摘 要:本文就“認(rèn)知沖突”的含義、創(chuàng)設(shè)的原則以及創(chuàng)設(shè)的策略做了相應(yīng)的分析與探討,提出創(chuàng)設(shè)“認(rèn)知沖突”是課堂展開學(xué)生活動非常有效的途徑,是符合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和加工深度記憶理論的實踐活動,可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和思維品質(zhì),達(dá)到優(yōu)化課堂教學(xué)的目的.
關(guān)鍵詞:認(rèn)知沖突;創(chuàng)設(shè)情境;優(yōu)化課堂教學(xué)
心理學(xué)家皮亞杰的建構(gòu)主義認(rèn)知論認(rèn)為,知識既不是客觀的東西,也不是主觀的東西,而是個體在與環(huán)境交互作用的過程中逐漸構(gòu)建的結(jié)果. 為此,皮亞杰認(rèn)為知識發(fā)展受三個基本的過程的影響,即同化、順應(yīng)和平衡,他認(rèn)為個體每當(dāng)遇到新的刺激總是試圖用原有圖式(圖式是指個體對世界的知覺、理解和思考的方式)去同化,若獲得成功,便能得到暫時的平衡,如果原有圖式無法同化環(huán)境刺激,就會失去平衡,此即為認(rèn)知沖突. 此時,通過教師引導(dǎo)、學(xué)生交流等方式解決認(rèn)知沖突,完成同化或順應(yīng)過程,即調(diào)節(jié)原有圖式或重新建立新圖式,直至重建平衡. 這種不斷的平衡——不平衡——更高水平的平衡過程,就是適應(yīng)的過程,也是認(rèn)知主體心理(智力、思維)發(fā)展的本質(zhì)與原因.
可見,在課堂教學(xué)中,教師有意設(shè)置一些問題,誘發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突,不斷形成懸念,可以使學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不平衡,從而出現(xiàn)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,從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和思維品質(zhì),達(dá)到優(yōu)化課堂教學(xué)的目的.
[?] 認(rèn)知沖突情境創(chuàng)設(shè)的原則
采用認(rèn)知沖突策略優(yōu)化課堂教學(xué),關(guān)鍵是創(chuàng)設(shè)能引發(fā)認(rèn)知沖突的情境. 而相宜的認(rèn)知沖突情境的創(chuàng)設(shè),關(guān)鍵是要充分考慮學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容中的矛盾因素.
具體而言,在學(xué)習(xí)新知識之前,學(xué)生頭腦中并非一片空白,而是具有一定的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu),學(xué)生往往是利用原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)來同化新的知識,當(dāng)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)不能同化新知識時,就產(chǎn)生了認(rèn)知沖突. 如果創(chuàng)設(shè)情境與學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)沒有聯(lián)系,或者很少有聯(lián)系,則根本不會產(chǎn)生認(rèn)知沖突. 因此,考慮學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)是創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突的首要原則.
好的認(rèn)知沖突,往往讓人覺得似是而非,似懂非懂,使人進(jìn)入一種憤悱之境,而激起強(qiáng)烈的探究欲. 要達(dá)到這種效果,就要求教師對新、舊知識的聯(lián)系與區(qū)別把握得很清楚. 充分利用聯(lián)系激發(fā)學(xué)生去激活已掌握的知識,使學(xué)生產(chǎn)生“似是”的感覺;再充分利用區(qū)別,使新知識間產(chǎn)生矛盾,使學(xué)生產(chǎn)生“而非”的感覺.
另外,問題情境往往是由具體事例來呈現(xiàn)的,單純的新、舊知識比較難誘發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突. 比如通過一道題解答出現(xiàn)兩個不同結(jié)果呈現(xiàn)一種情境,誘發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突,這是單純的理論知識比較所不能產(chǎn)生的效果. 所以要創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突問題情境,要善于把新、舊知識之間的聯(lián)系與區(qū)別寓于具體事例之中.
