認知沖突策略在物理教學中的應用研究

楊占軍

教學中，認知沖突，指學生因已有的知識經驗和新知識之間表現出矛盾，而產生的一系列心理過程.認知沖突策略，就是利用學生的知識經驗與新學內容之間的差異，創設出與學生已有學識相矛盾的情境，引發學生自主探求和思考新知的教學策略.高中生已經基本形成了獨立思考、探究問題的能力，在課堂中只要能夠調動起他們的主動性，就能夠大大提高課堂效率.

一、巧設場景，在迷惑中探求真理

物理教學，是一個引導學生進行探索和鉆研的過程，設置合理的學習場景，并在場景中引發學生認知的沖突，是常用的激發學生學習興趣的方法.教師應該重視各種情境的設置，在情境中推進課堂，逐步引導，使學生一步步走向知識本質的沖突，從而使其主動參與其中自主探索、研究.

例如，教學“加速度”片段.

師：正常行駛時，自行車和公共汽車誰的速度比較大？

生：公共汽車.

師：那么在正常啟動過程中誰的速度變化快？

生1：公共汽車.

生2：自行車.（更多人開始迷惑而不回答.）

師：不著急，我們先來看一段影片，之后再來發表自己的見解.

師：現在你有什么看法？

生：起初自行車的速度變化快，之后公共汽車的變化快.

師：為什么？

生：剛開始自行車明顯已經超越了公共汽車，可是沒多久公共汽車又超越了自行車.

分析：當內心產生疑惑的時候，正是個體構建新知的最佳時機.看到視頻后，學生發現僅用速度的概念已經無法再解釋眼前的問題時，對于新知“速度變化的快慢”開始感興趣了.

二、引發爭論，在碰撞中賦予新知

沒有牛津大辯論，就不會有“進化論”的迅速普及.以學生為主體的課堂，時常會發生一些不同觀點間的爭論.這種情況出現時，教師不必急于給出結論，或者急于幫助學生分辨是非，而是適度的引導讓他們產生的爭論.爭辯雖不至于總能夠引出真理，但是一定能夠引發學生要探其究竟的內在愿望，此時再由教師介入，引導學生通過實驗、推理等方式來獲得新知.

【案例】利用學生的認知差異，引發沖突教學“圓周運動”

師：研究一些極限運動，比如，沖浪，室內花樣滑板，運動員在運動過程中沒有系安全帶，那么當他們做高難度翻滾動作運動到最高空時，（出示圖片）滑板或沖浪板會不會一定和人分離？

生1：會，因為沒有任何力來維系平衡，滑板會因為慣性甩出高空.

生2：不會，雖然沒有做過這種極限運動，但是我蕩過秋千，當擺到最高點時，有那么一瞬間我松開手，沒有任何事情發生.

此刻，教師適時地抓住兩人的沖突，引發為全班性的大爭論，讓學生自己討論.但是他們由于缺乏對圓周運動的認識無法定論，因而教師引入“水流星”實驗，對學生進行“圓周運動”概念的教學.

分析：“興趣是最好的教師”認知沖突教學策略，最核心的目的是引發學生主動參與，探究明理的興趣.是一個“存異——研討——求同”的構建知識的過程.

三、故事探秘，在求知中冷靜思考

在課堂第一個環節，就要牢牢抓住學生的心，讓他們不知不覺由生活走進物理殿堂.在上課之初，要用情節離奇的故事，引導學生思考，那么在故事設置時常常會用到認知沖突，否則難以更好地引導學生從故事情境進入課堂學習.

【案例】在教學“超重與失重”問題時教師虛構了如下問題：

一位金融師，坐飛機來往于客戶之間.有一次，他接受客戶的委托，攜帶十根500克的金條，去交易所交易.途中要坐一段時間的飛機，正巧一位精密衡器推銷員和他同坐.推銷員一上飛機就把一臺電子天平樣品放在了膝蓋上，金融師因為好奇就要了天平自己拿著，同時偷偷把自己所帶的金條放在了天平上，讀取示數，很安心.“是足金”他暗地里說道.這時飛機起飛，他緊抱著天平和金條，再看示數“咦！怎么重了100克？”他暗自吃驚，怎么回事呢？這黃金有問題嗎？等飛機平穩飛行之后，他又看到了準確讀數，金融師無比納悶，內心因為緊張都縮成一團了，從事這職業這么久，從沒有發現過這樣奇怪的事情.很快到了目的地，飛機開始降落，金融師的心又一次懸了起來，因為他眼睜睜看著自己的黃金在天平上變輕了！疑團一直困擾著他，到底是怎么回事呢？難道黃金的質量自己會變嗎？

分析：把比較典型的生活實例編成故事，引導學生在聽故事的同時產生疑問.學生開始關心這種奇怪現象是怎樣發生的，而這個疑問，正是這堂課我們要解決的重點問題.

四、按圖索驥，在應用中印證科學

生活中的素材，是提高物理教學效率的又一個催化劑.學生在生活中通過自主生活經驗，和傳統生活常識對事物的本質有了自己的認知結構.把生活中的一些素材，適當引用到課堂中來，可以幫助教師引發學生的認知沖突，從而構建高效率課堂.“光的折射”教學中引入了幾張美術設計圖，里面畫了燦爛的彩虹，很吸引人.但是幾張圖片中的色彩順序卻有所不同，通過觀察，引發學生對彩虹顏色排序的好奇心，進而展開教學.

認知沖突策略，是課堂情境下，教師有意識地應用各種方式引導學生發現事物矛盾，然后產生解析矛盾的意識，從而驅動學生進行學習研究的教學模式.這種策略可以有效的活化高中物理課堂，培養學生主動探究的意識和方法.積極采用這種模式，對物理教學有著極其重要的意義.

[青海湟川中學第一分校 （810012）]