高中物理教學中形成認知沖突策略例談

在高中物理教學中，有些學生對于難點有時候一下子很難突破，甚至用較長的時間思考也難以理解，這就是遇到了所謂的認知沖突。這個矛盾如同攔在學生學習道路上的“攔路虎”，會給學生一定的干擾。但這種失衡又能促進學生不斷地追求新的平衡而完善認知。因此，教學中巧妙設置并科學處理認知沖突顯得尤為重要。本文具體以舉相關教學案例的方式來談談形成認知沖突的有關策略。

一、創設情境，引發沖突，突破重點

高中物理課堂教學中，教師可以在情境中巧妙設伏，激發學生的認知沖突，造成心理懸念，喚起探究欲望，使學習目標更明確。如教學《電荷及其守恒定律》時，教師先創設情境，如：把帶正電荷的球C移近彼此接觸的異體A，B(參見課本圖)，可以看到A，B上的金屬箔都張開了，表示A，B都帶上了電荷；如果先把C移走，A和B上的金屬箔就會閉合；如果先把A和B分開，然后移開C，可以看到A和B仍帶有電荷；如果再讓A和B接觸，它們就不再帶電。這說明A和B分開后所帶的是異種等量的電荷，重新接觸后等量異種電荷發生中和……

這節課教師以“從生活走向物理，努力構建合作、探究的課堂教學模式”為基本設計理念。既誘發了學生的探究興趣，又讓學生帶著更多的問題進行更深的探究，凸顯了探究目標的明確性。

二、親身實踐，產生沖突，感悟原理

高中生學習物理，對于重難點的知識常常是從感性的、已知具體的事物中獲得感性認識開始的。課堂上，教師積極引導學生進行動手實踐是獲得感性認識的最佳途徑。在操作過程中產生一些認知沖突。讓學生的操作顯得更加有意義，增強學生操作的探究性和趣味性，促進學生動手動腦，開拓思維。

如教學《機械能守恒定律》這一課時，教師為了讓學生理解動能與勢能的相互轉化的原理，做了一個實驗：(如下圖)用細線、小球、帶有標尺的鐵架臺等做實驗。

師：把一個小球用細線懸掛起來，把小球拉到一定高度的A點，然后放開，小球在擺動過程中，重力勢能和動能相互轉化。我們看到，小球可以擺到跟A點等高的C點，如圖甲。

制造認知沖突：師：同學們，如果我們用尺子在某一點擋住細線，小球會怎么樣呢?會擺到什么點位呢?

同學們，既然我們不太清楚，那么就動手做一做這個實驗，好不好?學生動手實驗，得出圖乙的原理：小球在擺動過程中受重力和繩的拉力作用。拉力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有重力對小球能做功。實驗證明，小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉化。在擺動過程中，小球總能回到原來的高度?？梢?，重力勢能和動能的總和保持不變，即機械能保持不變。

在這節課堂上，教師在關注學生探求知識過程和方法的同時，同時也注重了從直觀感知到初步嘗試的運用，完成了似乎看起來完成不了的操作任務，但通過學生的動手操作，原來的認識沖突變成了美好的知識獲得過程，使物理思維的抽象美、物理方法的簡約美展現得淋漓盡致。

三、巧用比較，挖掘沖突，辨明本質

教育家烏申斯基曾說過：“比較是一切理解和思維的基礎?！惫P者認為，教學時運用比較這種教學方法可讓學生在識同辨異的過程中進行抽象和概括，明確把握事物本質。在高中物理教學時，在引導學生學習新知，在新知初步形成之際，教師適當引入比較策略，形成認知沖突，再通過適當的啟發，防止知識的混淆，提高辨別能力。

如《功率》的教學，教師通過圖片直觀演示教學，讓學生初步了解功率的表象，再提供相關例子，讓學生在比較中加深理解：功是能量轉化的量度，人們十分關注做功的多少。然而不同的機械或人，其做功的快慢是不同的。

課堂上教師是這樣教學的：在建筑工地上分別采用以下三種方式，把1t的貨物從地面運到三樓，方式一：搬運工分批搬運，需時間3h；方式：用一臺起重機提升，需時1min；方式三：用另一臺起重機提升，需時30s。上述三種情況下，把貨物由地面運到三樓時，請思考以下問題：(1)用不同的方式。對貨物所做的功是否相同?(2)所用時間不同，三種方式中做功的快慢是否相同?學生通過思考，得出結論：對重物所做的功相同，但所用時間不同，說明做功快慢不同。

上述教學，教師通過變換事物的本質屬性來引發認知沖突，并在比較思辨中幫助學生從反省中引起對新學知識更為深刻的正面思考：人們選用機械來做功時，不僅要考慮做功多少，還要考慮機械做功的快慢。這節課通過典型的生活中例子的恰當介入，認知沖突則立即形成“功率”的內涵在思辨中得到強化。

我們知道，戲劇是通過激烈的矛盾沖突來塑造人物形象、反映社會生活。物理課堂教學亦可以通過矛盾沖突來喚起學生內在需求，激發參與意識，推進探究進程，使物理課堂跌宕起伏、搖曳多姿，呈現出迷人的藝術魅力。

(作者單位 江蘇省泰興市第一高級中學)