認知沖突策略在高中物理教學中的應用

劉超

【摘要】認知沖突策略在高中物理教學中的應用對學生的學習起了積極的促進作用.本文主要探究認知沖突策略在高中物理教學中的應用，包括引入矛盾的案例或實驗、制造思維沖突的問題、促進合作與辯論、鼓勵探索和研究性學習、提供反思和總結的機會等，通過這些策略應用，可以激發學生的學習動力，提高學習效果.

【關鍵詞】認知沖突；高中物理；課堂教學

1 引言

在高中物理教學中，教師可以運用認知沖突策略激發學生的思考和探索欲望，以提高他們對物理學科的.認知沖突策略通過引入思維上的沖突和矛盾，幫助學生主動思考和探索，從而提高他們的學習效果.這種策略鼓勵學生進行探索性學習和獨立思考，培養他們的問題解決能力和創造性思維.本文旨在探析認知沖突策略在高中物理教學中的應用，通過策略應用的實施，教師能夠引導學生積極參與學習，深化對知識的理解，并提高學生的學習效果.

2 認知沖突的定義和特點

認知沖突是指一個人在面對相互矛盾的信念、觀點或信息時所經歷的心理不一致和困擾.它反映了人類思維中的矛盾和復雜性，同時也為個人的成長和發展提供了機會.其特點具體如下：第一，相互矛盾的信念或觀點.認知沖突通常發生在一個人持有兩個或多個相互矛盾的信念或觀點時.這些信念或觀點可能來自個人的經驗、知識、價值觀或文化背景等.第二，心理不一致和困擾.當個人意識到自己持有相互矛盾的信念或觀點時，會產生心理上的不一致和困擾.這種心理不一致可能導致內心的緊張、焦慮或矛盾感.第三，認知失調.認知沖突也被稱為認知失調，指的是一個人在對待信息時存在不一致的認知.這種認知失調可能激發個人的思考和反思，促使其尋求解決方案或調整自身的信念體系.第四，決策困難.認知沖突可能使個人在作出決策時感到困難.由于存在相互矛盾的信念或觀點，個人可能面臨選擇困難、權衡利弊和對沖突的不確定性［1］.

3 認知沖突策略在高中物理教學中的意義

認知沖突策略在高中物理教學中具有重要的意義.它能夠促進思維深化，激發學生的興趣和好奇心，培養批判性思維和問題解決能力，以及促進合作與討論.這些意義有助于提高學生的學習效果和學科素養.其意義具體如下：第一，促進思維深化.通過引入認知沖突，可以激發學生的思維深化和挑戰他們的現有認知.物理學作為一門抽象和概念性較強的科學學科，常涉及復雜的概念和理論.通過引入認知沖突，可以引導學生思考和探索，挑戰他們對物理現象的既有認識，從而促進他們對知識的深入理解.第二，激發學生的興趣和好奇心.認知沖突可以激發學生的好奇心和求知欲.當學生面臨認知沖突時，會產生困惑和疑問，希望找到答案解決這種認知不一致的問題.這種困惑和疑問增加了學生主動參與學習的動力，激發了他們對物理知識的興趣和好奇心.第三，培養批判性思維和問題解決能力.認知沖突可以培養學生的批判性思維和問題解決能力.當學生面對相互矛盾的觀點或信息時，需要進行思辨和分析，以找到解決方案或建立新的理解模型.這種過程促使學生培養邏輯思維、分析能力和解決問題的能力，這些能力在物理學習中至關重要.第四，促進合作與討論.認知沖突可以促進學生之間的合作與討論.當學生面對認知沖突時，可能會尋求他人的意見和建議，進行討論和辯論［2］.這種合作與討論不僅有助于學生共同解決認知沖突，還可以促進他們之間的交流和合作，培養團隊合作和溝通能力.

4 認知沖突策略在高中物理教學中的應用

4.1 引入矛盾的案例或實驗

通過引入矛盾的案例或實驗，教師可以激發學生的認知沖突，促使他們思考和探索力的合成和分解的概念.這種應用方式可以培養學生的批判性思維和問題解決能力，促進合作與討論，提高學生對物理學科的興趣.

