认知冲突在高中化学教学中的应用

摘要：在教学中，教师应根据学生的认知特点，结合具体所学习内容，引发学生的认知冲突，把学生置于特定的问题环境中，以营造一种质疑、探究、讨论、和谐互动的学习氛围，从而使学生主动地参与到教学活动中，取得较好的教学效果．

关键词：认知冲突；教材编排；知识构建

一、高中化学教材中易引发学生认知冲突的编排

在新的化学课程理念的指导下，高中化学的教与学，就是使学生在解决实际问题的过程中感受存在的矛盾和冲突，形成积极的情感态度和正确的价值观．在现行高中化学教材(新课标人教版)的编排中，多处设置了能引发认知冲突的问题情境，这样能激发学生的认知内驱力，有利于开展新课程所倡导的“自主、合作、探究”的学习方式．

例如，必修2第三章第二节《来自石油和煤的两种基本化工原料》的编排上就注重了引发学生的认知冲突．在第三章第一节其中介绍了“在通常情况下，甲烷比较稳定，与高锰酸钾等强氧化剂不反应……”．第二节第一部分乙烯中，“科学探究”：将石蜡油(液态烷烃混合物)蒸汽通过炽热的碎瓷片表面发生反应，将生成的气体通过酸性高锰酸钾溶液，观察到的现象：溶液紫红色褪去．实验进行到这儿，就能让学生产生与原有知识(石蜡油是液态烷烃的混合物，烷烃与高锰酸钾不反应)相矛盾的认知冲突．学生通过探究得知石蜡油分解的产物中含有与烷烃性质不同的烃——烯烃．“乙烯分子中碳碳双键的存在，使乙烯与酸性高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液均能反应……”．第二节第二部分苯中，教材中先介绍“苯的分子式是C6H6，它是一种环状有机化合物，其结构式为：接着“实验3－1，2．”向试管中加入少量苯，再加入酸性高锰酸钾溶液，振荡后，观察现象，学生观察到溶液的紫红色没有褪去．从而再次激发了学生的认知冲突，学生已建立的认知结构是苯的结构式和碳碳双键的存在能使酸性高锰酸钾溶液褪色，而当前面临的学习情境是苯不能使高锰酸钾溶液褪色．教材中接着指出“苯分子中没有与乙烯类似的双键，……其中的6个碳原子之间的键完全相同，是一种介于单键和双键之间的独特的键”．如此，在认知冲突下引导学生构建的知识，远比直接告知学生更容易让学生理解、记忆和运用，更具有积极的作用．

二、教师在各教学环节制造认知冲突，激发学生的认知内驱力

教材的编排注意到激发学生的认知冲突，教师在课堂教学的各个环节中也要注重认知冲突策略在其中的应用．采用认知冲突教学策略，关键是能通过各种方法设置能引发认知冲突的问题情境．

1　在新课的引入中制造认知冲突，给学生形成悬念，激发学生的求知欲，使学生迅速参与到课堂中．

例如，在讲“化学平衡”部分，教师在引入新课时可提出这样一个问题：能否利用Na+KCl=NaCl+K这一反应来制取钾?这显然与学生认知结构中的金属活动顺序相矛盾．教师可在此留下悬念，学生在学习了化学平衡的知识后就会知道，是可以利用这一反应制取金属钾．

2　在知识点讲解的过程中，不是使学生知道多少或记忆多少，而是以原有知识作为基础，实现对未知世界的跨越．在这过程中制造认知冲突，可以让学生感悟到知识构建的过程．

例如，在讲解化学键的键能大小与物质的稳定性这一知识点时，先给出CO分子内C＝O叁键的键能1071.9kJ／mol与N2分子中的N＝N叁键的键能941.7kJ／mol．学生在学习这一知识点前，已学习了一定的知识，如，氮气的化学性质不活泼是由于氮分子中的N＝N键的键能很大，化学键很牢固，使氮分子的结构很稳定．为什么C＝O键能比N＝N键能大，CO却比N2化学性质活泼?这就与学生的已有的认知水平发生冲突．我们可以指导学生查找有关数据，分析原因．下表是CO与N2两者的键能数据：(单位：kJ／mol)

在“心求通而未解”的认知冲突下，激发了学生学习的需要．此时，引导学生分析叁键、双键、单键的键能之差，看看有无新发现．学生从键能之差的大小比较中，一下子豁然开朗，断裂叁键中第一个键，CO分子比N2分子容易得多，所以CO的活泼性强．

3　在习题或讲评的关键处，不断地、适时地挑起学生的认知冲突，使学生在理解和掌握知识的同时，发现并体验到已有知识经验的局限性，进而激发学生产生探究性学习的强烈愿望，并且不断地获得成功的体验．