創設認知沖突、建構數學高品質課堂的策略分析

摘 要：認知沖突是個人已經建立的認知結構與當前面臨的學習情境之間產生的無法同構的矛盾與沖突，這種心理失衡會促使學生產生認知需要，引發學生的深度學習，具有積極的教學效用。基于此，文章主要探討在小學數學課堂教學中通過創設認知沖突來引導學生主動思考、建構知識的可行性教學策略，以喚起學生的內在需求，激活學生的主體意識，建構充滿生命活力的高品質數學課堂。

關鍵詞：小學數學;認知沖突;核心素養

有效的認知沖突是數學課堂教學中有益的教學資源，學生學習的過程就是“沖突”不斷產生、化解和發展的過程。因此，文章旨在著重探討認知沖突的內涵、意義與策略，以利用認知沖突來組織安排教學活動，引導學生經歷知識產生、形成和發展的過程，推動學生邁向更高階的認知平衡，提高數學課堂教學的有效性。

一、 沿波討源，探究認知沖突的內涵

從廣義上講，認知沖突指的是當個體意識到個人認知結構與環境，或是個人認知結構內部不同成分之間的不一致所形成的狀態。具體到學習過程中，我們可以理解為當學生在學習新知識或是解答新問題的時候，已有的知識經驗與認知結構無法適應與解決新情境或新情況，由此就會產生矛盾與沖突，導致心理失衡。在這種認知不平衡的驅動下，自然會觸發與喚起學生的認知需求，需要將舊知識的認知模型進行重組與改造，將新知識納入新的圖式之內以容納新的內容，最終使認知發展從一種平衡狀態過渡到另一種平衡狀態。這個過程也就是皮亞杰認識論中“圖式、同化、順應、平衡”的認知發展過程。

因此，教師要善于在教學過程中有計劃、有意識地創設認知沖突，運用認知沖突策略，引導學生在認知驅動下經歷與體驗知識的形成過程，逐步化解沖突以建構新的認知平衡，實現新知識的形成與建構，提升學生探究問題與解決問題的能力與素養。

二、 躬身實踐，探究認知沖突的意義

學生思維的發展是螺旋式的過程，在此過程中，學生唯有親身經歷了探究過程，在與同伴思維的碰撞，在深刻的認知沖突中，他們才會產生思維的糾偏，生成屬于自己的清晰認知。

（一）營造問題情境，調動學習內驅

在小學數學的教學過程中，利用問題情境來引發認知沖突是非常常用的教學方式。通過設問的方式，教師可以給學生制造一定的懸念，當學生無法根據已有的知識或經驗用以解釋新問題的時候就會導致認知失衡，進而激發學生的學習動機，掌握其中蘊含的數學知識。

例如，在課堂上出示兩個等式：0+0=0×0;2+2=2×2，讓學生思考和歸納可以從中得出什么結論。有的學生用不完全歸納法會簡單地認為兩個數的和等于兩個數的積。繼續追問：“這樣的說法正確嗎？有沒有同學可以舉例推翻它呢？”有學生舉出了1+1=2，但1×1=1，3+3=6，但3×3=9，它們的和與積并不相等，這個結論是不成立的。接著提出問題，讓學生思考：“那還有沒有跟這個等式一樣的情況呢？”學生想到了可以設未知數a，3+a=3a，解得a=3/2，或者5+a=5a，解得a=5/4，這時候就可以滿足兩個數的和等于兩個數的積。那么等式中的數應該滿足什么條件呢？學生觀察出需要滿足一個是自然數，一個是分數，并且分數的分母比分子小1。教師再帶領學生進行規范的總結，進一步歸納得出非零的兩個有理數，倒數和為1則它們的和就等于二者的積，課堂教學非常順利。

問題教學法則著重以問題為載體，通過為學生設計和呈現基于教學內容的問題情境，可以讓學生在設問、釋問到再生問的教學主線中思考、解決問題，掌握數學知識。同時，學生在思考和解決問題的過程中也在不斷化解認知沖突，解決思維矛盾，具有積極的教學效果。

