認知沖突在小學科學課預測環節的創設策略

行璐

建構主義認為，學習者并不是空著腦袋進入學習情境中的。小學生雖然年齡小，但是在現代信息獲取便捷的條件下，他們學習方式的多樣性和豐富性大大提高，也擁有自己的看法和相關的知識經驗。有時，他們所面對的問題不一定接觸過，但是他們可以嘗試用以往的經驗來進行解釋，形成對問題的假設，從而找到問題的答案。因此，在教學中，教師必須了解和尊重學生，并以此進行教學“腳手架”的搭建。在探究式學習的預測環節中，如果所創設的情境貼近學生且教師的相關引導符合學生的最近發展區，學生的前概念會充分暴露。這時，教師要保持中立，不要越俎代庖，更不能立刻糾正給予正確答案。而是要充分利用教學情境和教學條件，讓學生自我感知心理認知的失衡，激發其主動探究的好奇心和求知欲，從而主動解決自我的認知沖突，正確建構科學概念。

本文通過對多個教學案例的預測環節進行探究，擬發現認知沖突在科學教學中的應用策略。

一、利用生活經驗與科學知識之間的不一致

兒童在生活中體驗到的科學知識大多是來自父母、伙伴以及生活經驗，這些很多與科學是相悖的，同時這也是進行科學教育的有利素材。教師要捕捉這些“經驗科學”，讓學生感受到認知的不一致，暴露出學生的前概念，從而為后續的探究活動——校正原有的經驗做好預熱。

案例：“小水珠從哪里來”教學片段

師：燒杯里放置有冰塊，你觀察到了什么？把外壁的水珠擦干，接著會發生什么？

生：有水珠，擦干還是會有水珠出現。

師：這些水珠又出現了，是從哪里來的？為什么會出現水珠？

生1：是燒杯口冒出來的氣體形成的。

生2：從燒杯口流出來的水。

生3：燒杯里滲出來的。

生4：可能是來自杯外的空氣。

......

師：為什么會在杯外壁變成水珠？

生：與冰有關。

這樣的預測加討論預測，誘導出學生的很多想法。同時，學生之間的討論和其他預測，增加了學生的新想法或改變了他們的原有想法。教師引導學生分析，將多種預測進行分類后得出：水珠來自杯內和杯外。從而使學生在接下來的實驗觀察中，對信息進行選擇加工處理時，有了概念轉變的前提，降低了學生知識混淆的可能性。

二、利用仿真模型與想象的不一致

仿真模型作為教具在教學中也是經常用到的，在預測環節中，我們用仿真模型創設情境，能讓學生快速聚焦觀察點。通過在仿真模型上進行與教學重點相關的設計，激發學生的想象，從而讓認知沖突更加的顯性化。

案例：“變色花”教學片段

師：（出示紙花）看，這是一朵用紙做的花，你們覺得好看嗎？

生：不好看，沒有顏色。

師：我噴上這瓶紫色的溶液，你們覺得會發生什么？

生：會變色，變成紫色。

師：為什么？

生1：吃葡萄的時候，我的手曾經被染到過顏色。

生2：喝桑葚汁，我的衣服被染成了紫色。

生3：墨水也會染色……

師將溶液噴到紙花上，紙花變成了“紅花綠葉”。

師：發生了什么變化？為什么紙花沒有變成紫色？

生猜測變色原因：可能與噴灑的液體特殊有關， 可能與紙有關系，可能紙上有一些能變色的物質……

隨后根據學生的猜測，進行探究型實驗設計和觀察。這樣的創設預測環節有利于激發學生對探究活動的好奇心和設計實驗的針對性。教學不是知識的傳遞，而是知識的處理和轉換，教師不是知識的呈現者和灌輸者，而是引導者和幫助者，教師應以學生為中心，重視學生對各種現象的理解及看法，以此為據，引導學生豐富或調整他們的知識結構。

三、利用相似概念間的細微差別

小學科學雖然是科學素養普及的基礎階段，但仍需要學生分辨科學概念，但小學生往往認識概念會比較感性。對于抽象的概念，我們可以借助學生的“最近發展區”。教師對學生的“最近發展區”有了解后，便可以適時拋出問題引導學生思考，在教學“彈性”和“彈力”兩個知識點時，學生容易交叉理解：物體受力發生形變，不受力又恢復到原來的形狀，這叫彈性。物體由于發生彈性形變而產生的力，這叫彈性。彈力產生于同時形變的兩物體間;彈力與彈性形變同時產生并同時消失。

