在物理教學(xué)中要善于掌控“認(rèn)知沖突”＊

吳同華

（牡丹江師范學(xué)院教師教育學(xué)院 黑龍江 牡丹江 157012）

“認(rèn)知沖突”源于費斯廷格（Leon Festinger）1957年的《認(rèn)知失調(diào)論》，是指學(xué)習(xí)者在認(rèn)知發(fā)展過程原有概念（或認(rèn)知結(jié)構(gòu)）與現(xiàn)實情境不相符時在心理上所產(chǎn)生的矛盾或沖突.當(dāng)今新課改提倡以人為本，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，尊重人的發(fā)展規(guī)律.認(rèn)知沖突理論從認(rèn)知心理學(xué)的角度對物理教學(xué)的本質(zhì)給予了一種新的闡釋，也為我們審視物理教學(xué)的有效性和高效性開辟了一個新的視角.

1 “認(rèn)知沖突”理論視角下的物理教學(xué)

建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)不是知識由教師向?qū)W生的傳遞，而是學(xué)生自己主動建構(gòu)知識的過程.這種建構(gòu)不可能由他人代替，而在于學(xué)生自己通過新、舊知識經(jīng)驗之間反復(fù)的、雙向的相互作用，形成和調(diào)整自己的經(jīng)驗結(jié)構(gòu).在這種建構(gòu)過程中，一方面，學(xué)習(xí)者以原有的經(jīng)驗系統(tǒng)為基礎(chǔ)對新的信息進(jìn)行編碼，建構(gòu)自己的理解；另一方面，學(xué)習(xí)者的原有知識又因為新經(jīng)驗的進(jìn)入而得到豐富、調(diào)整和改造.因此學(xué)習(xí)并不簡單是信息的量的積累，它同時也包含了由于學(xué)習(xí)者新舊知識經(jīng)驗之間的沖突而引發(fā)的觀念轉(zhuǎn)變和認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組.學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的發(fā)生主要在于解決認(rèn)知沖突或認(rèn)知心理不平衡時認(rèn)知結(jié)構(gòu)所發(fā)生的改變［1］.

教學(xué)中通過“認(rèn)知沖突”引起認(rèn)知失衡或沖突是促使學(xué)生主動進(jìn)行知識建構(gòu)的動力.學(xué)生的學(xué)習(xí)是一種“平衡—不平衡—平衡”的知識動態(tài)建構(gòu)過程，而知識建構(gòu)在很大程度上受學(xué)習(xí)者主觀能動性和情感因素的影響，即學(xué)習(xí)動機的影響.奧蘇伯爾認(rèn)為學(xué)習(xí)動機主要有三種成份，即認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力、附屬的內(nèi)驅(qū)力和自我提高內(nèi)驅(qū)力，其中認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力最為重要.所謂認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力，就是學(xué)生求知和理解的欲望，掌握知識、闡明和解決問題的欲望.教師在教學(xué)過程中如果能夠恰當(dāng)掌控運用“認(rèn)知沖突”引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知失衡或沖突就能調(diào)動學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力.因此，教師通過采取一定的策略引起認(rèn)知失衡或沖突是打破學(xué)生認(rèn)知平衡、產(chǎn)生認(rèn)知沖突、促使學(xué)生主動進(jìn)行知識建構(gòu)的動力.

從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和認(rèn)知沖突理論的視角來看物理教學(xué)過程，在本質(zhì)上是在教師不斷制造“沖突”和引導(dǎo)學(xué)生不斷解決“沖突”中向前推進(jìn)的過程，是學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)由“平衡—不平衡—平衡”的螺旋式上升過程，是學(xué)生的知識、方法、能力和思維等不斷發(fā)展提高的過程.因此，作為教師在教學(xué)過程中應(yīng)竭盡所能制造“認(rèn)知沖突”，形成懸念，使學(xué)生產(chǎn)生企盼、渴望、欲答不能、欲罷不忍的心理狀態(tài)，由此調(diào)動其全身心地投入到學(xué)習(xí)活動中以提高課堂教學(xué)的效率.所以，高效的物理教學(xué)需要“制造沖突”藝術(shù)，課堂教學(xué)中的“制造沖突”藝術(shù)從某種程度上體現(xiàn)的是教師的教學(xué)觀和學(xué)生觀，考量的是教師的教學(xué)智慧.

2 物理教學(xué)中要善于掌控“認(rèn)知沖突”

根據(jù)費斯廷格的認(rèn)知失調(diào)理論，一般情況下，個體的態(tài)度與行為是相協(xié)調(diào)的，因此不需要改變態(tài)度與行為.也就是說，正常情況下，學(xué)生學(xué)習(xí)時的認(rèn)知是處于一種平衡狀態(tài)，只有當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)不能用已有的知識經(jīng)驗解決新問題，或發(fā)現(xiàn)新知識與已有的知識經(jīng)驗相悖時，原來的平衡狀態(tài)被打破，才會產(chǎn)生認(rèn)知沖突（也即認(rèn)知心理學(xué)中的“認(rèn)知失衡”）.伴隨認(rèn)知沖突，學(xué)生本能地會產(chǎn)生一種強烈的平衡需求，進(jìn)而通過認(rèn)知學(xué)習(xí)，同化或順應(yīng)新知識，達(dá)到新的“認(rèn)知平衡”.所以從此角度來看，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程，就是一種從“認(rèn)知沖突”到“認(rèn)知平衡”循環(huán)往復(fù)的過程.而教師要做的就是在物理教學(xué)中要善于發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)設(shè)“認(rèn)知沖突”，依此開展教學(xué).現(xiàn)舉幾例如下.