（二）引導自主建構，實現自主學習

認知沖突是產生學習驅動力的前提，但這之后還需要學生將這種學習動機和驅動力落實到具體的探究行動中，讓學生在真實、深入的知識探究過程、問題解決過程中體驗、感悟知識的形成過程，進入新知識結構的架構中去，理解和掌握其中的數學知識與技能，深化數學思維。

例如，在面對一些計算題的時候，教師不僅要讓學生學會應用基本的運算法則和順序，也要掌握一些題目的簡便算法。如可以給學生出示一些計算題：3.2×12.5×2.5;12×125×0.25×8;1.25×88等，首先讓學生按常規方法從左往右計算，可以發現很麻煩并且容易出錯。接著，教師可以讓學生觀察這些式子中哪些變量結合起來利用口算就可以得出結果，學生想到了0.4×2.5=1，1.25×0.8=1，2×5=10等。那么，我們是不是可以把題目中的數進行拆分，巧用這些“好朋友”來實現簡便計算呢？學生豁然開朗，探索出了拆分法，也就是為了方便計算把一個數拆成幾個數來計算的方法，取得了積極的教學反饋。

對小學階段的學生而言，培養學生學習的主動性是非常重要的，這也是我們在數學教學中實施創設認知沖突策略的一大出發點。因此，教師要利用創設沖突來引導學生自主建構知識，發揮學生的學習主體作用，讓學生真正從被動接受知識轉變為主動獲取知識、主動發展，成為學習的主人。

三、 匠心獨運，探究創設認知沖突的策略

教師在教學中，要善于把握教學機遇，創設學生感興趣的話題，引發學生強烈的認知沖動，這樣才能觸發學生的探究欲望，使學生的思維步入數學探究的縱深。為此，教師要精心設計，為學生搭建和營造認知沖突的氛圍，引導學生深度思考，誘發學生深度融入數學課堂。

（一）關鍵點，動手操作

教學可以說是如何利用教學時機的藝術。教師在教學過程中要善于察覺和把握教學時機，在合適的時間采用合適的教學方法和手段實施教學行為，運用認知沖突策略引發新舊知識間的矛盾與沖突，讓學生在解決認知沖突的過程中獲得有意義的知識，發揮最佳的教學效用。

例如，在教學“梯形的面積公式”時，教師在課堂引入環節先帶領學生回顧平行四邊形面積的推導過程，學生回憶到可以把平行四邊形拼成一個長方形，或者分割成兩個三角形，那么利用學過的面積公式就可以得出平行四邊形的面積公式。有了這樣的鋪墊，梯形如何轉化呢？經過動手實踐，學生利用拼擺將梯形拼成了平行四邊形，還有的學生轉化成長方形和三角形、平行四邊形與三角形。那么我們先根據第一種轉化方法，找到用兩個完全相同的梯形拼成的平行四邊形，并標出底和高來推導梯形的面積公式。請同學們思考一下，拼成的平行四邊形的各部分與梯形有什么關系？它們的面積又有什么關系？通過觀察和分析，學生得出平行四邊形的高等于梯形的高，平行四邊形的底等于梯形的上底加下底。由于它由兩個完全相同的梯形組成，自然梯形面積就是它的一半。如果用a表示梯形上底，b表示下底，h表示高，s表示面積，則梯形面積S=（a+b）×h÷2，由此順利地學習和消化了新知識，課堂教學非常成功。

教學關鍵點可以細化為新舊知識連接點、學生的疑惑之處、思維受阻之處和思維定式干擾之處等，教師要在這些關鍵時機、關鍵地方給學生以引導和幫助，再輔之以有效的教學手段，讓學生就認知沖突處開展實驗探究，在動手操作中體驗數學、理解數學，提升學生發現問題、分析問題及解決問題的能力。

