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巧用认知冲突打开思维的闸门

2021-09-30陈淑清

数学教学通讯·小学版 2021年8期
关键词:认知冲突激发建构

陈淑清

[摘  要] 认知冲突生长于旧知与新知之间,其有效的创设有利于旧知的梳理和新知的建构。文章指出创设认知冲突不局限于新知的引入阶段,其在新知探索与巩固以及后续知识的延伸中都发挥着积极的作用,其可有效地激发学生的学习动机,使学生的学习变得更加主动和积极。

[关键词] 认知冲突;建构;激发

认知冲突的创设可有效地激活学生的思维,激发学生的探究欲望,让学生在跨越一个个障碍的过程中,收获成功的喜悦,获得学习的信心。教学的每个环节都需要激情,因此认知冲突的创设适用于教学的每个环节。笔者结合教学实践,浅析创设认知冲突的几点认知,以供参考。

一、导入新知,激发兴趣

为了激发学生的学习动机,在新知引入时,教师可通过创设冲突,使学生心理产生不平衡;为达到平衡,学生会尝试新思路和新方法,从而激发探究新知的欲望。导入新知需要教师精心设计,从学生学情出发,创设丰富有趣的情境,让学生充分感悟情境中的“不公平”与“不和谐”,从而在寻找“公平”与“和谐”的过程中学习新知识,掌握新技能。

案例1  圆的认识

师:套圈游戏大家玩过吗?

生齐声答:玩过。

师:现在请6个同学站成一排参加游戏。

生1:站成一排这不公平,因为站在中间位置的学生距离套圈物近,两边的同学距离远。

师:哦,那如何才能公平呢?大家站成三角形?四边形?

大家经过观察发现,不管怎么站,这三种方式都不能使每个学生到套圈物的距离相同。由于这种“不公平”的存在,让学生产生了强烈的认知冲突,已学的知识无法解决该问题,学生迫不及待地想学习新知来实现“公平”,大大地激发了学生的探究欲望。

生2:可不可以围成一个圈呢?我们玩丢手绢就是这样的。

为了达到“公平”,生2联想到了生活中的经历,突破了一排、三角形、四边形的束缚。这时教师让学生站成一圈,让学生更好地从直观上感受圆。学生体验后,教师又不失时机地引入圆及其相关概念。这样的冲突体验,不仅吸引了学生的注意力,还顺利地打开了学生思维的闸门,增加了学习的趣味性和探究性。

二、探索新知,点燃思维

在新知的引入中,教师精心创设认知冲突,成功地吸引了学生的注意力,诱发了学生的学习动机,为教学拉开了精彩的帷幕,接下来要继续利用认知冲突,点燃学生思维的火苗。探究新知的过程是教学的重点,教师可以有效地利用认知冲突,使学生经历由不会到会,由模糊到清楚的过程,进而认清知识本质,建立一个清晰、完整的认知脉络,让学生在探索中经历过程,体验生成。

案例2  面积单位

师:如图1,请问哪个图形大?

生齐声答:左边的大,右边的小。

师:接下来我们看一下图2,哪个大一些呢?

学生发现两个圆大小基本相同,用肉眼很难区分,这样就造成了视觉的冲突,让学生感受到不是所有大小都能用肉眼观察比较的。学生想出了办法,即将圆形剪下来,采用重叠法比较大小。

师:大家看一下图3和图4,请大家分别数一数,图3与图4的格子数相同吗?

生1:相同。图3和图4都有20个格子。

师:图3和图4是否大小相同呢?

生2:不同。

教师设置个数相同、大小不同的图形,创设一种大小认知冲突,其目的是让学生体验统一标准的重要性。

两次冲突后,学生心里对统一标准有了迫切的需求,这时顺势引出面积单位。为了继续激发学生的探索欲望,教师要继续创设冲突。

师:边长为1 cm的小正方形的面积为1 cm2,现在请大家都裁一个面积为1 cm2的纸片。

经过动手操作,学生对1 cm2有了更深刻的认识,在脑海里生成了1 cm2的概念。

師:你们猜一猜橡皮、名片的面积大概为多少。(学生通过刚才的体验,轻松地解决了问题)

