引發(fā)認(rèn)知沖突 突破物理教學(xué)難點(diǎn)

梁建

【關(guān)鍵詞】認(rèn)知沖突；過(guò)程與方法；歐姆定律

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1005-6009（2016）18-0066-01

認(rèn)知沖突策略強(qiáng)調(diào)利用已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與最近發(fā)展區(qū)的知識(shí)產(chǎn)生沖突。它是通過(guò)探究過(guò)程暴露原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的不足，在“憤”“悱”的心理狀態(tài)下，激發(fā)學(xué)生合作探究、自我反思的一種教學(xué)策略。筆者在教學(xué)蘇科版《物理》九年級(jí)“歐姆定律”時(shí)，主要采用了這一策略，通過(guò)創(chuàng)設(shè)有思考價(jià)值的相關(guān)問(wèn)題，“搭個(gè)梯子”幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)物理規(guī)律，實(shí)現(xiàn)“智慧”學(xué)習(xí)。

1.利用認(rèn)知沖突創(chuàng)設(shè)物理情境。

教師首先引導(dǎo)學(xué)生回憶已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的串并聯(lián)電路。接著給學(xué)生提供電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡和電阻等器械，讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)能夠使燈泡發(fā)光的電路。待學(xué)生分小組設(shè)計(jì)好電路后，提出問(wèn)題：“如何讓設(shè)計(jì)的小燈泡亮度發(fā)生變化呢？”

學(xué)生A：增加或減少一節(jié)電池。教師：還有其他不同方案嗎？學(xué)生B：串聯(lián)一個(gè)電阻。教師：我們知道燈泡亮度改變說(shuō)明燈泡中的電流大小發(fā)生變化了，請(qǐng)同學(xué)們思考你是怎樣改變燈泡中的電流的，電流與哪些因素有關(guān)呢？

教師引導(dǎo)學(xué)生改變燈泡亮度，絕大多數(shù)學(xué)生都想到了學(xué)生A的方案，這時(shí)學(xué)生B給出串聯(lián)一個(gè)電阻的方案，出乎大家的意料。對(duì)學(xué)生基于使用手電筒的生活經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生了極大的認(rèn)知沖突。教師借此引入猜想：電流與電壓、電阻的關(guān)系，顯得“水到渠成”。

2.利用認(rèn)知沖突培養(yǎng)學(xué)生的思維方式。

結(jié)合上面的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生復(fù)述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：增加電池，燈泡變亮；增加電阻，燈泡變暗。學(xué)生也就知道改變電壓、電阻能夠改變電流。此時(shí)組織學(xué)生小組合作討論：如果單獨(dú)改變電壓或者電阻，電流的大小會(huì)如何變化呢？

教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對(duì)影響電流大小的因素進(jìn)行猜想，這是科學(xué)研究的一種重要方法。學(xué)生在經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程后，能夠自發(fā)地感悟三者之間的定性關(guān)系，做出自己的猜想與假設(shè)，并轉(zhuǎn)換思維方式，知道要運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)下一步的方案。

3.利用函數(shù)圖像設(shè)置認(rèn)知沖突，建構(gòu)物理規(guī)律。

在學(xué)生得到電壓、電阻和電流的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，教師引導(dǎo)學(xué)生先分析一些數(shù)據(jù)的直接關(guān)系，然后分小組描點(diǎn)作圖，畫出I和U以及I和R的函數(shù)圖像。通過(guò)圖像直觀地凸顯出I和U的正比關(guān)系，I和R的反比關(guān)系。如下圖：

學(xué)生在學(xué)習(xí)密度與質(zhì)量、體積的關(guān)系時(shí)，已經(jīng)初步學(xué)會(huì)了運(yùn)用函數(shù)圖像建構(gòu)物理規(guī)律?；诂F(xiàn)有的數(shù)學(xué)知識(shí)將繁雜的數(shù)據(jù)直觀地反映在直線和曲線上。不同小組的學(xué)生發(fā)現(xiàn)畫出的I、U圖像傾斜程度各不相同，這又激起了學(xué)生討論研究的興趣。經(jīng)過(guò)教師的分析，學(xué)生認(rèn)識(shí)到傾斜程度不同，就是圖像的斜率不同，是因?yàn)楦餍〗M選擇了不同的電阻R多次實(shí)驗(yàn)而導(dǎo)致的。

4.利用歐姆定律的發(fā)現(xiàn)史引發(fā)認(rèn)知沖突，進(jìn)行人文素養(yǎng)教育。

學(xué)生只要一節(jié)課就掌握了歐姆定律，往往會(huì)在主觀上認(rèn)為歐姆定律的發(fā)現(xiàn)應(yīng)該是一帆風(fēng)順的。通過(guò)教材中的閱讀材料，讓學(xué)生了解到歐姆早年的不幸，從情感上培養(yǎng)學(xué)生淡泊名利、務(wù)實(shí)求真、為求真理永不言棄的精神。

（作者單位：江蘇省沭陽(yáng)如東實(shí)驗(yàn)學(xué)校）