认知冲突策略在中学物理课堂中的应用

田颖异 崔雪梅

（延边大学师范学院，吉林 延吉 133002）

一、前沿专题的确立

改革开放30年是中国面向世界的30年，在这30年间，我国中小学课程与教学领域伴随着社会发生了翻天覆地的变化。我国30年的课程与教学的探索，是全球教育改革的重要组成部分，同时深受世界教育改革理论和行动的影响。为了应对国际社会风云变幻所提出的新课题，抓住自我发展的新机遇，主要就是要全面把握国际社会发展变化的基本问题和总体趋势，抓住教育改革的前沿问题。

（一）学术研究前沿

确定前沿问题，可以通过中国知网，查找相关主题的学术期刊、博硕论文、报纸、专利、图书等资料。通过查找的相关文献，可以看出该主题近些年的关注指数分析、最早研究文献、最新研究文献、最高的被引文献以及研究该主题的具体学科分布，从而确定前沿问题。

（二）学术研讨会

研讨会通常是由某一学会或是一群拥有同样研究兴趣的研究员组织开办的，较大型的会议可能会由专业研讨会组织代表某学会代理。随着课程的改革，不同学科的专家都会针对本方向的前沿问题进行研讨，因此，可以通过查找近期的研讨会进行分析，从而确立前沿性问题。

（三）实践调查

在实践调查方面，可以去相关的基础教育研究机构进行考察，了解该机构主要研究哪些方面以及存在的问题有哪些，将调查的相关研究机构的问题进行整合，确立前沿问题。

（四）政策性文件

通过解读高中物理课标，普通高中课程方案和中国高考评价体系等政策性文件，可以确定我国当前教育改革的前沿问题。随着时代的发展，教育事业也在不断完善，政策性文件的修订，是我国教育改革的重要环节，直接影响学生核心素养的发展。

在义务教育的基础上，普通高中课程能进一步提高学生的科学素养，发展学生的思维能力，从而成为全面发展的人。

二、确立前沿专题的依据

通过在中国知网查找认知冲突这一主题，可以了解到近几年的关注指数。发现在2000年关注度逐渐上升，一直到2005年。从2006年至今的14年里，该主题的关注指数一直呈波动趋势。因此，有理由认为认知冲突这一主题具有一定的前沿研究价值。

所谓认知冲突，指的是学生原有的认知结构与所学的新知识产生不可调和的矛盾。随着大时代的发展，接收信息的来源变得更加广泛，学生对于自己所感兴趣的事物进行自主建构认知结构，那么不免会产生错误的认知结构，因此在接受新知识时，就会产生认知冲突。通过查找资料，可以发现对于这一主题的研究领域是十分广泛的，其中中等教育的领域占很大一部分，因此，认知冲突这一现象在中等教育中存在普遍现象，具有极大的研究价值。

三、理论基础

（一）前概念理论

前概念是指学生在接受正式教育以前，对一些生活现象，生活经验的感知，通过自身头脑的总结与加工，从而对某些事物有了初步的认识或理解。［1］在前概念的内涵上，可将其分为正确的前概念、错误的前概念、不妥的前概念和不完整的前概念。错误的前概念与所学的新知识之间会产生矛盾，也就是所说的认知冲突，需要学生将原有的错误的认知结构转变成正确的认知结构，从而习得新知识。物理概念是指人们对客观事物的共同属性和特征作出的归纳与总结，具有一定的抽象性，是人们通过长时间的观察、总结，实验与思考相结合得出的结论。［2］因此，需要教师引发学生认知冲突，从而理解物理概念的真正含义。

（二）个体建构主义理论

建构主义延续了认知学习理论，是认知学习理论的新发展，可以将其归纳为两种主要的取向：个体建构主义和社会建构主义。

个体建构主义主要关注的是学生自身如何建构认知方面和情感方面的素质，其基本观点是：学习是一个意义建构过程。个体主义建构主要是以皮亚杰的思想发展起来的，他认为学习是新旧知识的相互作用的一个过程，学生学习新知识时，通过同化或顺应的方式，将所学的新知识纳入原有的认知结构中，当新知识与原有的认知产生矛盾时，学生将原有的错误的认知结构转变成正确的，进而习得新知识。

（三）奥苏贝尔的学习动机理论

奥苏贝尔认为学习动机对于学生的学习起着不可或缺的作用，他将学习动机分为认知内驱力、自我提高内驱力和附属内驱力三个方面。在这三种内驱力里，认知内驱力是内部学习动机，表现为对学习本身感兴趣，学习的目的就是为了满足自己的求知欲和好奇心，对真理的追求。学生在学习新知识时，不免会产生认知冲突，认知冲突的产生就是激发学生认知内驱力的过程，从而让学生达到有意义的学习。

（四）费斯廷格的认知失调理论

当学生的头脑中有两个相对的观点共同存在时，就会导致其心理上产生一种不和谐、不一致的紧张感，这种状态被费斯廷格定义为认知失调。当学习者产生认知失调后，就会想尽办法消除，从而激发学生的学习动机。根据认知失调理论，可以知道，当学生认知失衡时，学生会想尽办法去平衡自身的认知结构，这样既激发了学生的求知欲望，又让学生进行了有意义的学习，提高学生的学习效率。