可見,在數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師可以從學(xué)生認(rèn)知規(guī)律、原有知識經(jīng)驗的視角出發(fā),把握其認(rèn)知的沖突點(diǎn),引發(fā)認(rèn)知沖突,使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知的不平衡,而達(dá)到“憤”、“悱”狀態(tài),激發(fā)學(xué)生的求知欲,創(chuàng)設(shè)教學(xué)的最佳時機(jī),通過教學(xué)最佳時機(jī)的利用、轉(zhuǎn)換,幫助學(xué)生更好地同化或順應(yīng)新知識,達(dá)到更高水平的新平衡.
[?] 認(rèn)知沖突情境創(chuàng)設(shè)的策略
從認(rèn)知建構(gòu)的觀點(diǎn)和認(rèn)知沖突的形成過程來看,學(xué)生原有的知識或經(jīng)驗是教學(xué)創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突的最好切入點(diǎn). 教師能否準(zhǔn)確把握學(xué)生在課堂教學(xué)中存在的認(rèn)知沖突,關(guān)鍵在于教師能否準(zhǔn)確把握新知識與學(xué)生原有知識經(jīng)驗之間存在的認(rèn)知沖突點(diǎn). 現(xiàn)舉例如下:
1. 創(chuàng)設(shè)問題情境,制造認(rèn)知沖突
例如,在講“等比數(shù)列的前n項和公式”時,筆者選擇的問題情境是國王賞麥的故事. 國際象棋起源于古代印度,關(guān)于國際象棋有這樣一個傳說:相傳古印度宰相達(dá)依爾,發(fā)明了國際象棋. 當(dāng)時的國王大為贊賞,就問他想要什么. 達(dá)依爾說:“請在棋盤的64個方格上,第一格放1顆麥粒,第二格放2顆麥粒,第三格放4顆麥粒,以此類推,每一格放的麥粒數(shù)都是前一格的兩倍,直到第64格,請您給我足夠的麥粒以實現(xiàn)上述要求. ”首先通過數(shù)學(xué)史料,可以擴(kuò)展學(xué)生的數(shù)學(xué)視野,提高學(xué)生對數(shù)學(xué)的科學(xué)價值、應(yīng)用價值、文化價值的認(rèn)識. 其次,將學(xué)生的角色設(shè)計成國王的謀士,更加激發(fā)了學(xué)生的探究熱情,同時也讓學(xué)生明白數(shù)學(xué)和生活息息相關(guān),把學(xué)以致用的思想滲透到課堂中. 最后,通過讓學(xué)生大膽預(yù)測麥粒的數(shù)量產(chǎn)生懸念,在公式推導(dǎo)后讓學(xué)生運(yùn)用公式解決問題,收尾呼應(yīng),在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生根據(jù)自己掌握的知識經(jīng)驗,很快建立起等比數(shù)列的數(shù)學(xué)模型.
教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生已有知識經(jīng)驗,創(chuàng)設(shè)問題情境,有意混淆問題的性質(zhì),制造認(rèn)知沖突,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)、思考、解決已有知識經(jīng)驗間的矛盾,將新信息同化至已有知識結(jié)構(gòu)中. 教學(xué)實踐說明,這種方法有利于加深學(xué)生的印象,能有效培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力.
2. 通過寓新于舊,誘導(dǎo)認(rèn)知沖突
學(xué)科知識往往是前后聯(lián)系的,新的知識往往是基于學(xué)生原有的知識發(fā)展而形成的,或者說新知識是前面相關(guān)知識的延伸與擴(kuò)展. 因此,教師要認(rèn)真分析新舊知識的聯(lián)系,找準(zhǔn)新知的生長點(diǎn),發(fā)現(xiàn)學(xué)生的認(rèn)知矛盾,甚至尋找契機(jī)制造一些矛盾,打破學(xué)生原有的認(rèn)知平衡,引起學(xué)生的認(rèn)知沖突,通過順應(yīng)、遷移的方式達(dá)到新的平衡.
