1、化学课堂教学形成认知冲突的策略初探教学研究化学课堂教学形成认知冲突的策略初探问题的提出宋广良认知冲突是一个人已建立的认知结构与当前面临的学习情境之间暂时的矛盾与冲突,是已有的知识和经验与新知识之间存在某种差距而导致的心理失衡.在课堂教学中应设置认知冲突,让课堂焕发出生命活力,激发书本知识,唤起学生学习的内在需要,使学生在近乎真实的学习背景或解决实际问题的过程中,感受存在的矛盾和冲突,感悟新旧知识之间的联系,形成学习能力.本文拟就在课堂教学中形成认知冲突的策略作一些初步的探讨.二,形成认知冲突的策略在课堂教学中形成认知冲突的策略主要是教师在组织教学活动中设置认知冲突的规则(理论根据), 方法 ,
2、技巧及其调控,它是由设置认知冲突的具体方法和对形成认知冲突过程进行调节和控制的元认知的策略组成的.(一)形成认知冲突的理论根据及作用众所周知,任何心理活动,心理发展都需要心理能量,就像机器的运转需要能源一样.心理能量存在于人的神经系统中,作为心理活动和心理发展过程中主体积极性的基础.在人的实践性活动中,主体的积极性存在于主体内部,通过主体与客体之间的相互作用所产生的心理不平衡而表现出来,并在主体活动中得到反映,而心理能量则起到了主体积极性的作用.为了使得实践活动能有效地进行下去,主体的心理内部必须保持不平衡状态,使心理能量得到充分发挥,以维持主体在活动过程中的?30积极性.设法激发并且维持学生
3、心理内部的不平衡,是激发学生心理能量,引起学生在教学过程中的主体积极性的最根本的措施.因此,在教学当中,应充分考虑学生的状态,通过提问,问题的引出和思索,实验等多种方式和策略,使学生对自己先前的错误的观念或者不全面的考虑感到不满意,从而产生认知冲突,激发学生学习的需要.认知心理学家发现:设置认知冲突可以强化学生注意,促使头脑保持一般警觉和知觉集中,唤起学生的思维注意,活跃课堂气氛.还可以激发学生的情绪注意,使学生从情感上参与课堂教学.(二)形成认知冲突的原则设置认知冲突时,除了应遵循目的性原则,启发性原则和新颖性原则外,还应遵循适宜性原则,连贯性原则和不确定性原则.适宜性原则.认知冲突的设置既
4、要适宜学生对知识的建构,又要有利于学生智力的发展.要充分了解学生的知识底数和认知的特点,要根据知识内容的特点和教学要求,将学生已有的知识经验与将要学习的知识联系起来,从学生的角度发现那些和学生已有知识经验有一定联系,学生知道一些但又不能充分解决的问题,极易引起学生的认知冲突,使学生“心求通而未解“口欲言而不能“,激发他们产生迫不及待的探求欲望,全身心投入到积极的思维活动中,并且一定是“跳一跳“ 够得着“.连贯性原则.第一个问题是基本的,贯穿整个教学过程的,它应能引起学生对掌握新知识的迫切需要,随后的一系列问题都要为继续中 m 学教材教学2oo3e521(中学理科?第 7J1)揭示新知识的本质服
5、务,为学生循序渐进地掌握新知识引路.不确定性原则.由于教学的细节方面是由课堂教学活动中学生的行为所决定,课堂教学具有明显的情境性,教师的教学设计本来就是“具有最适度不确定性“, 教学计划的实施要靠教师的临场发挥,所以,在课堂教学中设置认知冲突要具有灵活性,随教学情境而变化,依学生思维状况而调整.(三)形成认知冲突的方法和技巧1.激起矛盾,制造认知冲突.常用的方法有:(1)利用新颖 ,奇特的实验现象与学生日常经验和原有认识产生矛盾,有效地提供激起矛盾的新刺激,设置认知冲突.例如,向 NaOH 和酚酞的红色溶液中滴加氯水,溶液的颜色如何变化?为什么 ?是氯水消耗了 NaOH 还是 HCIO的氧化作
6、用?(2)充分利用和发掘教材以及学生活动中的矛盾因素,把学生置于矛盾氛围,使学生产生解决矛盾的迫切要求,从而激起认知冲突.例如,在“化学平衡 “的教学中,组织学生讨论:能否利用反应 Na+KC1-NaCI+K来制取钾?(3)利用已有知识的推测与实验事实相悖引起矛盾冲突.例如,在给出苯的结构式后,让学生推测苯可能具有的性质,然后做验证性实验,通过分析讨论,使学生强烈地感受到苯与烯烃,炔烃有明显的区别.然后提问:“凯库勒式是不是很完善?“,“一石激起千层浪“, 通过讨论加深了对苯环上“ 独特的键“的认识.2.制造“陷阱“,暗设认知冲突 .利用学生知识结构中的模糊点,易错点或盲点,制造出相应的知识陷
7、阱,引诱学生落入其中,再将学生从中“救起 “或引导学生进行 “自救“.此举对“纠错 “和“究错“特别有效 .例如,在学习“有关 pH 的计算“ 时,讲评完“求 pH为 11 的 NaOH 溶液稀释 100 倍时的 pH“后,让学生“ 求 pH 为 11 的 NaOH 溶液稀释 10000 倍时的 pH“,有不少的学生得出 pH 为 6 的结论.然后组织学生讨论如此可笑的结论错在何处,应如何来求,等等.3.改变思维方向,激发认知冲突.在学习了氮气分子结构和性质之后,设置问题:“假设 N:分子中不存在氮氮叁键,请描述一下世界将是一个怎样的景象?“这个问题立即触动了学生的思维,使学生的大脑进入了想象
