吳瑩

摘要：認知沖突是指認知主體在原有認知結(jié)構(gòu)無法包容新知識時出現(xiàn)的思維活動。在高中生物教學(xué)中，學(xué)生所學(xué)新知和原有認知結(jié)構(gòu)相矛盾，試圖用原有的認知結(jié)構(gòu)去解釋、同化新知識。如果不能解釋、同化新知識，則產(chǎn)生認知沖突。教師要聚焦學(xué)生認知沖突，抓住契機，優(yōu)化教學(xué)，從而優(yōu)化高中生物課堂教學(xué)。

關(guān)鍵詞：認知沖突 高中生物 課堂教學(xué)

引言

認知沖突是高中課堂教學(xué)中常見的狀態(tài)，如學(xué)生與教材觀點和教師觀點的沖突、學(xué)生對課本內(nèi)容的懷疑等，認知沖突會使課堂教學(xué)進入真正的“學(xué)習”狀態(tài)，因此教師要合理分析認知沖突產(chǎn)生的根源，以有效的方式應(yīng)對學(xué)生的認知沖突，促進有效教學(xué)。從某種角度來看，認知沖突的產(chǎn)生源于學(xué)生對問題有自己的獨立思考，并提出不同的觀點。教師要有效、善于將認知沖突策略運用于教學(xué)中，在導(dǎo)入情境中、問題探究中和習題講評中充分激活學(xué)生的思維沖突，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，讓學(xué)生在獨立分析和解決問題的過程中優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)，提升課堂教學(xué)效率，發(fā)展高中學(xué)生生物學(xué)科關(guān)鍵能力，塑造學(xué)生有學(xué)科特色的思維品格。

一、在課堂導(dǎo)入中誘發(fā)學(xué)生認知沖突

認知情境是課堂導(dǎo)入的前奏曲，教師要基于教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境，從而激發(fā)學(xué)生的認知動機和學(xué)習興趣。在引入新知識時，教師的教學(xué)方法可以用“問題式引入”“趣味式引入”等，誘發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認知矛盾或沖突。例如，在教學(xué)人教版新教材必修一《分子與細胞》第2章《組成細胞的分子》時，教師首先可以提問學(xué)生：“我們在生活中都吃過糖類物質(zhì)，那么大家可知道紅糖、白糖、蔗糖等糖類物質(zhì)是什么味道呢？”學(xué)生異口同聲地回答：“甜的?！苯又處熆梢哉f：“其實我們所使用的課桌、課本，其主要成分也是糖類物質(zhì)?！睂W(xué)生摸了摸頭腦，疑問道：“可是課桌和課本它們都不甜啊，怎么會含有糖類物質(zhì)呢？”從而產(chǎn)生認知沖突。此時，教師可以據(jù)此認知沖突引入本節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，對學(xué)生說道：“那么它們?yōu)槭裁磿儆谔穷愇镔|(zhì)呢？接下來讓我們學(xué)習本節(jié)課的內(nèi)容?！逼鋵崳谏钪袑W(xué)生所吃到的糖都是甜的，所以在學(xué)生的認知里糖類物質(zhì)都是甜的，但這只是表象而已。教師通過引入“糖類物質(zhì)不一定都是甜的”這一概念，引起學(xué)生的認知沖突，提高學(xué)生的學(xué)習專注力，激發(fā)他們的求知欲，從而導(dǎo)入新課的教學(xué)。

可見，在導(dǎo)入情境中引發(fā)學(xué)生的認知沖突，有利于激活學(xué)生的“前認知”，誘發(fā)學(xué)生主動求知的思維，并不斷激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，讓課堂導(dǎo)入有意思且有意義。

二、在問題探究中聚焦學(xué)生認知沖突

問題是認知沖突的“導(dǎo)火索”。在問題探究中，應(yīng)用認知沖突策略有利于拓展學(xué)生的思維，提升學(xué)生思維的邏輯性、批判性和創(chuàng)造性，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科思維能力。

