《浅谈物理课堂中制造“认知冲突”的策略.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅谈物理课堂中制造“认知冲突”的策略.doc（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、浅谈物理课堂中制造“认知冲突”的策略 “认知冲突”是学生已有的知识和经验与当前面临的新知学习之间的矛盾与碰撞。物理课堂就是在教师不断制造“冲突”和引导学生不断解决“冲突”中向前推进的过程，是学生的心理由平衡失衡平衡的不断往复的过程，是学生的思维得到历练和提高的过程。 在平日的课堂教学中，我们通常会采取什么策略来制造“认知冲突”？通过制造“认知冲突”想达到怎样的目的？在认知发展过程中，当原有概念（或认知结构）与现实情境存在某些差距时，就会引起学习者在心理上产生矛盾或冲突。那么，我们在教学过程中应从学生实际出发，尊重学生的原认知，尊重学生的主体性、尊重学生的差异、尊重学生追求全面发展的需求，创设有
2、助于学生自主学习的认知冲突情境，造成学生认知结构的不平衡，引导学生主动建构知识，提升技能，发展思维，学会学习，促进学生的可持续发展。这样，在物理课堂教学中，我们就要充分制造“认知冲突”的策略。 一、借助学生的原认知创设问题情境，激活认知冲突 在学习物理概念之前，学生通过日常的生活观察，对多种物理现象便已有了自己的认识，这就是一些与科学知识相悖或不尽一致的原认知。在物理教学中，如果能够基于这些原认知，针对学生的已有知识经验和生活实际来安排教学内容，引发学生“已由知识经验和生活实际”与未知之间的冲突。通过引发冲突，可以唤醒思维，激发学生对新学内容的兴趣，使学生产生要学的动机，促进学生积极主动地全身
3、心投入到新内容的学习之中。 案例1：在“加速度”教学中，笔者通过布加迪威龙与EJ200发动机的“台风战斗机进行比赛的视频，创设了一系列的问题引起学生的认知冲突。1（视频）：跑车布加迪威龙与EJ200发动机的“台风战斗机进行比赛，先让学生猜测谁会赢？学生：肯定“战斗机”赢。2.然后播放视频（只放一开始到跑车胜出）（1）两者做什么运动？学生：加速运动（2）比赛中谁赢了？学生：跑车赢了。（3）跟你们刚才的猜测不一样吗？为什么？学生：因为在短时间内布加迪威龙加速比战斗机快，所以短时间内跑车赢。（4）是否与“战斗机的速度快”矛盾 ？学生：不矛盾，速度是描述运动快慢的物理量，而布加迪威龙会赢是加速快。教师
4、描述：看来光看速度还不能解决一些变速问题，有时还必须要知道速度变化快慢，那么我们必须引入一个新的物理量，来描述速度变化快慢，那如何定义呢？今天我们就一起研究这个课题。师：好。下面我们再通过实例来说明“速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是哪三种不同的情况。物体的运动初速度v1 /(ms-1)末速度v2 /(ms-1)经过时间t / s飞机在天空飞行60060020汽车起动03020火车出站030105自行车下坡2113布加迪威龙02773火箭升空0103250师：请同学们根据表中的数据回答下列三个问题：谁的速度大？谁的速度的变化量大？谁的速度变化得快？ 建构主义的教学观认为，对前科
5、学概念的不满是促使学生概念转变的关键因素，只有当学生感到原有的概念失去了作用，不能解释新的事件或者不能解决当前遇到的问题，产生认 知冲突时，他才可能去改变原有概念。在“加速度”教学的引入部分，笔者先强化速度的概念，当速度的概念无法解释飞机和赛车哪个速度变化比较快的时候，学生乐意接受新概念的学习，也会主动思考速度v、速度改变量v和速度变化率这三个物理量有什么不同，从而为加速度概念的学习奠定了基础。二、借助学生的自主性创设互动情境，生成认知冲突创设教学互动情境，必须充分发挥教师的创造性。惟有创造性，才能使互动情境生动有趣、激活思维。物理是一门以实验为基础的自然科学，物理教学离不开实验，物理实验是物
6、理教学中设置认知冲突的有利因素，利用实验可以设置许多生动、有趣的情境，从而激发学生学习兴趣，调动学生积极主动参与课堂教学，同时也有利于学生科学素养的提高。而实验教学目前有两种不科学的现象。现象一：设计演示实验一味追求新奇刺激，只注重看，不注重想，只注重表面现象，不注重科学内涵；现象二：学生实验教学中教师常常给学生配好实验器材，要求学生按照统一的实验步骤去完成实验，学生缺少选择、缺少主动性，往往是乘兴而来，败兴而归。久而久之，降低了学生实验兴趣，也就谈不上实验创新能力的培养。根据以上两种现象，笔者借助学生的自主性，营造教师、学生、文本多维度的互动情境，生成认知冲突，激活学生思维，提高学生的实验能
