运用认知冲突策略 提高化学教学有效性

巢湖二中 李超（本文荣获2014年巢湖市论文评比一等奖）

【摘要】化学课堂教学中，教师可以运用认知冲突策略激发学生的认知内驱力，促进学生积极主动地参与到课堂中来，不断完善自己的认知结构，提高教学的有效性。

【关键词】认知冲突策略 认知内驱力 自主建构 教学有效性

新课程理念强调课堂教学要以学生为主体，以促进学生的全面发展为宗旨，教师应该是学生学习的组织者、引导者和促进者。在课堂中科学合理地运用认知冲突策略可以激发学生的认知内驱力，促进学生主动的进行知识建构，提高化学教学的有效性。

一、认知冲突和认知冲突策略

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，是学生已有的知识、经验与新知识之间存在某种差距而导致的心理失衡。

认知冲突策略，就是在课堂教学中，教师有意识地设置一些问题情境，引发学生的认知冲突，再通过教师的引导，解决认知冲突，使学生的认知结构得到发展，从而提高教学效果的教学策略。

二、引发认知冲突的方法和实践

1.通过化学实验引发认知冲突

化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验不仅能激发学习的学习兴趣，突破教学重难点，而且还能培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生创新探究的精神。利用化学实验设置认知冲突，更容易使学生进入学习情境，形成欲罢不能，期盼的心理状态，由此激发学生的求知欲，引发学生的积极思维。

案例①:在“Fe（OH）₂的制取实验”中，当学生向装有少量FeSO₄溶液的试管中滴入NaOH时观察到产生灰绿色的沉淀，再放置一小段时间后，沉淀变为红褐色。而通过课前预习得知溶液中应该产生白色的Fe（OH）₂沉淀，学生这时都纷纷表示困惑和不解，陷入了矛盾冲突的情境之中。这种情况下，教师可以适当地引导学生，Fe（OH）₂中的铁元素是+2价的，不稳定，容易被氧化，学生便自然的分析出很可能是产生的白色的Fe（OH）₂沉淀被空气中的氧气迅速氧化变为灰绿色，最终变为红褐色的Fe（OH）₃。此时，教师可以再进一步引导，可以采取哪些措施减缓Fe（OH）₂的氧化，使我们可以观察到Fe（OH）₂本来的面目呢？学生的积极性又被调动起来，设计各种实验方案，再选择合理的实验方案来进行对实验的改进，结果效果比较明显。在此过程中学生始终是学习的主体，通过实验现象所引发的认知冲突，积极思维，自主构建，不断完善认知结构，同时还体会到了做实验，学习化学的快乐，体验到了自己去发现探究的成就感。

案例②：在进行“盐类的水解”教学时，先组织学生进行分组实验，分别测CH₃COONa、NH₄Cl、NaCl溶液的酸碱性，结果学生发现CH₃COONa溶液显碱性、NH₄Cl溶液显酸性，与原来的认识（酸溶液显酸性，碱溶液显碱性）大相径庭，便产生了强烈的认知冲突，从而激发起了认知内驱力，学生迅速进入课堂状态，主动去探求其中的奥秘。

2.通过创设矛盾情境引发认知冲突

现代心理学研究表明: 没有认知冲突的学习过程, 学生对所学知识就不会有深刻的体验, 学生也很难产生成就感, 所学知识易遗忘, 更难形成学习能力。在教学中合理设置矛盾情境引发认知冲突, 可以促使学生头脑保持警觉和知觉集中,明确学习任务, 确定学习方向，还可以激活大脑中已有的知识经验, 使学生能迅速地选择和接收相关的学习信息, 并对信息进行有目的的加工。

案例：在“化学反应进行的方向”教学中，在引导学生分析得出焓判据即△H<0的反应有自发进行的倾向后，列举出两个可以自发进行的吸热反应用以创设矛盾情境，引发学生的认知冲突。

比如：N₂O₅分解：2N₂O₅（g）= 4NO₂（g）+ O₂（g）△H = ＋56.7kJ/mol；

碳酸铵分解：（NH₄）₂CO₃（g）=NH₄HCO₃（g）+NH₃（g） △H = ＋74.9kJ/mol学生很快明白只根据反应热（焓变）来判断反应进行的方向是不全面