案例：“物體的形狀改變以后”教學片段

師：當我用手按這個皮球時，它會有什么變化？手松開后呢？

生：按的時候氣球縮進去，松開手氣球就復原。

師：為什么呢？

生：皮球有彈性。

師：你按皮球的時候，你有什么感覺？感覺作用在哪？再慢慢松開手，你有什么感覺？

生1：皮球變形，我的手姿勢也會變化。

生2：有壓迫感。

生3：感覺到氣球撐著手指。

師：如果一直按著不放呢？

生1：不好控制。

生2：難按。

生3：費勁。

師：如果松開手，這種感覺還有嗎？形狀還有變化嗎？

生：都沒有了。

師：我們按皮球的時候，皮球和手指形狀發生了改變，同時我們的手也感受到了一種力。今天我們還有一些類似的物品，咱們就動手玩一玩、動腦想一想“物體的形狀改變之后”的奧秘。

教師是學生學習條件和資源的加工者，雖然建構主義將學生的主體地位和自我發展看作是學習的動力主因，但是教師的外部引導，也就是教師的影響作用也是不能否定的，甚至對學生本身的學習體驗起助推作用。教學既不能無視學生的已有的知識經驗，也不能填鴨式地灌輸知識，而是要適時設疑和激發，促使學生產生新的生長點，形成新的知識經驗。

四、利用學生對同一問題的不同看法

同一問題在不同的學生認知中，往往會產生多種看法。教師適時調動學生展開爭辯，引出問題相關場域內的思維沖突，從而將科學的、正確的方法自然而然地梳理出來。“比快慢”的實驗設計恰好不是唯一的，根據條件的不同，比快慢的方法也是不同的。從“一種比法快慢”的情境中展開爭辯，讓學生產生科學的方法，傳遞科學的思維。

案例：“運動的快慢”教學片段

師：照片中的同學們在干什么？

生：跑步。

師：誰跑得快？

生1：跑在第一的同學跑得快。

師：有不同意見嗎？

生2：不一定，還沒到終點，有可能被反超。

生3：現在的第一個也可能是最慢的，后邊的人是跑得快的，因為有可能現在看跑在后邊的，是超了一圈的。

生4：也不知道是不是同時開始的，所以不一定誰快。

生5：不知道跑多長距離，什么時間開始的，無法比較。

就這樣，在學生的爭辯中，大家一致認為通過一張照片中呈現的位次，是不能確定誰跑得快的。

師：那怎么才能比出快慢呢？

然后，學生討論制訂比快慢的方法。這樣生成的“比快慢”方法，學生就會摒棄之前錯誤的認知，在集體智慧的基礎上建構新的認知，同時將審辯式思維運用在討論中，學生思考的嚴謹性和質量得到了相互促進。因為學生與學生之間需要一些機會，共同針對某些問題進行探索，并在探索的過程中相互交流、討論和質疑，進而了解彼此的想法。由于學習者的經驗背景及認知結構存在差異，其對問題的看法和理解也是千差萬別。在課堂中產生的學習共同體，所呈現出的差異，本身就是非常寶貴的。

認知沖突是思維發展的根本原因。利用生活經驗與科學知識之間的不一致，利用仿真模型與想象的不一致，利用相似概念間的細微差別，利用學生對同一問題的不同看法來調動學生的認知沖突，產生新舊認知的建構轉折點。當學生意識到個人認知結構與教材知識、個人認知結構內部的不同成分或是他人認知結構不一致時，就可以充分調動和開啟認知沖突，讓其思考的矛盾性突出和凸顯，從而進一步促進學生認知能力的提升。日常教學中，教師的引導、教材的設計和教學情境的創設是學生科學認知的變化條件，而認知沖突是每一個個體認知變化的根據，所有的教學條件通過認知沖突才能起到真正的有效教學的意義。在小學科學課堂教學中，恰當使用認知沖突策略可優化教學效果，提高學生的思維品質。

作者單位?? 西安市蓮湖區遠東實驗小學