经验认知冲突探究法
引发认知冲突 激起学生内在需求
引发认知冲突激起学生内在需求摘要：教学中教师让学生以思考促操作，又以操作促探究，学生学习目标明确，积极参与。
自己提出问题并解决问题。
随着教学过程的不断推进，学生的思维也逐步深入，操作不再是指令，而是他们的一种自身需求。
我认为，像这样能激起学生内在需求的探究的教学才是有效的。
关键词：认知冲突内在需求自身需求有效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和冲突,是已有的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。
在数学教学中,教师可巧妙地设置认知冲突,使学生产生强烈的解决问题的内部动机,从而主动投入到知识生成、发展、运用的过程,进而完善已有的知识建构,更好地发展学习能力,促进学生的可持续发展。
如何引发学生的认知冲突呢？下面是我两次教学《圆柱的认识》的片段。
以往的执教片断：师：请同学们先想一想，如果把圆柱的侧面沿高剪开再展开，会是什么形状?(学生思考后猜想)师：现在请大家拿出课前准备好的贴有商标纸的圆柱形罐子，沿着它的一条高剪开，然后展开，看看是什么形状。
(学生操作后交流)生1：圆柱的侧面是长方形。
生2：圆柱的侧面是曲面，应该说它的侧面沿高展开后是一个长方形。
师：得到的长方形的长和宽跟圆柱体有什么关系呢?自己先思考一下，再相互讨论。
(学生汇报，师逐一板书)师：根据它们之间的关系，圆柱的侧面积应该怎样计算?(学生汇报，师完成板书：圆柱的侧面积=底面周长×高)课后反思：该教学让学生先猜想再操作验证，得出“圆柱的侧面沿高展开后是一个长方形”的结论，最后提出问题，让学生观察思考、讨论交流，推导出圆柱侧面积的计算方法。
课前预设学生在学习时，应该感兴趣。
学得主动、开心，但实际上，课堂气氛比较沉闷，学生思维不够活跃，发言不够积极。
反思原因，学生看似经历“猜想——操作——交流”的探究过程，但都是在教师的指令下进行，学生学习的积极性并未调动起来，探究动机不强烈。
教师虽未把结论直接“告诉”学生，但也是把知识“嚼碎”后，再让学生“咀嚼”，学生当然“食之无味”了。
谈概念转变学习中认知冲突的创设
谈概念转变学习中认知冲突的创设作者：姚国平来源：《中小学教学研究》2015年第02期[摘要]认知冲突是实现概念转变的契机与条件。
在生物学概念学习中，实践反思、预测结论、讨论交流、阅读体悟是引发认知冲突的重要方法。
[关键词]认知冲突;概念转变;生物教学认知冲突是指人在原有的观念与新经验之间出现对立性矛盾时而感受到的疑惑、紧张和不适的状态。
[1]学生学习新知识时，总是试图以原有的认知结构来同化或理解新知识，当学生原有知识与新知识不一致，或者原有知识不足以解释新现象时，就会产生认知冲突。
当学生经历认知冲突时，他们将采用同化或顺应的过程来建构或改变其认知结构，学习便发生了。
1982年，波斯纳等人提出的概念转变模型（CCM）认为，学习者原来的概念要发生转变需要满足以下四点：（1）学习者对当前的概念产生不满。
（2）新概念的可理解性。
（3）新概念的合理性。
（4）新概念的有效性。
[2]根据波斯纳的概念转变模型，对前科学概念的不满意是促使学生概念转变的关键因素。
因此，在生物课堂教学中，利用引发认知冲突的方法来促进概念转变，对于纠正学生的错误观念是一种极为有效的教学策略。
一、在实践反思中引发认知冲突，实现概念转变知识是在实践中对客观事物的能动反映，人的认识是从感性认识飞跃到理性认识再回到实践的辩证发展过程。
实践具有开放性的特点，在实践过程中常常会出现一些意料之外的或与生活经验相违背的事件、现象，面对这一切，学生往往难以用原有的认知结构去同化或解释，从而引发认知冲突。
一旦学生认识到自己的前概念是有瑕疵的，就会自觉予以放弃，萌发修正或重构新的科学概念的欲望，达到概念转变的目的。
生物学是一门自然科学，科学实验是最基本的实践活动，由实验引发的认知冲突极易激起学生的探究热情。