例如 以高中物理人教版2019必修第一冊“力的合成和分解”一課為例.（1）引入矛盾的案例.教師可以提出一個矛盾的案例，例如一個物體在斜面上受到重力和斜面支持力的作用，但為什么物體還能夠滑動下來？這個案例涉及力的合成和分解的概念.學生可能會對為什么物體會滑動產生疑惑，這種矛盾激發了他們的認知沖突.（2）進行實驗展示.教師可以進行相關的實驗展示，例如將一個小車放在斜面上，通過調整斜面的角度和嘗試不同的合成力的方式，讓學生觀察和思考小車是否會滑動.實驗結果可能與學生的預期不一致，進一步加深了他們的認知沖突.（3）提出問題.教師可以提出一些問題，引導學生思考和解決認知沖突.例如，為什么物體會滑動？重力和斜面支持力是如何合成產生滑動的力的？學生可以通過分析力的合成和分解的原理，來解決這些問題［3］.（4）進行小組討論.教師可以組織學生進行小組討論，讓他們分享自己的觀點和解釋.學生可以彼此交流、互相挑戰，探索合理的解釋和理解.這種合作與討論可以幫助學生解決認知沖突，形成更深入的理解.

4.2 制造思維沖突的問題

通過制造思維沖突的問題，教師可以激發學生的思考和探索，培養他們的批判性思維和問題解決能力.這種應用方式可以提高學生對物理學科的興趣，并提高他們的學習效果.

例如 以高中物理人教版2019必修第二冊“拋體運動的規律”一課為例.（1）提出矛盾觀點.教師可以提出一個矛盾的觀點，例如，拋出的物體在拋出的過程中受到的合力為零，為什么物體還能夠繼續運動？這個觀點引發了思維沖突，激發了學生的思考和探索.（2）提出問題引發思考.教師可以提出一些問題，引導學生思考和解決思維沖突.例如，為什么拋出的物體在受到合力為零的情況下還能繼續運動？學生可以通過分析拋體運動的規律和空氣阻力的影響來解決這個問題.（3）分組合作討論.教師可以組織學生進行小組合作討論，讓他們分享不同的觀點和解釋.學生可以相互挑戰和質疑，通過合作討論來解決思維沖突.這種合作討論可以促進學生的思維深化和批判性思維能力的培養.（4）引導學生進行實驗或觀察.教師可以引導學生進行實驗或觀察，以驗證或解決思維沖突.例如，讓學生觀察拋出的物體在受到合力為零的情況下的運動情況，或者進行一些相關的實驗，探究拋體運動的規律.（5）總結和歸納.在學生進行討論和實驗之后，教師可以引導他們總結和歸納所學的知識，解決思維沖突.通過總結和歸納，學生可以加深對拋體運動規律的理解，并解決之前的思維沖突.

4.3 促進合作與辯論

通過促進合作與辯論，教師可以運用認知沖突策略提高學生的合作與辯論能力.這種應用方式可以激發學生的思考和探索欲望，培養他們的批判性思維和問題解決能力，提高學生對物理學科的興趣.

例如 從人教版2019必修第二冊“萬有引力定律”一課為例.（1）引入矛盾觀點.教師可以提出一個矛盾的觀點，例如，為什么月亮繞地球運動時不會落下來？這個觀點引發了學生的認知沖突，激發了他們的思考和探索欲望.（2）分組合作討論.教師將學生分為小組，讓他們共同探討和解決認知沖突.每個小組可以提出自己的解釋和理論，相互交流和辯論.這種合作討論有助于學生之間的合作與辯論，提高他們的問題解決能力.（3）提出問題引發思考.教師可以提出一些問題，引導學生進行思考和辯論.例如，為什么月亮繞地球運動時不會落下來？學生可以通過分析萬有引力定律和運動力學的知識，提出自己的解釋和理論，并與其他小組進行辯論和交流.（4）提供辯論技巧的指導.教師在辯論過程中可以提供一些辯論技巧的指導，例如如何提出有力的論據、如何有效地回應對方觀點等.這有助于學生的辯論技巧和論證能力的培養.（5）角色扮演和辯論裁判.教師可以安排學生進行角色扮演，模擬辯論場景.一部分學生扮演辯論者，另一部分學生扮演辯論裁判.辯論裁判負責評判論據和證據的合理性，并給出評價和反饋.這種角色扮演和辯論裁判的方式可以提高學生的辯論技巧和論證能力［4］.

