生物教學(xué)中設(shè)置認(rèn)知沖突的策略

廣東省惠州市華羅庚中學(xué) 范東亮

隨著新課程改革的不斷深入，學(xué)生的主體地位的提高，課堂上時(shí)常會(huì)出現(xiàn)意外或者突發(fā)的問題。實(shí)際上，根據(jù)現(xiàn)代課程理念，教學(xué)中的這些“意外”往往是指學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生了認(rèn)知沖突。所謂認(rèn)知沖突主要是來自皮亞杰的“認(rèn)知發(fā)展理論”，該理論認(rèn)為，正常情況下認(rèn)知主體的心理處于一種與外界平衡的狀態(tài)，但是當(dāng)認(rèn)知主體原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)一時(shí)不能同化、接納呈現(xiàn)在眼前的新知識(shí)或新信息時(shí)，他們便在心理上生成一種強(qiáng)烈的矛盾沖突，即認(rèn)知沖突。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，隨著自我認(rèn)知的建構(gòu)，必然會(huì)產(chǎn)生生成性問題，這種生成性問題并不是教學(xué)的“意外”，而是認(rèn)知沖突的表現(xiàn)。伴隨著認(rèn)知沖突的產(chǎn)生，認(rèn)知主體就會(huì)產(chǎn)生“認(rèn)知失衡”。而個(gè)體總有保持“認(rèn)知平衡”的傾向，認(rèn)知沖突會(huì)使個(gè)體處于“憤悱”狀態(tài)，從而使個(gè)體產(chǎn)生一種認(rèn)知的內(nèi)驅(qū)力，樂于學(xué)習(xí)，主動(dòng)探究，并不斷調(diào)整原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，使之達(dá)到一種更高級(jí)的新的認(rèn)知平衡。認(rèn)知沖突的產(chǎn)生能促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)的發(fā)展，現(xiàn)在的高中生學(xué)習(xí)，雖然有高考這樣一個(gè)強(qiáng)大的外部壓力促使他們?nèi)ヅW(xué)習(xí)，但在長(zhǎng)期的高考帶來的心理壓力下，不少學(xué)生會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)倦怠，表現(xiàn)在課堂學(xué)習(xí)中則是出現(xiàn)課堂松散，注意力不能長(zhǎng)時(shí)間集中的現(xiàn)象，在這種情況下，教師不但要善于利用教學(xué)中生成的認(rèn)知沖突，還要多設(shè)置認(rèn)知沖突來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，使更多的學(xué)生能積極地參與到學(xué)習(xí)中來。那么，在教學(xué)中該如何創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突呢？本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，作以下探討。

（一）利用學(xué)生的思維定勢(shì)設(shè)置認(rèn)知沖突

所謂思維定勢(shì)就是按照已積累的思維活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)、思維規(guī)律，在反復(fù)使用中所形成的比較穩(wěn)定的、定型化的思維模式。高中生特別是高三的學(xué)生經(jīng)過了大量的習(xí)題訓(xùn)練，當(dāng)再次碰到相似的題目時(shí)，就會(huì)由于已形成的定勢(shì)不加思考的“拿來主義”而缺少最基本的分析思考，其結(jié)果必然是差之千里。教師要巧妙利用一些學(xué)生容易形成思維定勢(shì)的知識(shí)點(diǎn)來激發(fā)學(xué)生思維定勢(shì)與新知識(shí)的沖突，引導(dǎo)學(xué)生消除思維定勢(shì)產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)，增強(qiáng)排除思維定勢(shì)誤導(dǎo)的意識(shí)和警覺。

（二）利用學(xué)生對(duì)知識(shí)認(rèn)識(shí)的片面性，設(shè)置認(rèn)知沖突

由于受知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、思維能力的局限，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往會(huì)產(chǎn)生一些對(duì)知識(shí)片面的認(rèn)識(shí)甚至荒謬的信息，因此教師不妨抓住這些信息，讓學(xué)生去體驗(yàn)、反思，這樣既有利于問題的解決又激發(fā)學(xué)生的求知欲望，例如，在學(xué)習(xí)光合作用時(shí)，讓學(xué)生寫出水光解的反應(yīng)式時(shí)，學(xué)生都認(rèn)為箭頭上方應(yīng)該有酶，因?yàn)橐郧皩W(xué)過細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)都需要酶的催化而實(shí)際上則不需要，這樣學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知沖突，必然會(huì)去積極尋找原因，在此基礎(chǔ)上，講解酶作為催化劑與無(wú)機(jī)催化劑一樣，僅能催化符合熱力學(xué)原理的相關(guān)反應(yīng)，而像光反應(yīng)等是不需要酶的催化，也不可能借助酶的催化作用來提高其反應(yīng)速率。這就讓學(xué)生進(jìn)一步理解了“一般細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)都需要酶的催化中“一般”的含義了。