例如，有位教师在组织学生学习“生物的特征”时，探查出学生的错误前概念：植物吸收二氧化碳放出氧气，而不会吸收氧气放出二氧化碳。
教师据此创设了如下实验：首先拿出一个已经黑暗处理一昼夜的、装有绿豆苗的密封大玻璃瓶，同时提问：“如果植物只放出氧气不吸收二氧化碳，那么瓶中的氧气含量会发生怎样的变化呢？”学生很快推测出“会增多”。
认知冲突模型在物理教学设计中的应用
认知冲突模型在物理教学设计中的应用作者：李佳欣崔雪梅来源：《理科爱好者(教育教学版)》2021年第03期【摘要】建构主义学习理论认为学生的学习不应是单向、被动的接受式学习，而应是师生在情境中双向、主动的发现式学习。
基于建构主义学习理论，利用认知冲突模型创设教学情境，可有效激发学生的学习动机，提高教学质量。
由此，本文利用科沃恩认知冲突模型与李和科沃恩认知冲突模型进行教学设计并对比分析，从而得出两者的利弊及适用范围，可为一线教师提供借鉴。
【关键词】物理教学;认知冲突模型;教学设计【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】1671-8437（2021）16-0246-03国内对认知冲突在教学中的应用研究主要集中在地理、生物和化学学科。
在地理学科，张浩利用“水星上面既然没有液态水为什么还叫水星？八大行星围着太阳转，为什么不会存在相撞的可能性？”这一问題创设认知冲突，引出“太阳系的成员、结构特征、运动特征”[1]。
在生物学科，张年逢在新课引入、知识点讲解以及习题评估三个方面创设认知冲突，提出了认知冲突中问题情境的条件以及认知冲突策略的应用意义[2]。
在化学学科，胡美玲利用“在前两天事先配置好的Fe2+溶液中加入硫氰化钾溶液会产生什么现象？”这一问题创设认知冲突，引出“Fe2+和Fe3+的性质”[3]。
目前国内对将认知冲突模型应用于物理教学设计的应用研究较少，对此，笔者利用科沃恩认知冲突模型与李和科沃恩认知冲突模型进行物理教学设计，并将两者对比分析，以期为广大一线教师提供教学参考。
1 模型介绍将认知冲突模型应用于教学可有效激发学生的学习动机，从而提高教学质量，所以选择适合课题的认知冲突模型尤为重要。
当前认知冲突模型主要有：Tsai提出典型的冲突图模型，包含学生的新认知（P1）、差异性事件（DE）、学生的迷思概念（Cx）、目标科学概念（C1）、批判性事件或解释（CE）、关联科学概念（C2，C3，C4）[4]。
制造认知冲突 引导主动建构
德 国教 育家第斯 多惠说 过 ： “ 发 展与培 养 不 能给予人 或传播 给 人 ， 谁 要 享有 发 展与 培 养， 必 须用 自己内部 的活 动和 努力 来获 得 。 ” 这就是说 ， 真 正 的学 习是 不能 在 主体 间直 接 “ 传 递” 的， 教师永远无法代替学生去学习。 在教学现场 ， 我们 从学 生 的认 知 方式 和 生存
２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
教育研究与评论 ・ 小学教育教学
构） 一 不平衡 （ 解构 ） 一新 的平 衡 （ 重构 ） ” 的不 断循环 中得到丰富、 提高和发展 。下 图呈现 了
认知冲突与认知结构之间的关系 。 认知
冲突 （ 建构 ） （ 解
组与优化 ， 促进智力的发展 。
状态的视角 观察 教师 的教学 现状 ， 发 现不 少
一
、
认知冲 突的内涵诠释
所谓认 知 冲突 ， 是 指 学生 已有 的认 知 结
构与 当前学 习情境 之 间存 在 的暂 时性 矛 盾 ，
通常表现 为学生 已有 的知识 经验 与新知 之间
存在某种差距 而导致 的心理失 衡 。 心理学家皮 亚杰认 为 ： “ 个体 的认知 发展
机和最佳的思维定 向， 在迫切地求变求通 中竭
力从浅层次突 围， 从 而经 历“ 愤” “ 悱” 的 困苦 ， “ 生” 数学之情 ， “ 人” 数学之境 。
（ 二） 从 知 识 的 角度 看 ， 认 知 冲 突能促 进
