巧用認(rèn)知沖突開展初中生物學(xué)概念教學(xué)
——以“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”教學(xué)為例

◎福建省福州市第十九中學(xué)　莊美玉

巧用認(rèn)知沖突開展初中生物學(xué)概念教學(xué)
——以“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”教學(xué)為例

◎福建省福州市第十九中學(xué)莊美玉

初中生物學(xué)教學(xué)中，選擇合適的概念，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，誘發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生在分析問題、解決問題中建構(gòu)概念。

認(rèn)知沖突；概念；學(xué)習(xí)情境

學(xué)生學(xué)習(xí)新知識之前，頭腦中往往具備某種認(rèn)知結(jié)構(gòu)，往往試圖應(yīng)用已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)同化新知識，一旦二者之間出現(xiàn)差異，就會(huì)發(fā)生認(rèn)知沖突。認(rèn)知沖突誘發(fā)的心理矛盾越激烈，越容易激發(fā)學(xué)生的求知欲，對新知識就越關(guān)注。教師要有意識地在初中生物學(xué)教學(xué)中，設(shè)置適宜的學(xué)習(xí)情境，誘發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，讓學(xué)生在解決問題中建構(gòu)概念。現(xiàn)已人教版《生物學(xué)·七年級·下冊》“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”一課教學(xué)為例，闡述如何充分應(yīng)用認(rèn)知沖突，開展初中生物學(xué)概念教學(xué)。

一、瞄準(zhǔn)誘發(fā)認(rèn)知沖突的概念

教師備課時(shí)需對教材進(jìn)行詳細(xì)的梳理，明確把握三維教學(xué)目標(biāo)，確立教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，這對教師理清教學(xué)思路、選擇教學(xué)方法十分重要。“發(fā)生在肺內(nèi)的氣體交換”這節(jié)概念不多，但十分抽象，有的概念還涉及學(xué)生未學(xué)習(xí)的物理原理。根據(jù)教材分析以及以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，筆者在確立教學(xué)目標(biāo)基礎(chǔ)上瞄準(zhǔn)本課的教學(xué)重難點(diǎn)“肺與外界的氣體交換過程”“肺泡中的氧進(jìn)入血液，血液中的二氧化碳進(jìn)入肺泡”呼吸作用等三個(gè)概念，這三個(gè)概念對學(xué)生建構(gòu)“呼吸運(yùn)動(dòng)”概念至關(guān)重要，且有一定難度，容易造成學(xué)生困難。

二、巧設(shè)誘發(fā)認(rèn)知沖突的學(xué)習(xí)情境

1.利用“合理推論”誘發(fā)認(rèn)知沖突

體驗(yàn)是常用的教學(xué)手段，讓學(xué)生在親身體驗(yàn)中獲得感受，進(jìn)一步對感受進(jìn)行分析和推理，學(xué)生將對自己的推論十分自信。但如果推論出現(xiàn)嚴(yán)重的破綻，將引發(fā)認(rèn)知沖突。

本課的引入環(huán)節(jié)，讓學(xué)生雙手按住胸部兩側(cè)，仔細(xì)體會(huì)吸氣和呼氣時(shí)胸廓是怎樣運(yùn)動(dòng)的？學(xué)生認(rèn)真體驗(yàn)后得出“氣體進(jìn)入肺，胸廓擴(kuò)大是因?yàn)槲椅鼩猓瑲怏w排出肺，胸廓縮小是因?yàn)槲液魵狻钡耐普摗?/p>

由于學(xué)生認(rèn)為“吸氣導(dǎo)致氣體進(jìn)入肺；呼氣導(dǎo)致氣體排出肺”。在這種認(rèn)知心理支持下，學(xué)生在體驗(yàn)呼吸時(shí)“發(fā)現(xiàn)”伴隨著自己吸氣，胸廓擴(kuò)大，呼氣時(shí)相反。對此教師設(shè)問：“晚上睡著后你們還記得要吸氣和呼氣嗎？睡著后胸廓是否還在擴(kuò)大、縮小？”學(xué)生意識到不用主動(dòng)去吸氣和呼氣，胸廓仍然在變化，氣體也在自主進(jìn)出肺，這是怎么回事？教師的反問，誘發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突，這種沖突容易導(dǎo)致強(qiáng)烈的求知欲，這對學(xué)生積極投入到新知識學(xué)習(xí)十分有益。