从费斯廷格提出的理论可以总结出，学习者有让自己保持认知平衡的内在倾向性，当学生产生认知失调状态时，就会用行为动力来解决认知冲突，习得新知识，从而提高学习效率。

四、文献综述

在对于认知冲突研究的过程中，不同的学者对于认知冲突的内涵、分类以及引发认知冲突的因素均有不同的看法。在众多研究认知冲突的国外学者中，普遍能够被人们接受的是科沃恩和杜伊特对认知冲突的分类，科沃恩根据认知冲突的产生阶段，将认知冲突分为以下三种类型。第一种类型是学生概念与科学概念的冲突；第二种类型是科学观念与经验的冲突；第三种类型是学生概念与科学观念的冲突。最终的目的是将学生的错误前概念转化成科学观念，从而习得新知识。［3］

在认知冲突解决的研究中，杜伊特将认知冲突分为三种类型：一是学生头脑中存在的原有认知结构与所学新知识时的实验结果不相符引发的冲突；二是学生原有的认知结构与教师所讲述的观点不相符而引发的冲突；三是对于同一知识点，学生与学生之间也会存在不同想法，从而产生不同观点的冲突。［4］

在教学中，国内对于认知冲突的研究十分的广泛，主要集中在数学、生物、化学等学科。我国学者孙艳青和张建伟将认知冲突分为三种类型，分别是直接经验中的认知冲突和间接经验中的认知冲突；现实概念的认知冲突和潜在概念的认知冲突；可兼容的认知冲突和针锋相对的认知冲突。［5］

张年逢将认知冲突分为认知主体间、认知主体内部的认知冲突。对于某一观点，不同学生都存在着不同的原有认知结构，当他们之间产生矛盾时，就是所说的主体间认知冲突。当学生遇到新的环境或知识时，学生已有的认知结构不能解释所遇到的现象，就会产生主体内部的认知冲突。［6］

通过查找有关认知冲突的文献，可以发现，前人都已经意识到认知冲突对于课堂教学的重要性，但是对于教学的指导作用不强，仅仅停留在介绍认知冲突，引发认知冲突的依据，并没有对如何有效解决认知冲突，如何利用认知冲突策略进行进一步说明。

五、研究问题

新课程改革提倡以学生为主体，教师为主导的教学模式。因此在教学过程中，教师要设计相应的教学方法及教学过程引发学生的认知冲突，从而可促进学生转变错误的认知结构，并能积极、主动地构建良好的认知结构。

不同学生的逻辑思维不同，具有不同的认知结构，所以在学习新知识时，教师必须清楚地了解到不同学生的原有认知结构，有针对性地引发学生的认知冲突，从而才能激发学生学习兴趣和探求知识的欲望。传统的课堂教学往往忽视了学生的主体地位。新课改倡导“自主、合作、探究”的学习方式，体现学生在课堂的主体地位和教师在课堂中的主导作用。设计并应用认知冲突策略进行教学，正是实施这一学习方式的突破口，同时也促进了学生思维能力的发展。

贯彻以学生为本的教育方针，教师要从学生的角度出发，充分考虑学生的学习情况，了解学生的最近发展区，引发学生的认知冲突，设计合理的物理教学情境，引导学生习得新知识。因此选择研究认知冲突在中学物理课堂上的应用这一前沿问题。

六、研究方向

物理学是自然科学领域的一门基础学科，研究自然界物质的基础结构、相互作用和运动规律。［7］物理学是在观察与实验的基础上，建构物理模型，利用数学方法等工具，通过科学推理以及科学论证的方法，形成系统的理论体系。物理是一门探究性学科，无论是从理论到实践，还是从实践到理论，不仅要求学生需掌握扎实的理论知识基础，还必须具备一定的动手能力。

学生在义务教育物理课程的学习过程中，教师主要通过知识、过程与情感三个方面培养学生的科学素养。从义务教育物理课程到高中物理课程，知识的深度与广度在增加，学生的逻辑思维能力也有一定的提升，因此高中物理课程从物理学科的本质出发，从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等四个方面培养并提升学生的逻辑思维能力，促进学生物理学科核心素养的发展。

物理与我们的生活息息相关。生活处处见物理，时时发生物理现象。在教学过程中，不难发现，特别是对于运动和力等相关知识点，学生会存在各种各样的错误前概念。因此教师不仅要清晰地了解所讲的内容，而且更要对学生已有的认知结构充分了解，设计认知冲突策略，将其应用在中学物理课堂上，让学生进行有意义的学习。

七、总结

通过对文献的整理以及政策性文件的解读，确立了科学前沿专题，在对该专题了解的基础上，运用相关的理论支撑这一专题的确立。根据该专题在不同研究领域上的分布显示，可以发现中等教育对于认知冲突的研究较多，但通过文献的查找发现，在物理学科方面的研究还远远不足，因此最终确立的前沿性问题。该前沿问题是认知冲突在物理课堂上的应用。