寧貽欣

【摘 要】生活世界是科學(xué)世界的意義之源，課程改革倡導(dǎo)讓教育回歸生活。但是有時(shí)就因?yàn)槭巧钪凶钍煜げ贿^(guò)的現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)它們的存在習(xí)以為常，而喪失了探究的興趣。如探究“聲音是怎樣產(chǎn)生的”，由于學(xué)生對(duì)聲音再熟悉不過(guò)， 一般的課堂教學(xué)就容易因?yàn)楹闷嫘牡娜笔?dǎo)致學(xué)生的主動(dòng)探究熱情不高。要改變這一現(xiàn)狀，需要教師不斷制造和利用認(rèn)知沖突促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)前概念與現(xiàn)實(shí)的對(duì)話，從而激發(fā)學(xué)生的探究興趣。

【關(guān)鍵詞】生活 認(rèn)知沖突 科學(xué)探究

所謂認(rèn)知沖突，指的是當(dāng)學(xué)生的認(rèn)識(shí)與周圍環(huán)境進(jìn)行交互作用時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題、困惑以及相互之間的認(rèn)識(shí)差異。教師巧妙運(yùn)用學(xué)生的認(rèn)知沖突可以激發(fā)學(xué)生的探究興趣，提升教學(xué)有效性。本文，筆者就以青島版五年級(jí)上冊(cè)《聲音的產(chǎn)生》一課為例，談?wù)勅绾卫脤W(xué)生的這種認(rèn)知沖突，令科學(xué)學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出生活化、活動(dòng)化和層次化，使學(xué)生的學(xué)習(xí)在興趣激勵(lì)中開啟，在體驗(yàn)感悟中前行，在疑惑沖突中迸發(fā)。

一、創(chuàng)設(shè)矛盾情境，激發(fā)認(rèn)知沖突

從學(xué)習(xí)的意義上講，發(fā)生沖突就會(huì)產(chǎn)生新的學(xué)習(xí)需要，學(xué)生的認(rèn)知發(fā)生沖突時(shí)，恰恰是我們教學(xué)的最佳時(shí)機(jī)。因此，教師要在教學(xué)活動(dòng)中重視學(xué)生思維的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，了解學(xué)生的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及思維習(xí)慣，有針對(duì)性地選擇典型事例，使他們?cè)械恼J(rèn)識(shí)與當(dāng)前的現(xiàn)實(shí)產(chǎn)生無(wú)法調(diào)和的矛盾，從而激起發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

《聲音的產(chǎn)生》一課，作為上課的引子，筆者讓學(xué)生做一做“猜猜我是誰(shuí)”的游戲，學(xué)生顯得很興奮，躍躍欲試。筆者首先找了班里幾個(gè)比較活躍的男、女學(xué)生說(shuō)幾個(gè)字，學(xué)生都猜對(duì)了誰(shuí)是誰(shuí)。接著又找了幾個(gè)平日沉默寡言的學(xué)生，讓學(xué)生猜是誰(shuí)的聲音，思考、遲疑中學(xué)生猜的時(shí)間明顯加長(zhǎng)。當(dāng)學(xué)生嘟腮抿嘴時(shí)，筆者播放了一段錄音，錄音是班上一位感冒的學(xué)生的聲音，這下猜錯(cuò)的人越來(lái)越多。這是為什么呢？筆者提醒學(xué)生注意各種現(xiàn)象的對(duì)比。在對(duì)思維沖突的辨析總結(jié)中，大家初步認(rèn)識(shí)了人是靠聲帶的震動(dòng)發(fā)聲的，每個(gè)人的聲帶結(jié)構(gòu)各不相同，發(fā)出的聲音就不一樣。任何事物的發(fā)聲都有其固有的屬性，在不同條件下是可以改變的。這樣在活潑多變的活動(dòng)中，學(xué)生從不同角度看問(wèn)題的能力得到普遍提升。為鞏固成果，筆者又從學(xué)生熟悉的材料和問(wèn)題入手，用竹筷敲打木罐、鐵罐、瓷罐和玻璃罐對(duì)比猜物，再用鐵罐裝一半玻璃球及鐵罐裝滿玻璃球兩種情況比較發(fā)聲。最后，筆者又在裝滿玻璃球的鐵罐中灌滿水，“你們看還能發(fā)聲嗎？”問(wèn)題由易到難，進(jìn)一步明確了物體發(fā)聲和物體形狀結(jié)構(gòu)、空氣振動(dòng)等有關(guān)，環(huán)環(huán)相扣，既把探究推向深處，又為后續(xù)的學(xué)習(xí)作好鋪墊，做到一材多用，也符合思維探究的最近發(fā)展區(qū)原則。

這個(gè)簡(jiǎn)單的課堂游戲，以抓住典型事例感知聲音引入，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到聲音能幫助我們辨析事物（人），但是此后游戲中的錯(cuò)失 ，又重新激發(fā)了學(xué)生想知道聲音更多奧秘的欲望，達(dá)到了上課之初抓住學(xué)生注意力的效果。接著辨析各種聲音，拉近了學(xué)生與科學(xué)概念的距離，更容易使他們對(duì)聲音產(chǎn)生許許多多的疑問(wèn)，從而有效調(diào)動(dòng)學(xué)生自主探究的熱情和興趣。

