認(rèn)知沖突在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用

翁文娟

【摘? 要】科學(xué)是小學(xué)的重要學(xué)科之一，其在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新能力等方面發(fā)揮著重要作用。近年來，隨著素質(zhì)教育的不斷深入，小學(xué)科學(xué)教學(xué)也受到高度重視，教師在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中運(yùn)用認(rèn)知沖突，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展，提高教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué);認(rèn)知沖突;教學(xué)運(yùn)用

在小學(xué)階段，科學(xué)屬于一門探究性學(xué)科，能讓學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)思維，并采用正確、科學(xué)和客觀的態(tài)度看待周圍的事物。然而，要想在科學(xué)教學(xué)中喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，則必須借助認(rèn)知沖突的力量，讓學(xué)生在“沖突”中完成有效的自主學(xué)習(xí)探究，發(fā)散學(xué)生思維。教師必須深入了解認(rèn)知沖突對科學(xué)教學(xué)的重要性，并積極通過“巧設(shè)懸念實(shí)驗(yàn)”“結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)”“實(shí)驗(yàn)反差對比”“營造爭論氛圍”等策略，有效發(fā)揮認(rèn)知沖突的作用，使學(xué)生各方面的能力在“沖突”中獲得全方面提升。

一、認(rèn)知沖突在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中運(yùn)用的重要性

認(rèn)知沖突在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的重要性主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：第一，學(xué)生方面，對小學(xué)階段的學(xué)生而言，他們希望自己是探究者、發(fā)現(xiàn)者和研究者的需求十分強(qiáng)烈，而小學(xué)學(xué)科作為一門探究性學(xué)科，能在一定程度上滿足學(xué)生的心理需求。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中運(yùn)用認(rèn)知沖突，能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生認(rèn)知沖突，并在解決“沖突”的過程中完成有效的探究，進(jìn)而最大限度地滿足學(xué)生的心理需求。同時，制造認(rèn)知沖突，能有效解放、激活學(xué)生的思維，使其思維空間得到拓展與鍛煉，逐步完善學(xué)生科學(xué)思維。第二，科學(xué)教學(xué)方面，在課堂教學(xué)中制造認(rèn)知沖突，將學(xué)生引入自主探究氛圍中，使學(xué)生全身心投入科學(xué)的學(xué)習(xí)中，進(jìn)而提升教學(xué)質(zhì)量。同時，在認(rèn)知沖突影響下，能有效營造活躍、生動的課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣。由此可見，認(rèn)知沖突在滿足學(xué)生心理需求、鍛煉學(xué)生思維能力和提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量方面有重要作用，而教師需深入了解這些重要性，從而更好地在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中運(yùn)用認(rèn)知沖突。

二、認(rèn)知沖突在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用策略

（一）巧設(shè)懸念實(shí)驗(yàn)，制造沖突機(jī)會

小學(xué)科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)不僅能提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，還能進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。然而，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，隱藏著諸多認(rèn)知沖突，但在以往的教學(xué)中部分教師對這些內(nèi)容并未重視，嚴(yán)重限制了學(xué)生認(rèn)知思維的拓展。因此，教師要善于抓住實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)知沖突切入點(diǎn)，并結(jié)合教學(xué)實(shí)際巧設(shè)懸念實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)情境中抓住“沖突”的機(jī)會，使學(xué)生的思維得到有效激發(fā)。例如，在“馬鈴薯浮起來”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要求每一位學(xué)生準(zhǔn)備一杯清水，并將馬鈴薯放到清水中，引導(dǎo)學(xué)生觀察馬鈴薯的運(yùn)動情況。經(jīng)過觀察，學(xué)生發(fā)現(xiàn)馬鈴薯逐漸下沉，隨后教師將馬鈴薯放到一杯鹽水中，結(jié)果學(xué)生發(fā)現(xiàn)馬鈴薯懸浮起來。此時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和教師的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致，教師就可以拋出懸念：“為什么我的馬鈴薯是浮起來的？”在懸念的引導(dǎo)下學(xué)生猜測的答案各不相同，如教師的馬鈴薯不一樣、教師杯子里的水不一樣等。馬鈴薯放到水中會下沉，這是學(xué)生原有的認(rèn)知，而通過此類實(shí)驗(yàn)的不同結(jié)果，與學(xué)生的原有認(rèn)知產(chǎn)生沖突，使學(xué)生在求知欲的驅(qū)使下開展自主探究。學(xué)生可以在書中發(fā)現(xiàn)“鹽水會讓馬鈴薯浮起來”這一知識點(diǎn)。通過設(shè)置懸念實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生帶著疑惑進(jìn)行思考，并在思考中產(chǎn)生認(rèn)知沖突，進(jìn)而加深獲取新知識的記憶，提高學(xué)習(xí)效率。

