生物教學(xué)中如何創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突

【摘 要】當(dāng)已有的知識與新知識之間存在某些差距而導(dǎo)致心理失衡時就產(chǎn)生了認(rèn)知沖突。在生物課堂教學(xué)中適時適度地引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，能夠有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲，激發(fā)內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高課堂教學(xué)效能。

【關(guān)鍵詞】認(rèn)知沖突；矛盾情境；制造陷阱

一般認(rèn)為，所謂認(rèn)知沖突，是指一個人原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識、新情境之間無法包容的現(xiàn)象。也就是已有的知識和經(jīng)驗與當(dāng)前面臨的情境之間的沖突和差別。根據(jù)現(xiàn)代心理學(xué)研究表明，這種認(rèn)知沖突會激起人的好奇心，較好地激發(fā)求知欲和內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機(jī)。因此，在課堂教學(xué)中設(shè)置認(rèn)知沖突，可以為學(xué)生提供真實的學(xué)習(xí)背景，模擬解決實際問題的過程。如果老師過多的為學(xué)生鋪設(shè)臺階，使學(xué)生伸手就摘到果子，使學(xué)生的學(xué)習(xí)道路過于平坦，學(xué)生對所學(xué)知識就不會有深刻的體驗，就很難產(chǎn)生成就感，所學(xué)知識容易遺忘，更難形成學(xué)習(xí)能力。因此，教師在教學(xué)中要激起學(xué)生的認(rèn)知沖突。

1.創(chuàng)設(shè)矛盾情境，激起認(rèn)知沖突

1.1從教材中挖掘矛盾

教學(xué)中有很多地方似乎是互相矛盾的，教師如能抓住這些矛盾進(jìn)行設(shè)疑，就會使學(xué)生感到迷惑或驚異，并由此產(chǎn)生要解決矛盾的強(qiáng)烈欲望，引起認(rèn)知沖突。如在學(xué)習(xí)植物細(xì)胞工程中的植物組織培養(yǎng)時，對于細(xì)胞要離體有的同學(xué)一直記不住。我就先試著帶領(lǐng)大家回憶比修1學(xué)到的細(xì)胞分化，其中的一個特點便是不可逆性，那么為什么這里的細(xì)胞可以脫分化再分化呢？學(xué)生也會進(jìn)入深深地思索中，是不是前后教材矛盾了呢？接著我可以再提示學(xué)生，從細(xì)胞狀態(tài)考慮，想想植物組織培養(yǎng)的條件，找書上關(guān)鍵的詞語。就會慢慢找到這里的植物組織培養(yǎng)是要把離體的細(xì)胞、組織或器官培養(yǎng)成完整植株。也就是說離體的細(xì)胞可以脫分化再分化，而在生物體內(nèi)的細(xì)胞分化是不可逆的。學(xué)生也就會對離體印象深刻了。

1.2從生活中挖掘矛盾

新課標(biāo)指出要“更加關(guān)注已有的生活經(jīng)驗”，生物學(xué)又是一門與日常生活緊密聯(lián)系的學(xué)科。在平時生活中，人們由于缺乏某些科學(xué)性認(rèn)識，常常會對相關(guān)生物學(xué)知識形成片面錯誤的認(rèn)識和理解。因此在實際教學(xué)中要充分利用這些生活矛盾，激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突。

1.3解決生活中的片面認(rèn)識

如在講解組成細(xì)胞的分子——糖類時，我先請同學(xué)列舉了我們生活中常見的糖類，學(xué)生無外乎舉些蔗糖、冰糖、葡萄糖等例子，緊接我就問了一個問題：“那么這些糖的味道如何呢？”學(xué)生馬上會開心地說“甜的”。但我馬上拋出問題“我們所看到的木材實際上它的組成成分主要也是糖類，那么它們甜嗎？”同學(xué)慢慢變得嚴(yán)肅，接著我繼續(xù)請同學(xué)回憶自己吃飯的感覺，“米飯的主要成分也是糖類，那當(dāng)你把飯剛放到嘴巴里的時候覺得甜嗎？那么咀嚼一會后甜嗎？”因為生活中俗稱的糖都是甜的，學(xué)生馬上就會有這樣的片面認(rèn)識，“糖都是甜的”，利用一系列問題引出“糖類不都是甜的”以后，就引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突，使得他們就會很認(rèn)真的學(xué)習(xí)接下來的糖類的分類，激起他們學(xué)習(xí)的興趣。

1.4糾正生活中的錯誤認(rèn)識

如在學(xué)習(xí)細(xì)胞器之前，學(xué)生都有這樣的生活認(rèn)識：肉類越新鮮越好，所以魚、肉類宰殺后緊接著就煮熟吃比宰殺幾小時后再煮熟吃，肉質(zhì)會更鮮嫩。甚至有的同學(xué)還能洋洋灑灑述說很多理由。但我就告訴大家這種說法是錯的，它就與我們細(xì)胞中的一種細(xì)胞器有關(guān)。學(xué)生發(fā)出驚奇的“啊”的聲音，那么到底哪個細(xì)胞器，就讓我們來一起學(xué)習(xí)吧。在學(xué)完之后，就請同學(xué)一起來分析其中的科學(xué)道理。學(xué)生也就明白了宰殺后的魚、肉類的蛋白質(zhì)要被溶解釋放的水解酶水解后才容易被人體吸收，而這需要一定的時間，因此生活中的認(rèn)識是有一定誤區(qū)的。有的同學(xué)甚至課后和我說她得回家和她媽媽講，給她媽媽也掃掃盲。