的，在教师进一步对熵介绍后，学生水到渠成地得出反应能否自发进行的

另一个判据---熵判据即△S>0的反应有自发进行的倾向。此时教

师再引导学生用所学原理解释在-10℃时，水结冰这一现象，学生又陷

入矛盾境地，此反应△S<0但也能自发进行，学生的情绪再次被调动，

经过分析得出，单独使用焓判据或者熵判据都是片面的，只用将两者

有机结合起来才比较科学，最后引出化学反应方向的复合判据。整个

过程中学生的认识由平衡→不平衡→平衡→不平衡→平衡，这既是一

个不断重建认识平衡的过程，也是一个认识螺旋上升的过程。

3.通过挖掘新知和旧知的联系引发认知冲突

认知心理学家认为: 当学习者发现不能用头脑中已有的知识来解释一个新问题或发现新知识与头脑中已有知识相悖时, 就会产生认知失衡, 因为人有保持认知平衡的倾向, 所以认知失衡会导致一种紧张感。为了消除这种紧张的不舒服的感觉, 就会产生认知内驱力, 萌发渴望探索的强烈愿望。因此教师可以在“新旧知识的结合点”上设置问题情境，激发学生强烈的认知冲突，驱使学生有目的地积极探索。

案例：在“氧化还原反应”的教学中，学生通过初中学习已经知道把化学反应可以划分为“四大基本类型”，可以让学生分别举出一个属于化合、分解、置换、和复分解反应的实例，这时教师再给出反应Fe₂O₃+3CO=2Fe+3CO₂让学生判断此反应是否属于四种基本反应类型，学生很快发现，该反应竟然不属于其中任何一种反应，那说明初中的对化学反应的这种分类方法是片面的，面对这种矛盾的局面，学生特别想知道化学反应还有其它更全面的分类方法吗？老师举出的反应实例究竟属于哪一种反应类型呢？在这种“愤悱”的状态下，师生一起进入氧化还原反应的学习。

4.通过化学史引发认知冲突

著名化学家傅鹰先生说过：“化学可以给人以知识，化学史更给人以智慧。”科学史生动详实地记录着化学家们探索科学世界的过程和方法，通过化学史实，可以从中引出问题，激发学生的认知冲突，进而促进学生去思考，去探索。

案例：在苯的教学中，教师介绍著名化学家凯库勒做梦发现苯环结构的小故事后，学生对凯库勒执着的科学态度表示敬佩，崇拜之情也油然而生。此时教师再作进一步的说明，凯库勒是一位伟大的化学家，他提出苯的六元环状结构是一大进步，但是认为苯环是单双键交替的结构却是不准确的，这时学生们都大吃一惊，表示怀疑，进而在教师的引导下思考如何通过实验来证明凯库勒式是错误的，最终学生通过实验否定了苯环的单双键交替的结构，更加深了对苯的正确结构的认识，还培养了实事求是的科学精神。

三、设置认知冲突的原则

1.适度性原则

Lee和Kwon在2001年提出认知冲突模型，这个模型分成三个阶段：预备阶段、冲突阶段、解决阶段。从这个认知冲突模型中我们可以看出，教师预先设置的冲突不能过大，否则会使学生丧失学习的兴趣，引起学习焦虑，不会产生相应的解答行为；同时，冲突又不能太小，否则也不能激发出学生的探究欲望，达不到“悱愤”的状态，教学效果也不会很好。教师作为学生知识建构的指导者、促进者，应该认真审视教学内容、教学对象、教学环节、教学资源，积极巧妙地创设问题情境，适时适度地引发认知冲突，以促进学生建构良好的认知结构，提高化学课堂教学的有效性。

2.目标性原则

教师无论以任何形式开展课堂教学，都需要紧紧围绕三维目标来进行，一堂高效的化学课，三维目标的达成度必然很高。所以，教师在设置认知冲突时，一定要把握学生的认知水平和最近发展区，关注学生能力的培养和情感的体验，为突出重点，突破难点服务，切不可随意设置冲突，导致其与三维目标相分离，课堂效率低下。

3.启发性原则

当学生的认知冲突被引发，原有的认知平衡被打破时，有着强烈地解决冲突，重建平衡的欲望，在这个过程中，教师要特别注意启发学生，一步一步地引导学生，最终促使学生自主完成知识的建构。只有这样，学生才是课堂真正的主人，对知识才有更深入的理解，才可以体验到学习化学快乐和成就感。教师切不可只是为了引发冲突而设置冲突，然后还是一言堂，把知识灌输给学生，这样的课堂最终还是会回归到低效和死气沉沉。

前苏联教育家苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。”教师若在课堂中科学合理地运用认知冲突策略，便可以激发学生心灵深处的这种去发现、研究和探索的需要，促使学生积极地参与到课堂中来，那么化学课堂教学的有效性自然会被很大程度的提高。

参考文献

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