认知冲突策略在小学科学前概念转化中的应用 发表于《浙江教育科学》2015年第6期

认知冲突策略在小学科学前概念转化中的应用

摘要：教学不能简单强硬地把新知识灌输给学生，而应尊重学生的前概念，并以之作为新知识的生长点。教师可以创设情境，通过“利用观察体验，直面认知冲突；呈现反例，制造认知冲突；运用课堂辩论，呈现认知冲突；导入生活事件，激发认知冲突；巧用课堂生成，引发认知冲突”等途径，激起学生的求知欲和好奇心，变“要我学”为“我要学”。学生在经历思想上的冲突和震撼的过程中，找出矛盾所在,用科学概念代替原有的错误观念, 实现错误前概念向科学概念的转变。

关键词：认知冲突；小学科学；前概念转化

奥苏泊尔认为，如果把教育心理学仅仅归纳为一条原理的话，影响学生唯一最重要的因素就是学生已经知道了什么，要探明这一点，并应据此进行教学。这就要求教学不能简单强硬地把新知识灌输给学生，而应尊重学生的前概念，并以之作为新知识的生长点。

前概念是学生对生活中遇到的各种问题以及对纷繁世界所感知的现象，通过长期的积累而形成的对事物的非本质认识。由于学生的前概念具有先入为主和根深蒂固的特点，这使前概念的转化成为一场激烈的认知革命，同时对教学也提出了更高的要求。

认知心理学认为当新知识和原有认知有较大差异或矛盾时，个体处于认知冲突之下，就会对原有认知进行结构调整或改变，通过顺应学习接纳新知识。在教学中，教师可以通过创设情景，使新知识与学生原有认知产生冲突,激起学生的求知欲和好奇心，变“要我学”为“我要学”。学生在经历思想上的冲突和震撼的过程中，找出矛盾所在,实现前概念向科学概念转变。

一、利用观察体验，直面认知冲突

儿童在生活中得到的很多观念是直观的，但却又是模糊的，片段的，甚至是前后矛盾的。这个时候，教师要不急不躁，可以用近距离的观察，让事实说话，让他们修正原先的观念。

案例《水和水蒸气》一课片段

教师打开保温杯，“白汽”袅袅而出。 师：保温杯里冒出的“白汽”是什么？ 生：我觉得是热气，因为保温杯里的水很烫。

生：我猜是水蒸气，因为保温杯里的水蒸发到空气中去了。 教师不置可否，要求每位同学蘸一点点水到手心，过一会儿观察。 师：同学，刚才手心上的水到哪里去了？

生：我认为是水蒸发了，变成了水蒸气跑到空气中去了。 师：你看到这个过程了吗？

生：没看到，水蒸气好像是看不见的吧。 师：那我们刚才看到的“白汽”是水蒸气吗？ 生：可能不是吧。

教师还是不置可否，要求学生在强光手电筒的照射下，再一次观察“白汽”。 师：请同学们再说说对“白汽”的认识。

生：我看到“白汽”好像是一个个很小很小的颗粒。 生：我认为“白汽”不是水蒸气，而是许许多多的小水珠。

上诉案例中，学生可能知道水蒸气是看不见的，但还是“忍不住”把“白汽”误认为水蒸气。通过强光手电筒的辅助，学生终于观察到原来“白汽”是一个个小水珠，逐渐打破了原来的观念。这个过程可谓水到渠成。

二、呈现反例，制造认知冲突

反例是学生认知建构中常常出现的中间形态,也是教学中不可或缺的。尽管学生可能从“正例”中获得的信息会多一些，但“反例”有助于学生舍弃事物非本质的属性。没有反例的衬托，正确的概念不易凸显，学生对概念的理解不到位。教师可以尝试同时呈现正反例子，激活学生的思维，使学生豁然开朗，形成鲜明的科学概念。

