洪建林
認知沖突是學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗與當前面臨的新知識學(xué)習(xí)之間的矛盾與碰撞。實踐表明,認知沖突有利于學(xué)生在矛盾中發(fā)展,在思維碰撞中生成智慧,從而累積豐富的數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。因此,在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中,教師應(yīng)不斷引發(fā)和制造“沖突”,積極引領(lǐng)學(xué)生不斷解決“沖突”,在豐富多樣的思維活動和問題解決過程中生成活動經(jīng)驗,并產(chǎn)生成功的愉悅。
一、 于新知生長點形成認知沖突,促進學(xué)生運用原有經(jīng)驗
在課堂學(xué)習(xí)中,學(xué)生通常會在原有知識經(jīng)驗的基礎(chǔ)上形成新知識生長點,在新知識生長點形成一定的認知沖突,教師促進學(xué)生建立最近發(fā)展區(qū),重新改組和自主運用原有經(jīng)驗,于“大疑中大進”。比如,教學(xué)異分母加減法時,教師可以先復(fù)習(xí)整數(shù)加減法、同分母分數(shù)加減法等知識,讓學(xué)生充分調(diào)動原來的經(jīng)驗:計算整數(shù)加減法時,相同數(shù)位上的數(shù)計數(shù)單位相同,可以直接相加減;計算同分母分數(shù)加減法時,分母相同的分數(shù)分數(shù)單位相同,分子可以直接相加減。當例題提供的問題情境出現(xiàn)異分母分數(shù)相加時,教師提問:分子可以直接相加嗎?為什么?這時,學(xué)生產(chǎn)生了認知沖突:異分母分數(shù)分母不同,也就是分數(shù)單位不同,分數(shù)的分子也不能直接相加,同分母分數(shù)相加的方法不能直接運用。學(xué)生由此產(chǎn)生強烈的探索欲望:能不能將異分母分數(shù)先轉(zhuǎn)化為同分母分數(shù)再相加呢?通分和同分母分數(shù)計算的經(jīng)驗呼之欲出,學(xué)生帶著問題主動解決新問題,活動經(jīng)驗進一步豐富。
二、于課堂生成點誘發(fā)認知沖突,促進學(xué)生豐富活動經(jīng)驗
生成性資源可以分為預(yù)設(shè)下的生成性資源和非預(yù)設(shè)下的生成性資源。比如,教學(xué)三角形的內(nèi)角和時,教師可以先組織學(xué)生對不同類型的三角形采取量一量、算一算的方法計算出三個內(nèi)角的和,但一些小組計算的結(jié)果并不正好是180°,課本提供的結(jié)論(有些學(xué)生已經(jīng)自學(xué))與實驗結(jié)果產(chǎn)生了矛盾,課堂生成了預(yù)設(shè)下的生成性資源。學(xué)生有了新的問題:是量角器的誤差產(chǎn)生的?還是測量不準確產(chǎn)生的?這樣的結(jié)果誘發(fā)了新的認知沖突:三角形的內(nèi)角和是接近于180°?還是正好180°?還有沒有其他的驗證方法呢?這樣的沖突啟迪了學(xué)生的思維,有的學(xué)生想到了“折一折”的方法,將三角形紙片進行對折,三個角折靠在一起;還有的學(xué)生想到了“拼一拼”的方法,將三個角撕下來拼在一起。課堂生成性資源的有效利用、多樣化驗證使學(xué)生的活動經(jīng)驗豐富而深刻。
課堂的生成多種多樣,教師及時捕捉生成的問題、方法乃至差錯資源等,生發(fā)認知沖突,會促使學(xué)生進入更佳的探索狀態(tài),活動經(jīng)驗的積累會更加豐富。
三、 于思維發(fā)散點激起認知沖突,促進學(xué)生活化認知經(jīng)驗
學(xué)生的思維發(fā)散有助于創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng),而教師制造認知沖突,會讓學(xué)生的頭腦風暴來得更加強烈、更加迅速。
例如,教學(xué)利用運算律進行簡便運算時,教師編擬了這樣一道題:2.5×3.2+0.25×68。一部分學(xué)生采用了下面的方法:2.5×4×0.8+0.25×4×17。為了幫助學(xué)生繼續(xù)打開思路,教師提出下面的問題激起學(xué)生的認知沖突:如果利用乘法分配律,能不能比較簡便地解決問題?一石激起千層浪,學(xué)生的討論頓時熱烈起來:在運用乘法分配律進行簡便運算時,可以將兩個積中相同的數(shù)只用一次,但這里并沒有相同的數(shù),此時學(xué)生形成了巨大的認知懸念:四個數(shù)中沒有一個數(shù)相同,不可能運用乘法分配律簡算。
教師進行蜻蜓點水式點撥:能不能想方設(shè)法找到一個相同的數(shù)呢?學(xué)生的目光開始關(guān)注起2.5和0.25,生發(fā)了新的問題:能不能想辦法進行轉(zhuǎn)化呢?