蘇聯(lián)教育家維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論告訴我們，教師要通過設(shè)置一些問題探究活動，基于學(xué)生的既有認知結(jié)構(gòu)，引發(fā)學(xué)生的認知沖突，使學(xué)生的認知由已知區(qū)走向最近發(fā)展區(qū)，從而將學(xué)生的認知能力和認知潛能最大化地發(fā)揮出來。例如，教師在教學(xué)高中生物人教版必修一第五章第4節(jié)《影響光合作用的因素》內(nèi)容時，教師首先引入光照、溫度以及二氧化碳對光合作用的影響。接著，教師給出相關(guān)的生物事實。如在夏季晴朗的白天，植物的光合作用強度隨時間發(fā)生變化，在6至10點光合作用強度不斷上升，10至12點光合作用強度不斷下降，12至14點光合作用強度又不斷上升，14至18點光合作用強度又不斷下降，教師可以讓學(xué)生解釋這一天植物光合作用曲線變化的原因。學(xué)生根據(jù)已掌握的知識，快速地利用光照和溫度對光合作用的影響解釋6至10點光合作用強度的上升，以及14至18點光合作用強度的下降。但是學(xué)生存在一個疑問：中午光照更強、氣溫更高，為什么在10至14點光合作用強度會有下降的情況？學(xué)生甚至質(zhì)疑這不可能，這引起了學(xué)生的認知沖突。此時，教師要聚焦學(xué)生的認知沖突加以引導(dǎo)，以拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，促進教學(xué)效果的提高?？鬃诱f：“不憤不啟，不悱不發(fā)。”教師可以借此時機給學(xué)生答疑解惑。在晴朗夏季中午，為何植物光合作用的強度出現(xiàn)下降？生物學(xué)形象地將其解釋為“光合午休”，學(xué)生笑問：“植物也需要午休嗎？”教師回答：“雖然中午的光照和溫度都適合光合作用，但是還有其他因素在影響植物的光合作用，如植物葉片的蒸騰作用會造成植物大量流失水分，如果植物水分出現(xiàn)散失過多的狀況，為減少水分消耗，植物會產(chǎn)生一個保護性機制，即關(guān)閉氣孔?！苯又處熯M一步追問道：“既然植物葉片的氣孔被關(guān)閉，那水蒸氣消耗也會減少，這會產(chǎn)生什么影響？”有同學(xué)就會想到：“氣孔關(guān)閉會使氣體無法進入葉片，植物葉片對二氧化碳的吸收就會減少，二氧化碳吸收少了，光合作用就會降低?！苯處熢诮饣笾胁粩鄦l(fā)和點撥學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生思維的敏捷性?？梢?，有效地解決認知沖突問題，發(fā)展了學(xué)生的學(xué)科認知能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習興趣，在學(xué)生的心里種下了科學(xué)探究的種子。

三、在習題講評中激發(fā)學(xué)生認知沖突

教師在習題講評中，要注意激發(fā)學(xué)生認知沖突，并引導(dǎo)認知沖突的發(fā)展方向，讓學(xué)生多元化思考習題，從而提高習題講評課的質(zhì)量。不同的解題思路會引發(fā)學(xué)生間的認知沖突，提高學(xué)生的思考能力。有些解題思路表面看來很合理，實際上在仔細思考下，其認知邏輯卻存在著一定的問題。例如，雜交子（Aa）自交，所產(chǎn)生的隱性個體（aa）會死亡而淘汰掉，問自交兩次所產(chǎn)生的子二代中，純合子所占比例。兩名同學(xué)各有不同的解法。同學(xué)A的解法為，假設(shè)每代隱性個體仍然存在，則每代各基因型比例在F2中，AA所占比例為14+12×14=38，Aa所占比例為12×12=14。若考慮隱性個體aa被淘汰，則在F2（AA、Aa）中，純合子AA所占比例為38÷38+14=35。同學(xué)B的解法為，在F1中，aa被淘汰后，AA占13，Aa占23。F1中Aa自交產(chǎn)生的后代中，aa被淘汰后，又是AA占13，Aa占23。最后，AA所占比例為13+23+13=59。在兩名學(xué)生展示著兩種解法時，絕大部分學(xué)生覺得這兩種解法都很有道理，但是得出的結(jié)果卻不一樣，究竟哪種解法有錯呢？出錯的步驟又在哪兒？不同的答案激發(fā)了學(xué)生的認知沖突。學(xué)生在思考、交流后，得出的結(jié)果是：同學(xué)A的錯誤在于aa已經(jīng)淘汰了，那么就不能當它們存在;同學(xué)B的錯誤在于，在F2中淘汰了aa基因型，那么F1中的Aa就占不到23。教師通過展示兩名學(xué)生不同的解題思路，激發(fā)了學(xué)生的認知沖突，并經(jīng)過自己獨立思考和同學(xué)間的討論，得出正確的解法。

可見，在習題講評中，教師應(yīng)用認知沖突策略教學(xué)方法，調(diào)動學(xué)生思維，讓學(xué)生在“憤悱”狀態(tài)下循序漸進地思考問題，這體現(xiàn)了“以學(xué)習者為中心”的當代先進教學(xué)理念，從而促進學(xué)生認知的飛躍和提升，學(xué)生也會在認識沖突和認識提升等思維活動中獲益匪淺。

結(jié)語

綜上所述，在高中生物教學(xué)中，應(yīng)用認知沖突策略是很有必要的。為培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展高中生物學(xué)科特有的思維品質(zhì)，教師要靈活運用認知沖突策略于教學(xué)中，從實踐中不斷改進教學(xué)方法，探索出一條適合認知沖突策略應(yīng)用的發(fā)展道路。教師在實踐中重視認知沖突策略在生物教學(xué)中的作用，積極應(yīng)用認知沖突策略來教學(xué)，這對提升課堂教學(xué)實效、發(fā)展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)也具有深遠的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]史甜甜.高中生物教學(xué)中運用認知沖突策略的研究[D].溫州：溫州大學(xué)，2019.

[3]唐曉春.“認知沖突”情境教學(xué)法在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用[J].中學(xué)生物教學(xué)，2015（11）：1012.

責任編輯：黃大燦