8、的天地,这种假设的情境,从逆向思维角度,加深了对氮气分子结构和性质的理解,激发了学生奇异的联想.4.引入思维障碍,巧设认知冲突.巧妙地利用思维障碍提出与常规看法相悖的问题,可以令学生心生疑窦而形成悬念,把注意力集中于重点难点上,积极思维寻求问题的答案.例如,在讨论氨气的收集方法时,学生异口同声地答为向下排空气法,笔者提出:若就用向上排空气法收集氨气该如何?抛下了悬念,激活了学生的智力,点燃了发散思维的火花.5.及时评价,引发认知冲突.实验方案设计的优化,一题多解的评析,作业的反馈等均可以引发学生的认知冲突.例如,在讨论实验室制取氨气的原理时,先让学生提供制取氨气的方法,然后评价比较每一种方法的
9、优点和缺点,选出可行的方案.6.情感的交流与互融,萌发认知冲突.教师以情施教,营造和谐,民主,合作的教学氛围,沟通心灵交流,交融师生情感,情感上的积极参与,破坏了学生的认知平衡.此时学生会产生迫切的期待心理和创造动机,去努力完成教学任务.另外还有贴近生活体验,挖掘认知冲突;评点化学史实,诱导认知冲突;体验失败,形成认知冲突;利用变式练习,强化认知冲突;等等.(四)对形成认知冲突的监控元认知监控是元认知的核心.只有在认知活动中体验到教学情境的变化,敏感地理解或体会到导致变化的原因,才有可能有效地对活动进行 iI 习=节与控制.教师的元认知能力对形成认知冲突的调节和控制起着关键性的作用.教师的元认
10、知监控是指教师在教学括动过程中,能不断评价教与学的过程,并能适时地调整计划,选用恰当的方法,以保证任务的有效完成.元认知监控包括认知活动前的计划制定,认知活动过程中的实际控制,认知活动结束时的检查和检查后的补救措施四个前后连贯的环节.计划的制定要有预见性,从学生的角度考中小学教材教学20o3 年第 21 期(中学理科?第 7 期)?31.教学设计“离子 “教学设计司徒葵东钱扬义【教学分析】本课题是在学习原子结构和元素概念的基础上,继续学习原子核外电子排布,原子得失电子形成离子的过程.本课题难点比较集中,有微观表征:电子的分层排布,离子的形成;有化学用语:原子结构示意图,离子符号;也有把宏观与微
11、观架起桥梁的知识:元素最外层电子数与元素化学性质的关系.这些内容是引领学生把学习注意力由宏观世界转到微观研究的重要过渡,为学生探求宏观物质变化的奥秘打开了一个微观领域的窗口,是引发学生对科学的好奇和向往,是培养学生对微观世界学习兴趣的一个很好的素材.【教学目标】知识与能力目标:1.知道原子核外电子是分层排布的.(难点)2.了解离子的形成,初步认识离子是构成物质的一种粒子.(重点)3.了解原子结构示意图涵义及原子最外层电子数与元素性质的关系.过程与方法目标:1.通过想象,猜想探索证明归纳原子核外电子的排布,培养学生空间想象力.2.观察 118 号元素的原子结构示意图,归纳小结原子最外层电子数与元
12、素性质的关系.3.探究分析 NaCl 的形成过程,了解离子的形成,初步认识离子是构成物质的一种粒子.情感态度与价值观目标:1.培养学生对微观世界学习的兴趣.2.唤起学生对科学的好奇与向往.【教学过程】一,情境导入1.教师富有感情地朗读学生作品科普小论文漫游原子世界,巩固原子结构的知识.附文:我是一个小小的电子,我在原子里围绕着原子核不停地转动,虽然空间很大,但我和我的同伴总想挣脱原子核的吸引.可是原子核这个小老头很有能耐,虽然只占原子的一丁点空间,里面却由质子和中子构成,中子不带电,质子带正电,正好把我身上的负电深深吸引.查问题,尽可能站在“最近发展区 “上设计教学,在看似无疑处设疑,在最适宜
13、处设置认知冲突,“ 利用正在形成的机能“ 实现教学目标;当然还要考虑如何产生跌宕的教学节奏,教师的激情如何发挥,期待如何传递等.实际控制要体现灵活性,常常利用学生发生的非言语线索来判断和调整教学.根据学生的表情这一“晴雨表“ 判断学生当前的认知水平,思维状态,来调整节奏和认知空隙,重新形成认知冲突.例如,在学习“胶体的应用“时,提出“煮盐时如何除卤 “让大家讨论,学.32.生一片茫然,这时,教师只好以“盐卤点豆腐“ 提示之 ,许多学生豁然开朗,连称奇妙.检查要注重反思性,教师对自己在课堂上所遇到的问题进行研究,对内在不确定的教学条件作出复杂的解释,改善教学实践,积累教学经验,提高元认知能力.补救要注意及时性,在学生活动紧张而教师活动相对松弛时考虑补救的措施,也可在结课时留下问题或悬念,留下探索的空间,等等.中小学教秘教学2o03 年第 21 期(中学理科?第 7 期)(作者单位: 江苏省徐州高级中学)
