基于“认知冲突”的化学问题情境创设

胡克晶（福州第二十四中学，福建 福州 350015）

基于“认知冲突”的化学问题情境创设

胡克晶
（福州第二十四中学，福建 福州 350015）

学生已有的经验、知识结构与呈现新知识之间存在差异而导致心理失衡，就产生“认知冲突”。基于“认知冲突”的情境创设，可以激起学生学习的内驱力，激发学生的兴趣与热情、激发探究的欲望，发展学生的思维能力，提升探究能力和解决问题的能力，从而有效地提高课堂教学效率。

问题情境；认知冲突；创设

一、“认知冲突”与问题情境

瑞士心理学家皮亚杰认为，人类智力的发展是由同化、顺应以及平衡所建立的图式来完成。［1］当学生的认知水平处于一种平衡状态时，若遇到新事物的刺激，将产生心理不平衡。学生出现认知不平衡时，就会产生“认知冲突”。简单地说：“认知冲突”是人们的知识结构和认识水平与外界信息或知识结构各成分之间存在的一种矛盾状态。［2］当旧知识结构与新呈现的知识之间存在差异时，会导致学生心理失去平衡，进而形成认知上的冲突，换句话说，“认知冲突”是一个人原有认知结构与新知识、新情境之间无法包容的现象。［3］

问题情境是指教师根据教学目标有意识地把与教学内容有关的问题融在真实的情境当中，以激发学生求知的欲望和探索的精神，是化学教学中的重要环节之一。在化学教学中只有紧紧抓住问题情境这个载体，才能抓住化学教学中思维的“魂”。精彩的问题情境，不仅会引起学生的注意，起到承前启后，建立知识联系的作用，而且还能让学生不断在同化和顺应的过程，建立起新的认知平衡，从而促进认知发展。

基于“认知冲突”的问题情境是在学生学习的“最近发展区”创设的问题情境是最有效的问题情境。这种基于“认知冲突”的问题情境能激发学生的求知欲望、探究热情、学习兴趣，能激活学生的思维，因此，在课堂上创设“认知冲突”的问题情境，从积极心理学的角度来看，能很大程度地提升学生的学习内驱力，激活学习主体的参与程度，提高课堂教学的有效性。

二、“认知冲突”的问题情境创设

（一）充分利用学生已有认知与化学实验现象的矛盾，创设冲突情境，提高学习兴趣

化学是以实验为基础的自然科学，丰富的实验和多彩的实验现象能较大程度地满足学生的好奇心。在课堂教学过程中，利用这一心理特征，把各种奇特的实验现象呈现给学生，通过实验事实，引发学生“认知冲突”，再巧妙地设置合理的问题情境，在激发学生学习兴趣的同时，还能让学生体验到化学之美。例如：在酸碱中和反应一节时，引导学生回忆革命年代，用白纸传递情报的故事，然后设计了“百变趣味实验”：用毛笔蘸水（事先滴有酚酞）在纸上写字，等到晾干后，用喷雾器（装有NaOH溶液）喷在纸上，发现白纸迅速出现红色的字，然后用另一个喷雾器（装有盐酸溶液）喷在纸上，发现字消失了。为什么喷一下液体能显现出红色的字？为什么再喷另一种液体又变成无色？是什么样的液体这么神奇？它们具有什么样的性质呢？这样趣味实验引发学生强烈“认知冲突”，激起了学生的学习探究欲望。

心理学研究表明，利用趣味丰富的实验和奇特的现象，引发学生的“认知冲突”，创设相应问题情境，不仅能提高学生的学习兴趣，还能感受到化学变化之美，激发学生积极的学习情感，并逐步转化为持久的学习动力。

（二）充分利用学生生活经验与新知识的矛盾，创设冲突情境，提高学习热情

化学与生活、生产实际紧密联系。学生在日常生活中，已经积累了大量的生活经验，且形成了惯性概念，也称为“前科学概念”。心理学研究表明：当学生的“前科学概念”与化学科学产生矛盾和冲突时，学习的热情是最高的，学生对冲突的问题情境中，习得的知识更易理解、记忆更牢、更深。在化学教学中，利用生活经验，创设冲突情境，能使学生感到学有所用，学有所得。例如：在生活中，学生从小就知道氢气球的概念，在学生的前置概念中，能飘上天空的气球肯定充的是氢气。在学习完氢气的化学性质可燃性之后，设置问题情境：我们在节日庆典时，飘在空中的气球充的是氢气吗？为什么不能充氢气？那充的是什么气体呢？这样的的问题情境对于学生进一步巩固和理解氢气的性质很有帮助，也大大提高学生学习的热情。