学 习主体的知识 系统结构进行 重组 与优化
利 用新 旧知识的差异 ， 找 准知识 生长点 ， 巧妙 制造认知 冲突 ， 使学 生处 于心欲求 而不得 、 口
构， 学生总是试 图以这种原有 的认知结构来 同
巧设认知冲突,凸显有效教学——例谈认知冲突在化学教学中的作用
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 。 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 ｐ Ｈ值 的判 断 ” 习题 课 上 ， 笔者选了这样 一道题 ： ｐ Ｈ ＝ ２ 的ＨＣ １ 溶 液 ￣ｐ Ｈ＝ １ ２ 的Ｋ Ｏ Ｈ溶 液 等 体 积 混 合后 ， 得到的溶液（ ） Ａ． ｐ Ｈ＞ ７ Ｂ ． ｐ Ｈ＜ ７ Ｃ ． ｐ Ｈ ＝ ７ Ｄ ． 无 法 确 定
一
、
解析 ： 因为 Ｃ ＜ Ｈ。 ） ＝ Ｃ（ ０ Ｈ） ， 又是 等 体 积 ， 故 选Ｃ。 继续问 ： （ １ ） 若 是ｐ Ｈ ＝ ２ １ ￣醋 酸 溶 液￣ １ １ ｐ Ｈ ＝ １ ２ 的Ｋ Ｏ Ｈ 溶液呢？
由一次物理实验认知冲突引发的思考
由一次物理实验认知冲突引发的思考作者：王新绍来源：《中学物理·高中》2013年第06期物理源自实验，任何物理结果最初都是物理学家在不断实验基础上结合理论得到的分析结果，对学生来说，物理实验是体现其动手能力、探究能力、创新能力等一系列能力的综合体现.实验需要以系统、科学的理论为指导，要切合实际，操作要规范，数据分析要科学，以达到检验规律的目的.同时，更要由实验产生新的思维的火花，演变出新的设想和方案，以优化实验原理与方案，探知新规律、得出新结论.本文通过一个“电源电动势和内电阻测定”的测定实验，从学生认知冲突角度进行反思、优化实验教学.1 基础实践众所周知，有电动势而无内电阻的电源称之为理想的电源——即可以恒压供电.而实际生活中，不可能存在这样的电源，电池内部往往因为能量消耗，必定随着使用时间的增加而电源的电动势将减小，而其内部电阻也将增大.因而，对电源的电动势和内电阻在不同状态下的表象的测控，显得尤为必要与重要.（理论依据：闭合电路欧姆定律）实验一如图1所示，测定电池组的电动势和内电阻.图中V为电压表（电阻足够大），定值电阻R=7.0 Ω，在电键未接通时V的读数为6.0 V；接通电键后，V的读数为5.6 V，那么图1中电源电动势和内电阻分别为A.6.0 V 0.5 ΩB.6.0 V 1.25 ΩC.5.6 V 1.25 ΩD.5.6 V 0.5 Ω学生对此实验的理论认识和问题解决基本没有问题，能得到正确答案A，此处不赘述.但是由于理想状态和问题实际存在着差距，促使学生对问题产生了认知冲突：系统误差，偶然误差均较大，是否应该改进实验呢？使其更接近于问题的实际？我们知道，物理中的概念、定理、规律都是理想状态下的结果，与实际有很大的差别，物理实验都是对物理理想模型的一种现实重现.通过实验，一方面使学生形成理想化实验的思想，建立理想化模型，另一方面，使学生进一步理解理论与实际的关系，形成理论联系实际的思想，有利于培养创新能力.2 合作探究高中学生的思维不同于初中生，其自我意识和监测能力明显增强，他们可以自我反思自己的思维，并进行自我调节，以确保正确的思维和高效率的思维.学生在物理实验探究活动，尤其是认知冲突上的改进、学习、调控，教师应积极鼓励学生将自己的思维过程予以展示.在这过程中，学会不断否定、调节，学生自我否定是基于反思的结果，是调控行为一个必要的前提条件，通过自己的认知冲突产生的思想斗争进而得到正确的思维.教师应充分利用学生的认知冲突，挑起其内心的知识碰撞，以提高学生对问题的反思、探究、解决能力，在教学过程中注重探索精神的培养和创新思维的开发.本物理实验源于教材而又不拘泥于教材，故而要深入理解书本中的演示实验、分组实验、课外小探究、小制作，以培养学生实验与探究能力.