论文部分内容阅读
摘 要： 作者结合自己的教学实践谈谈认知冲突在化学教学中的重要作用。其有利于实现知识目标，培养学生发散性思维和综合能力，增添实验魅力。
关键词： 认知冲突 化学教学 有效教学
认知冲突是指认知发展过程中原有概念与现实情境不相符时在心理上产生的矛盾或冲突。认知冲突是学生学习动机的源泉，也是学生参与学习的根本原因。它能促使人的认知活动不断丰富和深化。化学教师在教学中应根据化学学科和教学内容的特点，充分利用学生已有的知识经验与新知学习过程中产生的矛盾，不断给学生“创造”认知冲突，激发学生的参与欲望，主动完成认知结构的构建过程。下面笔者结合自己的教学实践谈谈认知冲突在化学课堂教学中的重要作用。
一、实现知识目标
变换问题的部分条件或设问方式，在原有的认知冲突消失后，不断出现新的认知冲突。使学生对问题的认识不断深化，思维水平不断提高。例如，在“有关盐类水解和酸碱混合后pH值的判断”习题课上，笔者选了这样一道题：pH=2的HCl溶液和pH=12的KOH溶液等体积混合后，得到的溶液（ ）
A.pH>7 B.pH<7 C.pH=7 D.无法确定
解析：因为C（H■）=C（OH■），又是等体积，故选C。
继续问：（1）若是pH=2的醋酸溶液和pH=12的KOH溶液呢？
解析：因醋酸还有储存的H■选B。
（2）若是弱酸和强碱呢？解析：因弱酸还有储存的H■，故选B。
（3）再问：若是强酸和弱碱呢？解析：因为弱碱还有储存的OH■，故选A。
（4）穷追不舍：若是pH=2的H■SO■呢？
解析：因为C（H■）=C（OH■）又是等体积，故选C。
（5）若是0.005mol/L的H■SO■和0.01mol/L的KOH溶液等体积混合呢？
解析：C（H■）=0.005×2=0.01mol/L=C（OH■），故选C。
（6）若是pH=2的酸溶液和pH=12的KOH溶液等体积混合呢？
解析：因酸的强弱不得而知，故选D。
（7）若是0.01mol/L的某一元酸与pH=12的KOH溶液等体积混合呢？
解析：若為强酸，则pH=7；若为弱酸则n（酸）=n（KOH），二者完全反应，生成物为强碱弱酸盐，pH>7，故选D。
这样一波刚平，一波又起，层层设疑，制造认知冲突，使学生对盐类水解和酸碱混合后pH值的判断问题牢固掌握，理解透彻。这样既突出了重点，又突破了难点，且消除了易错点，可谓“小冲突大作用”。
二、培养发散思维
求异是学生进行探究性学习的一种重要思维方法。在教学中，从学生的生活实际和知识背景中提炼出有趣的、具有挑战性的问题，引发学生的认知冲突，以此打破学生的思维定势，引导学生从不同的角度、不同的层次辨证分析，寻找解决问题的新策略。例如在学生学习了烃之后，掌握了烃的通式，由此写出不同烃类的分子式易如反掌。在此基础上如果进行变动，不但可以巩固以上知识，而且可以培养学生的发散思维。例如笔者在复习烃类结构时，设计了这样的问题：分子内有6个氢原子的烃可能有哪些？它们的性质如何？这样学生已有的通式写法与此问题形成了冲突，为找到新的平衡，就得进行新的变通，这样的设问可大大提高学生的发散思维能力，使他们不仅回忆起所有的烃类的通式，还要想到各类烃有哪些同分异构体，以及每种烃的结构特点和它们的性质的一些差异等，教学中这样的设计不胜枚举。
三、提高综合能力