例如在學(xué)習(xí)求函數(shù)的值域時,求函數(shù)y=的值域.
變式1 求函數(shù)y=的值域;
變式2 求函數(shù)y=(k≠0)的值域;
變式3 求函數(shù)y=+3的值域;
變式4 求函數(shù)y=的值域;
變式5 求函數(shù)y=(a≠0)的值域.
這樣,在新、舊知識緊密聯(lián)系的情況下,教師在引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)舊知識的過程中孕育新知識,當(dāng)學(xué)生在復(fù)習(xí)舊知識時觸及那些“源于已知而又發(fā)展于已知的新知識”時,就會因不能順利由已知過渡到新知識而產(chǎn)生認(rèn)知沖突.
3. 變式問題角度,強(qiáng)化認(rèn)知沖突
練習(xí)是知識運(yùn)用的一種主要方式,能夠幫助學(xué)生掌握新概念和規(guī)律、鞏固和強(qiáng)化所學(xué)知識;建立解決問題的思路,獲得解決問題的正確方法,促進(jìn)由知識向能力的轉(zhuǎn)化;也是考查學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要手段. 如何在練習(xí)中變式問題角度,強(qiáng)化認(rèn)知沖突,及時鞏固新的知識平衡呢?
例如,在選修2-1的2.1節(jié)的課后練習(xí)第三題,已知☉F1內(nèi)含于☉F2,求證:與☉F1外切且與☉F2內(nèi)切的圓的圓心C的軌跡為橢圓. 可將此題目變?yōu)椋?/p>
變式1 已知一個動圓M與☉F1:(x+2)2+y2=1,☉F2:(x+2)2+y2=4同時相內(nèi)切,求動圓圓心M的軌跡;
變式2 已知一個動圓M與☉F1:(x+2)2+y2=1,☉F2:(x+2)2+y2=4同時相外切,求動圓圓心M的軌跡;
變式3 已知一個動圓M與☉F1:(x+2)2+y2=1,☉F2:(x+2)2+y2=4同時相切,求動圓圓心M的軌跡.
變式1、2是對練習(xí)的模仿,目的是讓學(xué)生熟悉定義法求軌跡的過程;變式3的目的是讓學(xué)生進(jìn)一步熟悉定義法求軌跡的方法,并要進(jìn)行分類討論;三個變式的目的都是讓學(xué)生掌握利用圓錐曲線的定義法求軌跡的方法.
同一個問題,通過變換問題的部分條件或設(shè)問方式,在原有的認(rèn)知沖突消失后,不斷出現(xiàn)新的認(rèn)知沖突,學(xué)生的認(rèn)知狀態(tài)經(jīng)歷了“平衡→不平衡→平衡→不平衡”的發(fā)展過程,使得學(xué)生的思維處于不斷的碰撞、調(diào)整、興奮之中,讓學(xué)生處于認(rèn)知失衡狀態(tài)產(chǎn)生緊張感,使學(xué)生對問題的認(rèn)識不斷深化,思維水平不斷提高,既鞏固了新的知識平衡,培養(yǎng)了學(xué)生思維的創(chuàng)新性,帶給學(xué)生的刺激比較深刻,也使學(xué)生的認(rèn)識發(fā)生了質(zhì)的飛躍,優(yōu)化了課堂教學(xué).
4. 制造知識陷阱,暗設(shè)認(rèn)知沖突
教師利用學(xué)生知識結(jié)構(gòu)中的含糊點(diǎn)、易錯點(diǎn)或盲點(diǎn),制造出相應(yīng)的知識陷阱,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”.
