬干的種子也含有水分。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生原有認(rèn)知的差異讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲。此時(shí)，教師進(jìn)一步點(diǎn)撥自由水和結(jié)合水的不同，能夠起到較好的教學(xué)效果。這個(gè)實(shí)驗(yàn)其實(shí)起到了兩個(gè)作用：①制造認(rèn)知沖突，讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知不平衡;②教師依托實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋?zhuān)梢愿玫刈C實(shí)科學(xué)概念，有效地轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤概念。

2.4制造知識(shí)陷阱，暗布認(rèn)知沖突

學(xué)生在學(xué)習(xí)生物知識(shí)時(shí)存在不少的易錯(cuò)點(diǎn)、模糊點(diǎn)或盲點(diǎn)，教師據(jù)此制造出知識(shí)陷阱，引誘學(xué)生落入其中，再將學(xué)生“救起”或引導(dǎo)學(xué)生“自救”。這樣可以讓學(xué)生印象更加深刻，防止錯(cuò)后再錯(cuò)。

例如，在人教版高中“細(xì)胞的增殖”一節(jié)中，在學(xué)習(xí)有絲分裂的過(guò)程后，學(xué)生已經(jīng)了解“后期時(shí)，兩條子染色體由紡錘絲牽引著向兩極移動(dòng)”。接著，教師介紹秋水仙素會(huì)抑制紡錘體的形成，提問(wèn)：“如果用秋水仙素處理細(xì)胞，染色體不能移向兩極，細(xì)胞中的染色體數(shù)目是否加倍？”部分學(xué)生會(huì)認(rèn)為染色體數(shù)目不加倍，教師否定學(xué)生的答案，學(xué)生會(huì)表示不信服。此時(shí)，教師可以展示秋水仙素處理后的染色體圖片;學(xué)生通過(guò)討論交流，能夠明確“有絲分裂后期著絲點(diǎn)分裂不是紡錘絲牽引的結(jié)果，著絲點(diǎn)仍然會(huì)一分為二，染色體數(shù)目加倍”。這樣學(xué)生就會(huì)澄清自己的模糊認(rèn)識(shí)，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)。這類(lèi)認(rèn)知沖突的設(shè)置要求教師找準(zhǔn)學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn)、模糊點(diǎn)或盲點(diǎn)，不著痕跡地將學(xué)生引入陷阱當(dāng)中，通過(guò)“誤解”和實(shí)際的驗(yàn)證引發(fā)學(xué)生的頓悟。

2.5對(duì)比相似例題，啟發(fā)認(rèn)知沖突

相似的題目也具備不同的問(wèn)題情境，不同情境之間可能就會(huì)產(chǎn)生沖突和矛盾。對(duì)比相似的例題，可以產(chǎn)生新的認(rèn)知沖突，使學(xué)生對(duì)問(wèn)題的認(rèn)知不斷深化，思維不斷提升。

[題1]圖1中，如果A、a分別表示蔗糖溶液和細(xì)胞液，且起始濃度分別為MA、Ma，則達(dá)到平衡后，MA——Ma（填大于、等于或小于）。

[題2]圖2中，如果A、a分別表示清水和蔗糖溶液液，且起始濃度為MA

[題3]圖2中，如果A、a均為蔗糖溶液，且起始濃度為MA

這三道例題放在一起，題目1答案是“等于”，題目2和3答案是“小于”，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。教師要啟發(fā)學(xué)生思考其中的區(qū)別;學(xué)生通過(guò)交流，發(fā)現(xiàn)“滲透平衡≠濃度相同”以及水柱的壓力對(duì)于該實(shí)驗(yàn)的影響，會(huì)更深刻地理解知識(shí)。在設(shè)置這類(lèi)認(rèn)知沖突時(shí)，教師可以將試題進(jìn)行橫向拓展、逆向延伸或組合串聯(lián)，讓學(xué)生在解決認(rèn)知沖突的過(guò)程中，思維不斷優(yōu)化，對(duì)解題規(guī)律的把握也越來(lái)越準(zhǔn)確。

3結(jié)語(yǔ)

認(rèn)知沖突的產(chǎn)生會(huì)使學(xué)生的思維興奮、學(xué)習(xí)積極性增強(qiáng)，使思維活動(dòng)處于最佳狀態(tài)，這種狀態(tài)是一個(gè)有效的教學(xué)契機(jī)。認(rèn)知沖突是學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)更新的一個(gè)必要前提。因此設(shè)置認(rèn)知沖突是改變學(xué)生頭腦中錯(cuò)誤概念的一種有效的教學(xué)策略。在生物學(xué)教學(xué)中，設(shè)置認(rèn)知沖突的方法除本文提及的還有許多，在什么樣的時(shí)機(jī)、運(yùn)用什么樣的方法設(shè)置認(rèn)知沖突來(lái)轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤概念，還需教師在教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步摸索。