淺議以認(rèn)知沖突突破概念理解困難的教學(xué)策略

鐘肖媚

【摘要】學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展就是利用原有的知識經(jīng)驗(yàn)通過同化和順應(yīng)日益復(fù)雜的環(huán)境，使原有的知識經(jīng)驗(yàn)得到豐富或改造，形成新的知識經(jīng)驗(yàn)的過程。教學(xué)的主要任務(wù)就是幫助學(xué)生形成新的知識經(jīng)驗(yàn)，尤其是新舊知識經(jīng)驗(yàn)（概念）的轉(zhuǎn)變。教育不能是單純的傳遞，教師要遵從學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，在教學(xué)中注重發(fā)現(xiàn)學(xué)生的前概念，創(chuàng)設(shè)有效的情景，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，實(shí)現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)變。

【關(guān)鍵詞】前概念? ?科學(xué)概念? ?認(rèn)知沖突

【中圖分類號】G632.4

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1992-7711（2020）16-177-02

學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展過程并不可能總是一帆風(fēng)順的，在實(shí)際教學(xué)中，我們會發(fā)現(xiàn)學(xué)生會形成一些片面的、錯誤的知識經(jīng)驗(yàn)，會影響其后續(xù)的認(rèn)知發(fā)展。有些片面的、錯誤的知識經(jīng)驗(yàn)可能根深蒂固，不易消除，有些正確的知識經(jīng)驗(yàn)又可能比較抽象，不易讓學(xué)生獲取和理解。教師應(yīng)該幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)這些知識經(jīng)驗(yàn)的改造、轉(zhuǎn)變，形成新的、較為全面的、正確的知識經(jīng)驗(yàn)。教師要弄清學(xué)生的錯誤的知識經(jīng)驗(yàn)的根源，遵從學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，并引用適當(dāng)?shù)那榫?，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知矛盾，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)變。

一、前概念與科學(xué)概念

物理概念是對物理現(xiàn)象、物理過程特征的概括和描述，是物理學(xué)的基本要素。物理概念教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分。學(xué)生對物理概念的正確理解，是物理教學(xué)的首要目標(biāo)，也是對物理知識進(jìn)一步學(xué)習(xí)的前提。學(xué)生對物理概念理解的偏差會影響著對其它物理概念、物理規(guī)律的學(xué)習(xí)，因此教師必須重視物理概念的教學(xué)。

初中學(xué)生抽象思維還不成熟，對一些比較抽象的物理概念理解比較困難。學(xué)生在日常生活中會積累一些知識經(jīng)驗(yàn)，又會利用自己逐漸掌握的知識，對一些事物、現(xiàn)象進(jìn)行自發(fā)的判斷，繼而會產(chǎn)生一定的看法，形成新的觀點(diǎn)。但是由于學(xué)生個體認(rèn)知能力的發(fā)展階段性、差異性等原因，有些學(xué)生認(rèn)識事物時可能只關(guān)注到事物的一些表象，不能從本質(zhì)上去了解認(rèn)識事物，導(dǎo)致對事物的認(rèn)識比較片面、比較膚淺，甚至有些認(rèn)識可能是不科學(xué)的、錯誤的。本文中把學(xué)生對事物原有的、片面的、錯誤的認(rèn)識稱之為前概念，許多研究者又把它們稱之為迷思概念、錯誤概念、樸素概念、異相構(gòu)想等等，雖然表述不一致，但表達(dá)的意思還是比較相似的。而把能反映客觀事物本質(zhì)屬性、正確的認(rèn)識稱為科學(xué)概念?？茖W(xué)概念揭示的是復(fù)雜紛繁的自然現(xiàn)象的本質(zhì)，有時具有一定的抽象性和復(fù)雜性。

按照認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn)，前概念是由主體的認(rèn)識活動所產(chǎn)生，它的存在是必然的。前概念在學(xué)生的學(xué)習(xí)中扮演著非常重要的角色，美國著名教育心理學(xué)家奧蘇泊爾曾說：“假如我把全部教育心理學(xué)僅僅歸納為一條原理的話，影響學(xué)生唯一最重要的因素就是學(xué)生已經(jīng)知道了什么，要探明這一點(diǎn)，并應(yīng)據(jù)此進(jìn)行教學(xué)”?？茖W(xué)概念的形成建立在它的前概念基礎(chǔ)之上，科學(xué)概念的學(xué)習(xí)的最基本的方式是依靠前概念的轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)。建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念單靠教師的傳授是低效甚至是無效的，所以在實(shí)際的教學(xué)中，教師要把握住并利用好學(xué)生的前概念，才能使教學(xué)有的放矢，幫助學(xué)生轉(zhuǎn)變前概念，形成科學(xué)概念。

