巧用認(rèn)知沖突 打造有效課堂

寧貽欣

【摘 要】生活世界是科學(xué)世界的意義之源，課程改革倡導(dǎo)讓教育回歸生活。但是有時就因為是生活中最熟悉不過的現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生對它們的存在習(xí)以為常，而喪失了探究的興趣。如探究“聲音是怎樣產(chǎn)生的”，由于學(xué)生對聲音再熟悉不過， 一般的課堂教學(xué)就容易因為好奇心的缺失導(dǎo)致學(xué)生的主動探究熱情不高。要改變這一現(xiàn)狀，需要教師不斷制造和利用認(rèn)知沖突促進學(xué)生實現(xiàn)前概念與現(xiàn)實的對話，從而激發(fā)學(xué)生的探究興趣。

【關(guān)鍵詞】生活 認(rèn)知沖突 科學(xué)探究

所謂認(rèn)知沖突，指的是當(dāng)學(xué)生的認(rèn)識與周圍環(huán)境進行交互作用時，就會出現(xiàn)各種各樣的問題、困惑以及相互之間的認(rèn)識差異。教師巧妙運用學(xué)生的認(rèn)知沖突可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣，提升教學(xué)有效性。本文，筆者就以青島版五年級上冊《聲音的產(chǎn)生》一課為例，談?wù)勅绾卫脤W(xué)生的這種認(rèn)知沖突，令科學(xué)學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出生活化、活動化和層次化，使學(xué)生的學(xué)習(xí)在興趣激勵中開啟，在體驗感悟中前行，在疑惑沖突中迸發(fā)。

一、創(chuàng)設(shè)矛盾情境，激發(fā)認(rèn)知沖突

從學(xué)習(xí)的意義上講，發(fā)生沖突就會產(chǎn)生新的學(xué)習(xí)需要，學(xué)生的認(rèn)知發(fā)生沖突時，恰恰是我們教學(xué)的最佳時機。因此，教師要在教學(xué)活動中重視學(xué)生思維的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，了解學(xué)生的知識、經(jīng)驗及思維習(xí)慣，有針對性地選擇典型事例，使他們原有的認(rèn)識與當(dāng)前的現(xiàn)實產(chǎn)生無法調(diào)和的矛盾，從而激起發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

《聲音的產(chǎn)生》一課，作為上課的引子，筆者讓學(xué)生做一做“猜猜我是誰”的游戲，學(xué)生顯得很興奮，躍躍欲試。筆者首先找了班里幾個比較活躍的男、女學(xué)生說幾個字，學(xué)生都猜對了誰是誰。接著又找了幾個平日沉默寡言的學(xué)生，讓學(xué)生猜是誰的聲音，思考、遲疑中學(xué)生猜的時間明顯加長。當(dāng)學(xué)生嘟腮抿嘴時，筆者播放了一段錄音，錄音是班上一位感冒的學(xué)生的聲音，這下猜錯的人越來越多。這是為什么呢？筆者提醒學(xué)生注意各種現(xiàn)象的對比。在對思維沖突的辨析總結(jié)中，大家初步認(rèn)識了人是靠聲帶的震動發(fā)聲的，每個人的聲帶結(jié)構(gòu)各不相同，發(fā)出的聲音就不一樣。任何事物的發(fā)聲都有其固有的屬性，在不同條件下是可以改變的。這樣在活潑多變的活動中，學(xué)生從不同角度看問題的能力得到普遍提升。為鞏固成果，筆者又從學(xué)生熟悉的材料和問題入手，用竹筷敲打木罐、鐵罐、瓷罐和玻璃罐對比猜物，再用鐵罐裝一半玻璃球及鐵罐裝滿玻璃球兩種情況比較發(fā)聲。最后，筆者又在裝滿玻璃球的鐵罐中灌滿水，“你們看還能發(fā)聲嗎？”問題由易到難，進一步明確了物體發(fā)聲和物體形狀結(jié)構(gòu)、空氣振動等有關(guān)，環(huán)環(huán)相扣，既把探究推向深處，又為后續(xù)的學(xué)習(xí)作好鋪墊，做到一材多用，也符合思維探究的最近發(fā)展區(qū)原則。

