建构主义认为，学习者并不是空着脑袋进入学习情境中的。小学生虽然年龄小，但是在现代信息获取便捷的条件下，他们学习方式的多样性和丰富性大大提高，也拥有自己的看法和相关的知识经验。有时，他们所面对的问题不一定接触过，但是他们可以尝试用以往的经验来进行解释，形成对问题的假设，从而找到问题的答案。因此，在教学中，教师必须了解和尊重学生，并以此进行教学“脚手架”的搭建。在探究式学习的预测环节中，如果所创设的情境贴近学生且教师的相关引导符合学生的最近发展区，学生的前概念会充分暴露。这时，教师要保持中立，不要越俎代庖，更不能立刻纠正给予正确答案。而是要充分利用教学情境和教学条件，让学生自我感知心理认知的失衡，激发其主动探究的好奇心和求知欲，从而主动解决自我的认知冲突，正确建构科学概念。

本文通过对多个教学案例的预测环节进行探究，拟发现认知冲突在科学教学中的应用策略。

一、利用生活经验与科学知识之间的不一致

儿童在生活中体验到的科学知识大多是来自父母、伙伴以及生活经验，这些很多与科学是相悖的，同时这也是进行科学教育的有利素材。教师要捕捉这些“经验科学”，让学生感受到认知的不一致，暴露出学生的前概念，从而为后续的探究活动——校正原有的经验做好预热。

案例：“小水珠从哪里来”教学片段

师：烧杯里放置有冰块，你观察到了什么？把外壁的水珠擦干，接着会发生什么？

生：有水珠，擦干还是会有水珠出现。

师：这些水珠又出现了，是从哪里来的？为什么会出现水珠？

生1：是烧杯口冒出来的气体形成的。

生2：从烧杯口流出来的水。

生3：烧杯里渗出来的。

生4：可能是来自杯外的空气。

......

师：为什么会在杯外壁变成水珠？

生：与冰有关。

这样的预测加讨论预测，诱导出学生的很多想法。同时，学生之间的讨论和其他预测，增加了学生的新想法或改变了他们的原有想法。教师引导学生分析，将多种预测进行分类后得出：水珠来自杯内和杯外。从而使学生在接下来的实验观察中，对信息进行选择加工处理时，有了概念转变的前提，降低了学生知识混淆的可能性。

二、利用仿真模型与想象的不一致

仿真模型作为教具在教学中也是经常用到的，在预测环节中，我们用仿真模型创设情境，能让学生快速聚焦观察点。通过在仿真模型上进行与教学重点相关的设计，激发学生的想象，从而让认知冲突更加的显性化。

案例：“变色花”教学片段

师：（出示纸花）看，这是一朵用纸做的花，你们觉得好看吗？

生：不好看，没有颜色。

师：我喷上这瓶紫色的溶液，你们觉得会发生什么？

生：会变色，变成紫色。

师：为什么？

生1：吃葡萄的时候，我的手曾经被染到过颜色。

生2：喝桑葚汁，我的衣服被染成了紫色。

生3：墨水也会染色……

师将溶液喷到纸花上，纸花变成了“红花绿叶”。

师：发生了什么变化？为什么纸花没有变成紫色？

生猜测变色原因：可能与喷洒的液体特殊有关， 可能与纸有关系，可能纸上有一些能变色的物质……

随后根据学生的猜测，进行探究型实验设计和观察。这样的创设预测环节有利于激发学生对探究活动的好奇心和设计实验的针对性。教学不是知识的传递，而是知识的处理和转换，教师不是知识的呈现者和灌输者，而是引导者和帮助者，教师应以学生为中心，重视学生对各种现象的理解及看法，以此为据，引导学生丰富或调整他们的知识结构。

三、利用相似概念间的细微差别

小学科学虽然是科学素养普及的基础阶段，但仍需要学生分辨科学概念，但小学生往往认识概念会比较感性。对于抽象的概念，我们可以借助学生的“最近发展区”。教师对学生的“最近发展区”有了解后，便可以适时抛出问题引导学生思考，在教学“弹性”和“弹力”两个知识点时，学生容易交叉理解：物体受力发生形变，不受力又恢复到原来的形状，这叫弹性。物体由于发生弹性形变而产生的力，这叫弹性。弹力产生于同时形变的两物体间；弹力与弹性形变同时产生并同时消失。

