西安李继红家人:激发利用认知矛盾 引导学生自主探究

激发利用认知矛盾   引导学生自主探究

龚幼平

自然教学要以培养学生科学实践能力和创新精神为重点，积极推进素质教育，就必须想办法尽可能地引导学生主动探索自然事物，启发学生进行创新学习。认知心理学的观点认为：是学生原有的认知水平和新的认识对象之间的矛盾引起学生学习的动机与兴趣，而积极的学习动机与学习兴趣是学生主动学习和进行创新学习的心理动力，因此，在自然课堂教学过程中，教师应当巧设认知矛盾，激发学生的探究兴趣，并且不断利用学生在学习过程中产生的认知矛盾，启发引导学生主动学习和进行创新学习。下面就结合教学实例，具体地阐述如何在自然教学中巧设和利用认知矛盾，引导学生进行自主创新学习。

一、利用学生原有认知经验与新的认识对象之间的矛盾，激趣导疑，引导学生发现并提出问题。

学生原有的认知经验是教师进行新的教学活动的基础，也是学生自主构建新的认知结构的平台。因此，教学之前，就必须了解学生原有的认知水平，灵活选择和处理教学内容，并且为了达到教学目的，课前还必须布置学生收集积累一定的相关的感性经验，选准教学的起点，通过情境激趣，矛盾导疑，促使学生因疑而生问，产生新的认知需要。

自然教学以客观事实为认识对象，应当选择学生较为熟悉的生动有趣的实例，提供事实，设置认知矛盾，引起学生新的认知需要。例如在《毛细现象》教学前，学生关于水的认识有很多：诸如“水没有颜色，没有味道，没有气味，是透明的液体，水会从高处向低处流……”。教学开始，引导学生观察红色的水沿着白毛巾或纸巾发生的毛细现象，虽然学生平时看见过此类现象，但是学生利用原有的认识经验无法解释“水沿着毛巾（或纸巾）向上升的现象”，这就使学生内心产生了认知矛盾，并且学生的认知矛盾的焦点，集中在“水从高处向低处流”与毛细现象“水沿着物体向上升”上，学生的内心是“心求通而未得其意”，急于想弄个究竟，这时抓住学生认知矛盾焦点及时启发“平时看到水都是从高向低流，现在水却沿着物体向上升。观察到这一现象，大家想弄清哪些问题？”学生踊跃提出了许多问题，如“为什么水会沿着物体向上升？”“水能沿着哪些物体向上升？”“水能升多高？”等。学生通过独立思考，发现并提出有价值的问题，自主探索的动机就越强烈，探索的兴趣就越高，在认识活动中就越投入，这是进行创新学习的表现。

二、利用学生对问题的不同推测之间的矛盾，激励导法，引导学生围绕问题自主探究

学生对问题的预测是学生思维的结果，是学生进行新的认知活动的起点。由于学生原有的认知水平与思维方式各不相同，学生力图用自己的认知经验去解释内心的疑问时，就会作出不同的预测。教学中，要启发学生进行求异思维，从多方面对问题进行预测，然后抓住学生的预测之间的矛盾，引导学生自主探求解决问题的办法，自主设计观察实验活动，并且适时为学生提供探究材料，激励学生自主探索。在引导学生探究毛细现象的规律时，探究材料必须能够揭示毛细现象的实质，要从四个方面考虑材料的结构性：一是质地软硬不同、结构上都有孔隙的材料，如香烟与玻璃管；二是质地相同或相似、结构上都有孔隙的材料，如布条与纸条；三是质地不同、结构也不相同的材料，如木片与玻璃片；四是质地相同或相似、结构不相同的材料，如玻璃棒与玻璃管。

⑴引导学生对不同的材料进行预测：“估计哪些物体能产生水向上升的现象？哪些物体不会产生这种现象？”并谈谈自己预测的依据，会发现有的学生认为“水能沿布条、纸条、香烟向上升，因为它们都是软的，玻璃管、玻璃棒、玻璃片（包括夹层玻璃）、木片、粉笔等较硬的东西不会产生‘水向上升’的现象”。有的学生认为“布条，纸条、香烟、粉笔、木片能产生“水向上升”的现象，因为它们有缝隙，水可以顺着缝隙上升，塑料、玻璃这些材料没有缝，水不能上升”。还可能有学生会谈到“玻璃虽然没有缝，但玻璃管中间有孔，水可以上升。”由于学生的推测存在矛盾，学生探究的欲望就更加强烈，在解释自己推测的同时，学生的思维也被激活了。从学生的不同推测与解释可以看出学生的思维水平虽然有各种差异，但是，只要真正把学生当作学习的主人，为学生提供自主学习的机会，那么，启发学生围绕问题积极思考、充分作出预测，引导学生主动选择材料和设计观察实验方法，有目的地进行自主探究活动，就成为可能。

