一课研究之“什么是认知冲突”?

 

认知冲突是我们经常听到的词语,可你知道什么是认知冲突?为什么要制造认知冲突?在实际的教学实践中有哪些方法和策略吗?...

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大家好,我是杨灵君,来自台州临海回浦实验小学,是朱乐平名师工作站“一课研究”第六组成员,很高兴与您相遇。



本期内容有哪些

1.什么是“认知冲突”?

2.《正比例》导入研究

3.欣赏:错觉奇异图
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什么是“认知冲突”?制造认知冲突有什么价值?教学中怎么运用认知冲突?





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《正比例的意义》导入研究


教学导入是教学中不可或缺的重要环节,是架起新旧知识联系的纽带。如何准确架构新旧知识之间的联系,制造有效的认知冲突,则是成功导入的标志。那么,到底有哪些导入方式能将学生从旧知引向新知呢?小编认真研读了近30多年来知网上关于“正比例”教学的89篇文章和身边教师的12篇教学设计,对其导入部分进行了归类整理和研究分析。概括起来大体可归纳为从“观察数量”、“结合图形”、“自学联想”、“链接旧知”等四个角度进行。

从观察数量角度寻找变量关系
       研究正比例关系是研究相关联两量之间的一种特定关系,所以教学中更多地会考虑到提供有相关联的两个量,让学生从观察中去分析出它们特定的关系。由于教师教学价值和目标的差异,提供素材的数量上有很大不同,以下三种方法显示出了不同层次的导入。


导入一

从研究一组数量的变化特征中导入

1.出示:一支圆珠笔,“假如这支笔的单价是3元?你还能知道什么?”

2.依据学生的发言,逐步形成下表。
3.引导观察,同桌交流。

想一想:购买圆珠笔的总钱数与支数之间有怎样的关系?

生:总钱数随着笔的数量的增加而增加。

师追问:在这两个变化的量中什么是不变的? 生:单价不变。

4.归纳概括。

教师根据学生的回答,写出相对应数量的比,说明比值不变,从中概括这两个量成正比例关系。

简析:采用一组数量“单刀直入”,能较快地揭示并概括出正比例概念。但是,基于一组数据的特殊性,学生是否能顺利的迁移内在“关系”,有待于进一步思考。

导入二

从研究多组数量的共同规律中导入

1.出示如下三组数量:要求学生先观察,再根据已知数量把空格填写完整。
2.引发思考,抽象概括。

师:观察这三组表格中的数量变化,它们的共同点是什么?

学生通过进一步地观察、交流,发现每一组的两个变化的量中相对应的两个数的比的比值不变,从而概括出正比例概念。

简析:这样导入,学生发现规律定比“导入一”要慢得多。但通过多组数量的观察,必能丰富学生感知,便于学生利用类比的思想去发现每组数量变化的共性,促进学生认知顺向构建。

导入三

从研究多组数量的不同变化中导入

教学伊始,教师出示如下三张表格:
要求学生根据表中数量把它填写完整。

学生在填写过程中会感受到前两张表中两个数量的变化是有规律的,而最后一张没有规律。突出前两张表中两个数量变化的共同规律,从而概括正比例概念。

简析:与“导入二”相比,这种导入增设了一组不同变化规律的两个相关联量。学生通过比较异、同点,能更好地把握知识本质,在分清事物异同中显示知识间的联系与区别,使其达到对知识本质和规律性的理性认识。



从结合图形角度寻找变量关系
       数学是研究客观世界中数与形的一门学科,在学习数学的过程中,需要通过数与形的结合加深对知识的理解。从这一角度看,以上的导入素材只是在纯数量的角度来研究两个变量的关系,那怎样把数量的变化与图像结合起来?以下两个例子就是结合图形的两种导入。
导入四

从实验到图示的观察中导入

1.操作与思考中引出相关联的量。

教师在量杯中装入50 ml水,量得高度为5cm。接着,在同样的杯子中倒入100ml水,让学生猜猜水会有多高?然后,操作验证。最后引发思考:为什么水的高度是它的2倍?从而引出两种相关联的量。