（三）利用学生思维定势与科学知识的矛盾，创设冲突情境，提升思维能力

思维定势是由先前的活动而造成的一种对活动的特殊心理准备状态或活动的倾向性。在环境不变的条件下，思维定势使人能够应用已掌握的方法迅速解决问题。学生的思维定势在需要创新时会变成“思维枷锁”，阻碍新知识的建构，也阻碍新思维、新方法的构建。因此，利用学生思维定势，设置冲突情境，可以加深学生的记忆。例如：在学习完《钠的性质》后，创设如下冲突情境：请分析钠和硫酸铜溶液是否会发生反应，可能出现什么现象并写出反应的方程式。大部分学生都会想到钠从硫酸铜溶液中置换出金属铜，现象则是有红色的物质产生。由于刚刚学完金属钠与水反应性质，部分学生还能推出有氢气生成。这时进行实验探究，学生会发现实验现象与他们推测的大相径庭。进而产生强烈的“认知冲突”产生疑问：为什么有氢气产生？为什么没有铜生成？为什么有蓝色沉淀？并开始探究分析氢氧化铜产生的原因。这样不仅巩固了新旧知识，同时激活了学生的思维。

“学起于思，思源于疑”，在“认知冲突”基础上的问题情境，无疑能激发学生主动探索精神，调动学生的认知内驱力，激活学生思维，发展学生的思维能力。

（四）充分利用旧新知识的联系，在学生最近发展区，创设冲突情境，提升求知欲望

心理学研究表明，在“新旧知识的结合点”上产生的问题，最能产生“认知冲突”，通过创设新旧知识的矛盾，造成新知识与原有知识的认知冲突，能很大程度上激起学生求知欲望。例如：在《盐类的水解》教学中，设置问题情境：（1）溶液的酸碱性如何判定？（2）酸溶液显酸性、碱溶液显碱性，那么盐溶液显什么性呢？（3）能否通过实验验证 NH4Cl、NaCl、Na2CO3三种盐溶液的酸碱性？以上三个问题，一二两个问题是铺垫，是联系旧知识，激发学生原有认知，用指示剂来检测溶液酸碱性，许多学生会认为盐溶液是显中性的。第三个问题的实验探究结果与学生原有的知识有矛盾，引发“认知冲突”，紧接着教师和学生共同的一个问题是为什么不同的盐溶液有的显酸性，有的显碱性，有的显中性，激起了学生的探究欲望。

总之，建立在“认知冲突”基础上创设的问题情境，不仅能最大程度地激发学生学习的内驱力，调动学生的积极性，激发学习兴趣，引发探究欲望，还有助于激活学生思维，提高思维能力。另外，由于“冲突情境”的创设，使学生课堂参与的面更广，充分体现学生的主体性，更重要的是由于形成了“冲突情境”，激活了学生用已有的知识经验去“同化”或“顺应”学习中的新知识，进而构建新的知识结构。除此之外，还发展了学生的情感、态度、价值观，真正实现化学教学的三维目标。

［1］吴银银，陈志伟.认知冲突理论对生物教学的启示［J］.教学与管理，2009（15）.

［2］孙群懿.生物教学中如何创设认知冲突［J］.文理导航（中旬），2013（1）.

［3］陈斌.例谈化学教学中利用认知冲突提高课堂有效教学［J］.读写算，2012（16）.

［4］陈玉乔.巧设认知冲突 提升化学教学有效性［J］.化学教与学，2012（1）.

G633.8

A

1673-9884（2017）09-0077-02

2017-07-25

2015年度福州市教育科学研究“十二五”规划课题“基于心理学基础的中学化学教学探索”（FZ2015GH072）作者简介：胡克晶，男，福州第二十四中学高级教师。