方道余

摘 要：本文阐述了在物理教学中制造认知冲突的必要性，并通过案例分析，阐述如何制造认识冲突有效地调动学生探究的主动性和积极性，引导学生开展有效探究活动。

关键词：探究教学；认知冲突

一、探究教学中制造认知冲突的必要性

科学探究既是学生的学习目标，又是教学的重要方式之一。多年来，笔者通过听课发现许多教师运用探究的教学方式，引导学生进行科学探究，取得了良好的教学效果，但其中也存在很多问题。

比如，在一次观摩课上，教师给出的探究问题是“电阻和哪些因素有关”。教师问：“同学们猜想一下，导体的电阻可能和哪些因素有关呢？”一个学生站起来回答：“电阻和电压、电流有关”，教师未予以理睬；接着让另一位学生回答：“电阻可能和导体长度、粗细有关”，教师立即面露喜色，表扬了这位学生。接着提出自己的实验方案，并演示实验得出统一的结论。这样的探究式教学，看似具有探究的若干要素，实为满堂灌。学生完全在老师的掌控之下完成了“探究”，违背了探究式教学的主体性原则，属于假探究。也有一些教师对“教学的主体、学生的主动性”认知不到位；在高中物理教学中不愿进行科学探究；认为只要把物理概念、规律讲清楚，教会学生如何解题就行了。

二、探究教学中制造认知冲突的策略

1.创设情境，激发认知冲突

案例1.在《物理3-2》教材“渦流”一课中，笔者构建了如下矛盾事件激发学生探究的兴趣。

首先笔者问学生：“磁铁能否吸引铝质物体？”学生们都表示不能。然后做演示实验：如图1，用一颗钉子支起一个铝锅盖，手持一条形磁铁在铝锅盖上方沿圆周运动，结果铝锅盖跟着磁铁转动起来。

对此实验学生的矛盾困惑在于，磁铁是如何对铝产生力的作用呢？于是产生进一步探究的兴趣和冲动。于是，教师通过“磁铁运动→感应电流→涡流”环节引导学生探究涡流产生的原因及其应用。利用“磁铁使铝锅盖转动”这一矛盾事件，激发学生产生兴趣并进而从事科学探究活动。

2.寓新于旧，诱导认识冲突

案例2.在探究“全反射”规律时，教师先向学生展示例题：某种透明液体的折射率 ，一束光从该液体射向空气，求：（1）入射角 时折射角 ？（2）入射角 时折射角 ？学生已掌握了折射定律，会利用该定律解答如下：

（1）

（2）当 时， 无解。

至此学生感到困惑，为什么会无解呢？

教师在此矛盾困惑下进行引导：为什么利用折射定律会得出一个无解的结果呢？并提出问题：在 的情况下会出现什么现象？还有折射现象吗？接着让学生带着这些问题设计实验，探究光从光密介质射向光疏介质时的现象认识全反射现象，掌握全反射规律。教师紧紧抓信“ 时无解”这一认知冲突，引导学生能过“生疑→设计并实验探究→得出结论”掌握全反射规律。

3.变式教学，强化认知冲突

案例3.在高三复习课中，教师在跟学生一起练习了一道机械波波源振动一个周期传播的距离是一个波长之后又展示一道上海市高考题：在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点的距离均为L，如图3（a）所示。一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，经过时间△t第一次出现如图3（b）所示的波形。则该波的（）

（a） （b）

A.周期为△t，波长为8LB.周期为 △t，波长为8L

C.周期为 △t，波长为12L/△tD.周期为△t，波长为8L/△t

这道题是原来题目的变式，变化了题目的条件，出现了如b图的波形；这是学生在解决原先问题后又产生的新认识冲突。展示后不久，学生甲发表看法：因数经过时间△t第一次出现了完整的波形，所以周期为△t，波长为8L。对此一般教师的做法是，立即评价其正确与否，然后讲解正确解法。但如果换一种评价方法加以适当启发，学生可以更深刻地认识自己错在何处，也使其他同学得到对此题的更深理解。

且看教师的另一种评价：按照你的观点，△t时刻质点1和质点9的振动方向如何？（将错就错）

学生：向上。

教师：既然周期为△t，那么t-△t时刻（即t=0时刻）质点1的振动方向如何？

学生：也向上。哦！不对……（制造认识冲突）

到此，该学生已发现自己的观点出现了矛盾，但又觉得自己的分析合情合理，全班学生也都表现出极大的好奇和热情，思考的积极性被调动了起来，纷纷举手发表看法，不由自主地讨论起来。

4.合作学习，引发认识冲突

案例4.在探究“动量定理”时，安排学生完成如下实验：如图2，对快速、慢速抽出木块下纸片的两种过程进行比较，哪种情况下木块m的运动变化更明显？合作小组内不同学生有不同的猜想；之后学生多次动手实验，以此证明自己的猜想的正确性，进一步思考原因。

教师抓住学生的不同猜想“快抽用力大但木块运动变化不明显”这一矛盾事件与学生动手实验后的事实，组织学生进一步探究动量变化与力的作用时间的定量关系，得出动量定理。

以上只是笔者利用制造认识冲突在探究式教学中应用的部分案例。只要制造恰当的认识冲突就可以可以有效地调动学生探究的主动性和积极性，促进课堂交流和合作，更好地引导学生开展有效探究活动。

参考文献

[1] 物理教学策略构建 [D]. 王秀平.首都师范大学 2007

[2] 基于新课程背景的有效物理教学模式研究[D]. 张帆.内蒙古师范大学 2008