认知冲突策略在高中物理教学中的应用

刘超

【摘要】认知冲突策略在高中物理教学中的应用对学生的学习起了积极的促进作用.本文主要探究认知冲突策略在高中物理教学中的应用，包括引入矛盾的案例或实验、制造思维冲突的问题、促进合作与辩论、鼓励探索和研究性学习、提供反思和总结的机会等，通过这些策略应用，可以激发学生的学习动力，提高学习效果.

【关键词】认知冲突；高中物理；课堂教学

1 引言

在高中物理教学中，教师可以运用认知冲突策略激发学生的思考和探索欲望，以提高他们对物理学科的.认知冲突策略通过引入思维上的冲突和矛盾，帮助学生主动思考和探索，从而提高他们的学习效果.这种策略鼓励学生进行探索性学习和独立思考，培养他们的问题解决能力和创造性思维.本文旨在探析认知冲突策略在高中物理教学中的应用，通过策略应用的实施，教师能够引导学生积极参与学习，深化对知识的理解，并提高学生的学习效果.

2 认知冲突的定义和特点

认知冲突是指一个人在面对相互矛盾的信念、观点或信息时所经历的心理不一致和困扰.它反映了人类思维中的矛盾和复杂性，同时也为个人的成长和发展提供了机会.其特点具体如下：第一，相互矛盾的信念或观点.认知冲突通常发生在一个人持有两个或多个相互矛盾的信念或观点时.这些信念或观点可能来自个人的经验、知识、价值观或文化背景等.第二，心理不一致和困扰.当个人意识到自己持有相互矛盾的信念或观点时，会产生心理上的不一致和困扰.这种心理不一致可能导致内心的紧张、焦虑或矛盾感.第三，认知失调.认知冲突也被称为认知失调，指的是一个人在对待信息时存在不一致的认知.这种认知失调可能激发个人的思考和反思，促使其寻求解决方案或调整自身的信念体系.第四，决策困难.认知冲突可能使个人在作出决策时感到困难.由于存在相互矛盾的信念或观点，个人可能面临选择困难、权衡利弊和对冲突的不确定性［1］.

3 认知冲突策略在高中物理教学中的意义

认知冲突策略在高中物理教学中具有重要的意义.它能够促进思维深化，激发学生的兴趣和好奇心，培养批判性思维和问题解决能力，以及促进合作与讨论.这些意义有助于提高学生的学习效果和学科素养.其意义具体如下：第一，促进思维深化.通过引入认知冲突，可以激发学生的思维深化和挑战他们的现有认知.物理学作为一门抽象和概念性较强的科学学科，常涉及复杂的概念和理论.通过引入认知冲突，可以引导学生思考和探索，挑战他们对物理现象的既有认识，从而促进他们对知识的深入理解.第二，激发学生的兴趣和好奇心.认知冲突可以激发学生的好奇心和求知欲.当学生面临认知冲突时，会产生困惑和疑问，希望找到答案解决这种认知不一致的问题.这种困惑和疑问增加了学生主动参与学习的动力，激发了他们对物理知识的兴趣和好奇心.第三，培养批判性思维和问题解决能力.认知冲突可以培养学生的批判性思维和问题解决能力.当学生面对相互矛盾的观点或信息时，需要进行思辨和分析，以找到解决方案或建立新的理解模型.这种过程促使学生培养逻辑思维、分析能力和解决问题的能力，这些能力在物理学习中至关重要.第四，促进合作与讨论.认知冲突可以促进学生之间的合作与讨论.当学生面对认知冲突时，可能会寻求他人的意见和建议，进行讨论和辩论［2］.这种合作与讨论不仅有助于学生共同解决认知冲突，还可以促进他们之间的交流和合作，培养团队合作和沟通能力.

4 认知冲突策略在高中物理教学中的应用

4.1 引入矛盾的案例或实验

通过引入矛盾的案例或实验，教师可以激发学生的认知冲突，促使他们思考和探索力的合成和分解的概念.这种应用方式可以培养学生的批判性思维和问题解决能力，促进合作与讨论，提高学生对物理学科的兴趣.