教師進行友情提醒:2.5到0.25發(fā)生了怎樣的變化?(縮小10倍),要使積不變,2.5×3.2可以轉(zhuǎn)化為哪兩個數(shù)的乘積?終于有學(xué)生恍然大悟:2.5×3.2可以轉(zhuǎn)化為0.25×32,問題迎刃而解。(也有學(xué)生將0.25×68轉(zhuǎn)化為2.5×6.8)。
由于教師巧妙設(shè)計了認知沖突,學(xué)生的思路得以開拓,思維得到發(fā)散??梢钥吹?,當學(xué)生著眼于“局部” 而不善于從整體進行思考時,教師獨辟蹊徑,拋出了新的問題,故意給學(xué)生制造新沖突,讓他們驚奇地發(fā)現(xiàn)這類題不僅可以利用乘法交換律和乘法結(jié)合律使計算簡便,而且能夠巧妙運用乘法分配律,原有的認知經(jīng)驗得到活化。
四、 于知識易混點掀起認知沖突,促進學(xué)生深化建構(gòu)經(jīng)驗
數(shù)學(xué)概念、法則和公式等知識點是數(shù)學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)和核心,如果建構(gòu)不扎實,學(xué)生就容易混淆。鑒于此,教師應(yīng)當在教學(xué)中有意設(shè)置一些障礙,誘發(fā)學(xué)生的認知沖突,在比較、辨析和區(qū)分活動中,不斷深化概念、法則和公式等知識點的建構(gòu)經(jīng)驗。
教學(xué)三角形的分類時,為了幫助學(xué)生正確區(qū)分銳角三角形、直角三角形和鈍角三角形,教師可以借助多媒體依次出現(xiàn)下面的圖形:圖1、圖2和圖3依次出現(xiàn)的是三角形三個角中的某一個角,你能很快地判斷是什么三角形嗎?
當出現(xiàn)圖1和圖2時,學(xué)生快速地判斷出三角形的類型,出現(xiàn)圖3時,學(xué)生依然脫口而出,是銳角三角形。這時教師故意“賣關(guān)子”:真是銳角三角形嗎?并讓學(xué)生再猜一猜,每猜一次,教師出示一種不同類型的三角形,學(xué)生的認識于沖突中不斷提升:只根據(jù)露出的一個銳角還不能確定是什么三角形。同時對銳角三角形“三個角都是銳角”的特點有了清晰認識和深刻體會。這種沖突產(chǎn)生于學(xué)生對三角形按角分類的混淆之處,尤其是對”有一個角是銳角的三角形是不是銳角三角形”而言,學(xué)生在經(jīng)驗上往往受直角三角形和鈍角三角形的影響而產(chǎn)生思維定勢。通過創(chuàng)設(shè)沖突情境,學(xué)生在嘗試和比較中認識了銳角三角形的特點,深化了建構(gòu)經(jīng)驗,同時還生發(fā)了一些新的問題:為什么有一個角是直角的三角形一定是直角三角形?有一個角是鈍角的三角形一定是鈍角三角形嗎?每個三角形至少有兩個銳角嗎?這可能與三角形的什么有關(guān)呢?這又引起了新的認知沖突,為后繼學(xué)習(xí)建立起積極的心理狀態(tài)。
五、 于思路盲動點制造認知沖突,促進學(xué)生形成正確經(jīng)驗
在解決問題的過程中,學(xué)生的思維混沌、思路混亂乃至形成盲區(qū)的現(xiàn)象比比皆是,盲動點的存在正是制造認知沖突的有利條件,通過消除盲動點,可以促進學(xué)生更加深刻地認識問題的實質(zhì)。
比如解決這樣的問題:小明將自己畫片的一半還多6張送給小華,還剩24張。小明原有畫片多少張?