教师的教学过程既授人以鱼，又授人以渔，而后者才是教学的主旋律。一个人只具备了知识而没有能力，那仅仅是知识的容器，而能力往往会制约知识的灵活运用，所以教学中提高学生的能力显得尤为重要。例如，在“二氧化碳的性质”一节中，学生通过学习已经知道，由于二氧化碳的密度比空气大且不支持燃烧，故向放有两支高低不同的蜡烛的烧杯中倒入二氧化碳时，蜡烛由下而上依次熄灭。可以设置疑问：如果将一个去底带盖的450毫升空饮料瓶倒扣在该烧杯上，又会有什么现象呢？学生往往认为低的先熄灭，高的后熄灭。通过演示实验，结果是蜡烛由上而下依次熄灭。这样的结论又会引发学生的认知冲突：“这是为什么呢？”这样设置问题既激起了学生的浓厚兴趣，又引发了学生的思维冲突，由此大大提高了他们的思维能力、探究能力、分析能力，以及综合运用知识的能力。教学中多设置这样的冲突，有利于提高学生思维的灵活性和变通性，进而养成良好的思维习惯。
四、增添实验的魅力
化学是一门以实验为基础的科学，我们要以“眼见为实”演绎化学学科的魅力。例如，利用氨的喷泉实验操作来证明氨极易溶于水时，可采用不引发喷泉的操作和引发喷泉的操作做一对比实验，即先打开连接圆底烧瓶和盛水烧杯之间的止水夹，挤压胶头滴管，形成美丽的喷泉。接着再进行不引发喷泉的操作，即先挤压胶头滴管再打开连接圆底烧瓶和盛水烧杯之间的止水夹（此时烧杯中不装水），过一会儿再倒进水，不会形成喷泉。由对比实验可设置问题：“为什么后者不形成喷泉？”引发学生的认知冲突，引导学生主动思考得出结论。化学作为一门以实验为基础的科学，这样的例子不胜枚举，让教师可省去不少口舌，学生也不必费尽心机，长此以往，师生都受益匪浅。
总之，教学中设计一些冲突，或者说思维障碍，让学生不断形成矛盾、解决矛盾；产生新矛盾、解决新矛盾……在这一循环往复、螺旋上升的探究过程中学习新知，激发学生的求知欲望，能真正体现学生是教学的主体地位。这样的教学给教师的备课增加了难度，对教师的教学有了更高的要求，唯其如此，才能促成学生的全面发展，实现自我。这正是大教育家所说的“教，然后知不足，学，然后知困”的境界，这样的教学活动也实现了“教学相长”，从而使化学课堂教学迸发出持久的活力。
关键词： 认知冲突 化学教学 有效教学
认知冲突是指认知发展过程中原有概念与现实情境不相符时在心理上产生的矛盾或冲突。认知冲突是学生学习动机的源泉，也是学生参与学习的根本原因。它能促使人的认知活动不断丰富和深化。化学教师在教学中应根据化学学科和教学内容的特点，充分利用学生已有的知识经验与新知学习过程中产生的矛盾，不断给学生“创造”认知冲突，激发学生的参与欲望，主动完成认知结构的构建过程。下面笔者结合自己的教学实践谈谈认知冲突在化学课堂教学中的重要作用。
一、实现知识目标
变换问题的部分条件或设问方式，在原有的认知冲突消失后，不断出现新的认知冲突。使学生对问题的认识不断深化，思维水平不断提高。例如，在“有关盐类水解和酸碱混合后pH值的判断”习题课上，笔者选了这样一道题：pH=2的HCl溶液和pH=12的KOH溶液等体积混合后，得到的溶液（ ）
A.pH>7 B.pH<7 C.pH=7 D.无法确定
解析：因为C（H■）=C（OH■），又是等体积，故选C。
继续问：（1）若是pH=2的醋酸溶液和pH=12的KOH溶液呢？
解析：因醋酸还有储存的H■选B。
（2）若是弱酸和强碱呢？解析：因弱酸还有储存的H■，故选B。
（3）再问：若是强酸和弱碱呢？解析：因为弱碱还有储存的OH■，故选A。
（4）穷追不舍：若是pH=2的H■SO■呢？
解析：因为C（H■）=C（OH■）又是等体积，故选C。
（5）若是0.005mol/L的H■SO■和0.01mol/L的KOH溶液等体积混合呢？
解析：C（H■）=0.005×2=0.01mol/L=C（OH■），故选C。
（6）若是pH=2的酸溶液和pH=12的KOH溶液等体积混合呢？