（二）結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，引起認(rèn)知沖突

當(dāng)前的科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求科學(xué)教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系，讓學(xué)生用所學(xué)知識聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活中相關(guān)現(xiàn)象，提高學(xué)生探究周圍事物的興趣。科學(xué)與生活關(guān)系十分密切，而在生活中學(xué)生會形成許多錯誤認(rèn)知。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要善于抓住學(xué)生錯誤的認(rèn)知，并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，聯(lián)系生活實(shí)際，讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)事實(shí)對比，引起強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，進(jìn)而引導(dǎo)并糾正學(xué)生錯誤的認(rèn)知，培養(yǎng)其良好的科學(xué)思維。例如，在“衣服能產(chǎn)生熱量嗎”的教學(xué)中，當(dāng)學(xué)生看到這一問題時，大部分學(xué)生認(rèn)為穿著衣服就會暖和，所以衣服能產(chǎn)生熱量。但有學(xué)生指出：“衣服不會產(chǎn)生熱量。”此時有學(xué)生反駁：“要是衣服不能產(chǎn)生熱量那為什么穿衣服呢？”教師讓學(xué)生講一講衣服不會產(chǎn)生熱量的理由，該學(xué)生認(rèn)為：“要是衣服能產(chǎn)生熱量，衣服沒穿的時候就很熱了，但事實(shí)是衣服放著不會熱。”聽了這一理由后，大部分學(xué)生會覺得有道理，這一矛盾的產(chǎn)生使學(xué)生的解決欲望增強(qiáng)。隨后，教師指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行驗(yàn)證，在認(rèn)知沖突引導(dǎo)下進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：“衣服不能產(chǎn)生熱量，只能保存人體散發(fā)的熱量?！苯Y(jié)合生活實(shí)際尋找認(rèn)知沖突，讓學(xué)生對錯誤的生活“常識”產(chǎn)生疑問，并帶著問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終借助科學(xué)事實(shí)，有效糾正學(xué)生的錯誤。同時，能讓學(xué)生在心理失衡下開展驗(yàn)證，并借助科學(xué)事實(shí)進(jìn)行平衡，使學(xué)習(xí)記憶更為深刻。

（三）實(shí)驗(yàn)反差對比，激發(fā)沖突思維

以往的小學(xué)科學(xué)教學(xué)課堂，教師只關(guān)注課堂流程，機(jī)械灌輸式的教學(xué)大大降低了科學(xué)課教學(xué)質(zhì)量。造成這一現(xiàn)象主要是因?yàn)槿狈φJ(rèn)知沖突教學(xué)，學(xué)生對學(xué)習(xí)沒有興趣，導(dǎo)致其探究性、創(chuàng)造性思維逐漸弱化。因此，教師必須充分運(yùn)用認(rèn)知沖突，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到有效激發(fā)，并進(jìn)行深層次思考。教師可結(jié)合科學(xué)教學(xué)內(nèi)容，挖掘?qū)嶒?yàn)反差對比點(diǎn)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的沖突思維，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)真正意義上的學(xué)習(xí)。教師可以借助實(shí)驗(yàn)結(jié)果的反差產(chǎn)生“矛盾”，瞬間激活學(xué)生的“疲沓”思維，使其對科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究充滿熱情。可以適當(dāng)制造此類“小矛盾”，讓學(xué)生迸發(fā)思維的火花，并通過自主探索科學(xué)答案，使其有效掌握科學(xué)知識點(diǎn)，并鍛煉學(xué)生的探究思維和創(chuàng)造思維。