例如在集合一章的教學(xué)中,教師讓學(xué)生解答:已知A={x
x2-8x+15=0},B={x
ax-1=0},若A∩B=B,求實數(shù)a組成的集合的子集的個數(shù). 多數(shù)學(xué)生容易疏忽對空集的討論,求得結(jié)果為4. 教師追問A∩B=B等價于什么?教師組織學(xué)生分析錯因,探究正確求解的方法及應(yīng)注意的問題等,引導(dǎo)學(xué)生對知識、思想方法和解題過程進(jìn)行反思和提煉,讓學(xué)生自己反省和糾錯,使學(xué)生更加完善地掌握和運(yùn)用知識. 這種制造陷阱,暗設(shè)認(rèn)知沖突的做法,對于澄清學(xué)生的模糊認(rèn)識,防止學(xué)生錯后再錯,是非常有效的.
5. 采取合作學(xué)習(xí),引發(fā)認(rèn)知沖突
不同的學(xué)習(xí)者,各自經(jīng)驗的不同,導(dǎo)致對學(xué)習(xí)內(nèi)容認(rèn)識方面的差異;不同問題解決策略帶來問題解決結(jié)果的差異;不同角度來思考問題,也會帶來對學(xué)習(xí)理解產(chǎn)生的差異. 因此,開展合作學(xué)習(xí),使得學(xué)習(xí)者之間產(chǎn)生不同觀點(diǎn)的對立、交鋒,從而引發(fā)認(rèn)知沖突.
例如,已知方程x2-2ax+4=0的兩根均大于1,求實數(shù)a的取值范圍.
同學(xué)甲:設(shè)方程的兩個根分別為x1,x2,則有Δ≥0,
x1+x2>2,
x1·x2>1.
同學(xué)乙:經(jīng)過討論,我們組認(rèn)為答案不對,因為按照你的列式求出a>2,而a=3時上述方程的兩個根就有一個不符合要求. 筆者認(rèn)為因為方程的兩根都大于1,即x1>1,x2>1,導(dǎo)致x1-1>0,x2-1>0,所以應(yīng)該是Δ≥0,
(x1-1)·(x2-1)>0,
(x1-1)+(x2-1)>0.
再次經(jīng)過討論,同學(xué)們一致認(rèn)為同學(xué)乙的答案正確. 此時教師加以點(diǎn)評,同時提出此題還有其他的解法嗎?比如,我們可以數(shù)形結(jié)合嗎?
同學(xué)們一聽熱烈地討論開了,然后同學(xué)丙總結(jié)說,令f(x)=x2-2ax+4,則有Δ≥0,
->1,
f(1)>0.
教師總結(jié):很好,還是人多力量大,三個臭皮匠頂一個諸葛亮?。〗又c學(xué)生一起總結(jié)這類題型的做法.
通過合作學(xué)習(xí),每個學(xué)生都有機(jī)會提出自己的見解,同時又能分享別人的經(jīng)驗,在討論、交流、探究中,形成多種多樣的認(rèn)知沖突,學(xué)生的思路會越來越明確,從而能夠多角度、多側(cè)面地尋求解決問題的策略,增強(qiáng)自信心. 這樣的認(rèn)知沖突,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維十分有益.
[?] 思考
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)者現(xiàn)有知識經(jīng)驗作為新知識的增長點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)習(xí)者從原有的認(rèn)知經(jīng)驗中“生長”出新的知識經(jīng)驗. 在課堂教學(xué)中,認(rèn)知沖突可以源于自己頭腦中的新舊之爭,也可以源于自己與他人間的觀點(diǎn)各異. 不管哪種情況,都是新知識的自然“生長”,是對原有知識結(jié)構(gòu)的深度刺激. 個人認(rèn)為,創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突是課堂展開學(xué)生活動非常有效的方法,是符合建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和加工深度記憶理論的實踐活動,值得研究、總結(jié)和推廣.
但是,教學(xué)中的認(rèn)知沖突并不是一直很明顯地擺在眼前的,很多是隱含的,需要教師用智慧去激活它. 教師平時能多從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、知識經(jīng)驗等方面出發(fā),選擇相宜的教學(xué)策略,善于把握教學(xué)的最佳時機(jī),優(yōu)化課堂教學(xué).