這個簡單的課堂游戲，以抓住典型事例感知聲音引入，使學(xué)生認(rèn)識到聲音能幫助我們辨析事物（人），但是此后游戲中的錯失 ，又重新激發(fā)了學(xué)生想知道聲音更多奧秘的欲望，達到了上課之初抓住學(xué)生注意力的效果。接著辨析各種聲音，拉近了學(xué)生與科學(xué)概念的距離，更容易使他們對聲音產(chǎn)生許許多多的疑問，從而有效調(diào)動學(xué)生自主探究的熱情和興趣。

二、利用思維矛盾，化解認(rèn)知沖突

在“猜猜我是誰”的游戲基礎(chǔ)上，筆者讓學(xué)生通過課桌上物體發(fā)出的聲音歸納發(fā)音體的共同特征。學(xué)生探究熱情高漲，一時間忙得不亦樂乎。有吹樹葉的、敲桌子的，還有戳鉛筆的、摳鉛筆盒的……巡視中筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生大都認(rèn)為吹打、敲擊、摩擦、搖晃等讓物體發(fā)聲的方法是發(fā)音的原因，意識上暴露了明顯的認(rèn)知沖突。于是筆者適時指導(dǎo)學(xué)生不僅要關(guān)注讓物體發(fā)聲的方法，特別要注意觀察發(fā)音體發(fā)音時的變化，還可以畫一畫發(fā)音體移動的軌跡。學(xué)生再次觀察后，筆者又以立在水中的音叉敲打發(fā)音時和停止敲打時水面呈現(xiàn)的現(xiàn)象進行演示印證。

探索綜合了觀察、實驗、比較、辨別、歸納等活動，學(xué)生由此明白了物體發(fā)音時都有“抖動”的現(xiàn)象，初步建立起對“振動”概念內(nèi)涵的認(rèn)識?！袄蠋?，我把瓶子吹得很響，為什么沒有振動呢？”實驗中有個吹塑料瓶的學(xué)生又出現(xiàn)了思維的矛盾，筆者這樣啟發(fā)他：“不是瓶子在振動，那可能是什么在振動呢？”通過教師的啟發(fā)，很多學(xué)生想到了是空氣在振動，但又無法看到，于是筆者鼓勵學(xué)生用轉(zhuǎn)換法試一試。交流中有了瓶里加水、加鹽、加小球等許許多多的辦法來驗證“空氣在振動”的猜想。不同材料的探索互補，形成了完整的科學(xué)概念。

非學(xué)無以致疑，非問無以廣識。此間筆者利用了學(xué)生的注意力停留在對物體施加外力這一認(rèn)知沖突上，及時引導(dǎo)學(xué)生抓住“現(xiàn)象”“振動”與“聲音產(chǎn)生”之間的聯(lián)系闡述自己的看法，再放手讓學(xué)生探究，體現(xiàn)由扶到放、由現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)知規(guī)律。

三、借助遷移思辨，平息認(rèn)知沖突

科學(xué)包藏了偶然性和必然性，需要多次驗證結(jié)論的科學(xué)性，教師要善于在更多的認(rèn)知沖突中搭起支架。在經(jīng)歷了個體的探究獲得一定的方法后，《聲音的產(chǎn)生》一課的第二個探索活動是組織小組活動。筆者將全班學(xué)生分為六組，分別提供三個層次的實驗材料：鋼尺、鋸條、橡皮筋。學(xué)生在合作探究中努力讓橡皮筋、鋼尺、鋸條發(fā)出聲音。在細心觀察的同時新的困惑又來了，學(xué)生對拉鋸條的動作停止后聲音也停止了的現(xiàn)象可以理解，但對鋼尺、橡皮筋在動作停止后依然發(fā)聲的現(xiàn)象感到困惑。其原因是這一現(xiàn)象割裂了振動和發(fā)聲的辯證關(guān)系，這正是突破認(rèn)知矛盾揭示規(guī)律的關(guān)鍵節(jié)點。筆者讓學(xué)生比較彈鋼尺、扯橡皮筋和拉鋸條的不同現(xiàn)象并誘導(dǎo)：“既然聲音是由于物體振動產(chǎn)生的，那么物體停止振動，聲音就應(yīng)該消失了是嗎？”此處的關(guān)鍵是停止振動會怎么樣，筆者讓學(xué)生按住鋼尺、拉住橡皮筋試試，學(xué)生感受到振動停止了，聲音也就停止了。為了讓結(jié)論更完整、更科學(xué)，筆者又利用音鈸和喉嚨發(fā)聲的實驗反證這一結(jié)論的正確性，把抽象的知識，轉(zhuǎn)化成逼真的感性知識，收到了良好的效果。

