例談化學教學中利用認知沖突提高課堂有效教學
2012-04-29 00:00:00陳斌
讀寫算·教研版 2012年16期
摘 要：化學教學中引發學生的認知沖突，不僅可以調動學生的認知內驅力，還可以發展學生的思維能力。在化學課堂教學中可利用實驗現象、新舊知識的聯系、常規思維、典型例題等設置認知沖突，提高課堂有效教學。
關鍵詞：認知沖突；有效教學；途徑
中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）16-136-02
在以往的常規教學中，經常出現學生上課聽得懂，但作業不會做的低效性課堂教學。如何提高課堂教學有效性成為我們一線教師思考、探討、亟待解決的首要問題。什么樣的教學才是有效教學？教學論專家余文森教授作過很通俗的解說：“課堂教學的有效性是指通過課堂教學活動，學生在學業上有收獲、有提高、有進步。具體表現在：學生在認知上，從不懂到懂，從少知到多知，從不會到會；在情感上，從不喜歡到喜歡，從不熱愛到熱愛，從不感興趣到感興趣。”學業上有收獲，懂了、會了，產生興趣了，問題就是這么簡單明了。
筆者在課堂教學中也在不斷的探索，通過與同行們的交流及閱讀相關學術研究報告，也摸索出提高課堂有效教學的若干方法。本文就我在《化學反應原理》教學中，如何通過設置認知沖突提高課堂教學效率舉例說明。所謂認知沖突就是當個體意識到個人認知結構與環境或是個人認知結構內部不同成分之間的不一致所形成的狀態。比如說海水，如果不知道的人，會覺得如果在海上航行缺乏水的話渴了就喝海水，可事實卻不是這樣的。因為海水中的鹽分使我們身體不能繼續保持平衡，如果我們口渴就喝海水，我們就會越來越渴，這就是所謂的認知沖突。
一、利用實驗現象制造認知沖突。提高課堂教學效率
化學是一門以實驗為基礎的自然科學，化學實驗所展示的物質世界的神奇變化與鮮明直觀的化學現象能有效提供激情矛盾的新刺激。利用實驗現象制造認知沖突，引導學生通過實驗現象的觀察、研究和分析獲得感性信息去思考問題、探索問題，從而揭示化學現象的本質，探究化學規律。因此，通過化學實驗制造認知沖突，是提高化學課堂教學有效性的重要手段。
如，在“原電池”教學中，學生在必修2的基礎上，已知銅鋅原電池中，鋅為負極，鋅片不斷溶解；銅為正極，銅片上有氣泡生成。當按照如圖裝置進行實驗時，學生發現銅片和鋅片上均有氣泡產生，而且電流表指針偏轉的角度越來越小，此時，理論和實驗現象產生了認知沖突。利用學生強烈的探究欲望，引導學生發現這個裝置的弊端，解析產生以上實驗現象的原因，進而引出鹽橋，設計更加合理的原電池。
二、利用新舊知識的聯系，設計認知沖突，提高課堂教學效率
研究表明，那些和學生已有知識經驗有一定的聯系，學生知道一些，但是憑已有知識又不能完全解決的問題，也就是說在“新舊知識的結合點”上產生的問題，最能激發學生的認知沖突，驅使學生有目的地積極探索。
如，在“鹽類的水解”教學中，學生已有的知識結構中有了：Na2CO3俗稱純堿，但純堿不是堿；Na2CO3是強電解質，水溶液中可以完全電離出Na+和CO32-；堿遇酚酞變紅。這時可以提出Na2CO3溶液可以使酚酞試液變紅，那么Na2CO3溶液為何顯堿性？溶液中有無OH-，若有，來自何處？問題的設計基于原有知識，而原有知識又不能解決當前問題，學生探究“為什么”的欲望油然而生，在此基礎上引導學生分析Na2CO3溶液中的離子及其相互作用，并歸納出鹽類水解的規律。
三、利用學生常規思維，設置認知沖突，提高課堂教學效率
常規思維是指人們根據已有的知識經驗，按現成的方案和程序直接解決問題。常規思維的基礎是“常規”；常規思維的特征是：“經常按某一規律等從事相關的活動而產生的主觀能動性，影響甚至決定之后從事的其他相關活動。”學生的常規思維在需要創新時會變成“思維枷鎖”，阻礙新思維、新方法的構建，也阻礙新知識的吸收。因此，利用學生常規思維，設置認知沖突，可以給學生留下很深的記憶。
如，在“鹽溶液中離子濃度大小關系”的教學中，學生通過鹽類水解的知識，可以準確得出Na2CO3溶液中：C(H＋)
四、利用典型例題題，設置認知沖突，提高課堂教學效率
學生不僅要接受課堂知識，更要學會如何正確進行知識的運用。典型例題的講解可以起到鞏固知識、開發智力的作用。教師在領會編者的意圖、發掘習題之間的內在聯系，選好典型例題的同時，若能合理設置認知沖突，會起到意想不到的作用。
如，在“化學平衡”教學中，給出例題“一定溫度下，在體積不變的密閉容器中，使1molPCl5發生分解反應：PCl5（g） PCl3（g）+ Cl2（g）。當反應達到平衡后，再加入1mol PCl5，平衡是否移動，若移動，向哪個方向移動？”學生對平衡移動有兩種解釋：a、由勒夏特列原理知，增加反應物的濃度，平衡向正反應方向移動。所以，增加PCl5濃度，平衡必然向正反應方向移動。b、由勒夏特列原理知，增大壓強，平衡向體積縮小的方向移動，所以，增加PCl5，相當于增加體系的壓強，平衡向體積縮小的方向移動，即向逆反應方向移動。為什么用勒夏特列原理解釋同一個問題時，會產生截然不同而且相反的結論，這對學生而言，無疑是個非常強烈的認知沖突。此時引導學生從勒夏特列原理應用條件及范圍出發，經過討論得出勒夏特列原理只適合于體系中只有一個物理量發生變化的情況，當體系中有兩個或兩個以上物理量同時發生變化時就不一定適用。正確的解釋是把本題過程分為兩個階段：首先壓強不變，再加1mol PCl5，體積增
大一倍，濃度不變，平衡不移動；然后增大壓強，縮小體積，平衡向逆反應方向移動，問題得以解決。
引發學生的認知沖突，不僅可以調動學生的認知內驅力，還可以發展學生的思維能力。當學生發現不能用已有知識來解釋一個新問題或發現新知識與已有知識相悖時，就會產生認知需要，萌發探索的強烈欲望。“學起于思，思源于疑”認知沖突是激發思維的第一步，思維的過程即是從認知沖突中發現問題、解決問題的過程。設置認知沖突無疑能夠引發學生主動探索，發展學生的思維能力。
總之，合理利用“認知沖突”，就可以提高課堂教學的有效性。華東師大許紀霖教授有一句豪言“我改變不了這個世界，但我可以改變我的課堂。”作為一名普通的中學教師，我更改變不了這個世界，但我將努力思考，努力踐行，嘗試著改變自己的課堂。
參考文獻
[1] 施良方. 學習論[M]．北京:人民教育出版社，2001 .
[2] 胡志剛. 教育時機論[M]．哈爾濱:黑龍江人民出版社，2003.
[3] 胡志剛，付金閣. 例談化學認知教學機智[J].中學化學教學參考，2012年 (4):23 .
[4] 陳玉喬. 化學教學中預設“認知沖突”的策略[J].中學化學教學參考，2012年 (4):17-19.
