俞胜杰
浙江省嘉兴市海宁市上海外国语大学附属宏达高级中学 314400
【摘要】学生已有的经验、知识结构与呈现新知识之间存在差异而导致心理失衡，就产生“认知冲突”。基于“认知冲突”的问题情境创设，可以激起学生学习的内驱力，激发学生的兴趣与热情、激发探究的欲望，建立正确的物理观念，发展学生的科学思维，提升探究能力和解决问题的能力，从而有效地提高课堂教学效率。
【关键词】认知冲突 问题情境 高中物理
认知冲突发生于个体已经建立的认知结构与当下学习情境之间，这种矛盾和冲突具有暂时性特点，是旧知和新知之间由于存在差距而产生的心理失衡。每一个个体都有保持认知平衡的倾向，所以可以在课堂教学中巧妙引入认知冲突，这样就会触发学生的认知失衡，使学生在变失衡为平衡的过程中产生强烈的认知需求，由此萌发对新知的强烈求学渴望，进而展开高效的学习。教师可以在教学实践中充分把握学生好奇心理，为其创设具有悬疑以及探究价值的问题情境，这样会引发学生的认知不平衡，从而带动强烈的渴求，渴望通过亲历感受知识的产生及形成发展过程。
一、认知冲突
认知冲突指认知发展过程原有概念(或认知结构)与现实情境不相符时产生的矛盾或冲突。所以它是一种心理学的认知状态，它除了是认知结构之间发生的矛盾，还是认知结构所转变的基础条件。在遇到新的知识或者是问题时，学习者基本会借助原有的知识以及经验来处理，从而在心理上产生平衡，但是当学习人员发现原有经验和知识难以解决时，或者是原本的知识和新知识不同时，其认知就会产生冲突。在物理中，很多知识或规律和我们日常生活中所想象或者是认为的完全不同，因此认知冲突发挥着至关重要的作用。在教学中可以借助认知冲突来设计问题情境教学，在激发学生兴趣的同时，可以建构完善的知识结构和体系，提高学生的物理核心素养。
二、认知冲突和问题情境
1.引发认知冲突是基于建构主义的教学策略
建构主义的学习理论认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者自已主动建构的．在这种建构过程中，一方面学习者以原有的经验系统为基础，对新的信息进行加工，建构自己的理解；另一方面，学习者的原有知识又因为新知识的进入而得到丰富、调整和改造．所以，学习并不简单是信息的量的积累，它同时包含由于学习者新旧知识之间的冲突而引发的观念转变和认知结构的重组．学习者学习的发生主要在于解决认知冲突或认知心理不平衡时认知结构所发生的改变．因此，建构主义的教学观主张“通过创设问题情境学习”，也就是通过设置能引发认知冲突的问题情境，并在解决问题的过程中实现知识的建构。
2.引发认知冲突是形成问题情境的基本条件
建构主义的教学主张“通过解决问题来学习”这就要求不断创设问题情境。所谓问题情境就是在教材内容与学生的原有认知结构之间制造一种“不协调”，从而把学生引入一种与问题有关的情境之中。问题情境的创设不仅在于提出问题，更重要的是根据学生现有认知水平设置新问题，使之与学生原有的知识经验产生激烈的认知冲突，从而使学生萌生解决问题的欲望。
3.引发认知冲突是学生物理观念和知识建构的契机和动力
学习者以现有的知识经验为基础，带着一定的目的和对外界的预期，对现实的事物展开实际的观察、操作和实验等，直接获得关于客体的信息，同时在头脑中不断进行分析、判断、综合、推理、概括等，并对自己的活动过程及结果进行反思抽象，从而建构起关于客体及活动的知识经验。物理的学习过程需要建构真实的问题情境，让学生在真实的问题情境中引发认知冲突。创设问题情境的实质在于揭示事物的矛盾或引起学生内心的冲突，动摇学生已有的认知结构的平衡状态，从而唤起思维，激发其内驱力．因此，教师应根据教材内容和学生头脑中已有的知识(前概念)，从学生发展的内在需要出发，创设科学、有效的问题情境，使学生真正参与到学习活动之中，达到有效建构的目的。