（三）利用學(xué)生認(rèn)知上的含糊點(diǎn)，設(shè)置認(rèn)知沖突

教師利用學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的含糊點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)，制造相應(yīng)的知識(shí)陷阱，引誘學(xué)生落入其中，再將學(xué)生從中“救起”或引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“自救”。這種制造陷阱，有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行深度反思和提煉，達(dá)到完美建構(gòu)。例如，紅螺菌的體內(nèi)具有光合色素，能夠在缺氧情況下利用光能，以有機(jī)酸、醇等物質(zhì)使自身迅速繁殖，學(xué)生在閱讀過程中，注意到了紅螺菌含光合色素、能進(jìn)行光合作用等信息，由此斷定其屬于生產(chǎn)者，卻對(duì)自養(yǎng)生物的概念含糊不清，而當(dāng)老師提出它是分解者時(shí)，就會(huì)引發(fā)認(rèn)知沖突。在讓學(xué)生經(jīng)過充分思考討論的基礎(chǔ)上，教師再向?qū)W生說明自養(yǎng)生物的概念， 使新生成的沖突在交流中被修正。

（四）利用變式訓(xùn)練，設(shè)置認(rèn)知沖突

教材知識(shí)的單線型發(fā)展，使學(xué)生較孤立、靜止、片面地看待一些問題，通過變式訓(xùn)練可有意識(shí)地矯正學(xué)生看問題的方法。例如，（1）從某昆蟲種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型AA、Aa、aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)，那么在這100個(gè)個(gè)體中，A和a的基因頻率分別是多少？大多數(shù)學(xué)生馬上可得出60%和40%，并總結(jié)出規(guī)律：一個(gè)等位基因頻率=該等位基因純合子頻率+1/2雜合子頻率。（2）在一個(gè)工廠中男女職工各100名，女性中色盲基因攜帶者5人，患者1人，男性中色盲患者8人，則正?；蚺c色盲基因的頻率各是多少？一些學(xué)生會(huì)馬上套用（1）題中的規(guī)律而迅速得出答案，但又有一些同學(xué)提出不能套用（1）題中的規(guī)律，因?yàn)樵谀行灾兄挥幸粭lX染色體，體內(nèi)色盲基因成單存在，在解決此題過程中，學(xué)生通過（1）題中得出的規(guī)律現(xiàn)在就不能用了，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生認(rèn)知沖突，結(jié)果學(xué)生認(rèn)識(shí)到了原有的規(guī)律的適用范圍。隨著問題的變換，學(xué)生的認(rèn)知狀態(tài)經(jīng)歷了平衡-失衡-平衡的發(fā)展過程，使學(xué)生的思維處在不斷調(diào)整和興奮之中，極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（五）利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，設(shè)置認(rèn)知沖突

科學(xué)探究離不開實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在接受和形成新知識(shí)體系前，往往會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生大量的預(yù)測(cè)，而這時(shí)學(xué)生的判斷推理融合了平時(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)過的專業(yè)知識(shí)。例如，在講解滲透作用后，向?qū)W生展示如下實(shí)驗(yàn)：在U形管的半透膜兩側(cè)一側(cè)加10%的蔗糖溶液，另一側(cè)加等量的10%的淀粉溶液，一段時(shí)間后，加蔗糖溶液的一側(cè)液面升高了，這時(shí)設(shè)問：為什么？學(xué)生根據(jù)剛學(xué)過的滲透作用的條件，U形管兩側(cè)溶液無(wú)濃度差，兩側(cè)的液面應(yīng)該一樣高，這時(shí)就會(huì)引發(fā)認(rèn)知沖突，因?yàn)閷W(xué)生已掌握的知識(shí)表面上不能解釋新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。有了認(rèn)知沖突，通過學(xué)生內(nèi)部的互動(dòng)和教師的引導(dǎo)，帶給學(xué)生較深刻的刺激，取得較好的教學(xué)效果。

在教學(xué)中教師有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突情境，引發(fā)學(xué)生思考，然后再采取一定方式解決認(rèn)知沖突，使學(xué)生的認(rèn)知得以發(fā)展。新課程大力倡導(dǎo)探究式、合作式、自主式等學(xué)習(xí)方式，而恰當(dāng)、合理的創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突情境，有助于學(xué)生開展自主、探究、合作學(xué)習(xí)，而當(dāng)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式有了轉(zhuǎn)變，又反過來提高了他們的探究能力、合作能力。