[摘 要] 根据建构主义的认知冲突理论，精心设计若干电子课程实验，使学生产生认知不平衡，激发其内在的学习动机，促进其知识结构的同化与顺应，巩固强化重点记忆，获得良好的教学效果。

[关键词] 认知冲突 电子课程 实验教学 教学改革

教改项目：电子类专业产学研结合创新教学体系的建立与实践 批准号：YDJG11-20

在学习运算放大器时，由于运放的国际国标符号只有同相、反相输入端和输出端，且当今作实验时，使用的试验箱也隐含接好了电源，只预留了输入输出端，尽管学习运放实际芯片和电路时，提到运放的重要组成：正负电源管脚。但对于学生来讲，90%以上漠视电源的存在。因此在电子综合设计时，就会出现一些怪现象，有不少同学来质疑，电路原理上完全正确，实际却无法正常工作，经检查发现，运放电源都没接的同学比比皆是。同理，忽视反相比例电路的线性工作区也受制于电源的同学也大有人在。如何使同学从这些错误的观念和印象中转变过来呢？

建构主义学习理论强调：知识不是放之各种情境皆准的教条，而是处于不断发展之中，在不同情境中，它们需要被重新建构；学习者不是空着脑袋走进教室，在以往的学习生活中，他们已经形成了自己对各种现象的理解和看法。[1]

认知冲突是个体已有观点与新问题情境相互矛盾而产生的一种心理不平衡。当个体不能通过同化的方式处理面临的刺激情境或问题情境时，认知冲突就出现了。为了消除这种不平衡，个体必须改变或扩大原始的认知结构来适应新的情境，从而达到新的平衡。[2]

在教学中，若能精心设计新旧知识冲突情景，展现原有认知结构与新知识之间无法包容的矛盾，使同学产生“认知不平衡”的紧张感，就会激发其内在学习动机，引起求知欲和好奇心，并促进其认知结构的同化与顺应。一旦学生的问题得到了解答，认知不平衡引起的紧张感就会解除，由此带来的轻松、愉悦和满足的情绪体验会对认知起到强化作用，使学习动机稳固，学生才能真正充当起学习主体的角色，提高学习效果。[3]

根据上述理论，精心设计教学流程，可以引发并解决认知冲突，从而强化教学效果。

1.运算放大器反相比例电路实验

在反相比例电路实验中，同学望文生义也知道，输出是和输入按一定比例产生的，例如给定比例系数为2，电源电压为12V，如果输入分别为±1V、±2V和±4V，那么输出应该分别是±2V、±4V和±8V。设计增加±6V和±8V两组数据，当其测量到6V一组数据时，结果只有10~11V左右，同学一般解释为由测量误差导致，当测量到8V一组数据时，结果仍然只有10~11V左右，此时，同学才感觉到确实有问题发生了，从而产生认知的不平衡和紧张，并引起其好奇心和求知欲，急切想知道到底是怎么回事。当解释是由于电源的存在，已超出其线性工作区域，进入饱和区。学生恍然大悟，获得深刻记忆，当再次遇到运放时，电源作用马上浮现于脑海，而不再会感觉不到电源存在。从而巩固强化了教学效果。注意，此次实验设计上必须有两组超线性工作区域数据，否则难以获得良好的效果。

同理，对于一阶线性系统稳定性实验，也可以采用同样的方法。

2.一阶系统频率特性的Multisim仿真实验

在自动控制原理学习时，会反复使用角频率ω的概念，而较少使用频率f。尽管强调二者之间的差别，不少同学仍然会混淆。设计一阶系统频率特性的Multisim仿真实验，构建好系统后，学生可以比较轻松地计算出转折角频率，而仿真实验中的频率计测量出的频率数值却总和理论计算的转折角频率相差6~7倍左右，学生反复检查和思索后仍不得要领，此时，一语道破天机，角频率和频率的差别不正好是2π倍吗？使学生难以忘怀！

通过上述系列实验教学改革探索，紧扣学习过程，利用认知冲突的不平衡感，精心设计实验，强化学习动机。破除学生的旧有错误观点，建构其认识图谱上的缺失一环，使其更牢固地掌握所学知识内容。

同时，在设计教学实验时，也必须注意到，认知冲突前的步骤不能过于繁琐、复杂或困难，否则不能获得冲突前后强烈对比的效果，也就难以提高实际的教学效果。

参考文献：

[1]冯忠良，伍新春，姚梅林等.教育心理学[M].人民教育出版社，2000.12:124-169.

[2]丁伟.基于“认知冲突”的化学知识建构[J].上海教育科研，2009（9）:93-95.

[3]黄敏.创设冲突情境 营造知识建构契机[J].生物学教学，1999，24(6):6-7.