化学教学中设置“认知冲突”的探索

质和质量都相同。道尔顿的原子学说对化学的发展起了十分重要的作用，但从现代的观点看，道尔顿学说中的三个主要论点却都是错误的。（道尔顿是学生在初中化学中接触的著名化学家，它的观点怎会有错？现代的物质结构学说又是怎样的？认知冲突由此产生。）示例2，“铝的冶炼”部分，教师可提供以下史实：铝是地壳中含量最多的金属元素，但铝的大规模冶炼却只有一百多年。在一百多年前，纯铝是稀奇之物，门捷列夫因发现元素周期律的卓越成就获得一只作奖品用的铝杯；在宫廷盛宴上，只有拿破仑一人享有使用铝制餐具的殊荣。自从两位年仅22岁的大学生霍尔和埃罗发明了冶炼铝的可行性工艺之后，铝材如“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”。（铝的藏量在金属中位居首位，而铝的冶炼及其广泛应用却姗姗来迟，是什么原因呢?冶炼铝的可行性工艺又是怎样的？认知冲突由此产生。）
　　
　　4．放开又收拢隐布认知冲突
　　
　　教师在讲解时有意中断思路（与学生迫切想知道事情原委的急迫心理相悖），插说其它内容或转入其它活动（这些内容或活动应为最终解决问题作铺垫），这种先“离题”后“点题”，先“放开”后“收拢”的教学过程，隐布了认知冲突。学生先是疑惑迷茫，似乎“山穷水尽”，最后终于恍然大悟，达到“柳暗花明”之境。
　　
　　5．故意错误引发认知冲突
　　
　　在“有关pH计算”习题课上，笔者选了这样一道题：pH为8的NaOH溶液和pH为10的NaOH溶液等体积混合，求混合后溶液的pH。笔者首先是不动声色、一本正经地把学生中很容易犯的一种错误解法当作正确解法在黑板上给出（直接根据H+物质的量不变进行计算）。笔者装着要继续往下讲课，但有少数学生看出“名堂”，产生认知冲突并提出质疑，于是全班同学展开了激烈的讨论，最后终于得出了正确的结论。在学生得出正确结论的时候，笔者还装出茅塞顿开、豁然开朗的样子，给学生留下深刻的印象。在此以后，学生很少犯此类错误。
　　
　　6．制造“陷阱”暗设认知冲突
　　
　　教师利用学生知识结构中的含糊点、易错点或盲点，制造出相应的知识陷阱，引诱学生落入其中，再将学生从中“救起”或引导学生进行“自救”。这种制造陷阱，暗设认知冲突的做法，对于澄清学生的模糊认识，防止学生错后再错，是非常有效的。
　　
　　7．变式练习强化认知冲突
　　
　　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。示例，（母题）质量分数为3x%的硫酸溶液和质量分数为x%硫酸溶液等体积混合后所得溶液中硫酸的质量分数（填大于、小于或等于）2x%。利用母题可进行如下变换：
　　
　　变式1（横向拓展，由此及彼）：将母题中的“硫酸”改为“氨水”。（答案：小于）；
　　
　　变式2（逆向延伸，由正及反）：将质量分数为3x%的M溶液和质量分数为x%的M溶液等体积混合后，溶液的质量分数小于2x%，则M可能是：A.H2SO4B.氨水C.NaOHD.乙醇（答案：B、D）；
　　
　　变式3（组合串联，由点及面）：浓度不等的两种硫酸等质量混合时，质量分数为a%，而等体积混合时为b%；浓度不等的两种乙醇溶液等质量混合时，质量分数为c%，而等体积混合时为c%，则a、b、c的大小关系为。（答案：b>a>c）。
　　
　　从变式1到变式3，学生的认知冲突不断得以强化，在解决认知冲突的过程中，思维不断升级，对解题规律的把握也越来越深刻。
　　
　　在化学教学中设置认知冲突的做法一定还不止本文提到的这些。另外，利用什么样的教学内容、在什么时机设置认知冲突等等，还需我们在教学实践中进一步地探索和研究。
　　

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