案例：《空气的热胀冷缩》一课片段 教师拿出两个压瘪了的乒乓球。

师：同学们，你们有办法让这两个乒乓球重新鼓起来吗? 生：可以把乒乓球放在热水中泡一泡。

师：你怎么知道的？

生：我从课外书中看到的，乒乓球会热胀冷缩。

师：你的课外知识真丰富。为了证明你的办法，老师用实验来验证一下。 教师拿出一个不锈钢饭盒，把两个乒乓球放进去，倒入热水，然后盖上盖子。过了一会，教师打开了盖子。学生惊奇地发现，一个乒乓球变回圆圆的，可是另一个却还是瘪瘪的。

师：对于这个实验，同学们有什么要说的吗？ 生：这太不可思议了，难道两个乒乓球是不一样的吗？

教师见火候到了，给每组分发了两个瘪的乒乓球，要求他们在烧杯中重复刚才的实验。

师：同学们，你们有什么新发现吗？

生：我们发现实验结果跟老师刚才做的是一样的，也是一个乒乓球变回圆圆的，另一个还是瘪瘪的。我们还发现没有鼓起来的乒乓球上面有一个小孔。

生：我们的发现和他们的一样。我们还看到有气泡从乒乓球的小孔里跑出来。 师：这个气泡是怎么回事呢？

生：我觉得气泡应该是乒乓球里的空气受热膨胀后，乒乓球里装不下了才跑出来的。

师：这个实验主要是乒乓球受热膨胀还是乒乓球里的空气受热膨胀呢？ 生：我觉得主要是空气受热膨胀了。

上述案例中，瘪的乒乓球受热膨胀后会恢复原状的现象是很容易观察到的，但是要让学生分清是“乒乓球”本身膨胀，还是“乒乓球里的空气”膨胀却有一定难度。教师进行演示时，故意将实验放在学生看不到过程的不锈钢饭盒中进行。当学生看到截然不同的实验结果时，无不跃跃欲试想要解开其中的秘密。教师就势让学生用亲身实验解开其中之谜。学生在强烈好奇心的驱使之下，在实验观察时无不细致入微，终于发现原来主要是乒乓球里的空气受热膨胀了。

三、运用课堂辩论，呈现认知冲突

虽然前概念的存在具有普遍性，但是对不同的个体而言却又存在着特异性，即因人而异。对于那些学生可能会认为似是而非的现象，教师完全可以先让学生

展开组内讨论，然后再进行全班辩论，引发持有不同观点的学生进行正面交锋。在这个过程中，学生的不同前概念得到充分释放，在不同观点的激烈碰撞中，逐步建构起科学概念。

案例：《热起来了》一课片段

对于冬天怎么样让身体热起来，学生提出了很多方法。但是，对于多穿衣服为什么能让身体暖和起来，学生却提出了不同的观点。

师：衣服究竟能不能给身体增加热量？既然同学们有不一样的观点，我们干脆来一个辩论赛。认为衣服能给身体增加热量的是正方，认为衣服不能给身体增加热量的是反方。下面请正方先开始。

正方：冬天多穿衣服就不会冷，夏天少穿衣服就不会热，这说明衣服能给身体增加热量。

反方：如果多穿衣服可以增加热量的话，那把衣服堆在一起可以当取暖器用吗？

正方：红军长征爬雪山时，很多战士因为衣服太单薄而牺牲了。而在寒冷的北冰洋沿岸，因纽特人穿着用动物皮毛做的衣服却不会被冻死。这都可以证明衣服可以给身体增加热量。

反方：我们摸穿着的外套时，一点都不热。但是，摸衣服紧贴身体的地方，却感到很温暖。这说明衣服自己不会产生热量，衣服的热量来自我们的身体。

正方：我们穿深色衣服时感到要热一些，这说明衣服可以给身体增加热量。 反方：穿深色衣服热一些是因为深色衣服吸收阳光的本领强，不能说明衣服会给身体增加热量。

正方：既然你认为衣服不能给身体增加热量，那你为什么要穿着厚厚的羽绒服呢？

反方：??

师：同学们的辩论非常精彩，正方和反方可以说是旗鼓相当。但是，科学结论的得出一定要以什么为依据呀？

生：以实验来证明。

师：下面请同学们设计一个实验来证明你的观点。