（2）引导学生设计实验自主探究。一是引导学生思考“怎样选择材料做实验，才能验证自己的推测，”学生会根据自己的预测，选择软硬不同、有孔隙和无孔隙的各类材料作对照，为了使现象明显和便于观察，学生选择了挂材料的支架，染成红色的水，甚至为了辅助观察会选择放大镜等仪器。二是引导学生围绕“水为什么能沿着物体上升？”这一问题在实验中收集整理事实，学生的探究目的会更加明确。

通过抓住学生对问题的预测之间的矛盾，启发学生设计实验，自主探究，学生这种有目的伴随着思维的探究学习，是具有自主创新特征的学习活动，与那些模仿教师亦步亦趋盲目的无思维的被动探究或自由探究，有着质的区别。

三、利用学生收集的事实之间的矛盾，激疑导思，引导学生层层深入，研讨整理

学生的预测与学生通过观察实验等探究活动收集的事实之间存在的差异与矛盾，是激发学生进行创新思维，研究整理事实资料自行获取和自主构建新知的内在动力，而教师的诱导疏导作用则是外在动因。

（1）引导学生充分收集事实，找准事实与预测的矛盾。学生收集到的有关“毛细现象”的事实，主要有较软的布条、纸条，较硬的木片、粉笔、玻璃管、夹层玻璃片，都使水上升了。而较软的塑料片、泡沫板，硬的玻璃片、玻璃棒没有使水上升。这与实验前学生的预测有着矛盾，从而学生的探究兴趣就更加高涨。

研究这些事实，首先要发散学生的思维，引导学生围绕“水上升与什么有关？”这一问题展开辨论，排除与材料的质地软硬不同的关系；其次引导学生仔细观察比较使水上升的材料到底有什么相同点，与水不能上升的材料比较有什么不同？确定水能上升与材料的结构上是否有孔隙有关，有孔隙是水上升的根本原因。

（2）引导学生仔细观察，找出事实之间的矛盾。引导学生仔细观察都有孔隙的材料，水上升时有什么不一样的现象？找出水沿着不同的材料上升的高度不一样这一矛盾，激励学生继续研究“为什么水上升的高度不一样？”作出推测，设计实验研究。学生根据在实验观察中获得的经验推测可能与孔隙的大小有关后，教师适时提供孔隙粗细大小不同的材料，如：粗细不同的玻璃管，或是缝隙大小不同的夹层玻璃板，引导学生自主设计，自行探究得出结论。

（3）引导学生整理研讨的成果。思考“水沿着物体上升有什么规律？”归纳概括“毛细现象”的实质，即：水能沿着有孔隙的物体上升，孔隙越小，上升越高的现象叫毛细现象。

四、利用所学知识与实际问题之间的矛盾，启发导创，引导学生创造性地运用知识解决问题。

在教师的启发引导下，学生通过自主探究与积极思考获得的知识技能，需要通过实践运用，才能实现迁移，得以巩固，因此，教师要抓住学生掌握知识与达到灵活运用间的距离与矛盾，激励学生创造性地运用知识，实现科学知识向科学能力方面的转化，这是培养学生创新能力的一个重要方面。

首先，要检验学生对知识理解的牢固程度。一是启发学生举例说明日常生活中利用毛细现象规律做事情的例子，二是引导学生运用知识解释现象，达到知识技能的迁移巩固，例如：让学生解释“酒精灯芯是棉线做的，为什么能持续燃烧？”

其次，要培养学生灵活运用知识进行实践创新的能力。即启发学生创造性地运用知识解决实际问题，例如：“作业上滴了墨水，用什么办法弄干净？”并说出道理，启发学生独立思考，并激起争论，找出解决问题的最佳方案，确定“先用纸吸干，再用橡皮擦净。”

                                           湖北省谷城县教研室