巧設懸念， 激發(fā)興趣，建構(gòu)概念

馬林

摘 要： 唯物辯證法認為矛盾是事物發(fā)展的源泉和動力。表現(xiàn)在科學課堂中最核心的矛盾就是學生的認知沖突，其在教學演繹中表現(xiàn)出“雙線結(jié)構(gòu)”：一條明線是營造教學契機，推進教學流程；另一條暗線是激發(fā)思維動力，建構(gòu)科學概念。本文以《導體和絕緣體》一課為實踐載體，通過“前測——探究——研討——遷移”教學環(huán)節(jié)，連續(xù)三次創(chuàng)設認知沖突，層層遞進、步步深入，讓孩子們主動架構(gòu)新知，實現(xiàn)前概念向科學概念的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞： 認知沖突 概念建構(gòu) 樸素理論 教學契機

在小學科學教學中如何有效建構(gòu)核心概念是教師經(jīng)常思考的問題。教師在教學中巧設懸念，通過認知沖突激發(fā)興趣，促進學生科學概念形成將是一種好的教學方法。本文以教科版小學四年級第一單元《導體與絕緣體》為例，就如何利用兒童現(xiàn)有理論認知、課堂教學實例，通過創(chuàng)設多次遞進式認知沖突建構(gòu)科學概念談談筆者的做法。

一、前測：喚醒樸素理論，激活認知沖突

樸素理論是兒童在認知學習中經(jīng)過長期積累潛移默化形成的，隱藏在自我認知中。教師需要通過各種方法喚醒它們，創(chuàng)設富有實效的認知沖突讓學生在既有認知結(jié)構(gòu)與新現(xiàn)象之間產(chǎn)生相悖矛盾，驅(qū)動潛在的好奇心與求知欲望，從而建構(gòu)新的科學概念。《導體與絕緣體》一課伊始，教師巧妙設計了“能不能導電”教學活動。

教師出示一個接有銅鑰匙的簡單電路，問學生怎樣點亮小燈泡？如果把這個銅鑰匙接入斷開的電路中，又會怎樣？請一學生操作，小燈泡亮了。教師又把塑料尺接入電路中，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮。接著教師請小組檢測幾種生活中常見的物品（回形針、牙簽、鐵釘?shù)龋W生匯報實驗結(jié)果，對比自己預測后，結(jié)果一片嘩然……

在本課一開始這個教學環(huán)節(jié)中，學生親自檢測后發(fā)現(xiàn)檢測結(jié)果與預測有較大出入，引起學生強烈的認知沖突。面對新問題與學生自有樸素理論之間的矛盾，學生的求知欲、探究欲從課堂一開始就被自然而然地激發(fā)起來，帶著好奇與興趣開啟探究之旅。

二、探究：巧設材料陷阱，激發(fā)二次沖突

《科學（3-6年級）課程標準》明確指出：科學學習要以探究為核心。科學探究活動的展開需要借助各種材料，教師應充分利用材料調(diào)動學生內(nèi)因，啟發(fā)學生自主思考，深入推進科學探究，從而促成教學目標實現(xiàn)。在《導體與絕緣體》一課中，學生發(fā)現(xiàn)教師提供的材料有“問題”：學生觀察各小組檢測結(jié)果，發(fā)現(xiàn)有些小組的回形針會導電，有的不導電（課前把回形針分成裸露和包著塑料膜的兩種），有的鉛筆芯導電，有的卻不導電（課前準備了硬度為HB和3B的鉛筆芯）。學生檢測發(fā)現(xiàn)剝?nèi)ニ芰夏ず蟮幕匦吾樄荒茳c亮小燈泡。教師揭示鉛筆芯的奧秘：碳含量高的容易導電，碳含量低的不容易導電。

在檢測回形針環(huán)節(jié)，教師利用“材料陷阱”激起學生二次認知沖突，從材料中尋找問題，再用材料解決問題，讓學生經(jīng)歷一次“質(zhì)疑——推測——探究驗證——結(jié)論”的探究活動，學生逐漸掌握“同一種物體可能由不同種材料組成，材料不同，物體的導電性能各不相同”。

