物理教学中的“引发认知冲突” 策略

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1、物理教学中的“引发认知冲突”策略徐立海黄君明（玉环楚门中学浙江玉环）一、什么是认知冲突所谓认知冲突，是指学生的原有认知结构与所学新知识之间无法包容的矛盾。学生在学习新知识之前，头脑中并非一片空白，而是具有了形形色色的原有认知结构。在学习新知识时，他们总是试图以这种原有的认知结构来同化对新知识的理解。当遇到不能解释的新现象时，就会产生认知冲突。比如学生在初中曾做过大量的含有电压表和电流表的电路练习，这些练习无一例外地把电压表看作开路，把电流表看作通路。于是多数学生会形成错误的认识：所有的电压表在所有的情况下都可以看作开路；所有的电流表在所有的情况下都可以看作通路。而在高中学习伏安法测电阻

2、等新课时却又不能把两表看作开路与通路，却是起到了分流与分压的作用。于是学习上述内容时学生的认知结构中就产生了新知与旧知的矛盾，也就是爆发了认知心理上的冲突。在教学过程中，教师要学会引发学生的认知冲突，这对于促进学生积极、主动地建构良好的认知结构，有十分重要的意义。二、为什么要引发学生的认知冲突1．引发认知冲突是基于建构主义的教学策略建构主义的学习理论认为，学生的学习不是知识由教师向学生的传递，而是学生自己主动建构知识的过程。这种建构不可能由他人代替，而在于学生自己通过新、旧知识经验之间的反复的、双向的相互作用，来形成和调整自己的经验结构。在这种建构过程中，一方面学习者以原有的经验系统为

3、基础对新的信息进行编码，建构自己的理解；另一方面，学习者的原有知识又因为新经验的进入而得到丰富、调整和改造。因此学习并不简单是信息的量的积累，它同时包含由于学习者新旧知识经验之间的冲突而引发的观念转变和认知结构的重组。学习者学习的发生主要在于解决认知冲突或认知心理不平衡时认知结构所发生的改变。基于上述理论的启示，所以我们倡导教师要学会引发学生的认知冲突。所谓“引发认知冲突”，是指在教学过程中通过人为的因素（例如，教师设计的问题情境或其它教学活动），来激发学生的认知矛盾，意在引起学生的有意注意，调动学生的认知内驱力，以促进学生积极、高效的知识建构。因此说，引发认知冲突是基于建构主义的教学

4、策略。2．引发认知冲突是形成问题情境的基本条件建构主义的教学主张“通过解决问题来学习”这就要求不断创设问题情境。所谓问题情境就是在教材内容与学生的原有认知结构之间制造一种“不协调”，从而把学生引入一种与问题有关的情境之中。问题情境的创设不仅在于提出问题，更重要的是根据学生现有认知水平设置新问题，使之与学生原有的知识经验产生激烈的认知冲突，从而使学生萌生解决问题的欲望。例如，针对前文提及的那个在初中学习中就己形成的“所有的电压表在所有的情况下都可以看作开路”的错误观念，我们可以把两个阻值很大的电阻R1，R2串联起来，接在稳压电源的两端，用同一只电压表先后接在R1，R2的两端，依次测出电压

5、U1，U2，请学生计算U1、U2之和，然后再用这一只电压表测出串联电路的总电压U。学生会发现U明显大于U1、U2之和！这一出乎所料的结果就造成了惊奇和疑问：难道串联电路的规律此时不再成立？由此激发了学生的探究欲望、触发了学生的思维神经。因为心理学研究表明，人都有填补认知空缺，解决认知失衡、认知冲突的本能。学生一旦有了解决问题（矛盾）的渴望，就能促使他们去思考、去探索。所以说，引发认知冲突、产生学习需要是形成问题情境的基本条件。3．引发认知冲突是促使学生知识建构的契机和动力学生的知识建构在一定程度上受学习中的情感因素的作用。奥苏伯尔认为，学习动机对学生的学习具有重要影响。他认为学习动机主

6、要有三种成份，即认知内驱力、附属的内驱力和自我提高内驱力，其中认知内驱力最为重要。所谓认知内驱力，就是学生求知和理解的欲望，掌握知识、阐明和解决问题的欲望。笔者认为，引发学生的认知冲突，正是调动学生认知内驱力的一种有效手段。因为学生一旦产生了认知冲突，就会引起认知心理上的不平衡，就能激起他们的求知欲和好奇心，并产生解决这种认知矛盾以求得心理平衡的需要，从而促使学生进行认知结构的同化和顺应。所以说，引发认知冲突是调动学生的情感因素，促使学生实现知识建构的契机和动力。三、怎样引发学生的认知冲突在教学过程中，引发学生认知冲突的方法很多，以下几种途径可供参考。1．利用日常概念与科学概念的矛盾引

7、发认知冲突日常概念（前概念）是指个体在没有接受正式的科学概念教育之前，对现实生活现象所形成的经验性概念。由于中学生的知识经验有限，辨证思维不发达，看不到事物的本质特征，往往形成一些错误的日常概念。这些错误的日常概念对形成正确的科学概念极为不利，甚至排斥科学概念的建立。比如，物体的自然状态是静止的，只有在力的作用下，物体才能运动，并且运动快慢与力的大小有关；落体的快慢与物体的重量有关，物体越重，下落得越快；将酒瓶提在空中，手握得越紧，摩擦力会越大