案例：“物体的形状改变以后”教学片段

师：当我用手按这个皮球时，它会有什么变化？手松开后呢？

生：按的时候气球缩进去，松开手气球就复原。

师：为什么呢？

生：皮球有弹性。

师：你按皮球的时候，你有什么感觉？感觉作用在哪？再慢慢松开手，你有什么感觉？

生1：皮球变形，我的手姿势也会变化。

生2：有压迫感。

生3：感觉到气球撑着手指。

师：如果一直按着不放呢？

生1：不好控制。

生2：难按。

生3：费劲。

师：如果松开手，这种感觉还有吗？形状还有变化吗？

生：都没有了。

师：我们按皮球的时候，皮球和手指形状发生了改变，同时我们的手也感受到了一种力。今天我们还有一些类似的物品，咱们就动手玩一玩、动脑想一想“物体的形状改变之后”的奥秘。

教师是学生学习条件和资源的加工者，虽然建构主义将学生的主体地位和自我发展看作是学习的动力主因，但是教师的外部引导，也就是教师的影响作用也是不能否定的，甚至对学生本身的学习体验起助推作用。教学既不能无视学生的已有的知识经验，也不能填鸭式地灌输知识，而是要适时设疑和激发，促使学生产生新的生长点，形成新的知识经验。

四、利用学生对同一问题的不同看法

同一问题在不同的学生认知中，往往会产生多种看法。教师适时调动学生展开争辩，引出问题相关场域内的思维冲突，从而将科学的、正确的方法自然而然地梳理出来。“比快慢”的实验设计恰好不是唯一的，根据条件的不同，比快慢的方法也是不同的。从“一种比法快慢”的情境中展开争辩，让学生产生科学的方法，传递科学的思维。

案例：“运动的快慢”教学片段

师：照片中的同学们在干什么？

生：跑步。

师：谁跑得快？

生1：跑在第一的同学跑得快。

师：有不同意见吗？

生2：不一定，还没到终点，有可能被反超。

生3：现在的第一个也可能是最慢的，后边的人是跑得快的，因为有可能现在看跑在后边的，是超了一圈的。

生4：也不知道是不是同时开始的，所以不一定谁快。

生5：不知道跑多长距离，什么时间开始的，无法比较。

就这样，在学生的争辩中，大家一致认为通过一张照片中呈现的位次，是不能确定谁跑得快的。

师：那怎么才能比出快慢呢？

然后，学生讨论制订比快慢的方法。这样生成的“比快慢”方法，学生就会摒弃之前错误的认知，在集体智慧的基础上建构新的认知，同时将审辩式思维运用在讨论中，学生思考的严谨性和质量得到了相互促进。因为学生与学生之间需要一些机会，共同针对某些问题进行探索，并在探索的过程中相互交流、讨论和质疑，进而了解彼此的想法。由于学习者的经验背景及认知结构存在差异，其对问题的看法和理解也是千差万别。在课堂中产生的学习共同体，所呈现出的差异，本身就是非常宝贵的。

认知冲突是思维发展的根本原因。利用生活经验与科学知识之间的不一致，利用仿真模型与想象的不一致，利用相似概念间的细微差别，利用学生对同一问题的不同看法来调动学生的认知冲突，产生新旧认知的建构转折点。当学生意识到个人认知结构与教材知识、个人认知结构内部的不同成分或是他人认知结构不一致时，就可以充分调动和开启认知冲突，让其思考的矛盾性突出和凸显，从而进一步促进学生认知能力的提升。日常教学中，教师的引导、教材的设计和教学情境的创设是学生科学认知的变化条件，而认知冲突是每一个个体认知变化的根据，所有的教学条件通过认知冲突才能起到真正的有效教学的意义。在小学科学课堂教学中，恰当使用认知冲突策略可优化教学效果，提高学生的思维品质。

作者单位 西安市莲湖区远东实验小学