2.猜想与操作验证中形成图示。

教师继续将150ml水倒入第三个相同杯子。先让学生猜想,再观察验证,发现水的高度是第一杯子水的3倍。然后继续引发200ml、150ml……?与此同时,教师适时将操作过程用图显示。

3.抽象成图像,研究变量关系。

教师隐去实物图象,抽象成线型图象,然后引导学生进行变量关系研究,并概括出正比例概念。
简析:这种导入从具体的实验操作开始,让学生亲身经历和亲眼目睹物理变化的过程,再现学生生活经验,引来源头活水,为进一步深入探究奠定基础,虽然起点低,但落脚点较高。

导入五

从图像的直观比较中导入

1.创设情境,读取信息。

有三个班同时从学校出发,经过的时间和所走路程分别画成了三幅图:
2.观察图象,发现规律。

教师引导学生观察图上两个数量的变化关系,学生发现第一班和第三班所行走的路程除以对应的时间都是相等的,也就是行走的速度不变;而第二班所行走的速度在变化。同时,发现第三班行走的速度是最快的。

3.探究规律,抽象概括。

师:是不是这样的呢?我们可以从图中选取相关的数据进一步研究。

教师引导学生将图像中对应的数量记录在表格上,进一步印证两个相关联量的变化规律,从而概括出正比例概念。

简析:以上两种导入都将正比例图象结合在导入过程之中,使学生从图象中发现两个相关联量的变化规律,经历从直观形象到抽象概括过程,并提前孕伏和感知正比例图象呈一条直线。



从自学联想角度寻找变量关系

导入六

从自学联想的角度寻找变量关系

师:今天我们一起来学习正比例,请大家根据以下的学习要求进行自学。

(1)自学课本第45页,完成以下要求:

①书上通过( )和(  )两个量的变化来分析它们成正比例的量。这两个量的对应数量的比的比值总是(   ),这个比值就是(    )不变。

②书上说的怎样的两种量是正比例的量和正比例的关系?在书上把它划出来。

(2)你还能自己举出数据来说明以下表格中两种相关联的量,为什么能成正比例的量?


简析:为让学生有目的自学,并能及时检测自学效果。第⑴个要求中既要学生把自学之后的具体素材进行摘录和在书上划出。第⑵个要求实质上是让学生模仿课本的两个变化的量,自己联想两种相关联的量,说明两种量怎样能成为正比例关系。而且在第②小题的表格略有开放,要求学生联想要做什么工作,时间单位和总量单位都由学生自己来定。通过这样模仿性的联想思考,使学生自己感悟到正比例的概念。显然这种教学导入更好地凸显了“以学定教”的教学理念。

从链接旧知角度寻找变量关系
       建构主义学习理论认为:学生的学习是在已有知识和经验基础上的建构过程。在正比例意义的教学导入过程中,就有教师利用知识链之间的前后关系,创设素材激活学生的已有经验,引导学生顺利的从旧知发展到新知。


导入七

从链接比和比例中导入

一上课,教师就出示(  ):(   )=4。

师:你想到什么?如果比的后项是1?如果比的后项是2?是2.5?……。

教师依据学生的回答依次形成下表。
然后再引导学生说说:你是怎么想的?再观察这组数据你还发现了什么?

简析:这样的导入非常顺畅的将学生从比的基本性质牵引到了两个量之间的变化规律上来。不仅能让学生理解正比例中两个变量的变化规律,而且将新旧知识归并成一个整体,突出了数学的本质和联系。当然,除了从链接比和比例等知识进行导入,也可与分析基本数量关系等知识进行迁移建构。
综上所述,我们不难发现:尽管正比例的教学导入种种,但它始终穿行在学生原有认知与新知生长点之间。因此,在设计教学导入时,教师首先要摸清学生已经站在哪里?具有哪些知识?明白要带学生去哪里?路上会有哪些坎?通向目标的关键在哪里?然后再依据学生年龄特点和实际情况定夺导入方式。也就是说:教学导入应做到寻根而入,顺势而导。



本文发表在《教学月刊》数学版2016.4
欣赏:错觉奇异图


认真看下图,柱子是方的还是圆的?



 

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审核人:邢佳立    邵爱珠


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