（二）易錯點，形成對比

學生在學習新知識、解決新問題的時候很容易出現一些錯誤，有時是因為知識本身容易混淆或者是難度比較大，但也有些是學生粗心大意、忽視題目隱含信息等導致的。那么，為了使學生能夠深刻認識并改正錯誤，教師要善于挖掘并利用這些“錯誤資源”，適時創設認知沖突，引導學生就錯誤進行思考和總結，發揮出錯誤資源的教學價值。

例如，在教學“角的概念”的時候，很多同學對角的認識不到位，很容易混淆一些概念。那么，教師就可以抓住這些易錯點，創設認知沖突，讓學生在質疑和思辨中深化認識。如讓學生判斷由兩條射線組成的圖形叫作角。學生對此有不一樣的意見，有的學生認為是正確的，并畫出了角的圖形來證明自己的觀點。還有學生指出這個說法是不正確的。有了沖突之后，教師可以讓學生分別發表自己的看法，看看誰能說服誰，最終判定這個說法的正確與否。就這樣，學生開始了激烈的討論，并最終統一看法，糾正了錯誤的認識，認識到必須是從同一點引出的兩條射線才是角，如果是從兩個點引出的兩條射線則構不成角。同時，教師可以繼續引導學生思考和辨析“平角是一條直線”“一條射線是一個周角”這些易錯的概念，幫助學生總結這些常見錯誤，深化對角的認識。

教育家布魯納曾經說過：“學生的錯誤都是有價值的。”關鍵就在于教師如何認識與利用這些錯誤資源。但同時教師也要注意方式方法，如果只是單純地告訴學生這一錯誤，只怕很難給學生留下深刻的印象，發揮不到其應有的教學價值。因此，教師要善于激發學生激烈的認知沖突，讓學生在識錯、糾錯的過程中觸及知識的本質，避免錯誤的再次發生。

（三）臨界點，交換信息

思維的臨界點可以理解為學生對知識的理解與認識從量變即將變為質變的準備狀態。在這個時候，教師要善于制造認知沖突，給予學生一定的引導與推動，讓學生在認知沖突的驅動下進行積極的思考與探索，突破思維的臨界狀態，使學生對知識的認識實現質的飛躍。

例如，在教學“分數的基本性質”這節內容的時候，教師可以先讓學生拿出準備好的相同大小的正方形紙，先對折，并涂出它的1/2。接著繼續對折，找出和1/2相等的其他分數。學生再次對折，得到了2/4，4/8。這時候學生對1/2和2/4這兩個分數涂色的面積相等已經很清楚了，教師再讓學生表達1/2和2/4這兩個分數表達的意義，學生得出把單位“1”平均分成2份，取1份，現在把平均分的份數和取的份數都擴大2倍，就得到2/4。1/2與2/4的大小相等。再從右往左看，2/4到1/2是把份數縮小了一倍。同理，1/2到4/8的探究思路是一樣的，學生便可自己總結得出分數的分子和分母同時乘或者除以相同的數（0除外），分數的大小不變。

也就是說，通過在小學數學課堂的教學過程中有計劃、有意識地創設認知沖突，可以引發學生的主動思考與深度探究，極大地提升數學教學的有效性。因此，除了文中提到的營造問題情境、抓住關鍵點、易錯點及臨界點這幾個方向以外，教師還要在具體的教學實踐中不斷探索與總結創設認知沖突，開展高效教學的更多可行方式，切實提升學生的數學學習能力。

總而言之，正如教育家第斯多惠說：“教育的藝術不在于傳播的本領，而在于激勵、喚醒及鼓舞。”創設認知沖突的教學策略有利于激發學生內在的學習動機，引發學生的主動思考與自主探究，讓學生真正經歷與體驗知識的建構過程，獲得有意義的學習，是一種非常有效的教學方法。那么，作為小學數學教師，我們還要不斷改進教學策略，捕捉教育契機，靈活運用多種教學方式，讓這種教學方法真正在數學教學中落地生根，生成無限精彩。

參考文獻：

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作者簡介：

強素洋，江蘇省淮安市，江蘇省金湖縣實驗小學。