三、问题情境创设的策略
1.利用前概念与科学概念的矛盾，创设问题情境冲突，建立物理观念。
学生在生活中凭直觉和不够严密的概括形成了原始的认知结构．教师可以把课堂和学生的生活联系起来，引发学生的认知冲突，从而激发他们产生学习的心理需求。例如，在进行“平均速度”的教学时，创设这样的问题情境，运动会400m比赛时，在第一跑道的选手，用时50秒，获得第一名，他在跑步的过程中平均速度是多少？一般学生都会回答8m/s。在平均速度的概念教学中引发认知冲突，创设体现概念本质特征的情景，发展学生的科学思维。
2.利用学生猜想与实验事实的矛盾，创设问题情境冲突，进行科学探究。
教师可以通过创设探究性实验情境，预先让学生尝试作出猜想，然后在学生面前呈现出日常生活中不可经验得到的或意想不到的新现象，促使学生用原有的认知结构去同化、解释这些新现象，往往感到困惑、迷惘，进而引发认知冲突，使学生产生强烈的探究欲望。
在《自由落体运动》一节中，研究轻重物体下落快慢？我们可以这样进行实验和问题情境的创设：
师：演示一，我手中的A4纸和铁球哪个重？
生：肯定是铁球重！
师：如果从同一高度让A4纸和铁球自由下落，哪个先着地？
生：铁球先着地
师：那么是不是轻的物体下落的慢，重的物体下落的快？
生：是的，铁球要在重，所以铁球先着地
师：演示二，将其中一张A4纸折成纸团，然后和另一张A4纸一起同一高度下落，他们的质量是否一样？哪个先着地？
生：质量一样，可以看到，纸团先着地。
师：为什么质量一样的纸，下落的快慢不一样呢？
师：演示三：拿其中的A4纸团和铁球再次做实验，他们从同一高度静止下落？
生：可以看到几乎同时着地。可以看到下落快慢其实跟质量没有关系，而与阻力有关。
3.利用物理与数学两学科间的矛盾，创设问题情境冲突，提高科学思维。
数学知识是学习和研究物理学的重要工具，能否恰当运用数学工具解决物理问题也是衡量学生能力高低的重要方面。但物理学不同于数学，物理学更重要的是物理事实、物理本质和物理关系。如：在探究加速度、力和质量关系时，文字表述是：物体加速度的大小跟它受到的用力成正比，跟它的质量成反比，数学表达式为F=ma。该公式进行数学变形后，我们得到表达式m=F/a，那么从数学角度来看：质量m和力F成正比，和加速度a成反比。这个推导看似很正确，其实是错的。学生对于这样认知冲突就有一个大的矛盾，怎么物理和数学是不一样的呢？
4.利用物理的科学性和生活的实际矛盾，引发认知冲突，确立科学态度和责任。
物理是一门严格的定量科学，任何物理现象、概念、规律的表述都应该是正确的，科学的，物理实验和规律论证的方法应该是实事求是的，不允许有科学性错误。而实际生活中，我们经常有看到有些用词或宣传语，往往违背了这一科学性！比如：在计算电功时，我们经常看到一句空调的广告词，“格力空调，一晚只要一度电”。对于这个“一度电”，对于学习物理的人来说，就有一个认知冲突，是不是在真的是一度电？
四、总结
总之，建立在“认知冲突”基础上创设的问题情境，不仅能最大程度地激发学生学习的内驱力，调动学生的积极性，引发探究欲望，还有助于激活学生思维，提高思维能力。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）
[2]物理教学中的“引发认知冲突”策略物理教师[J]2011年03期P15-17
[3]基于“认知冲突”的化学问题情境创设福建教育学院学报[J]2017年9月第9期P77-78