（1）抓住已有知識的不足創(chuàng)設(shè)“認(rèn)知沖突”

學(xué)生的知識體系的建立是一個不斷建構(gòu)、逐漸完善的過程，所以在用已有知識處理實際問題的時候總會遇到一些困難，因此，如果能適時地利用這些困難對學(xué)生進(jìn)行“引導(dǎo)”并以此為契機引入新知識展開教學(xué)，是一種行之有效的教學(xué)方法.例如，在學(xué)習(xí)“運動和靜止”一課研究靜止的相對性時，可以向?qū)W生提問“打槍時，伸手能否抓住飛行的子彈？”由于學(xué)生沒有學(xué)習(xí)靜止相對性的知識，會認(rèn)為這個問題很離譜，僅靠已有知識對此問題的回答是很困難的.教師可以趁機列舉二戰(zhàn)中法國飛行員伸手抓子彈的故事給學(xué)生一種“震撼”，激發(fā)其“認(rèn)知沖突”，引起好奇心從而展開相對靜止的教學(xué)，效果很好.

（2）借助實驗創(chuàng)設(shè)“認(rèn)知沖突”

圖1

實驗是物理表象的最主要來源，這些表象中常會出現(xiàn)日常生活中沒有經(jīng)歷或意想不到的新現(xiàn)象.學(xué)生用原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)去同化、解釋這些新現(xiàn)象，往往感到困惑、迷惘，教師要善于抓住時機“引導(dǎo)”，進(jìn)而引發(fā)認(rèn)知沖突，使學(xué)生產(chǎn)生強烈的學(xué)習(xí)欲望.例如，在“自感現(xiàn)象”教學(xué)時，先讓學(xué)生兩手分別握住一節(jié)干電池兩端，問學(xué)生有什么感覺，此時學(xué)生沒什么感覺；然后將一個日光燈的鎮(zhèn)流器串聯(lián)到如圖1所示的電路中（還是用一節(jié)干電池），再讓學(xué)生兩手握住兩端導(dǎo)線，電路接通時，詢問學(xué)生感受；斷開開關(guān)（學(xué)生會不由自主的因“觸電”而驚呼），再詢問學(xué)生感受.通過這個實驗，學(xué)生驚奇地體驗到“觸電麻木”的滋味.當(dāng)然，也可以讓多名學(xué)生手拉手再重復(fù)實驗，斷電瞬間，同時都有觸電的感覺.這樣學(xué)生會覺得這個現(xiàn)象太不可思議了，因而很自然地就會問：一節(jié)小小的電池威力為什么會如此大呢？在這種強烈的“認(rèn)知沖突”驅(qū)動下，學(xué)生打破了原有的認(rèn)知平衡，認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力被調(diào)動起來，學(xué)生處于迫切的“我要學(xué)”的興奮狀態(tài)，如果教師能夠趁機引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，課堂效果不言而喻.

（3）利用前概念創(chuàng)設(shè)“認(rèn)知沖突”

在接受正規(guī)的物理課程學(xué)習(xí)之前，學(xué)生對物理現(xiàn)象的直觀認(rèn)識就已經(jīng)存在了，并在這些認(rèn)識的基礎(chǔ)上形成了他們自己的思維體系，這種在學(xué)生系統(tǒng)地學(xué)習(xí)物理知識之前所具有的看法和觀點被人們稱為“前概念”.大多時候前概念是學(xué)生對物理現(xiàn)象直觀的、片面的、膚淺的認(rèn)識，但他們自認(rèn)為是正確的.教師可以利用這些前概念而引起“認(rèn)知沖突”，讓學(xué)生認(rèn)識到前概念的不足或錯誤所在，進(jìn)而建立科學(xué)概念.例如在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時，可以推桌子和踢足球兩個常見現(xiàn)象為基礎(chǔ)，利用學(xué)生的前概念誘導(dǎo)學(xué)生得出“運動需要力維持”和“運動不需要力維持”兩個相互矛盾的觀點，教師可順勢引入牛頓第一定律的研究.

3 結(jié)語

物理教學(xué)從本質(zhì)上講就是創(chuàng)設(shè)問題情境，在科學(xué)知識與學(xué)生的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)之間制造一種“沖突”，從而把學(xué)生引入一種與問題有關(guān)的情境之中.“沖突”的關(guān)鍵不僅在于發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，使學(xué)生產(chǎn)生解決問題的欲望，更重要的是根據(jù)學(xué)生已有認(rèn)知水平設(shè)置新問題，通過問題的解決，讓學(xué)生的認(rèn)知達(dá)到一個新的水平.

簡言之，運用“認(rèn)知沖突”開展教學(xué)，可以認(rèn)為是一種教學(xué)觀和學(xué)習(xí)觀，是一種教育機智，是教師教學(xué)能力的一種體現(xiàn)，如運用得當(dāng)可以使課堂生動、有趣，效率大增.

1 袁維新.認(rèn)知建構(gòu)論.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2002.8，179～182