二、認(rèn)知沖突

皮亞杰的兒童認(rèn)知發(fā)展階段理論認(rèn)為，個體的認(rèn)知發(fā)展是“平衡——不平衡——更高水平平衡”的過程。當(dāng)個體原有的知識經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛲饨绛h(huán)境的信息時，個體將處于認(rèn)知的平衡狀態(tài);當(dāng)認(rèn)知主體原有的知識經(jīng)驗(yàn)不能同化外界環(huán)境的信息時，個體將處于認(rèn)知的不平衡狀態(tài)，認(rèn)知的不平衡將促使個體調(diào)整自己原有的知識經(jīng)驗(yàn)，以便順應(yīng)外界環(huán)境，能夠與外界環(huán)境的信息一致，從而達(dá)到認(rèn)知的更高水平的平衡狀態(tài)。個體意識到原有的知識經(jīng)驗(yàn)（前概念）與周圍環(huán)境的信息之間不平衡時所形成的狀態(tài)就是認(rèn)知沖突。認(rèn)知沖突使個體產(chǎn)生內(nèi)驅(qū)力，促進(jìn)自我調(diào)整，構(gòu)建新的知識經(jīng)驗(yàn)，獲得科學(xué)概念。

蘇格拉底認(rèn)為，不要直接地把學(xué)生所要學(xué)的知識告訴他，只有揭露對方認(rèn)知中的矛盾，促使學(xué)生知覺自己所持想法和真理之間的不一致，發(fā)現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)中的錯誤或漏洞，才能激發(fā)和推動學(xué)生思考問題的積極性和主動，才能讓學(xué)生理清自己的思路和對問題的真正理解。

因此引發(fā)認(rèn)知沖突在概念轉(zhuǎn)變過程中具有關(guān)鍵意義，因?yàn)橹挥畜w驗(yàn)到認(rèn)知沖突，個體才能感受到已有概念的不足，認(rèn)識到替換或調(diào)整已有概念的必要性。

科沃恩把認(rèn)知沖突分為三種類型，具體見圖1。

認(rèn)知沖突類型一：學(xué)生前概念或迷思概念（C1）與環(huán)境（R2）的認(rèn)知沖突。

認(rèn)知沖突類型二：學(xué)生已有科學(xué)概念（C2）與環(huán)境（R2）之間的認(rèn)知沖突。

認(rèn)知沖突類型三：學(xué)生的前概念或迷思概念（C1）與學(xué)生已有科學(xué)概念（C2）之間的認(rèn)知沖突。

可見環(huán)境這一因素是引發(fā)認(rèn)知沖突的重要手段，教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的前概念，充分考慮，創(chuàng)設(shè)有針對性的有效的情景，成功引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。

三、認(rèn)知沖突教學(xué)策略

根據(jù)皮亞杰認(rèn)知發(fā)展理論中的平衡機(jī)制，個體的認(rèn)知發(fā)展按照“平衡——不平衡——更高水平平衡”的三個階段，在實(shí)際教學(xué)中大致可以分三個環(huán)節(jié)展開認(rèn)知沖突教學(xué)。

1.暴露前概念

前概念對科學(xué)概念的形成具有非常重要的作用，是認(rèn)知沖突中必不可少的要素。學(xué)生的前概念就是認(rèn)知病癥，只有對癥才能下藥，所以教師應(yīng)該先要預(yù)測或了解學(xué)生的前概念，了解癥結(jié)所在，才能開展下一步“引發(fā)沖突”。同時為了使沖突更加明顯，應(yīng)該充分把學(xué)生的前概念暴露出來。

例如，在學(xué)習(xí)杠桿的要素之一——力臂時，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我能預(yù)測學(xué)生會出現(xiàn)前概念：力臂是支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離。在教學(xué)中，還要把學(xué)生的這個前概念暴露出來。我以蹺蹺板為例，配合蹺蹺板的模型圖（杠桿），讓學(xué)生從增大轉(zhuǎn)動效果的角度思考杠桿的幾個要素，并要求學(xué)生完成概念填空及在圖中標(biāo)出這幾個要素。學(xué)生基本能準(zhǔn)確找到支點(diǎn)、動力、阻力這些要素，但是對動力臂和阻力臂的理解會出現(xiàn)偏差。部分學(xué)生認(rèn)為移動力的作用點(diǎn)的位置可以改變杠桿的轉(zhuǎn)動效果，所以從支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離（如圖2）是杠桿的關(guān)鍵要素——力臂，這就是學(xué)生的前概念。這樣，通過填空及作圖的形式暴露了學(xué)生的前概念。