解析：因酸的强弱不得而知，故选D。
（7）若是0.01mol/L的某一元酸与pH=12的KOH溶液等体积混合呢？
解析：若為强酸，则pH=7；若为弱酸则n（酸）=n（KOH），二者完全反应，生成物为强碱弱酸盐，pH>7，故选D。
这样一波刚平，一波又起，层层设疑，制造认知冲突，使学生对盐类水解和酸碱混合后pH值的判断问题牢固掌握，理解透彻。这样既突出了重点，又突破了难点，且消除了易错点，可谓“小冲突大作用”。
二、培养发散思维
求异是学生进行探究性学习的一种重要思维方法。在教学中，从学生的生活实际和知识背景中提炼出有趣的、具有挑战性的问题，引发学生的认知冲突，以此打破学生的思维定势，引导学生从不同的角度、不同的层次辨证分析，寻找解决问题的新策略。例如在学生学习了烃之后，掌握了烃的通式，由此写出不同烃类的分子式易如反掌。在此基础上如果进行变动，不但可以巩固以上知识，而且可以培养学生的发散思维。例如笔者在复习烃类结构时，设计了这样的问题：分子内有6个氢原子的烃可能有哪些？它们的性质如何？这样学生已有的通式写法与此问题形成了冲突，为找到新的平衡，就得进行新的变通，这样的设问可大大提高学生的发散思维能力，使他们不仅回忆起所有的烃类的通式，还要想到各类烃有哪些同分异构体，以及每种烃的结构特点和它们的性质的一些差异等，教学中这样的设计不胜枚举。
三、提高综合能力
教师的教学过程既授人以鱼，又授人以渔，而后者才是教学的主旋律。一个人只具备了知识而没有能力，那仅仅是知识的容器，而能力往往会制约知识的灵活运用，所以教学中提高学生的能力显得尤为重要。例如，在“二氧化碳的性质”一节中，学生通过学习已经知道，由于二氧化碳的密度比空气大且不支持燃烧，故向放有两支高低不同的蜡烛的烧杯中倒入二氧化碳时，蜡烛由下而上依次熄灭。可以设置疑问：如果将一个去底带盖的450毫升空饮料瓶倒扣在该烧杯上，又会有什么现象呢？学生往往认为低的先熄灭，高的后熄灭。通过演示实验，结果是蜡烛由上而下依次熄灭。这样的结论又会引发学生的认知冲突：“这是为什么呢？”这样设置问题既激起了学生的浓厚兴趣，又引发了学生的思维冲突，由此大大提高了他们的思维能力、探究能力、分析能力，以及综合运用知识的能力。教学中多设置这样的冲突，有利于提高学生思维的灵活性和变通性，进而养成良好的思维习惯。
四、增添实验的魅力
化学是一门以实验为基础的科学，我们要以“眼见为实”演绎化学学科的魅力。例如，利用氨的喷泉实验操作来证明氨极易溶于水时，可采用不引发喷泉的操作和引发喷泉的操作做一对比实验，即先打开连接圆底烧瓶和盛水烧杯之间的止水夹，挤压胶头滴管，形成美丽的喷泉。接着再进行不引发喷泉的操作，即先挤压胶头滴管再打开连接圆底烧瓶和盛水烧杯之间的止水夹（此时烧杯中不装水），过一会儿再倒进水，不会形成喷泉。由对比实验可设置问题：“为什么后者不形成喷泉？”引发学生的认知冲突，引导学生主动思考得出结论。化学作为一门以实验为基础的科学，这样的例子不胜枚举，让教师可省去不少口舌，学生也不必费尽心机，长此以往，师生都受益匪浅。
总之，教学中设计一些冲突，或者说思维障碍，让学生不断形成矛盾、解决矛盾；产生新矛盾、解决新矛盾……在这一循环往复、螺旋上升的探究过程中学习新知，激发学生的求知欲望，能真正体现学生是教学的主体地位。这样的教学给教师的备课增加了难度，对教师的教学有了更高的要求，唯其如此，才能促成学生的全面发展，实现自我。这正是大教育家所说的“教，然后知不足，学，然后知困”的境界，这样的教学活动也实现了“教学相长”，从而使化学课堂教学迸发出持久的活力。