创设认知冲突在深度学习中促进学生思维发展

李珊珊

〔摘    要〕  高效的科学课堂离不开学生的积极思考，学生认知水平的提高是在冲突不断产生再化解的过程中实现的。本文结合真实的教学案例，阐述创设认知冲突的策略，使学生在解决冲突的过程中，主动学习。

〔关键词〕  小学科学；认知冲突；深度学习；科学思维

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  11-0019-03

深度学习以培育学生核心素养为目标，在教学中侧重学生思维发展和能力培养是提高学生科学素养的教育思想的表现。在课堂中创设认知冲突，能激发学生的求知欲和学习内驱力，有利于学生形成思维碰撞，促进思维发展。

所谓认知冲突，是指在学习新事物的过程中，学生已有的知识结构与新知识产生矛盾或冲突，使学生心理不平衡。瑞士的心理学家皮亚杰认为，学生的知识结构是通过同化与顺应的过程渐渐构建的，并且在平衡—失衡—平衡的过程中，渐渐完善认知体系。当学生发现用旧知识无法解释新现象时，就会打破自己旧的认识体系，接纳新信息，实现认知体系的平衡与发展。笔者将通过自身的教学实践和思考，以创设认知冲突为载体，浅谈学生科学思维的逐步建构。

一、紧扣生活经验，激发内在思维

深度学习是建立在學生前概念知识基础上的。科学知识与学生的生活密切相关，学生进入学校前，并非一张白纸，而是带着他们在生活中获取的知识与经验。他们对生活中的很多现象，常常自以为是地认定是事实，而实际并非如此。错误的生活经验常常会形成学生错误的认知，而且积重难返。建构主义倡导，学习要建立在学生已有的概念、基础上，了解学生与教学目标之间的差异，抓住学生学习的出发点，发展他们对新事物的认识与理解。作为教师，要善于创设活动，让学生尝试通过对新知识的合理质疑，使学生的思维结构形成一定的冲突。教师要帮助学生化解思维冲突点，通过破旧立新，正确地接纳新概念。

在苏教版三年级《空气占据空间吗》一课中，学生对“空气占据空间”这一知识是很难理解的。在课堂中，笔者先让学生在正常情况下把气球吹大，接着加大难度，把一个气球套进装满水的瓶子里，学生带着疑惑尝试，无法吹大。此时，学生解释道：瓶子里的位置已经被水占满了，气球没有吹大的空间。终极挑战：把空瓶里的气球吹大。根据他们的生活经验，这是一个很容易的活动，学生自信满满地尝试，却发现徒劳无功。为何有水没水都无法吹大气球呢？笔者适时进行引导：被水占满的瓶子无法吹大气球，那空瓶呢？里面真的什么都没有吗？学生恍然大悟，原来空瓶里面有无色无味的空气，正是它们占满了瓶子，导致无法吹大气球。

学生初步理解空气占据空间的性质后，笔者进一步进行“乒乓球在哪里”的趣味活动。材料有：装满水的水槽、乒乓球、去底塑料瓶。用去底的塑料瓶罩住放在水槽中的乒乓球，乒乓球会在哪里呢？按照学生的生活经验，大部分学生认为它会停留在水面上，而实验结果却是：停在水底。笔者引导学生根据刚才所学的知识解释现象：因为空气占据空间，水无法进入瓶子，所以乒乓球停在水底。活动升级：那你们有办法让乒乓球停在水槽中间或水面上吗？学生思维进一步被激发，知道可以通过瓶盖旋松、旋紧一点，让空气进去，乒乓球就可以实现“随时停下”。

有效的教学应提前洞察学生的前概念，为其做出准确的自我解释及建构意义创造学习环境和条件。在教学中，教师以学生“空瓶里没有东西，气球可以吹大”的错误生活经验为突破口，实验出现的现象与学生原有的认知产生冲突，化解冲突的过程就是建立正确科学观念的过程，学生有效的学习就是将新旧知识进行重新整合的过程。对于学生由于生活经验引发的“错误”，教师要进行引导、点拨，起到排忧解难的作用，让学生得以冲破固有思维。

二、设计悬念实验，推动思维进阶

研究表明，源于问题、源于探究、源于项目等具有挑战性和实践性的学习方式，能够有效推进深度学习。小学科学课程标准明确指出，小学生对世间万物具有强烈的好奇心和求索欲，这种好奇心和求索欲是促进学生科学学习的内驱力，对其一生的发展具有重要影响。学生面对生疏的、难度稍大的问题时，表现出能够具体剖析、独特性的解决思路、组合资源，是深度学习中育人的追求。小学科学课程的组织与教学，应选择合适的情境素材进行深度学习，要保护学生的好奇心与求索欲。在课堂中设计蕴含悬念的实验情境，能激发学生的学习兴趣，调动思维，让学生主动探究，在教师辅助下，思维逐步提升。

