福建省晋江市教师进修学校   林培育

【关键词：  认知冲突；科学探究；创设情境；互动交流；解释应用】

现代心理学表明，学习是学生调动自身的潜能与周围环境（包括人、事物、自然、文本）交互作用的生活过程。正常情况下，学生的心理处于一种与外界平衡的状态，当学生与周围环境进行交互作用时，会出现各种各样的问题（困难以及相互之间的认识差异），这时学生运用原有的知识经验已经不能对新的观点、现象进行解释；运用原来的方法也已经不能解决新的问题困难；学生原来的平衡状态被打破，这便产生了认知的冲突，这种冲突会促使学生产生一种新的学习需求，来满足新的平衡需要，这时的学习是主动的、高效的、最有意义的。小学科学教学重要的任务是要让学生通过科学学习，不断修正、完善已有的日常概念，从而建立正确的科学概念，因此，小学科学教学中应该积极利用学生的认知冲突，进行有效的探究教学。

一、创设情境——引发学生认知冲突激发科学探究

1、利用生活现象引发学生认知冲突

生活是大舞台，教给了我们知识，教会了我们如何思考。教师要巧妙利用一些生活现象，利用生活中熟悉的真实问题，激发学生经验与新知的冲突，从而引导学生建立问题与新学内容的“链接”，教学中可以制定一个领域（与学习内容密切相关的领域），让学生提出自己平时发现的问题；引导学生进入相应的问题情境。案例一《定滑轮和动滑轮》：师：同学们，当我们用力向左推小车，小车会向什么方向运动了？生：向左。师：如果向右推了？生：向右运动，师：大家有什么不同的意见吗？【全体学生没异议】，这时老师又问：每周一我们学校升国旗的时候，是让国旗往什么方向运动？生：往上。师：是啊，国旗是向上运动，可是旗手是怎么拉的了？生：向下。师：国旗向上升，旗手怎么是向下拉的了?【学生沉默一会儿】，生：我知道上面有个轮子。师：有轮子就能改变方向吗？大家有什么疑问了？……本案例老师就是利用学生一贯的生活经验往什么方向推，物体就往什么方向运动，同时又再现学生熟悉的升国旗现象，让学生的认知产生矛盾，从而引发学生探究的欲望。

2、创设问题情境引发学生认知冲突

探究从问题开始，问题情境可引起学生解决问题的动机，促使学生去寻找与认知相协调的途径，它是学生学习动机的源泉，也是学生参与学习的的根本原因。科学教师应根据教学内容的特点，在教学中不断设置问题情境，促成认知冲突，激发学生的探探索欲望，完成学生的知识构建过程。案例二《摆的研究》：课前教师通过多媒体播放情境（一），小明居住的小区有个活动区，活动区里有个秋千，小明经常去玩荡秋千，每次他都玩得很刺激，秋千荡得很快，很让小明兴奋，小明高兴极了。播放情境（二）一天，小明来到老人院，发现老人院里也有个活动区，同样也有个秋千，于是，小明也玩起了秋千，可这次让他很烦恼，秋千就是荡不快，不刺激，小明感到很懊恼，不知是怎么一回事？师：同学们，同样是秋千，为什么荡起来就是不一样了?你能帮小明说说原因吗？……本案例，教师就抓住学生玩同样的游戏感觉大致是一样的这个活动经验，创设了学生认知的冲突，激发学生探究的欲望。

3、进行实验操作引发学生认知冲突

科学探究离不开实验，学生在接受和形成新知识体系前往往会对实验产生大量预测的思维行为，而这时学生的判断、推理融合了平时的生活经验，时而是合乎逻辑，时而不合逻辑；教师在教学中要创造机会让学生自己去面对世界的另一面，去面对疑惑和不解，以此培养学生主动探究的精神。案例三《空气占据空间吗》：老师拿起一团纸巾，问学生：如果把这团纸巾放进水里，纸巾会湿吗？生：会。师：如果把纸巾放在杯子的杯底，再把杯子放入水中，这时纸巾会湿吗？（学生产生不同意见，有的学生说会，有的学生说不会）这时，老师让各组的学生合作做实验，实验后，有的小组纸湿了，有的小组纸没湿，真的产生不同的答案，学生兴趣极高，跃跃欲试。这时教师让湿与不湿的小组各派代表演示他们的实验，引导学生注意观察操作行为……本案例，教师就是让学生在实验中产生冲突，而后在比较中去发现问题，解释疑惑，建立科学概念。

