例谈认知冲突策略在生物学课堂教学中的运用

林泽欢

(广东省佛山市南海中学 528211)

建构主义认为：学习要以学生为中心，从学生经验出发，通过认知冲突的生成、师生之间的互动等，鼓励学生进行反省和思考，从而主动建构知识。认知冲突是一个人已建立的认知结构与当前面临的学习情境之间暂时的矛盾与冲突，是已有知识和经验与新知识之间存在某种差距而导致的心理失衡。基于建构主义的认知冲突策略强调让学生在思考与反省、沟通与协作中主动学习，培养学生敢于质疑、不迷信权威的批判精神，重视学生科学方法、科学态度和科学精神的培养。

1 课前预设，设置认知冲突

根据教学生成性理念，理想的教学是产生认知冲突而非消灭认知冲突的活动过程。认知冲突有助于激发学生的自主意识和自主能力。由于教学是一个有目的、有计划的活动，教学预设是必要的，教师可以在备课过程中，自觉“预设”各种可能的教学认知冲突。

1.1 在新旧知识的矛盾处设置冲突 例如，在“减数分裂”教学中，由于学生已经学习了有丝分裂，知道有丝分裂亲子代细胞中染色体数目保持不变，教师可先通过“精子和卵细胞的形成是不是体细胞(染色体数=2N)有丝分裂的结果呢？”这一问题创设情境，假设体细胞(2N)有丝分裂形成精子(2N)和卵细胞(2N)，则精卵结合，受精卵的染色体数目为4N，由此发育而来的个体的体细胞染色体数目也为4N，但这与事实矛盾，借此引发学生的认知冲突。此时推翻假设，学生通过精卵结合得到2N染色体数的受精卵即可推导出精子和卵细胞的染色体数目发生减半(N)，它们肯定不是通过有丝分裂形成，而是另一种分裂方式，该过程可由学生自主建构得出。教师再适时指出这种分裂方式叫减数分裂，其分裂结果是子代细胞中的染色体数目比亲代细胞的减少一半。

1.2 故意出错，引发认知冲突 例如，在“植物生长素的发现”教学中，笔者在讲解达尔文“探究胚芽鞘的感光部位”这一实验时，没有直接给出实验结果，而是让学生观察达尔文对两组实验的设置(1组用锡箔纸把胚芽鞘尖端罩上，2组用锡箔纸把胚芽鞘尖端以下的伸长区罩上)并预测两组实验可能出现的结果和结论，将其写在学案上。学案仅提示可能出现两种情况，但因为实验结果未知，可能出现的情况并不止两种，学生在讨论中便陷入矛盾，很多学生一直纠结于应该填哪两种情况呢？最后大部分学生选择了以下两种：①若1组直立生长，2组弯曲生长，说明尖端是感光部位；②若1组弯曲生长，2组直立生长，说明伸长区是感光部位。虽然学生作出了选择，但已有的知识经验似乎在告诉他们并不只有这两种，因此学生心生疑问，急欲寻求得到答案。此时，教师可鼓励学生大胆质疑，给予学生充分思考、发言的空间，学生即可跳出学案设定的束缚，化解矛盾，顺利纠错从而得到正确答案。而故意出错的教学设计，使得学生从矛盾到质疑再到纠错，逐步构建出更深刻准确的知识认知。

2 在师生互动中发现问题，制造认知冲突

知识的生成离不开学生积极的心智建构，必须以学生的主体参与为前提条件。因此，教学过程虽然可以预设，但课前预设只能解决学生一定的认知冲突，无法解决全部。教学更应是一个开放的过程，这样才能创造、接纳“生成”。

2.1 抓住与众不同的声音 由于不同学生的知识经验水平和层次不同，思考问题的角度和深度不同，因此提出的问题也会不同，这就要求教师在与学生互动过程中，善于发现课堂上与众不同的声音，提高学生的课堂参与度和关注度，打造高效课堂。

例如，在“分离定律的遗传概率计算问题”教学中的一道练习题：一对黑色豚鼠生了一白、一黑两只小豚鼠，若这对豚鼠再生两只小豚鼠，一只为黑色、一只为白色的概率是( )

A. 1/4 B. 3/8 C. 3/16 D. 7/16

解题过程中，大部分学生的答案是3/16,而有一名学生却选择3/8。到底哪个答案才是正确的呢？这名学生提供了其解题思路：先分析得出豚鼠两只后代的性状表现可能为一只黑色一只白色；两只都是黑色；两只都是白色三种情况，分别计算得出生两只都是黑色的概率(3/4×3/4=9/16)和生两只都是白色的概率(1/4×1/4=1/16)，因此一只黑色一只白色的概率为1-9/16-1/16=3/8。这样的思路是笔者未曾想到的，因此笔者及时调整授课安排，让学生比较两种解题思路，小组讨论思考：为什么会得到两个不同的答案？问题出在哪里？该处理充分激发了学生的求知欲望，在求胜心理的驱使下，他们表现了极高的热情，思维也在讨论中发生碰撞，最终学生自己分析得出计算后代豚鼠“一只为黑色，一只为白色”应考虑顺序问题，即可以是先生黑鼠后生白鼠(概率=3/16)，也可以是先生白鼠后生黑鼠(概率=3/16)，相加得3/8。由此可见，教师可以通过师生互动，利用课堂生成性问题，制造冲突，把问题留给学生自己解决，让学生自主构建知识。

2.2 引导学生小组合作讨论 教学中，对于图表、资料等问题的解决，往往需要进行认真解读，再结合已有的知识经验进行分析才能得出完整答案。

在此过程中，学生以小组合作方式，通过对话、沟通，提出不同看法以刺激个体反省思考，在质疑辩论的过程中，以各种不同的方法解决问题、澄清疑问，而教师只充当引导者的身份，较符合“以学习者为中心，把课堂还给学生”的理念。