在教学中，教师要深入教材，设计合适的悬念实验，在学生的心里埋下一粒思维的种子。在解决问题的过程中，学生不断思考、交流，思维生根发芽，解开谜团时，学生豁然开朗，思维向深处不断迈进。

三、营造辩论氛围，拓展思维宽度

学生通过质疑辩论让思维外显是实现深度学习的关键策略之一。在课堂上，当学生产生不同意见时，应鼓励他们勇于表达自己的想法，引导他们思考、讨论、再思考、再讨论，分析得出严密的结论。小学科学课程综合了多个学科的知识，强调与学校开设的各个学科进行融合、渗透，以提高学生的综合实践能力。掌握自然现象的规律、解决现实问题也需要利用不同领域的知识与方法。随着高年级科学课程中科普课比重的增多，很多学生缺乏主动学习的热情，将“辩论赛”引入课堂，无疑是一个很好的选择，可以锻炼学生收集信息的能力，活跃科学思维。

苏教版六年级上册《地球以外有生命吗？》一课，笔者发现，课题有“辩论”的意味，却不够味，大部分的学生都认为地球以外有生命，可能以微生物的形式存在。根据实际情况，笔者确定辩题：“地球以外是否有智慧生命的存在？”首先，班级学生以小组为单位，讨论辩题，然后推荐一名学生作为辩手。辩手有一周左右的时间，通过查阅资料来支持自己的观点。辩论开始后，学生的高能输出，让笔者大为惊讶。他们用“银河系的行星数量来衡量宇宙中行星的数量，分析有智慧生命的可能性”，说出“黑暗森林法则”的威慑力，让笔者大为感叹。正方辩手的观点之一是“生命必需的物质，宇宙中都没有，比如空气等”。在听众提问环节，有学生反问：“你怎么知道宇宙之外智慧生命的生存要求和人一样？”赢得学生阵阵掌声。

教学中，每个学生都可以通过自己的努力，获得成功的体验，教师应该抓住教育契机。当学生对某个问题有不同理解时，就会发生争议，学习的动力就会增强，这时，教师應该为学生渲染一个敢于为事实争辩的氛围，在生生互动中，提高学生的语言组织能力与表达能力，增长思维的敏捷性，拓展思维的宽度。

四、把握事物本质，丰富思维认知

深度学习的特征之一是“本质与变式”，产生深度学习的学生能够把握事物的本质和内在联系，由本质推出多个变式。学生掌握本质的过程，需要剔除非本质的干预。分清本质与非本质根本属性差异的过程，也是学生对知识深度解读的过程。这个过程，需要学生具有深刻而敏捷的思维品质，不是教师将事物本质的文字告诉学生的过程，而是学生主动去把握的过程，要使学生与正在学习的知识之间建立密切的联系。经过多次的磨合与探索，事物的本质才会逐渐显现，会在学生眼前呈现最丰富、最迷人的风姿。

笔者曾经观摩过一节公开课，是苏教版四年级的《点亮小灯泡》。在课上，教师先让学生“画一画”可以点亮小灯泡的方式，再“连一连”，在能点亮小灯泡的几幅电路图中找出共同点。学生很快明白：“电流要从电池正极出发，经过侧面连接点、金属架、底部连接点，最终回到电池负极，形成一个闭合回路，这样小灯泡就可以亮起来。”当学生对这样的规律深信不疑时，教师抛出一个新的任务：当电路检修员，通过观察电路的连接方式，判断小灯泡能否被点亮。有一幅电路图，导线没有经过侧面连接点，只是碰到了金属螺纹，不符合刚才得出的结论，学生都觉得小灯泡不会亮。可在动手尝试后，学生却非常惊讶地发现，这样也可以点亮小灯泡！学生思维的火花马上被点燃。思考片刻后，学生发现原来金属螺纹会导电，所以即使不碰侧面连接点，只要碰到螺纹，电路就可以形成闭合回路。

协助学生理解事物的本质与内在关联，是教师教学的重要工作。掌握事物的本质，是化繁为简、强本弱枝的前提，也是建构知识体系的条件。学生掌握了事物的本质，才能从众多事实中突出根本，认识到事物各种各样的变化，学生才能从生活中找到事物的原型，学会把知识应用到生活中，融会贯通，见微知著。

深度学习是我国全面深化改革、落实核心素养的重要途径。深度学习的产生离不开思维的创造与发展。教师巧妙解读教材，有计划地在课堂中创设认知冲突，引发学生思考，是以“教师为主导，学生为主体”教学理念的体现，可以强化学生注意力、驱动探究欲，激活学生的科学思维，让他们经历愉快、高效的学习，提高思维品质。

参考文献

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[4]田慧生，刘月霞.深度学习：走向核心素养[M].北京：教育科学出版社，2018.■