四、利用疑問引思，化沖突為探究動力

科學(xué)教育講究邏輯推理，同樣重視實證，對不完全歸納推理形成的結(jié)論要反復(fù)驗證。如在做向水杯倒水的實驗時，學(xué)生以為總結(jié)出振動產(chǎn)生聲音就萬事大吉了，思維止于淺表層次，對發(fā)生的音高等現(xiàn)象置若罔聞。其原因還在于探究性活動難度相對大，以及知識和閱歷又欠缺。于是筆者適時引導(dǎo)學(xué)生思考：“往水杯倒水產(chǎn)生了什么現(xiàn)象？在不同的高度倒水又會怎么樣呢？”學(xué)生的思維在疑問的驅(qū)動下表現(xiàn)出高度的活躍性。反復(fù)試驗捕捉有效的信息后，學(xué)生興奮地說出了液體也能通過振動發(fā)聲，也發(fā)現(xiàn)水流的高度、流量、空氣與聲音大小的關(guān)系，并由此推導(dǎo)出笛子等樂器能發(fā)出高低不同聲音的原因。

而在另一組的實驗中，筆者啟示性地發(fā)問：“兩塊石頭撞擊發(fā)聲怎么驗證它們也在振動？上課鈴的小錘為什么是鐵質(zhì)的，換用別的材料會怎樣？”不同材料的比較引發(fā)新的沖突?！霸奖≡郊毜臇|西發(fā)音越高”“金屬、玻璃發(fā)音大而清脆”“施力越大聲音就越大”“硬的東西比軟的東西發(fā)音大”……學(xué)生的思維一發(fā)不可收拾，不同意見沖突引發(fā)學(xué)生間的大討論，對知識的認(rèn)識也在這個過程中越發(fā)清晰深刻了。

除了教師主動設(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生思考，筆者還鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，以疑促學(xué)。如在課堂上筆者看到一個學(xué)生似乎有什么話要說，便鼓勵他站起來說說看。這個學(xué)生皺皺眉：“老師，我站起來又坐下，已經(jīng)給了力怎么沒發(fā)出聲音呢？”因為學(xué)生的接受能力有所不同，由此及彼的類比推理能力還比較薄弱，看起來這個學(xué)生代表了很大一部分學(xué)生的疑惑，于是筆者把問題丟給學(xué)生并鼓勵旁證，還讓學(xué)生做了用手?jǐn)D氣球不松手，用力彎一下尺子的活動，讓學(xué)生通過這些活動領(lǐng)悟到“振動”的科學(xué)內(nèi)涵，只有力的作用不一定使物體發(fā)音。

五、利用事實沖突，鞏固新課新知

認(rèn)識只有放到實踐中檢驗才能形成牢固的科學(xué)知識，即在新的事實沖突中完成對所學(xué)知識的檢驗和鞏固?！堵曇舻漠a(chǎn)生》一課的最后，筆者拿出一個裝了釘子、玻璃球的鐵盒子：“誰能讓這個音樂盒不發(fā)出聲音？”反向思維使學(xué)生在自我知識梳理中把探究推向新的高潮。另外，教師還可以設(shè)計與教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系的興趣點進行大膽嘗試和創(chuàng)新：“怎樣折紙，才能使甩動時聲音最大？”在豐富知識的過程中使學(xué)生手腦并用、廣泛參與，以展示達到興趣激勵的作用，使學(xué)生充分感受科學(xué)學(xué)習(xí)不同的方式和意義。

總之，整節(jié)課的教學(xué)圍繞核心概念“聲音是由物體振動產(chǎn)生的”展開，教學(xué)中突出順應(yīng)學(xué)生以前概念生成科學(xué)概念的學(xué)習(xí)心理需求，不斷制造和利用認(rèn)知沖突促進學(xué)生前概念與現(xiàn)實的對話：制造聲音揭示前概念，實境導(dǎo)題；增補對話模塊，激活學(xué)生思維，使學(xué)生由關(guān)注造聲方法轉(zhuǎn)向發(fā)聲物體；探究“振動”內(nèi)涵時由易到難，由顯到隱，由固體到液體、氣體，逐步豐富概念外延。

（山東省青島市市北區(qū)河西小學(xué) 266033）