李珊珊

〔摘? ? 要〕? 高效的科學課堂離不開學生的積極思考，學生認知水平的提高是在沖突不斷產(chǎn)生再化解的過程中實現(xiàn)的。本文結(jié)合真實的教學案例，闡述創(chuàng)設認知沖突的策略，使學生在解決沖突的過程中，主動學習。

〔關鍵詞〕? 小學科學；認知沖突；深度學習；科學思維

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 11-0019-03

深度學習以培育學生核心素養(yǎng)為目標，在教學中側(cè)重學生思維發(fā)展和能力培養(yǎng)是提高學生科學素養(yǎng)的教育思想的表現(xiàn)。在課堂中創(chuàng)設認知沖突，能激發(fā)學生的求知欲和學習內(nèi)驅(qū)力，有利于學生形成思維碰撞，促進思維發(fā)展。

所謂認知沖突，是指在學習新事物的過程中，學生已有的知識結(jié)構(gòu)與新知識產(chǎn)生矛盾或沖突，使學生心理不平衡。瑞士的心理學家皮亞杰認為，學生的知識結(jié)構(gòu)是通過同化與順應的過程漸漸構(gòu)建的，并且在平衡—失衡—平衡的過程中，漸漸完善認知體系。當學生發(fā)現(xiàn)用舊知識無法解釋新現(xiàn)象時，就會打破自己舊的認識體系，接納新信息，實現(xiàn)認知體系的平衡與發(fā)展。筆者將通過自身的教學實踐和思考，以創(chuàng)設認知沖突為載體，淺談學生科學思維的逐步建構(gòu)。

一、緊扣生活經(jīng)驗，激發(fā)內(nèi)在思維

深度學習是建立在學生前概念知識基礎上的?？茖W知識與學生的生活密切相關，學生進入學校前，并非一張白紙，而是帶著他們在生活中獲取的知識與經(jīng)驗。他們對生活中的很多現(xiàn)象，常常自以為是地認定是事實，而實際并非如此。錯誤的生活經(jīng)驗常常會形成學生錯誤的認知，而且積重難返。建構(gòu)主義倡導，學習要建立在學生已有的概念、基礎上，了解學生與教學目標之間的差異，抓住學生學習的出發(fā)點，發(fā)展他們對新事物的認識與理解。作為教師，要善于創(chuàng)設活動，讓學生嘗試通過對新知識的合理質(zhì)疑，使學生的思維結(jié)構(gòu)形成一定的沖突。教師要幫助學生化解思維沖突點，通過破舊立新，正確地接納新概念。

在蘇教版三年級《空氣占據(jù)空間嗎》一課中，學生對“空氣占據(jù)空間”這一知識是很難理解的。在課堂中，筆者先讓學生在正常情況下把氣球吹大，接著加大難度，把一個氣球套進裝滿水的瓶子里，學生帶著疑惑嘗試，無法吹大。此時，學生解釋道：瓶子里的位置已經(jīng)被水占滿了，氣球沒有吹大的空間。終極挑戰(zhàn)：把空瓶里的氣球吹大。根據(jù)他們的生活經(jīng)驗，這是一個很容易的活動，學生自信滿滿地嘗試，卻發(fā)現(xiàn)徒勞無功。為何有水沒水都無法吹大氣球呢？筆者適時進行引導：被水占滿的瓶子無法吹大氣球，那空瓶呢？里面真的什么都沒有嗎？學生恍然大悟，原來空瓶里面有無色無味的空氣，正是它們占滿了瓶子，導致無法吹大氣球。

學生初步理解空氣占據(jù)空間的性質(zhì)后，筆者進一步進行“乒乓球在哪里”的趣味活動。材料有：裝滿水的水槽、乒乓球、去底塑料瓶。用去底的塑料瓶罩住放在水槽中的乒乓球，乒乓球會在哪里呢？按照學生的生活經(jīng)驗，大部分學生認為它會停留在水面上，而實驗結(jié)果卻是：停在水底。筆者引導學生根據(jù)剛才所學的知識解釋現(xiàn)象：因為空氣占據(jù)空間，水無法進入瓶子，所以乒乓球停在水底。活動升級：那你們有辦法讓乒乓球停在水槽中間或水面上嗎？學生思維進一步被激發(fā)，知道可以通過瓶蓋旋松、旋緊一點，讓空氣進去，乒乓球就可以實現(xiàn)“隨時停下”。

有效的教學應提前洞察學生的前概念，為其做出準確的自我解釋及建構(gòu)意義創(chuàng)造學習環(huán)境和條件。在教學中，教師以學生“空瓶里沒有東西，氣球可以吹大”的錯誤生活經(jīng)驗為突破口，實驗出現(xiàn)的現(xiàn)象與學生原有的認知產(chǎn)生沖突，化解沖突的過程就是建立正確科學觀念的過程，學生有效的學習就是將新舊知識進行重新整合的過程。對于學生由于生活經(jīng)驗引發(fā)的“錯誤”，教師要進行引導、點撥，起到排憂解難的作用，讓學生得以沖破固有思維。

二、設計懸念實驗，推動思維進階

研究表明，源于問題、源于探究、源于項目等具有挑戰(zhàn)性和實踐性的學習方式，能夠有效推進深度學習。小學科學課程標準明確指出，小學生對世間萬物具有強烈的好奇心和求索欲，這種好奇心和求索欲是促進學生科學學習的內(nèi)驅(qū)力，對其一生的發(fā)展具有重要影響。學生面對生疏的、難度稍大的問題時，表現(xiàn)出能夠具體剖析、獨特性的解決思路、組合資源，是深度學習中育人的追求。小學科學課程的組織與教學，應選擇合適的情境素材進行深度學習，要保護學生的好奇心與求索欲。在課堂中設計蘊含懸念的實驗情境，能激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動思維，讓學生主動探究，在教師輔助下，思維逐步提升。