2.質(zhì)疑問難，誘發(fā)認(rèn)知沖突

日常學(xué)習(xí)和生活中，人們常常會(huì)有想當(dāng)然的心理，對一些現(xiàn)象或規(guī)律的認(rèn)同，不問出處，不論原因。例如學(xué)生對肺泡與血液氣體交換模式圖中氧和二氧化碳的路徑認(rèn)為是理所當(dāng)然，極少學(xué)生提出質(zhì)疑。對此，教師設(shè)問：“為什么氧一定會(huì)從肺泡進(jìn)入血液，二氧化碳從血液進(jìn)入肺泡，難道不會(huì)反之？”教師的質(zhì)疑誘發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突：“是啊，為什么氧氣一定要進(jìn)入血液，而不是從血液中出來？”

肺泡與血液氣體交換模式圖

本環(huán)節(jié)教學(xué)時(shí)，由于氣體的擴(kuò)散原理學(xué)生還未學(xué)過，結(jié)合以往學(xué)生提出的疑問。筆者針對肺泡與血液氣體交換模式圖進(jìn)行質(zhì)疑問難，推翻學(xué)生想當(dāng)然的心理激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，誘發(fā)認(rèn)知沖突，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神。

3.發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤前概念，誘發(fā)認(rèn)知沖突

前概念往往來自于生活經(jīng)驗(yàn)或其他媒體途徑中的誤解或斷章取義，具有隱蔽性和頑固性等特點(diǎn)。利用前概念易于引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。

一直以來，學(xué)生對呼吸運(yùn)動(dòng)和呼吸作用的概念混淆不清，張冠李戴。本課的小結(jié)環(huán)節(jié)，教師利用氧的途徑：“外界鼻→咽→喉→氣管→支氣管→肺→血液”，提出“氧氣進(jìn)入血液后，是不是完成了呼吸作用？”一部分學(xué)生表示認(rèn)同，對此，教師馬上反問：“這么說血液是氧的目的地？人體呼吸作用是在血液中進(jìn)行了？”反問讓這些學(xué)生感到混亂，陷入認(rèn)知沖突中…

利用錯(cuò)誤前概念誘發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，能給學(xué)生留下更深刻的印象，在此基礎(chǔ)上通過概念比較，有利于正確概念的形成。

三、應(yīng)用認(rèn)知沖突教學(xué)手段的建議

1.概念的把握

將認(rèn)知沖突引入教學(xué)，合理利用有助于提高課堂教學(xué)效率，應(yīng)用不當(dāng)則可能擾亂學(xué)生的思維，使簡單問題復(fù)雜化，甚至拔高了學(xué)習(xí)難度。因此，引入認(rèn)知沖突是否合適，需要對學(xué)生所學(xué)概念進(jìn)行甄別，一般看起來似是而非的概念、容易想當(dāng)然的內(nèi)容或受錯(cuò)誤前概念影響較大等概念教學(xué)，適合應(yīng)用認(rèn)知沖突。對此，教師要深入鉆研教材，對容易引發(fā)認(rèn)知沖突的概念做到心中有數(shù)。

2.學(xué)習(xí)情境的設(shè)置

由于認(rèn)知沖突源于學(xué)生已有的認(rèn)知與新知識之間的矛盾，且產(chǎn)生的沖突力度與求知欲成正比，為此，設(shè)置誘發(fā)認(rèn)知沖突的情境顯得尤為重要。

不同的概念需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)個(gè)性化的情境，可以通過問題、實(shí)驗(yàn)、觀察、推理以及錯(cuò)誤前概念等創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)盡量從學(xué)生已有的知識和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，源于學(xué)生熟悉的學(xué)習(xí)、生活的情境更能激發(fā)認(rèn)知沖突。

3.發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用

通過學(xué)習(xí)情境成功誘發(fā)認(rèn)知沖突后，教師不能任由學(xué)生陷入矛盾困惑的泥淖中，必須充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，應(yīng)用適宜的教學(xué)手段，促進(jìn)學(xué)生在分析問題、解決問題中主動(dòng)建構(gòu)知識。

總之，認(rèn)知沖突是一種良好的教學(xué)資源，它不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生具有主動(dòng)學(xué)習(xí)的愿望，同時(shí)它還是提高學(xué)生分析問題、解決問題能力以及知識建構(gòu)能力的良好途徑，學(xué)生對利用認(rèn)知沖突建構(gòu)的概念往往理解和掌握更加深刻。

（責(zé)任編輯：陳欣）