2.在新舊知識的臨界點上制造認(rèn)知沖突

新舊知識的臨界點，真是已有知識和新知識的轉(zhuǎn)換處，教師抓住這些地方進(jìn)行設(shè)計和提問，必能引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。

2.1利用已學(xué)過的知識作鋪墊，提出“您能解釋嗎？”。

如在講解基因在染色體上時，我把摩爾根實驗分成了兩部分展示。先投影出上半部分，學(xué)生馬上利用才學(xué)過的基因分離定律知識解釋：因為白眼基因型為aa，紅眼基因型為AA，兩者雜交產(chǎn)生Aa，并且得出紅眼為顯性，學(xué)生會很興奮，覺得很有成就感。接著我又投影出下半部分，學(xué)生根據(jù)Aa自交產(chǎn)生AA：Aa：aa=1：2：1，自然得出紅眼：白眼=3：1，。但馬上又有同學(xué)發(fā)現(xiàn)了為什么白眼全部是雄果蠅呢？以前學(xué)習(xí)的孟德爾的分離定律和自由組合定律對于后代的雌雄性狀比例應(yīng)該是一樣的，這里為什么會和性別有關(guān)呢？認(rèn)知沖突由此產(chǎn)生。也就從這里開始進(jìn)入了這節(jié)課的難點。按照正常上課時間，講到這里時將近要20分鐘，學(xué)生的有意注意已經(jīng)在減弱，通過制造認(rèn)知沖突，又吸引了學(xué)生的注意力，課堂就更有效了。

2.2利用已學(xué)的方法解釋受阻或很繁瑣時，提出是否還有其他的方法呢？

如在學(xué)習(xí)基因自由組合定律時，計算AaBbCc自交產(chǎn)生的后代并且要求他們算出AABBCC占所有后代的比例時，學(xué)生立即就會拿第一課時學(xué)到的棋盤法進(jìn)行計算，我馬上對學(xué)生的這種方法進(jìn)行了肯定，但是提出如果我們在考試時間很緊張內(nèi)心又很焦急的情況下，用這種方法的話萬一稍有不慎，就會有錯誤發(fā)生。學(xué)生自然就會想到肯定有簡便方法，認(rèn)知沖突也就出現(xiàn)了，接下來我也就很自然的開始介紹分支法和乘法法則的應(yīng)用了。

3.制造陷阱，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、易錯點或盲點，制造出相應(yīng)的知識陷阱，引誘學(xué)生落入其中，再將學(xué)生救起或引導(dǎo)學(xué)生“自救”。如在講解無籽西瓜和無子番茄的時候，我先請同學(xué)做了兩道判斷題：①無籽西瓜為三倍體，減數(shù)分裂時聯(lián)會紊亂，所以沒有種子，所以是不可遺傳的；②無子番茄的性狀能遺傳，其原理是一定濃度的生長素能促進(jìn)子房發(fā)育成果實。這兩道判斷題是同學(xué)最容易錯的，而且這兩句話也算是說到了學(xué)生內(nèi)心深處，所以同學(xué)馬上告訴我都是正確的。但是我再請同學(xué)從他們的形成過程，從他們的遺傳物質(zhì)角度去考慮，相互之間可以討論。慢慢的就有人開始說了，無籽西瓜是屬于多倍體育種的一個應(yīng)用，它的原理是染色體變異，是屬于可遺傳變異，而無子番茄的遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生變化，所以是不可遺傳的變異。我馬上及時的肯定了這種說法。強(qiáng)調(diào)了這個知識點。這種制造陷阱，暗設(shè)認(rèn)知沖突的做法，對于澄清學(xué)生的錯誤認(rèn)識，防止學(xué)生一錯再錯很有用。

4.變式訓(xùn)練，強(qiáng)化認(rèn)知沖突

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。使學(xué)生對問題的認(rèn)識不斷深化，思維水平不斷提高。

原題：能正確表示胰蛋白酶對底物的分解速度和溫度的關(guān)系是（ ）

學(xué)生很快就有了答案，有的選B，有的選C，接著我也請學(xué)生開始展開辯論，大家馬上就會發(fā)現(xiàn)胰蛋白酶的最適溫度為37℃，與B項的最適溫度25℃度是不符合的。而C項中在0～30℃的過程中隨著溫度升高，酶活性增強(qiáng)，底物分解速率逐漸加快。

變式：下圖能正確表示人體內(nèi)的胰蛋白酶對底物分解速度和環(huán)境溫度的關(guān)系的是（ ）

學(xué)生開始選C，但事實答案為A。又產(chǎn)生了認(rèn)知沖突，于是我提醒他們重點比較題干，重新讀題，學(xué)生馬上發(fā)現(xiàn)下面這題強(qiáng)調(diào)了人體內(nèi)的胰蛋白酶。也就想到了人是恒溫動物，體溫不隨環(huán)境溫度變化而變化，故要選A。當(dāng)我宣布答案時，同時我也看到有的同學(xué)臉上露出了喜悅之色。通過這樣的變式訓(xùn)練，學(xué)生的認(rèn)知沖突不斷得以強(qiáng)化，在解決認(rèn)知沖突的過程中，思維不斷升級，也把學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性充分調(diào)動起來，不僅能使學(xué)生對基本概念的內(nèi)涵理解到位，而且通過概念的外延，挖掘知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，提高了學(xué)生的知識遷移能力，教學(xué)效果也會更好。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張年逢 生物學(xué)教學(xué) 2009年（第34卷）第12期 17-18

[2]宋漢萍、崔鴻 生物學(xué)教學(xué) 2009年（第34卷）第1期 20-21

（作者單位：江蘇省吳江市高級中學(xué)）