在教學中，教師要深入教材，設計合適的懸念實驗，在學生的心里埋下一粒思維的種子。在解決問題的過程中，學生不斷思考、交流，思維生根發(fā)芽，解開謎團時，學生豁然開朗，思維向深處不斷邁進。

三、營造辯論氛圍，拓展思維寬度

學生通過質(zhì)疑辯論讓思維外顯是實現(xiàn)深度學習的關鍵策略之一。在課堂上，當學生產(chǎn)生不同意見時，應鼓勵他們勇于表達自己的想法，引導他們思考、討論、再思考、再討論，分析得出嚴密的結(jié)論。小學科學課程綜合了多個學科的知識，強調(diào)與學校開設的各個學科進行融合、滲透，以提高學生的綜合實踐能力。掌握自然現(xiàn)象的規(guī)律、解決現(xiàn)實問題也需要利用不同領域的知識與方法。隨著高年級科學課程中科普課比重的增多，很多學生缺乏主動學習的熱情，將“辯論賽”引入課堂，無疑是一個很好的選擇，可以鍛煉學生收集信息的能力，活躍科學思維。

蘇教版六年級上冊《地球以外有生命嗎？》一課，筆者發(fā)現(xiàn)，課題有“辯論”的意味，卻不夠味，大部分的學生都認為地球以外有生命，可能以微生物的形式存在。根據(jù)實際情況，筆者確定辯題：“地球以外是否有智慧生命的存在？”首先，班級學生以小組為單位，討論辯題，然后推薦一名學生作為辯手。辯手有一周左右的時間，通過查閱資料來支持自己的觀點。辯論開始后，學生的高能輸出，讓筆者大為驚訝。他們用“銀河系的行星數(shù)量來衡量宇宙中行星的數(shù)量，分析有智慧生命的可能性”，說出“黑暗森林法則”的威懾力，讓筆者大為感嘆。正方辯手的觀點之一是“生命必需的物質(zhì)，宇宙中都沒有，比如空氣等”。在聽眾提問環(huán)節(jié)，有學生反問：“你怎么知道宇宙之外智慧生命的生存要求和人一樣？”贏得學生陣陣掌聲。

教學中，每個學生都可以通過自己的努力，獲得成功的體驗，教師應該抓住教育契機。當學生對某個問題有不同理解時，就會發(fā)生爭議，學習的動力就會增強，這時，教師應該為學生渲染一個敢于為事實爭辯的氛圍，在生生互動中，提高學生的語言組織能力與表達能力，增長思維的敏捷性，拓展思維的寬度。

四、把握事物本質(zhì)，豐富思維認知

深度學習的特征之一是“本質(zhì)與變式”，產(chǎn)生深度學習的學生能夠把握事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系，由本質(zhì)推出多個變式。學生掌握本質(zhì)的過程，需要剔除非本質(zhì)的干預。分清本質(zhì)與非本質(zhì)根本屬性差異的過程，也是學生對知識深度解讀的過程。這個過程，需要學生具有深刻而敏捷的思維品質(zhì)，不是教師將事物本質(zhì)的文字告訴學生的過程，而是學生主動去把握的過程，要使學生與正在學習的知識之間建立密切的聯(lián)系。經(jīng)過多次的磨合與探索，事物的本質(zhì)才會逐漸顯現(xiàn)，會在學生眼前呈現(xiàn)最豐富、最迷人的風姿。

筆者曾經(jīng)觀摩過一節(jié)公開課，是蘇教版四年級的《點亮小燈泡》。在課上，教師先讓學生“畫一畫”可以點亮小燈泡的方式，再“連一連”，在能點亮小燈泡的幾幅電路圖中找出共同點。學生很快明白：“電流要從電池正極出發(fā)，經(jīng)過側(cè)面連接點、金屬架、底部連接點，最終回到電池負極，形成一個閉合回路，這樣小燈泡就可以亮起來?！碑攲W生對這樣的規(guī)律深信不疑時，教師拋出一個新的任務：當電路檢修員，通過觀察電路的連接方式，判斷小燈泡能否被點亮。有一幅電路圖，導線沒有經(jīng)過側(cè)面連接點，只是碰到了金屬螺紋，不符合剛才得出的結(jié)論，學生都覺得小燈泡不會亮?？稍趧邮謬L試后，學生卻非常驚訝地發(fā)現(xiàn)，這樣也可以點亮小燈泡！學生思維的火花馬上被點燃。思考片刻后，學生發(fā)現(xiàn)原來金屬螺紋會導電，所以即使不碰側(cè)面連接點，只要碰到螺紋，電路就可以形成閉合回路。

協(xié)助學生理解事物的本質(zhì)與內(nèi)在關聯(lián)，是教師教學的重要工作。掌握事物的本質(zhì)，是化繁為簡、強本弱枝的前提，也是建構(gòu)知識體系的條件。學生掌握了事物的本質(zhì)，才能從眾多事實中突出根本，認識到事物各種各樣的變化，學生才能從生活中找到事物的原型，學會把知識應用到生活中，融會貫通，見微知著。

深度學習是我國全面深化改革、落實核心素養(yǎng)的重要途徑。深度學習的產(chǎn)生離不開思維的創(chuàng)造與發(fā)展。教師巧妙解讀教材，有計劃地在課堂中創(chuàng)設認知沖突，引發(fā)學生思考，是以“教師為主導，學生為主體”教學理念的體現(xiàn)，可以強化學生注意力、驅(qū)動探究欲，激活學生的科學思維，讓他們經(jīng)歷愉快、高效的學習，提高思維品質(zhì)。

參考文獻

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