师:你们猜一猜我们教室的玻璃面积大概是多少。

显然,用1 cm2这个面积单位去想象玻璃的大小产生了困难,这就要求引入新的面积单位。经历冲突与突破冲突,层层递进,学生不仅认识了面积单位,对如何选择合适的面积单位也有了深刻的认识,完整的面积单位认知得以顺利建构。

三、课堂巩固,深化理解

课堂巩固一方面要通过习题巩固知识,达到熟能生巧的效果,另一方面要通过巩固练习继续发展学生的思维。为了继续发展学生的思维,除了采用变式,还可以创设认知冲突,为题目设计一些“小惊喜”“小障碍”,告别枯燥乏味的重复巩固的练习,再次激起学生探究数学本质的热情,从而达到深化理解、拓展思维的效果。

案例3  平均数问题

师:今年植树节,我们班共有两组同学参加了植树活动,两组人数相同,都是9人。第一组平均每人植树13棵,第二组平均每人植树11棵,请问我们班这两组同学平均每人植树多少棵呢?

生(迫不及待地):(9×13+9×11)÷(9+9)=12(棵)。

师:如果(13+11)÷2=12(棵),这样是不是更简单呢?(有学生点头表示赞成)

师:大家都很认可这个简单的方法,若将第二组同学改为10人呢?(学生开始尝试用这两种算法来解题)

生1:这两种方法得到的答案是不同的,第二种方法不对。

师:大家一起来分析一下两种方法的不同吧。

生2:第一种方法,将第一组的植树数量与第二组的植树数量相加,然后再除以两组总人数,这样就得到了两组人植树棵数的平均数。第二种方法,相当于第一组的一个人与第二组的一个人算平均数,如果两组人数相同正好匹配,而现在是两组人数不同,所以第二组的10人不能与第一组合在一起算平均数,这样的计算结果有问题。

师:说得很好,第二种算法什么时候才可以用呢?

生3:只有两组人数相同的时候才可以。

教师给出第二种方法,其目的是打破学生的原有认知,通过两种方法的冲突引发学生思考计算平均值的过程。第二种方法给出后,学生的关注点在计算结果上,未考虑该计算的真正意义,这时教师将人数相同改为人数不同,学生利用两种方法进行求解,发现其计算结果不同,从而引发其对问题本质的深度思考。这样,通过认知冲突,使学生更关注过程和本质,对学生完善认知体系起到了积极的作用。

四、课堂小结,发展思维

课堂小结作为课堂的最后环节,除了总结归纳,应设置一些符合学生最近发展区的问题,让学生带着问题去延伸,从而有效地发展学生的思维。在此环节,教师可以继续发挥认知冲突的作用,让新知变成旧知,继续下一问题的学习。例如,学习了三角形的内角和,是否可以延伸至多边形内角和的思考呢?学习了三角形的面积,是否可以去探究一下平行四边形的面积呢?让问题成为知识体系建构的催化剂,从而让学生能精神饱满地、不断地进行学习和建构。

案例4  商不变的规律小结

师:大家对知识点整理得非常好,将本课重难点做了归纳和总结,有些同学还添加了一些例题,以便理解。现在我们也看一下这几个题目。

①24÷2;

②(24×2)÷(12×2);

③(24÷3)÷(12÷3);

④(24÷4)×(12÷4)。

生1:四个题目的计算结果都是2,因为都是同乘和同除。

师:真的吗?(教师通过反问让学生再度思考)

生2:不对,第④题不是商,是积,其结果应该是18。

师:很好,那么是否也存在积不变的情况呢?

教师设计乘法题和除法题的冲突,使学生跳出同乘和同除其计算结果相同的思维定式,让学生更加关注每个细节。无论是对定理的理解,还是做简单的运算都应做到知其本质,而非走马观花,避免出现“我以为是”“我看是”等因为思考不全而造成的错误,培养学生认真审题的好习惯。同时,教师利用错误的答案,引申至“是否存在积不变的情况”,让学生进行后续的学习,从而引发学生的深度思考,有利于拓展学生的思维,激发学生的学习热情。

总之,认知冲突的创设有利于培养学生的自主学习能力和推理能力,教学中教師应多加鼓励,通过认知冲突,打开学生思维的闸门,让学生在解决认知冲突的过程中不断完善认知体系。

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