数学认知冲突-平衡化教学法
字数 1141 2025-11-08 21:37:26
数学认知冲突-平衡化教学法
数学认知冲突-平衡化教学法是一种基于皮亚杰认知发展理论的教学策略,其核心是通过精心设计能够引发学生已有认知结构与新知识之间矛盾的情境,促使学生在解决冲突的过程中主动重构知识,实现认知结构的平衡与发展。
第一步:理解认知冲突的本质与教学价值
认知冲突是指学生意识到自己现有的知识、观念或解题方法无法解释新现象或解决新问题时产生的心理失衡状态。例如,学生之前认为“大的物体下沉,小的物体上浮”,但当看到一艘大轮船浮在水面而一个小铁钉下沉时,便会产生认知冲突。这种冲突不是教学的目的,而是激发学生内在学习动机和主动探究的起点。其教学价值在于能将被动接受知识转变为主动建构知识。
第二步:创设有效的认知冲突情境
教师需要深入分析学生的前概念(即学生已有的、可能不完善的认知),并设计与之相悖的教学情境。常见方法包括:
- 呈现反例:展示与学生原有观念直接矛盾的实例(如上述轮船与铁钉的例子)。
- 设置挑战性任务:提出一个用现有方法无法简便或无法解决的新问题(如,在学长方形面积后,要求计算一个不规则图形的面积)。
- 引发预测冲突:让学生先根据已有经验预测结果,再通过实验或推理验证,当结果与预测不符时冲突产生(如预测从不同高度滚下的小球在水平面上的速度)。
- 暴露相异构想:组织讨论,让学生暴露彼此不同的、甚至错误的观点,从而相互引发冲突。
第三步:引导冲突的解决与认知平衡的重建
这是该方法的关键环节。教师不是直接给出正确答案,而是作为引导者,帮助学生通过以下步骤实现新的平衡:
- 接纳并澄清冲突:鼓励学生明确表达自己的困惑和矛盾点,认识到冲突的存在。
- 提供探索支架:提供必要的资料、工具(如学具、软件)或引导性问题,支持学生进行自主或小组探究,寻找解释。
- 促进社会性建构:组织讨论、辩论,让学生在交流中检验、修正自己的想法,吸收他人的合理成分。
- 促成概念重构:引导学生整合新旧信息,形成新的、更高级的、能解释更广泛现象的概念或图式。例如,从“大小决定沉浮”重构为“密度决定沉浮”。
第四步:实现平衡化的循环与迁移
认知的平衡是暂时的、动态的。当新的平衡建立后,教师应设计新的、更具挑战性的情境,引发新一轮的、更高水平的认知冲突,从而推动认知向更深、更广的层次发展(即“冲突-平衡-新的冲突-新的平衡”的循环)。同时,要鼓励学生将新建构的认知应用于解决新问题,实现知识的有效迁移和巩固。
总结:数学认知冲突-平衡化教学法是一个动态循环的过程:探查前概念 → 巧妙引发冲突 → 支持探究以解决冲突 → 达成新平衡 → 创设新情境以引发更高层次冲突。其成功关键在于冲突情境的真实性、挑战性和可探索性,以及教师在学生建构过程中的适时、适度的支架作用。