二、互动交流——利用认知冲突完善科学概念

科学探究离不开同伴互助，但学生由于各自的经验、知识储备、生活环境等方面的不同，建构出来的对学习内容的认识存会在个性化的差异，如：同样的一个问题，有些学生从表面来理解，有的学生从本质上来理解，有的学生用现象来抽象的理解，有的学生用具体的事物来形象的理解等。这样，学生的理解也会出现认知冲突。这些冲突的解决恰恰是学生完善科学概念的关键因素。教师要适时抓住学生这样的冲突，将问题摆出来，引导学生分析：不同点在那里，各自的理由是什么？用什么样的方式来反驳对方证明自己的正确合理？能够相互借鉴什么？同样的任务，同样的问题，由于解决的方式方法不同，所得出的结论也可能出现差异。案例四路培琦执教的《植物的果实》：课前，路培琦布置学生把“你认为是果实的东西”带来，课堂上观察研究果实的特征。有个学生带来了胡萝卜，由此在课堂上引起 “胡萝卜是不是果实”的激烈的争辩。路老师启发学生谈谈各自的理由。在争辩双方谁也说服不了谁的当口，引导学生一起观察大家都没有异议的“果实”——苹果和梨子，研究这两个颜色、形状、味道都不一样的“果实”有什么异同之处。同时提供果实研究表：

在老师指导下，学生不但对苹果和梨子进行了外观的观察，还进行了“纵剖和横剖”的研究。通过研究观察达到一致意见，苹果和梨子里都有种子。“啊，果实的特征原来不是看能吃不能吃，而是里面有没有种子。”学生再用这个自己发现的“科学概念”研究他们带来的那些“认为是果实（包括胡萝卜）的东西”，关于胡萝卜的争议也便迎刃而解，孩子们的兴奋和得意之情简直无法形容。本案例，路教师就是巧妙通过学生的资源，让学生在共同的研究过程中经历“去形式求本质”的科学建构过程。

三、解释应用——化解认知冲突提升科学概念

    “实践是检验真理的唯一标准”，科学教学要注意培养学生自己参与实践的经验，让学生在实践里学会思考、学会辨析，教师要精心应设计各类拓展性学习情境，让学生在解决实际问题的过程中化解认知冲突，不断调整自己的经验从而正确建构科学概念，案例五《电磁铁》：在课的最后教学环节中一方面指导学生认识电磁铁在生产生活中的广泛应用，通过实物和课件让学生认识哪些电器应用了电磁铁，并讲述电磁铁简单的工作原理后，设计有趣的实验小游戏“旋转的小红花”。先将小红花粘在磁针上，用你做成的电磁铁使小红花旋转起来？当学生做出来的小红花旋转起来，发现旋转的方向不一样后，激发学生思考，为什么会产生种情况，当学生明白道理后，又启发：有什么方法可以改变它的旋转方向？在学生的动手实验引导总结改变红花旋转方向的方法：如：改变电池的正负接线；改变绕线方向；变换接近小红花的位置；改变钉尖与钉帽的接近方式。这样的教学让学生在自己活动中发现问题、又利用所学知识和技能分析、解决了实际问题，即提升了科学概念又发挥了创造性思维，提高了科学素养。

总之，科学教师在教学过程中一方面要通过实验或在日常生活中发生的与教学内容有关的典型事例（现象）等来有效地激活学生已有的认知结构，通过引发认知冲突凸显学生已有的认知结构与新知的碰撞，促使学生提升科学概念，重新建构自己的认知结构。