谈如何在高中物理教学中引发和运用“认知冲突”

高群 沈延平

【摘 要】高中物理课堂教学，若教师能在适当的时机引发学生的认知冲突，则不仅能有效激发学生的探究欲望，且能促使学生主动思考，继而达到推动学生深度学习的目的。本文结合笔者教学实践，从几个方面探讨如何在高中物理教学中有效引发和运用“认知冲突”，以提升教学质量。

【关键词】高中物理;认知冲突;鲶鱼效应

戏剧之内的冲突便如同戏剧的灵魂，没有冲突便不存戏剧，物理课堂亦是如此。因此，若物理教师能在适当的时机引发学生的认知冲突，则不仅能有效激起学生的探究欲望，且能促使学生主动思考，进而推动学生的深度学习。

一、创设问题情境，引发认知冲突

物理教学本是一个不断提出并解决问题的过程。因此，在实际教学过程中，教师需务必对问题情境的创设给予高度重视，尤其是在某些教学细节方面，若教师能以此为契机去引发学生的认知冲突，则能促使学生积极、主动地参与到对问题的探讨过程中。

如针对圆周运动的相关内容教学，教师便可举出过山车的实例来引发学生的认知冲突。如

师：若乘客在过山车到达最高点时解开安全带，是否会发生危险？

生：乘客会掉下来。

师：如若是在最高点时将矿泉水的瓶盖打开，水是否会流出来呢？

生：肯定会。

对于学生的错误认知，教师并不急于指出，而是可谓学生演示“水流星”的实验来指引学生，而实验的具体过程则可将一只装满红墨水的塑料杯固定在细绳的一端，紧接着边用另一只手抓住细绳的另一端来快速转动杯子。

师：转动的塑料杯是否有流出水呢？

生：没有。

师：若塑料杯中装有石頭，势头是否会掉出？

生：不会。

师：那么乘坐过山车的乘客在解开安全带之时会掉下来吗？

这样学生将了解到自身的认知错误，但绝大多数学生扔不清楚是否原因导致自身的认知偏差，这便能在极大程度上激发他们的探究欲望。继而促使他们积极、主动地参与到后续的学习之中。

二、为理解数学知识，设计认知冲突

高中物理有包含诸多的概念及规律，但上述只是也因同时具有较强的抽象性而让许多学生感到难以理解，加之在绝大多数情况下，学生均是在教师提问后被动思考，故也导致了学生对物理知识的学习兴趣不高。对此，若教师能围绕教学内容巧妙设置引发学生认知冲突的契机，则不仅能对学生思维产生冲击，且当学生秉着高涨的欲望参与到课堂教学时，其探讨问题的积极性也将得到有效提升。

如针对“互感与自感”的相关内容教学，教师便可引进一个能让学生“吓一跳”的实验来导入新课。如在实际教学过程中，教师可首先邀请2-6名学生占到讲座前并手牵手站在一排，随后拿出一节普通的干电池再依照图1/2/3所示之电路图来进行相关实验，在进行实验途中，按图1所示，学生没有任务反应，但在接通并断开图2的开关时，学生会有“麻麻”的感觉。之后再进行图3的实验，学生惊讶的发现，即便仅是一节普通的干电池，也能让人产生触电之感，而“触电电流来自哪里”“为何会产生电流”等问题便会出现在学生脑海中，以此指引学生学习步步深入，继而轻松突破教学难点。不仅如此，营造学生的认知冲突，还能避免课堂陷入教师独立讲解分析的局面，继而切实培养学生独立分析并处理问题的能力。

三、为思维建构设计认知冲突

高中物理的许多思维建构均体现在模型建构上，而其实质便是要对复杂的物理情境予以简化、抽象，从而揭示客观事物所代表的事物本质规律。而通过在思维建构中设计认知冲突，不仅能培养学生的思辨思维，且能激发学生质疑以及创新的火花。

如在进行《电源与电流》的相关内容教学时，教师的第一个实验课将小灯泡接在干电池组两端让小灯泡发亮;第二个实验则可用同样的干电池来为电解电容器充电。之后再将小灯泡接在电容器的两极让小灯泡“闪亮”。基于实验二中“闪亮”的灯泡将与学生原本的认知产生冲突，继而在学生脑海中便会产生这样的思考，诸如“电流是怎样形成的？”“电流的形成条件是什么？”“怎样才能让导线中保有持续电流？”而通过对以上问题的探讨，学生将对电源建立起一个乡音的模式，继而在推理电源维持电压的原理同时也便完成了思维构建。

四、为培养实验探究习惯和能力设计认知冲突

物理本是一门理论与实验并重的学科，故在实验探究环节引发学生的认知冲突，亦是培养学生实验探究习惯及能力的关键。如针对“分压接法中滑动变阻器的选择”这一问题，即便到了高三，仍有学生会作出错误的选择。而该如何选择与其利用公式去计算，不如用实验来加深学生的学习印象。且当学生亲身参与实验，其对相关知识的记忆还会更加牢固。如针对上诉问题的解答，教师便可引导学生进行相关实验，即测量电路两点电压随变阻器触动移动而产生的变化。由此学生将直观化的观察到实验现象，继而在提升学生解决疑难问题的能力同时达到事半功倍的教学效果。

五、结语

本文结合笔者教学实践，就如何在高中物理教学中有效引发和运用“认知冲突”展开探讨，为高中物理教学提供参考。