一部分學(xué)生出現(xiàn)了這樣的一些列式:
24÷2+6;24÷2-6
(24+6)÷2;24×2+6
24×2-6
……
從學(xué)生的思路看,他們往往比較盲動,有的看到一半就“÷2”,有的看到“還多”就想到了“+”,有的順著思路先用24×2,再加6或者減去6,簡單化地解決問題,沒有一定的目標,數(shù)量關(guān)系不夠清晰,教師設(shè)計了下面的幾個問題,引發(fā)學(xué)生的認知沖突:
1.想一想,小明原有畫片的張數(shù)比24張是多還是少?(直接否定了前面三個列式,這三個列式的結(jié)果均小于24)
2.小明將自己畫片的一半還多6張送給小華,還剩的比一半多還是比一半少?畫片的一半正好是多少張?
在這樣的問題情境中,學(xué)生對“倒推法”有了一定的感性認識,對為什么先用“24+6”再去“×2”有了真切的體會,正確經(jīng)驗得到了強化,而差錯資源在沖突中被辨析,學(xué)生自覺運用策略巧妙解決問題的意識得到了增強。
六、 于方法構(gòu)建點設(shè)置認知沖突,促進學(xué)生升華活動經(jīng)驗
對于學(xué)生解決問題的各種方法,教師有必要比較、深化,有時學(xué)生掌握的方法處于淺層,如果教師特意設(shè)置沖突,讓學(xué)生生疑、深探并反思,這樣,教學(xué)效果就會更加有效,會促進學(xué)生進一步升華活動經(jīng)驗。
科技課上,要把一張長48厘米、寬32厘米長方形紙裁成長6厘米、寬4厘米的小長方形紙片,最多能裁多少張?(不得拼湊)
不少學(xué)生列式:48×32÷(6×4)=64(張)
當學(xué)生對自己的方法深信不疑時,教師對條件“寬32厘米”進行了變化,將寬改為29厘米。
不少學(xué)生這樣列式:48×29÷(6×4)=58(張)
教師進行了追問:能裁出58張嗎?
學(xué)生一怔,他們認為用“總面積÷每個小長方形的面積”就能求出一共的張數(shù)。
教師順勢畫出了下面的圖示:
再次提問:沿著寬29厘米來剪(如圖4),能正好裁完且沒有剩余嗎?
學(xué)生頓時產(chǎn)生了新的認知沖突,對原來的方法產(chǎn)生了懷疑。于學(xué)生憤悱之際,教師將兩道題的條件和方法進行了對比,使他們明確了解決問題在方法上的一些區(qū)別,尤其理解了原有方法不一定對所有條件都是適用的,如果沿著長或?qū)挷荒苷貌猛?,那就要考慮余下的能不能繼續(xù)裁,如果不能正好裁完,用“總面積除以每個小長方形的面積”就不適合??梢赃@樣解答:29÷4=7(個)……1(厘米),48÷6×7=56(張),由沖突產(chǎn)生到方法生成,由對方法的膚淺認識到深刻理解,學(xué)生經(jīng)歷了一個曲折的思維活動過程,同時提升了數(shù)學(xué)活動經(jīng)驗。
總之,認知沖突源于學(xué)生的認知實際,教師要善于捕捉各“點”,擇機引發(fā)和利用認知沖突,激活學(xué)生的深度思維,使他們不斷累積活動經(jīng)驗,從而提高課堂教學(xué)效益。
【責任編輯:陳國慶】