例如 以高中物理人教版2019必修第一册“力的合成和分解”一课为例.（1）引入矛盾的案例.教师可以提出一个矛盾的案例，例如一个物体在斜面上受到重力和斜面支持力的作用，但为什么物体还能够滑动下来？这个案例涉及力的合成和分解的概念.学生可能会对为什么物体会滑动产生疑惑，这种矛盾激发了他们的认知冲突.（2）进行实验展示.教师可以进行相关的实验展示，例如将一个小车放在斜面上，通过调整斜面的角度和尝试不同的合成力的方式，让学生观察和思考小车是否会滑动.实验结果可能与学生的预期不一致，进一步加深了他们的认知冲突.（3）提出问题.教师可以提出一些问题，引导学生思考和解决认知冲突.例如，为什么物体会滑动？重力和斜面支持力是如何合成产生滑动的力的？学生可以通过分析力的合成和分解的原理，来解决这些问题［3］.（4）进行小组讨论.教师可以组织学生进行小组讨论，让他们分享自己的观点和解释.学生可以彼此交流、互相挑战，探索合理的解释和理解.这种合作与讨论可以帮助学生解决认知冲突，形成更深入的理解.

4.2 制造思维冲突的问题

通过制造思维冲突的问题，教师可以激發学生的思考和探索，培养他们的批判性思维和问题解决能力.这种应用方式可以提高学生对物理学科的兴趣，并提高他们的学习效果.

例如 以高中物理人教版2019必修第二册“抛体运动的规律”一课为例.（1）提出矛盾观点.教师可以提出一个矛盾的观点，例如，抛出的物体在抛出的过程中受到的合力为零，为什么物体还能够继续运动？这个观点引发了思维冲突，激发了学生的思考和探索.（2）提出问题引发思考.教师可以提出一些问题，引导学生思考和解决思维冲突.例如，为什么抛出的物体在受到合力为零的情况下还能继续运动？学生可以通过分析抛体运动的规律和空气阻力的影响来解决这个问题.（3）分组合作讨论.教师可以组织学生进行小组合作讨论，让他们分享不同的观点和解释.学生可以相互挑战和质疑，通过合作讨论来解决思维冲突.这种合作讨论可以促进学生的思维深化和批判性思维能力的培养.（4）引导学生进行实验或观察.教师可以引导学生进行实验或观察，以验证或解决思维冲突.例如，让学生观察抛出的物体在受到合力为零的情况下的运动情况，或者进行一些相关的实验，探究抛体运动的规律.（5）总结和归纳.在学生进行讨论和实验之后，教师可以引导他们总结和归纳所学的知识，解决思维冲突.通过总结和归纳，学生可以加深对抛体运动规律的理解，并解决之前的思维冲突.

4.3 促进合作与辩论

通过促进合作与辩论，教师可以运用认知冲突策略提高学生的合作与辩论能力.这种应用方式可以激发学生的思考和探索欲望，培养他们的批判性思维和问题解决能力，提高学生对物理学科的兴趣.

例如 从人教版2019必修第二册“万有引力定律”一课为例.（1）引入矛盾观点.教师可以提出一个矛盾的观点，例如，为什么月亮绕地球运动时不会落下来？这个观点引发了学生的认知冲突，激发了他们的思考和探索欲望.（2）分组合作讨论.教师将学生分为小组，让他们共同探讨和解决认知冲突.每个小组可以提出自己的解释和理论，相互交流和辩论.这种合作讨论有助于学生之间的合作与辩论，提高他们的问题解决能力.（3）提出问题引发思考.教师可以提出一些问题，引导学生进行思考和辩论.例如，為什么月亮绕地球运动时不会落下来？学生可以通过分析万有引力定律和运动力学的知识，提出自己的解释和理论，并与其他小组进行辩论和交流.（4）提供辩论技巧的指导.教师在辩论过程中可以提供一些辩论技巧的指导，例如如何提出有力的论据、如何有效地回应对方观点等.这有助于学生的辩论技巧和论证能力的培养.（5）角色扮演和辩论裁判.教师可以安排学生进行角色扮演，模拟辩论场景.一部分学生扮演辩论者，另一部分学生扮演辩论裁判.辩论裁判负责评判论据和证据的合理性，并给出评价和反馈.这种角色扮演和辩论裁判的方式可以提高学生的辩论技巧和论证能力［4］.