2.創(chuàng)設(shè)情景，引發(fā)沖突，使前概念解體

了解到學(xué)生的前概念后，就要想辦法針對癥結(jié)引發(fā)認(rèn)知沖突。認(rèn)知沖突是因?yàn)榍案拍钆c外界環(huán)境的信息不適應(yīng)所引起的，因此環(huán)境是引發(fā)認(rèn)知沖突的重要手段，所以教師在教學(xué)中要創(chuàng)設(shè)與前概念不平衡的情景，把不平衡的地方放大并強(qiáng)調(diào)，把矛盾暴露給學(xué)生看，從而引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。

在暴露了學(xué)生對力臂理解的前概念后，我采取以下情景演示引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。

（1）在杠桿一端A點(diǎn)掛上鉤碼，如圖3，在鉤碼的拉力F作用下，杠桿會發(fā)生轉(zhuǎn)動。

（2）不改變F拉力的大?。ㄣ^碼的個數(shù)），不改變F拉力的作用點(diǎn)（A點(diǎn)），當(dāng)杠桿在如圖4所示位置時，拉力并沒有對杠桿產(chǎn)生轉(zhuǎn)動效果。

在這對比演示過程中，我引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用控制變量法分析，在杠桿的其他要素（支點(diǎn)、力的大?。┎蛔兊那疤嵯拢m然力的作用點(diǎn)不變（支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離），但是轉(zhuǎn)動效果卻改變了，這說明真正影響杠桿的轉(zhuǎn)動效果的因素并不是“支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的距離”。前概念不能同化外界環(huán)境的信息，學(xué)生就會懷疑原有的知識經(jīng)驗(yàn)，會調(diào)整原有的知識經(jīng)驗(yàn)，使前概念解體。

3.構(gòu)建科學(xué)概念

學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突后，并不是所有的學(xué)生都能夠順利地有效地解決認(rèn)知沖突，有的學(xué)生雖然知道原有的知識經(jīng)驗(yàn)有問題，但是未能形成新的知識經(jīng)驗(yàn)前，可能會保持原有的錯誤;有的學(xué)生可能會機(jī)械記憶、更換概念、或表面建構(gòu)，而沒能真正理解新知識。所以當(dāng)學(xué)生的前概念解體后，教師要通過一些有效的手段幫助學(xué)生構(gòu)建新的概念（科學(xué)概念）。

為了幫助學(xué)生建立對力臂的正確認(rèn)識，我采取以下方法：在杠桿一端掛上鉤碼，讓杠桿分別在三個不同的位置（如圖5、圖6、圖7所示）自由放下，學(xué)生感受到在圖7位置時，拉力對杠桿的轉(zhuǎn)動效果更強(qiáng)。我利用教具T形尺輔助演示，突出幾個位置中變化的距離，邊講解邊引導(dǎo)學(xué)生歸納得出力臂的正確認(rèn)識：支點(diǎn)到力的作用線的距離（l）。

結(jié)語

在教學(xué)中在利用認(rèn)知沖突，較順利、有效地幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)變，能夠促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)，教師應(yīng)該重視認(rèn)知沖突策略在教學(xué)中的應(yīng)用。本文關(guān)于認(rèn)知沖突教學(xué)策略的研究還比較膚淺，例如引發(fā)認(rèn)知沖突的手段、認(rèn)知沖突的解決等方面，這些方面非常值得我們在教學(xué)實(shí)踐中不斷去探索和研究。

【參考文獻(xiàn)】

[1]容青艷.認(rèn)知心理學(xué)、物理科學(xué)理論與中學(xué)物理教學(xué)研究[D].長沙：湖南師范大學(xué)，2004.

[2]劉孝華.引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突的教學(xué)策略[J].江西教育科研，2007（2）：117-119.

[3]蘇春林.認(rèn)知沖突教學(xué)策略在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的研究[D].福州：福建師范大學(xué)，2014.

[4]季渴.物理教學(xué)中認(rèn)知沖突策略研究[D].大連：遼寧師范大學(xué)，2011.

[5]陳文鑫.認(rèn)知沖突教學(xué)策略實(shí)現(xiàn)概念轉(zhuǎn)變[J].浙江萬里學(xué)院學(xué)報，2007（9）：149-161.

[6]李紅.教育心理學(xué)[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2007：143.