4.4 鼓勵探索和研究性學習

通過鼓勵探索和研究性學習，教師可以應用認知沖突策略來激發學生的思考和探索欲望，培養他們的獨立研究和問題解決能力.這種應用方式可以提高學生對物理學科的興趣，并提高他們的學習效果.

例如 以高中物理人教版2019必修第二冊“向心加速度”一課為例.（1）提出引人思考的問題.教師可以提出一些引人思考的問題，例如，為什么轉速快的旋轉物體上的物體會有向外飛出的感覺？這個問題激發了學生的思考和探索欲望.（2）引入認知沖突.教師可以引入認知沖突，例如，在討論中提出不同的觀點，例如一方認為旋轉物體上的物體受到向外的力，另一方認為受到向內的力.這種沖突激發了學生的思考和探索欲望.（3）提供實驗或觀察的機會.教師可以提供實驗或觀察的機會，讓學生親身體驗和觀察轉速快的旋轉物體對物體的影響.學生可以通過實驗或觀察，收集數據和觀察結果，從而深入探究問題.（4）引導學生進行研究性學習.教師可以引導學生進行研究性學習，讓他們深入探究向心加速度的原理和影響因素.學生可以進行文獻查閱、實驗設計、數據分析等活動，以解決認知沖突和回答問題.（5）提供合作和討論的機會.教師可以組織學生進行小組合作和討論，讓學生分享自己的研究成果和觀點.學生可以相互交流和討論，通過合作和討論來解決認知沖突和深化理解.（6）總結和分享成果.在學生進行研究性學習之后，教師可以引導學生總結和分享自己的研究成果.學生可以通過口頭或書面形式向全班呈現自己的發現和結論，從而加深對向心加速度的理解.

4.5 提供反思和總結的機會

通過提供反思和總結的機會，教師可以幫助學生鞏固已學知識，加深對物理學科的理解.學生在反思和總結的過程中，可以發現自己的不足和改進空間，并形成良好的學習習慣和方法.這種應用方式有助于提高學生的學習效果和自主學習能力.

例如 以高中物理人教版2019必修第三冊“帶電粒子在電場中的運動”一課為例.（1）提出引人思考的問題.教師可以在課堂結束前提出一些引人思考的問題，例如，帶電粒子在電場中受到的力是如何產生的？學生可以通過思考這個問題來回顧和總結本課的知識點.（2）引導學生進行反思.教師可以引導學生進行反思，讓他們思考自己在學習過程中的困惑和疑惑.學生可以思考他們在學習中遇到的難點和問題，并嘗試尋找解決方法.（3）提供總結的機會.教師可以鼓勵學生總結本課的關鍵知識點和概念.學生可以通過口頭或書面形式總結自己對帶電粒子在電場中運動的理解，包括力的產生和作用方向等.（4）合作討論和分享.教師可以組織學生進行小組合作和討論，讓學生分享自己的總結和理解.學生可以相互交流和討論，通過合作和討論互相補充和糾正理解上的錯誤.（5）引導學生進行自我評價.教師可以引導學生進行自我評價，讓他們思考自己在本課學習中的收獲和不足之處.學生可以思考自己在理解和應用知識方面的成績，并提出自己的改進計劃.（6）教師給予反饋和建議.教師可以對學生的總結和自我評價進行反饋和建議［5］.教師可以指出學生的優點和不足之處，并給予適當的建議和指導，以幫助學生進一步提高學習效果.

5 結語

綜上所述，認知沖突策略在高中物理教學中的應用是非常重要的.教師通過引發認知沖突和鼓勵探索研究性學習，可以激發學生的學習興趣和動力，培養學生的學科能力和終身學習的素養，為學生的未來學習和發展打下堅實的基礎.

參考文獻：

［1］彭利民.認知沖突策略在高中物理習題教學中的應用［J］.中學物理教學參考，2023，52（12）：22-25.

［2］楊旭戀，顧錦樓.認知沖突策略在初中物理教學中的應用［J］.廣西物理，2023，44（01）：173-175.

［3］劉愛超.認知沖突策略在高中物理概念教學中的實踐研究［D］.石家莊：河北師范大學，2016.

［4］韋兵余.“認知沖突策略”在初中物理教學中的應用［J］.湖南中學物理，2014，29（12）：6-7+83.

［5］楊占軍.認知沖突策略在物理教學中的應用研究［J］.數理化學習，2013（06）：63.