上面，学生认为其结果不能接近生活实际，于是做了如下的改进：实验二在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A.半新电池（电动势约为1.5 V，内阻小于1.5 Ω）B.电流表G（满偏电流2 mA，内阻10 Ω）C.电流表A（0～0.6 A，内阻约0.1 Ω）D.滑动变阻器R1（0～20 Ω，10 A）E.滑线变阻器R2（0～100 Ω，1 A）F.定值电阻R3=990 ΩG.开关、导线若干（1）使实验更准确，应选用滑线变阻器的是 D （填写序号）.（2）请在（图2处）框内画出本题提供的器材条件下，设计的测量电池电动势和内阻的实验原理图.（3）甲同学测量自己设计的实验六组I1（电流表G）和I2（电流表A），做出I1和I2的关系图象.序号123456I1/mA1.401.361.351.281.201.07I2/A0.100.150.230.250.350.50 （4）根据函数图象可知，电池的电动势测量值为1.48 V、内阻测量值为0.80Ω.注意事项（1）调节滑动变阻器时要防止电阻为零，因为干电池的内电阻较小，若电路短路，损坏电表和电池；（2）干电池的电动势和内电阻随着使用时间的增加在变化，其电动势减小而内电阻增加，因此实验中使用半新电池效果较好.如果是全新电池，使用前应放一下电，使电动势降到稳定下来.（3）实验时应使通电时间越短越好，只需在读取数据时让电路接通，否则易损伤电池.（4）改变滑动变阻器的阻值时，需让两个电表中的一个表的指针指整数格，每次的电阻值的变化适当大一些，可以减小读数误差，电表读数应多估计一位.对于本实验的设计、操作、处理、分析，师生在成功进行上述改进的基础上，又有了新的认知冲突：将本实验再次改进为操作简便，处理简洁，数据合理，为此师生在原有的伏安法测定电源的电动势和内电阻的基础上，进一步简化、优化实验.3 演练优化实验三要测定一电源的电动势（小于3 V）和内阻r（约1 Ω），现有下列器材：电压表V（3 V和15 V两个量程），电阻箱（0～999.9 Ω），定值电阻R0=3 Ω，开关和导线，某同学根据所给器材设计如图4所示的实验电路.（1）电路中定值电阻的作用是保护电源，防止短路.（2）请根据图4电路，在图5中用笔画线代替导线连接电路.（3）调节电阻箱阻值R，读出对应的电压表读数U，得到数据：R1=2.0 Ω时U1=2.37 V；R2=4.0 Ω时U2=2.51 V.由两组数据可求得电源的电动势为E=2.94 V ，r=1.2 Ω.4 结语高中物理新课程倡导探究性学习的同时更强调主动性建构和学生对知识的体验.学生的学习活动不可能是一蹴而就的，必定有一个螺旋上升的过程，因而体验过程并非一定是正确的，可能有成功或失败，教师都应该允许其发生.本文中学生对实验从基本实验开始，对理论问题进行了探究反思，又进一步得到缘由，其成功的体验非常可贵.认知冲突是物理探究性教学中较为高层次的一种学习方式，作为一种富有挑战性的学习方式，它顺应了学生自我的认知矛盾和认知规律的发展，教师要从学生产生的认知矛盾中进行挖掘，在物理实验活动的落脚点不断地、适时地启发学生，挑起学生中思维的风暴（即认知冲突），使学生在理解、掌握、巩固知识的同时，发现并体验到已有知识经验的局限性，进而激发学生产生进一步学习的主动愿望，并且应在教师合理的指导下获得实验的循序渐进，以此来达成教学的最终目标——让学生学会物理的思维方式和探索精神！总之，通过本次实验教学，笔者进一步认识到实验既是物理知识教学的基础，也是学生形成认识冲突的多发地带，而且在培养学生严谨的科学态度、实事求是的科学素养上也有着重要作用，更是培养学生具有探索精神、探究能力的有效手段.现代教育提倡学生自主、合作、探究学习，从中多多利用固有经验、知识启发学生，像本实验一样，由基本实验的认知冲突到探究实验的认知冲突到优化实验的结果，多元化的目标，开放性的内容，探究式的方法，符合学生认知规律，能很好地培养学生的创新精神.。
引发认知冲突 激发学生的学习动机
