科學課中引發(fā)學生認知沖突的策略探微

陳芳芳

小學科學課中的認知沖突主要是指學生已有的前概念與當前觀察到事物產生矛盾或沖突，使得學生心理不平衡；或者是自己的探究結果與同伴相?；虿煌?，使學生心理失衡。當沖突產生時，學生急于想平衡這種失衡，試圖通過探究來調整自己的認知結構，從而達到認知的發(fā)展。那么如何在小學科學課堂中引發(fā)學生的認知沖突呢？

一、利用學生的前概念與情境之間的矛盾，引發(fā)認知沖突

學生們在上一節(jié)科學課之前不是一無所知的，他們在生活中或前面的學習中已經習得了一定的經驗性的知識，這種知識不是系統(tǒng)的科學的，有的甚至是與科學相悖的。利用這一點，我們可以為學生創(chuàng)設幾種情境來激發(fā)學生的興趣，引起學生的注意，從而引發(fā)認知沖突。

（一）觀察實驗現象引發(fā)學生的認知沖突

教師在上課伊始就給學生呈現一個實驗，而這個實驗的結果卻在學生想象之外的，與學生原本的想法是沖突的，學生就產生問題了。

教學片段1：馬鈴薯浮起來了

上課一開始，教師要求學生準備好一杯清水，要求學生把馬鈴薯往清水里放，學生看到馬鈴薯沉下去了。教師自己將馬鈴薯放入一杯調制好的鹽水（看起來和清水一樣清澈），馬鈴薯浮起來了。學生發(fā)現與自己的實驗結果不一樣，而且馬上會猜測：老師的馬鈴薯和我們的不一樣、老師的水和我們的不一樣等。

沖突分析：這里的前概念是教師讓學生們在現場得知的，馬鈴薯放在水里是會下沉的。因為在平時的生活中，學生沒有接觸過。當得知全班十幾個組實驗做出來的結果是一樣時才知馬鈴薯在水中是會沉的?？墒抢蠋熡煤痛蠹乙粯拥膶嶒灢牧?，做出來的結果卻不一樣，這樣就產生了認知上的沖突了，這樣，探究的時機就成熟了。

（二）提出生活中想當然的事引發(fā)認知沖突

生活中有很多想當然的事，自以為是常識、是事實。這樣的事，仔細斟酌也許會有意外的結論來否定我們原先的結論。這樣引起的認知沖突就會很激烈。比如廚房里燒水冒起的“白霧”，我們會自認為是水蒸氣，因為身邊的人都是這么說的，其實不然。

教學片段2：衣服能產生熱量嗎

學生會很想當然地說：會。因為平時穿上衣服就不覺得冷了。

也有個別學生會說：不會。

這時就有學生反駁：那你冷了穿衣服干什么？

這時，教師就應該說一句：讓他說說理由看，也許真理就掌握在他手里。

學生也許講不出什么理由，只會說衣服放著不會產生熱量，如果衣服會產生熱量，放在柜子里，柜子就很熱了。

其他學生覺得這個學生講得也有道理，有部分學生就認為衣服不會產生熱量。

師：那你們剛剛說的冷了穿幾件衣服就熱了，也很有道理啊。

大部分學生就矛盾著了，皺起了眉頭。

教師接著就可以要求學生想辦法驗證自己的想法了，激起解決沖突的欲望。

沖突分析：學生本來在生活中已經有一經驗：冷了，穿上衣服就不冷了。想當然地認為這種自身感覺到暖和的溫度是衣服給的。但是個別學生仔細思考，會產生另外一個生活經驗：衣服放著，衣服不會有熱量。于是就產生了認知沖突、心理失衡、激烈爭論。在激烈處收住，請學生用實驗來證明，平衡自己的心理失衡。

（三）利用多媒體技術引發(fā)學生的認知沖突

現代多媒體集文字、圖形、圖像、聲音、動畫等各種傳輸手段于一體，具有很強的真實感和表現力，可以充分調動學生的學習積極性。要與學生的前概念發(fā)生沖突，一般都發(fā)生在課堂導入階段，所以多媒體技術可以讓學生在積極活動中發(fā)現自己與其的矛盾，產生要消除認知沖突的沖動。