（四）營造爭論氛圍，加深認(rèn)知沖突

在課堂教學(xué)中，學(xué)生對某一問題存在不同觀點(diǎn)時會產(chǎn)生爭論，而在爭論中學(xué)生的學(xué)習(xí)動力會得到有效激發(fā)，獲得良好的教學(xué)契機(jī)。但在以往的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，大部分教師對學(xué)生的爭論并未重視，只引導(dǎo)學(xué)生理解觀點(diǎn)正確的一方，長期以往，則會導(dǎo)致學(xué)生的爭論在課堂中逐漸減少，不利于學(xué)生的思維發(fā)展。因此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師要善于營造爭論氛圍，借助爭論契機(jī)，讓學(xué)生在課堂中勇于爭論，加深認(rèn)知沖突，使學(xué)生的語言表達(dá)能力和科學(xué)思維得到有效培養(yǎng)。例如，在“我們來造環(huán)形山”的教學(xué)中，教師首先為學(xué)生展示月球環(huán)形山形成的原因，挑出具有代表性的原因形成正、反兩方面的觀點(diǎn)，如選擇隕石撞擊原因假說，正方為支持隕石撞擊說，反方為反對隕石撞擊說。隨后，將學(xué)生隨機(jī)納入觀點(diǎn)陣營，劃分完成后，教師指導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)等方式收集支持自己觀點(diǎn)和反對對方推理證據(jù)的資料。待資料收集完成后，教師可以組織學(xué)生開展辯論賽，在逐層遞進(jìn)的辯論中，能讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)“環(huán)形山”的相關(guān)知識。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，教師為學(xué)生設(shè)計矛盾立場，并讓學(xué)生根據(jù)自己的立場進(jìn)行辯論，進(jìn)一步加深了認(rèn)知沖突。同時，在辯論賽中，學(xué)生的觀點(diǎn)沖突會進(jìn)一步深化，而在搜尋證據(jù)的過程中，學(xué)生會在相互質(zhì)疑下產(chǎn)生激烈的思維碰撞。

（五）挖掘知識矛盾，誘導(dǎo)認(rèn)知沖突

教育心理學(xué)認(rèn)為，矛盾沖突可有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)利用自己已知的有限知識不能解決問題時，學(xué)生的求知心理可以刺激學(xué)生主動學(xué)習(xí)。對學(xué)生的思想進(jìn)行巧妙刺激，能激發(fā)學(xué)生的情感需求，加強(qiáng)學(xué)生的探究欲望。例如，在“聲音是怎樣產(chǎn)生的”教學(xué)中，教學(xué)難點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中分析得出聲音是由物體振動產(chǎn)生的。在教學(xué)過程中，讓學(xué)生通過敲、拍、打等方式發(fā)出聲音，并討論聲音是怎樣產(chǎn)生的。學(xué)生經(jīng)過認(rèn)真觀察思考，認(rèn)為聲音的產(chǎn)生是因?yàn)槲矬w受到力的作用，從而發(fā)出聲音，然而這與聲音產(chǎn)生的真正原因不符。在教學(xué)過程中，可以通過讓學(xué)生用力拉橡皮筋、用力揉捏紙團(tuán)、用力按壓書桌，讓學(xué)生安靜聽有沒有聲音發(fā)出，并進(jìn)行小組討論，思考為什么用力卻不能使物體發(fā)出聲音。通過兩個不同觀點(diǎn)之間的矛盾，刺激學(xué)生繼續(xù)探究物體產(chǎn)生聲音的原因，加深學(xué)生的思考，在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知聲音是由振動產(chǎn)生的過程中，讓學(xué)生對聲音的產(chǎn)生進(jìn)行多層次對比和分析。