4.4 鼓励探索和研究性学习

通过鼓励探索和研究性学习，教师可以应用认知冲突策略来激发学生的思考和探索欲望，培养他们的独立研究和问题解决能力.这种应用方式可以提高学生对物理学科的兴趣，并提高他们的学习效果.

例如 以高中物理人教版2019必修第二册“向心加速度”一课为例.（1）提出引人思考的问题.教师可以提出一些引人思考的问题，例如，为什么转速快的旋转物体上的物体会有向外飞出的感觉？这个问题激发了学生的思考和探索欲望.（2）引入认知冲突.教师可以引入认知冲突，例如，在讨论中提出不同的观点，例如一方认为旋转物体上的物体受到向外的力，另一方认为受到向内的力.这种冲突激发了学生的思考和探索欲望.（3）提供实验或观察的机会.教师可以提供实验或观察的机会，让学生亲身体验和观察转速快的旋转物体对物体的影响.学生可以通过实验或观察，收集数据和观察结果，从而深入探究问题.（4）引导学生进行研究性学习.教师可以引导学生进行研究性学习，让他们深入探究向心加速度的原理和影响因素.学生可以进行文献查阅、实验设计、数据分析等活动，以解决认知冲突和回答问题.（5）提供合作和讨论的机会.教师可以组织学生进行小组合作和讨论，让学生分享自己的研究成果和观点.学生可以相互交流和讨论，通过合作和讨论来解决认知冲突和深化理解.（6）总结和分享成果.在学生进行研究性学习之后，教师可以引导学生总结和分享自己的研究成果.学生可以通过口头或书面形式向全班呈现自己的发现和结论，从而加深对向心加速度的理解.

4.5 提供反思和总结的机会

通过提供反思和总结的机会，教师可以帮助学生巩固已学知识，加深对物理学科的理解.学生在反思和总结的过程中，可以发现自己的不足和改进空间，并形成良好的学习习惯和方法.这种应用方式有助于提高学生的学习效果和自主学习能力.

例如 以高中物理人教版2019必修第三册“带电粒子在电场中的运动”一课为例.（1）提出引人思考的问题.教师可以在课堂结束前提出一些引人思考的问题，例如，带电粒子在电场中受到的力是如何产生的？学生可以通过思考这个问题来回顾和总结本课的知识点.（2）引导学生进行反思.教师可以引导学生进行反思，让他们思考自己在学习过程中的困惑和疑惑.学生可以思考他们在学习中遇到的难点和问题，并尝试寻找解决方法.（3）提供总结的机会.教师可以鼓励学生总结本课的关键知识点和概念.学生可以通过口头或书面形式总结自己对带电粒子在电场中运动的理解，包括力的产生和作用方向等.（4）合作讨论和分享.教师可以组织学生进行小组合作和讨论，让学生分享自己的总结和理解.学生可以相互交流和讨论，通过合作和讨论互相补充和纠正理解上的错误.（5）引导学生进行自我评价.教师可以引导学生进行自我评价，让他们思考自己在本课学习中的收获和不足之处.学生可以思考自己在理解和应用知识方面的成绩，并提出自己的改进计划.（6）教师给予反馈和建议.教师可以对学生的总结和自我评价进行反馈和建议［5］.教师可以指出学生的优点和不足之处，并给予适当的建议和指导，以帮助学生进一步提高学习效果.

5 结语

综上所述，认知冲突策略在高中物理教学中的应用是非常重要的.教师通过引发认知冲突和鼓励探索研究性学习，可以激发学生的学习兴趣和动力，培养学生的学科能力和终身学习的素养，为学生的未来学习和发展打下坚实的基础.

参考文献：

［1］彭利民.认知冲突策略在高中物理习题教学中的应用［J］.中学物理教学参考，2023，52（12）：22-25.

［2］杨旭恋，顾锦楼.认知冲突策略在初中物理教学中的应用［J］.广西物理，2023，44（01）：173-175.

［3］刘爱超.认知冲突策略在高中物理概念教学中的实践研究［D］.石家庄：河北师范大学，2016.

［4］韦兵余.“认知冲突策略”在初中物理教学中的应用［J］.湖南中学物理，2014，29（12）：6-7+83.

［5］杨占军.认知冲突策略在物理教学中的应用研究［J］.数理化学习，2013（06）：63.