教學片段3：完全花和不完全花

出示圖片：柳絮、牽?；ê湍瞎匣?，請學生仔細觀察。

生1：牽?；ê湍瞎匣ㄟ€沒有長好。

師：不是已經長好了嗎？

生2：因為牽牛花和南瓜花都少了花的一個部分，還沒有長出來。

生3：我覺得已經長好了，因為它們的花瓣都成型了。可能“殘疾”了。

生笑。

師：說得對，只是這個說法不對。（學生有點迷茫）那按照生3說的，那個柳樹上的毛毛算是花嗎？

生4：不是花，因為沒有花瓣。

生5：可能也“殘疾”了。

這時，可以用多媒體播放科學家們的解說，學生為了解決自己討論圖片引起的困惑，會很認真地觀看。

沖突分析：在學生原有的概念里，花都是應該有花瓣的。再加上前面學習過花的各部分的名稱，他們都會認為花是由雄蕊、雌蕊、花瓣和萼片四部分組成，所以對牽?；ê湍瞎匣ㄟ€會認為是花，就是少了一部分，與他們經驗中的花不一樣，產生了認知沖突。在生活中，他們還有一生活經驗，花都是具有花瓣的。所以柳絮，本來肯定認為不是花的，但是加上前面討論牽?；ê湍瞎匣ㄊ菍儆凇皻埣病钡幕?，所以更困惑了，在認知上產生了極大的心理失衡，極度想解決這種沖突，此時看書，必定學習興致很高。

二、利用探究過程中發(fā)現的問題，引發(fā)認知沖突

探究既是小學科學課的教學手段，又是學生的學習方法。小學科學課的探究不僅發(fā)生在課堂上，還可以延伸到課前課后。有機會暴露學生的認知沖突的一般在預習后，學生帶著問題進入課堂和在課堂上進行實驗探究后。

（一）預習新知產生的困惑點引發(fā)認知沖突

預習是在上課之前學生先自己學，必然會有看不明白的地方，在認知上總不能自己同化。

教學片段4：常見的幾種巖石

事先請學生們自己先預習這一課，并請學生到外面自己去撿幾顆石頭，比對比對。

在課前會發(fā)生這樣的對話：

生1：老師你叫我們撿石頭來干嗎？

生2：石頭是巖石嗎？

生3：石頭不是巖石吧？

師：你們學習了巖石的特點之后，就會回答你們自己的問題了。

認知沖突：學生不知道石頭和巖石是什么關系，所以很困惑老師叫他去撿石頭。因為巖石這個詞對學生來說很陌生，石頭這個詞又很熟悉，所以他們很難將它們聯(lián)想到一塊兒去。又覺得這些石頭有點像書上描述的巖石，所以上課前學生們都很迷茫，有了認知沖突。

（二）實驗操作中的易錯點引發(fā)認知沖突

實驗操作是學生解決在上課一開始時產生的認知沖突的有效手段，但是在操作中出現偏差，實驗結果就會相去甚遠。當學生實驗結果與同伴相悖時就會產生沖突。

教學片段5：擺的研究

學生在做實驗：改變擺錘的重量，擺的擺動速度會不會加快？在做猜測的時候有學生認為擺錘重量越重，擺擺動的速度越快；也有學生認為擺錘越重，擺擺動的速度越慢。做完實驗后，大部分小組做出來的結果是擺錘重量改變，擺動的速度不變。有兩三個組做出來卻是擺錘越重，擺動速度加快，這時可以請持兩種不同觀點的小組各派一組上臺演示，大家觀察他們的操作過程是否一致，最后請各小組解釋這不一致的操作步驟并達到一致觀點。

沖突分析：這里的沖突產生得并不激烈，只表現在實驗結果不同上。但也讓學生們在結論上起了意見分歧，同樣具有研究性。因為這個實驗在操作過程中單擺會打轉，學生可能不會舍棄重新做；可能在數擺的次數的時候，一來一回算一次，數著數著會出現一來一回數成兩次的情況。所以值得重新研究，修正操作誤差。

引發(fā)學生的認知沖突是“以學生為本位”的教學觀的體現，由學生自己與學習內容產生沖突，和學習同伴產生意見分歧，引起心理失衡，企圖解決這種沖突。這樣學生在學習中就會有好奇心，激發(fā)探究欲，會主動、理智地思索面臨的認知沖突。最后，教師在引發(fā)認知沖突時，還要注意以下幾點：一是教師在一旁只是引導，不發(fā)表自己的看法，讓學生自己去探索；不要急于教授、馬上把正確答案告訴學生，而是讓學生們自己對話。二要保護好錯誤一方的見解，保持中立的態(tài)度。學生爭論的時候，教師當然知道誰對誰錯，要是教師的語言有了偏向，意見分歧也就不存在了，錯誤的一方就不敢發(fā)表自己的看法了。

（浙江省湖州市織里實驗小學 313000）