（六）設(shè)置知識“陷阱”，暗布認(rèn)知沖突

學(xué)生會將在生活中觀察到的現(xiàn)象認(rèn)為是事實(shí)或是真理，但實(shí)際上很多時候真理并非如看到的那樣簡單，其中有許多需要學(xué)生繞過的知識“陷阱”，深入探究事物的本質(zhì)，逐層進(jìn)行分析，逐漸打破“陷阱”，產(chǎn)生新的認(rèn)知。在教學(xué)過程中，設(shè)置知識陷阱，讓學(xué)生暴露出普遍存在的錯誤觀點(diǎn)，喚起學(xué)生思維注意，并加以引導(dǎo)，幫助學(xué)生突破固有思維，增加沖突認(rèn)識，讓學(xué)生形成透過現(xiàn)象觀察事物本質(zhì)的思維習(xí)慣。例如，在“空氣占據(jù)空間嗎”教學(xué)中，教學(xué)重點(diǎn)是讓學(xué)生認(rèn)識到空氣與其他物質(zhì)一樣，能占據(jù)空間，但空氣占據(jù)空間的多少是可以改變的，認(rèn)識到空氣是一種物質(zhì)。在教學(xué)過程中，先通過《烏鴉喝水》的故事讓學(xué)生思考水是怎樣升上來的，學(xué)生經(jīng)過思考知道是因?yàn)槭诱紦?jù)了水原本的空間，進(jìn)而讓學(xué)生思考“空氣會占據(jù)空間嗎？”這個問題。有的學(xué)生認(rèn)為空氣不占據(jù)空間，而有的學(xué)生認(rèn)為空氣占據(jù)空間。讓學(xué)生思考“空氣能不能讓水從瓶子里漫上來”，在學(xué)生討論思考后，可以讓學(xué)生觀察噴壺實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生說說從實(shí)驗(yàn)中觀察到怎樣的現(xiàn)象，說明了什么，通過觀察實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)空氣也占據(jù)空間。知識陷阱可以加強(qiáng)學(xué)生對事物的思考，讓學(xué)生列舉關(guān)于“空氣占據(jù)空間”的實(shí)例，比如吹氣球、氣墊船等實(shí)例，加深學(xué)生對空氣占據(jù)空間的認(rèn)識。

（七）注重對比觀察，強(qiáng)化認(rèn)知沖突

觀察是一種主動的、有系統(tǒng)的、有意識的、受思維影響的知覺活動，在科學(xué)課堂中，探究的基礎(chǔ)是觀察。學(xué)生對周圍事物的好奇心促使學(xué)生產(chǎn)生了觀察欲望，但受心理、年齡等影響，小學(xué)生的觀察能力尚未形成系統(tǒng)，易受情緒影響。在教學(xué)過程中，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察對象的特點(diǎn)，按照系統(tǒng)性的觀察順序，發(fā)現(xiàn)事物的本質(zhì)屬性，達(dá)到觀察的目的。例如，在“種子發(fā)芽”教學(xué)過程中，其教學(xué)重點(diǎn)是讓學(xué)生了解影響種子萌發(fā)的主要因素。在教學(xué)過程中，可以讓學(xué)生準(zhǔn)備兩組相同的種子，其中一組種子保持濕潤，另一組種子保持干燥，堅持每天觀察，對比兩組種子的變化并記錄下來。使學(xué)生在對比觀察過程中強(qiáng)化認(rèn)知沖突，學(xué)會對比發(fā)現(xiàn)其差異，捕捉它們各自的特征。

總而言之，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中運(yùn)用認(rèn)知沖突能有效啟發(fā)、強(qiáng)化并凝聚學(xué)生的思維，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)一步發(fā)展自身的科學(xué)思維。在運(yùn)用認(rèn)知沖突的過程中，教師要注意結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和教學(xué)需求，制造起伏、活躍、有效的認(rèn)知沖突。同時，教師還要加強(qiáng)對認(rèn)知沖突的解讀，巧妙設(shè)置認(rèn)知沖突，以進(jìn)一步激活學(xué)生的思維，進(jìn)而打造高效課堂。

【參考文獻(xiàn)】

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