認(rèn)知沖突策略在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

許靜冰　趙雷洪

【摘要】在高中化學(xué)教學(xué)中，教師可以通過應(yīng)用認(rèn)知沖突策略，引發(fā)學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識的矛盾，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，提高化學(xué)教學(xué)的有效性。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)教學(xué) 認(rèn)知沖突 教學(xué)效果

【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）05-0182-01

認(rèn)知沖突是一個人已建立的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與當(dāng)前面臨的學(xué)習(xí)情境之間暫時的矛盾與沖突，是學(xué)生已有的知識、經(jīng)驗(yàn)與新知識之間存在某種差距而導(dǎo)致的心理失衡[1]。認(rèn)知沖突策略，就是在課堂教學(xué)中，教師有意識地設(shè)置一些問題情境，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，再通過教師的引導(dǎo)，解決認(rèn)知沖突，使學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展，從而提高教學(xué)效果的教學(xué)策略[2]?，F(xiàn)代心理學(xué)研究表明，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(shí)的學(xué)習(xí)背景，模擬解決實(shí)際問題的過程。在教學(xué)過程中，很多教學(xué)環(huán)節(jié)都可以應(yīng)用認(rèn)知沖突策略，例如以下幾種應(yīng)用：

1.課堂導(dǎo)入中認(rèn)知沖突策略的應(yīng)用

課堂導(dǎo)入既要求時間短，又要求教師在短時間內(nèi)，能夠吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生積極主動的投入到化學(xué)新課的學(xué)習(xí)中。在課堂導(dǎo)入中應(yīng)用認(rèn)知沖突策略，這種認(rèn)知上的沖突使學(xué)生頭腦中一下子充滿了問題，學(xué)生的探究欲也一下子被調(diào)動起來。通過認(rèn)知沖突的設(shè)置，不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，吸引學(xué)生的注意力，還能自然地過渡到教學(xué)新內(nèi)容，并為新知識的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2.概念教學(xué)中認(rèn)知沖突策略的應(yīng)用

化學(xué)概念是化學(xué)基礎(chǔ)知識的重要組成部分。任何一個化學(xué)概念都有它明確的內(nèi)涵和外延。而學(xué)生在對概念加以應(yīng)用時，常由于對化學(xué)概念的內(nèi)涵和外延不夠明確，忽略了一些潛在的限制條件而發(fā)生錯誤。在化學(xué)概念的教學(xué)中，教師可以充分利用認(rèn)知沖突策略來強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)概念內(nèi)涵和外延的學(xué)習(xí)。

3.實(shí)驗(yàn)探究中認(rèn)知沖突策略的應(yīng)用

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)最精彩的部分。學(xué)生在觀察或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，會在頭腦中有意無意地生成假設(shè)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與假設(shè)相近時，學(xué)生就會感受到成功的喜悅。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和學(xué)生的假設(shè)不一致時，學(xué)生就會產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索的欲望。由此，教學(xué)中教師可以通過創(chuàng)設(shè)探究性實(shí)驗(yàn)情境，預(yù)先讓學(xué)生做出猜想，然后通過實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生令學(xué)生意想不到的新現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，促使學(xué)生積極主動的探索和解釋這些新現(xiàn)象。

例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)了鐵及其化合物的性質(zhì)后，知道了可用KSCN來檢驗(yàn)Fe3+。在含有Fe3+的溶液中加入KSCN溶液，溶液變成血紅色，而在含有Fe2+的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變色。在探究Fe3+和Fe2+的轉(zhuǎn)化條件時，教師可以在上課幾天前配制含F(xiàn)e2+的溶液。在上課時向?qū)W生展示這瓶含F(xiàn)e2+的溶液。然后向?qū)W生提問：如果取部分Fe2+溶液于試管中，并向試管中滴加KSCN溶液，會有什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？學(xué)生會毫無疑問的回答無明顯的現(xiàn)象。這時教師取部分Fe2+溶液于試管，向試管中滴加KSCN溶液。這時學(xué)生驚訝的發(fā)現(xiàn)溶液變成了血紅色。

這個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和同學(xué)們原先的猜想大相徑庭，引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突，學(xué)生就會思考到底是哪里出現(xiàn)了問題。在學(xué)生產(chǎn)生疑問的時候，教師及時強(qiáng)調(diào)KSCN可以使Fe3+溶液變成血紅色，但不能使Fe2+的溶液變色的特點(diǎn)。于是學(xué)生猜想可能是Fe2+溶液中混入了Fe3+，進(jìn)而猜想這瓶Fe2+溶液可能被空氣中的氧氣氧化了。教師通過這個實(shí)驗(yàn)引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，引出Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)變及轉(zhuǎn)變條件的教學(xué)最佳時機(jī)。

4.習(xí)題講解中認(rèn)知沖突策略的應(yīng)用

化學(xué)講解是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，在解答習(xí)題時存在著明顯的對與錯，答錯了就說明學(xué)生存在認(rèn)知上的沖突。因此，可以說習(xí)題教學(xué)是認(rèn)知沖突的集中發(fā)生地。在習(xí)題講解中，教師如果可以有效的利用學(xué)生的這些認(rèn)知沖突，或者有意識的引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，將直接影響習(xí)題教學(xué)的效果。如果教師直接告訴學(xué)生習(xí)題的答案，學(xué)生往往不會留下深刻的影響。相反，如果教師可以有效的利用和設(shè)置認(rèn)知沖突，使學(xué)生在認(rèn)知沖突中發(fā)現(xiàn)自己原先錯誤的解題思路，這樣學(xué)生對知識的理解會更加深刻，從而提高教學(xué)效果。

例：將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的硫酸與90%的硫酸溶液等體積混合，混合液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（ ）

A. >60% B. <60% C. 60% D. 無法確定

此題意在考查學(xué)生溶液的稀釋問題，為了進(jìn)一步鞏固這類題目的解題思路和方法，教師利用原題可增加如下變式練習(xí)，引發(fā)學(xué)生的認(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，從而提高課堂的有效性。

[變式練習(xí)]將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氨水與30%的氨水溶液等體積混合，混合液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（ ）

A. >20% B. <20% C. 20% D. 無法確定

在此題的解決過程中，很多學(xué)生立即用第一題的規(guī)律得出了A的答案。通過教師的講解，學(xué)生知道了兩個題目的差異，提高了解題的思維水平。從原題到變式練習(xí)，變換問題的部分條件或提問方式，引發(fā)了學(xué)生新的認(rèn)知沖突，使學(xué)生對問題的認(rèn)識不斷深化，思維不斷升級，對解題規(guī)律的把握也越來越深刻。

高中化學(xué)教學(xué)中采用認(rèn)知沖突策略，有助于學(xué)生更新原有的知識體系，構(gòu)建新的知識體系，提高課堂教學(xué)的有效性。教學(xué)中教師從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、知識經(jīng)驗(yàn)等方面出發(fā)，利用教材中新知識與舊知識的矛盾、科學(xué)概念與生活經(jīng)驗(yàn)的矛盾、客觀事實(shí)與直覺的矛盾，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，使學(xué)生意識到原有的知識是錯誤的或有缺陷的，為學(xué)生主動建構(gòu)科學(xué)知識體系搭建一個平臺。這樣不僅能能轉(zhuǎn)變學(xué)生頭腦中一些根深蒂固的不科學(xué)知識，還能使學(xué)生更加清晰明確的掌握新知識，提高化學(xué)教學(xué)的有效性。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁維新.認(rèn)知建構(gòu)論[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2002，8：179-182.

[2]張年逢.認(rèn)知沖突策略在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].蘇州大學(xué)，2009.