三、研討：對比現(xiàn)實矛盾，激導三次沖突

心理學家認為：當學習者發(fā)現(xiàn)不能用頭腦中已有的知識解釋一個新問題或發(fā)現(xiàn)新知識與頭腦中已有知識相悖時，就會產(chǎn)生“認知平衡”，當這種“失衡感”越明顯，學生的樸素理論越堅固、越穩(wěn)定，創(chuàng)設的認知沖突就會越明顯而強烈。《導體與絕緣體》一課對“水和人體會不會導電”問題的探究產(chǎn)生了更強烈的認知沖突。

大部分學生印象中水是會導電的，怎么檢測結(jié)果不導電呢？此時教師魔術(shù)般地出示“驗電球”，它能感應到非常微弱的電流，準確測出某種材料是否導電。教師用驗電球檢測自來水的導電性，燈泡亮了。又請一名學生把兩只手與驗電球連接，燈泡亮了。最后請全班學生手拉手站成大圓圈，接入驗電球電路，燈泡又亮了。

水和人體在絕大部分學生樸素理論中可以導電，實驗結(jié)果卻不會導電。這時驗電球發(fā)揮了極大作用，當全班學生手拉手圍成圈后驗電球突然亮起的那一刻，學生激動的呼叫聲淋漓盡致地釋然了心中的疑惑。至此，學生經(jīng)歷了“認同前概念——否定前概念——再次堅持認同前概念”的充滿樂趣和收獲的探究過程，三次認知沖突為學生核心概念轉(zhuǎn)變向前大大推進了一步。

四、遷移：應用生活實例，形成科學概念

學習科學概念的關(guān)鍵在于生活實例的運用，這是檢驗科學概念掌握情況的重要標志，也是加深對科學概念理解的重要環(huán)節(jié)。在教學設計中，教師應安排具有針對性、延展性的活動，一方面讓學生自我檢測概念學習質(zhì)量，另一方面讓教師了解學生對概念的掌握情況，以便有針對性地糾正、完善學生對科學概念的理解。

教師繼續(xù)反問：“水真的能導電嗎？”出示一瓶實驗室提煉專用的蒸餾水，用驗電球檢測燈泡卻沒亮。教師：科學上所說的水都是指無雜質(zhì)的純凈水，都是不導電的。但是生活中見到的水幾乎都是含有雜質(zhì)的，所以它會導電。接著教師又示范檢測了干樹枝和一盆正在開花的植物，檢測結(jié)果干樹枝不會導電，新鮮樹枝會導電。

只有對已學內(nèi)容達到一定水平的掌握程度，學生的核心概念才有可能轉(zhuǎn)變。在學生經(jīng)過一次次認知沖突——思考猜測——實驗論證的經(jīng)歷后，知道身邊哪些物體是導體和絕緣體，并且有些導體和絕緣體在不同環(huán)境或條件下可以互相轉(zhuǎn)換，從而一次次修正自我認知，優(yōu)化概念界定，真正完成核心概念建構(gòu)。

總之，在科學課堂教學中教師應當盡可能創(chuàng)設多角度、多維度、多深度的認知沖突，讓其造成學生原先認知結(jié)構(gòu)的不平衡，不得不讓原有知識結(jié)構(gòu)與之順應，從而有效轉(zhuǎn)變錯誤概念，建構(gòu)新的認知結(jié)構(gòu)，強化建立核心概念。當然，在具體教學中，什么樣的內(nèi)容選擇什么樣的教學內(nèi)容、在什么時機設置認知沖突等，還需要我們在教學實踐中進一步探索和研究。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.科學（3-6）年級課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2005.7.

[2]張紅霞.科學究竟是什么[M].北京：教育科學出版社.2003.12.

[3]邵鋒星.運用認知沖突策略促進科學概念轉(zhuǎn)變[J].教學月刊小學綜合版.教學月刊社，2012.9.

[4]翁昌舟.再談為學生提供有結(jié)構(gòu)性材料，促進有效探究應注意的問題——小學科學“自主——合作——探究”課題階段性研究報告.2006年浙江省首屆新生代教師論文交流.

[5]李宇泓.基于建構(gòu)主義的概念轉(zhuǎn)變學習理論.江蘇淮安市淮陰教研室，2012.10.

[6]教育部基礎教育課程教材發(fā)展中心.小學科學教師專業(yè)能力必修.西南師范大學出版社，2013.6.