引发认知冲突激发学习动机----浅谈小学数学课堂教学有效性内容摘要：《数学课程标准》明确提出：在课堂教学中学生应是学习的主人，要想使学生成为真正的主人，那就要调动学生学习的动机。
只有极大地激发学生学习的动机，才能调动学生学习的积极性，变学生的“要我学”为“我要学”。
为此教师应抓住儿童好奇心强的心理特点,精心设疑,制造悬念,刻意把一些数学知识蒙上一层神秘的色彩,使学生处于一种“心求通而未达,口欲言而未能”的不平衡状态,引起学生的探索欲望,促使其积极主动地参与学习。
从而提高学习效率。
那么，怎样才能激发学生的学习数学动机呢？我根据多年的教学经验，体会到挖掘教材，巧设疑问，引发认知冲突，是激发学习动机最有力手段。
关键词：认知冲突学习兴趣探究欲望创造性思维《数学课程标准》明确提出：在课堂教学中学生应是学习的主人，要想使学生成为真正的主人，那就要调动学生学习的动机。
只有极大地激发学生学习的动机，才能调动学生学习的积极性，变学生的“要我学”为“我要学”。
古希腊哲学家亚里士多德提出“思维自惊奇和疑问开始”,学生的思维活跃于疑问的交叉点。
为此教师应抓住儿童好奇心强的心理特点,精心设疑,制造悬念,刻意把一些数学知识蒙上一层神秘的色彩,使学生处于一种“心求通而未达,口欲言而未能”的不平衡状态,引起学生的探索欲望,促使其积极主动地参与学习。
从而提高学习效率。
那么，怎样才能激发学生的学习数学动机呢？我根据多年的教学经验，体会到挖掘教材，巧设疑问，引发认知冲突，是激发学习动机最有力手段。
教学中，适时地创设“悬念”，将会使教学过程成为一种学生渴望不断探索，追求知识的心理过程1、引发认知冲突能更快地激发学生兴趣“学起于思，思源于疑”，“学贵知疑，小疑则小进，大疑则大进”，疑能使心理上感到困惑，产生认知冲突，进而拨动其思维之弦。
要使学生生“疑”，教师就要不失时机地激“疑”，可激“疑”比较好的办法就是设“疑”。
教师抛出“疑线”，可促使学生产生强烈的期待心理。
促进学生认知冲突,提高课堂教学有效性
促进学生认知冲突,提高课堂教学有效性认知冲突的理论是美国心理学家费斯廷格提出的。
其观点是：一般情况下，人们都有维持自己的观点或信念一致性的需要，以保持心理平衡；如果人们的观念出现了前后不一致时，也就是出现了所谓认知上的失调，这时人的心理会出现紊乱或不安，就会力求通过重新组织或改变自己的观点，以达到新的认知上的平衡。
因此，在教学中，认知冲突是学习现象发生的前提条件。
教学过程是师生交往、积极互动、共同发展的过程，交往意味着对话、参与和相互建构，是教师的教和学生的学双边活动的过程，是人身心发展的手段。
教师的教直接作用的是学生的心理活动，学生的学即是心理活动不断变化发展的过程，课堂教学激起学生的智慧活动，引发学生专注于知识的探求。
因此，促成学生的认知冲突，是一种重要的课堂教学策略。
笔者对此进行了实践研究。
1明确目标，激发认知冲突有效的学习始于准确地知道达到的目标是什么。
通过目标导向教学，可以强化学生的学习意识，引导学生积极主动参与到教学中来。
在课前，教师可以通过课件等形式，将课标要求的知识点罗列出来，引起学生的有意注意，让学生面临迫切需要解决的问题，或引起学生已有概念的冲突，感到原有储备知识的暂时遗忘，造成其内心的不安，即认知冲突，进而产生一种积极探究的欲望，并带着问题迅速融入到课堂教学中来。
如在“基因突变”教学中，课标中要求学生能够理解基因突变的特征和原因。
课堂教学中，教师围绕该知识点，细分为以下教学目标：①解释基因突变的概念。
②举例说明基因突变的原因、特点和意义。
③举例说出诱变育种的基本原理及其在生产中的应用。
细分后的目标更清晰、明确、有层次，更易于让学生接受。
2找准基点，诱导认知冲突生物课标指出，教师要挖掘无形的课程资源，如学生的生活经验及其所了解的生物科学信息，使生物课程与学生实际紧密联系，激发学生兴趣，强化学习动机。
学习动机的激发主要是将学生学习需要由潜在状态生发为活跃的状态，使其变成学生学习知识的直接动力，而认知冲突的形成是激发学生学习动机的一种有效途径。