7、力，进而提高学生的创新能力。案例2：在“验证机械能守恒定律”实验教学中，笔者运用下列策略创设互动情境，生成认知冲突。1、制造问题：在课堂的开始教师不说实验的细节，只明确要求实验的每一个过程都要尽可能精确，尽量避免误差，不可故意制造误差。给学生自主探究的氛围，同时也给予学生犯错的机会。2、营造讨论氛围：在学生们自主实验之前，创设了如下问题，供学生讨论： 如何满足重锤带动纸带做自由落体运动的条件？如何选择纸带？某个位置的机械能能不能测量？怎样测量？如何测量记数点的速度？即：v1，v2的速度。如何测量重物的重力势能的减少量mgh和动能的增加量？并用这两个量来验证机械能是否守恒。在整个讨论过程中教师不
8、参与，即使有同学问，教师也先卖关子，做到明知不讲，让学生主动解决。英国科学家贝弗利奇认为：“最有成就的实验家是这样的人：他们事先对课题进行周密的思考，并将课题分成若干关键的问题，然后精心设计为解决这些问题提供答案的实验。”3、制造认知冲突：在学生自主实验的过程中，等学生犯错后，教师到处找碴，做到明知故问，引出迷思概念，制造认知冲突。比如问：实验中要减少阻力，打点计时器怎么固定？纸带怎么释放？要选择怎样的物体？本实验要测量物体的质量吗？你怎么知道第一点的速度为零的？第一点的速度不为零，可不可以继续验证机械能是否守恒？怎么验证？4、激励学生互教：“知困，然后学”。在教师的找碴之后，学生的原认知以及
9、实验操作与物理原理有了冲突，学生急于解决问题，进入了 “愤悱”的学习状态，有强烈求知欲，教师此时可激励学生到实验操作正确的小组观摩或者因势利导，做好指导和辅导。5、辨论难点问题：学生实验操作完成后，设置了如下四个问题供同学们讨论：本实验你测出的动能的增加量Ek与重力势能的减少量Ep大小什么关系？为什么？速度能不能用vngtn或vn计算？为什么？要验证机械能守恒定律，必须要测多组数据，如何用图像简洁明了的进行数据处理？请你再设计另一种运动情景验证机械能守恒定律。物理课堂是师生相互启迪、相互激励的场所，课堂上教师的提问艺术直接决定着学生的课堂参与度。学生实验过程中教师要敏锐观察，及时捕捉学生错误资
10、源，巧妙设置冲突，让师生在多向互动过程中，相互碰撞、相互唤醒，互教互学，深化认识，品尝探究的乐趣。当然，认知冲突的设置也离不开教师对教材的精致解读，离不开教师的精心预设，离不开教师对学情的精确分析，离不开教师的教学智慧。三、借助学生的差异创设讨论情境，诱发认知冲突物理课堂要正视和引导学生之间的个性差异，由于每个学生者对事物的理解会受自身条件、认知水平的局限，会受原有知识背景的影响，从而对问题认知的深度和广度会不同。因此，对同一问题的认知往往会因人而异，有的较全面，有的较片面，有的较深刻，有的则完全错误。这样，在合作学习中，学习者之间就会产生不同观点的对立、碰撞，从而引发学习者的认知冲突。案例3
11、： 在研究带电粒子在电场中运动时，笔者根据学生的差异，巧设讨论情境，诱发认知冲突。离子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的负离子，从静止经加速电压U1加速后，获得速度v0，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以速度v离开电场，已知平行板长为l，两板间距离为d，离子重力忽略不计。求离子离开偏转电场时速度v的大小。问题提出后，让学生自主思考，学生的解法主要有如下两种方法，一种动力学方法，另一种是功能原理。学生甲：加速电场中：离子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动：竖直方向做匀加速直线运动：速度合成：学生乙：加速电场中：偏转电场中动能定理：显然由于两种方法答案不同，学生形成
12、了认知冲突，这时候笔者不急于给出答案，而是让他们分成两组进行争辩，最后经过思维碰撞，学生乙为代表的一组同学意识到电场力做功是和起末两点的电势差有关，式子应该改为，。学习过程是一种特殊的认识过程，当学生运用已有的经验与方法解决问题出现障碍并急于掌握而又不得其法时，也就是由于思维定势产生认知冲突时，学生的学习情绪一定趋于高涨，思维极度亢奋。因此，教师可设置教学“陷阱”，诱发认知冲突，暴露了学生的认知现状或建构知识的障碍，再引导学生突破思维定势的束缚，探索解决问题的策略。巧妙的制造“认知冲突”，就是给了学生思维的动力，给了学生争辩的机会，给了学生解决问题的渴望，给了学生矛盾解决品尝胜利的快感，给了数学课堂跌宕起伏的美感。教师要充分了解教材，吃透教材，根据教学内容和学生的认知水平巧设情境，合理运用认知冲突，激发思维内需，给予师生生命共同进步足够的成长时空。