二、利用思維矛盾，化解認(rèn)知沖突

在“猜猜我是誰(shuí)”的游戲基礎(chǔ)上，筆者讓學(xué)生通過(guò)課桌上物體發(fā)出的聲音歸納發(fā)音體的共同特征。學(xué)生探究熱情高漲，一時(shí)間忙得不亦樂(lè)乎。有吹樹葉的、敲桌子的，還有戳鉛筆的、摳鉛筆盒的……巡視中筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生大都認(rèn)為吹打、敲擊、摩擦、搖晃等讓物體發(fā)聲的方法是發(fā)音的原因，意識(shí)上暴露了明顯的認(rèn)知沖突。于是筆者適時(shí)指導(dǎo)學(xué)生不僅要關(guān)注讓物體發(fā)聲的方法，特別要注意觀察發(fā)音體發(fā)音時(shí)的變化，還可以畫一畫發(fā)音體移動(dòng)的軌跡。學(xué)生再次觀察后，筆者又以立在水中的音叉敲打發(fā)音時(shí)和停止敲打時(shí)水面呈現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行演示印證。

探索綜合了觀察、實(shí)驗(yàn)、比較、辨別、歸納等活動(dòng)，學(xué)生由此明白了物體發(fā)音時(shí)都有“抖動(dòng)”的現(xiàn)象，初步建立起對(duì)“振動(dòng)”概念內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)?！袄蠋?，我把瓶子吹得很響，為什么沒(méi)有振動(dòng)呢？”實(shí)驗(yàn)中有個(gè)吹塑料瓶的學(xué)生又出現(xiàn)了思維的矛盾，筆者這樣啟發(fā)他：“不是瓶子在振動(dòng)，那可能是什么在振動(dòng)呢？”通過(guò)教師的啟發(fā)，很多學(xué)生想到了是空氣在振動(dòng)，但又無(wú)法看到，于是筆者鼓勵(lì)學(xué)生用轉(zhuǎn)換法試一試。交流中有了瓶里加水、加鹽、加小球等許許多多的辦法來(lái)驗(yàn)證“空氣在振動(dòng)”的猜想。不同材料的探索互補(bǔ)，形成了完整的科學(xué)概念。

非學(xué)無(wú)以致疑，非問(wèn)無(wú)以廣識(shí)。此間筆者利用了學(xué)生的注意力停留在對(duì)物體施加外力這一認(rèn)知沖突上，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生抓住“現(xiàn)象”“振動(dòng)”與“聲音產(chǎn)生”之間的聯(lián)系闡述自己的看法，再放手讓學(xué)生探究，體現(xiàn)由扶到放、由現(xiàn)象到本質(zhì)的認(rèn)知規(guī)律。

三、借助遷移思辨，平息認(rèn)知沖突

科學(xué)包藏了偶然性和必然性，需要多次驗(yàn)證結(jié)論的科學(xué)性，教師要善于在更多的認(rèn)知沖突中搭起支架。在經(jīng)歷了個(gè)體的探究獲得一定的方法后，《聲音的產(chǎn)生》一課的第二個(gè)探索活動(dòng)是組織小組活動(dòng)。筆者將全班學(xué)生分為六組，分別提供三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)材料：鋼尺、鋸條、橡皮筋。學(xué)生在合作探究中努力讓橡皮筋、鋼尺、鋸條發(fā)出聲音。在細(xì)心觀察的同時(shí)新的困惑又來(lái)了，學(xué)生對(duì)拉鋸條的動(dòng)作停止后聲音也停止了的現(xiàn)象可以理解，但對(duì)鋼尺、橡皮筋在動(dòng)作停止后依然發(fā)聲的現(xiàn)象感到困惑。其原因是這一現(xiàn)象割裂了振動(dòng)和發(fā)聲的辯證關(guān)系，這正是突破認(rèn)知矛盾揭示規(guī)律的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。筆者讓學(xué)生比較彈鋼尺、扯橡皮筋和拉鋸條的不同現(xiàn)象并誘導(dǎo)：“既然聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的，那么物體停止振動(dòng)，聲音就應(yīng)該消失了是嗎？”此處的關(guān)鍵是停止振動(dòng)會(huì)怎么樣，筆者讓學(xué)生按住鋼尺、拉住橡皮筋試試，學(xué)生感受到振動(dòng)停止了，聲音也就停止了。為了讓結(jié)論更完整、更科學(xué)，筆者又利用音鈸和喉嚨發(fā)聲的實(shí)驗(yàn)反證這一結(jié)論的正確性，把抽象的知識(shí)，轉(zhuǎn)化成逼真的感性知識(shí)，收到了良好的效果。

四、利用疑問(wèn)引思，化沖突為探究動(dòng)力

科學(xué)教育講究邏輯推理，同樣重視實(shí)證，對(duì)不完全歸納推理形成的結(jié)論要反復(fù)驗(yàn)證。如在做向水杯倒水的實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生以為總結(jié)出振動(dòng)產(chǎn)生聲音就萬(wàn)事大吉了，思維止于淺表層次，對(duì)發(fā)生的音高等現(xiàn)象置若罔聞。其原因還在于探究性活動(dòng)難度相對(duì)大，以及知識(shí)和閱歷又欠缺。于是筆者適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考：“往水杯倒水產(chǎn)生了什么現(xiàn)象？在不同的高度倒水又會(huì)怎么樣呢？”學(xué)生的思維在疑問(wèn)的驅(qū)動(dòng)下表現(xiàn)出高度的活躍性。反復(fù)試驗(yàn)捕捉有效的信息后，學(xué)生興奮地說(shuō)出了液體也能通過(guò)振動(dòng)發(fā)聲，也發(fā)現(xiàn)水流的高度、流量、空氣與聲音大小的關(guān)系，并由此推導(dǎo)出笛子等樂(lè)器能發(fā)出高低不同聲音的原因。

而在另一組的實(shí)驗(yàn)中，筆者啟示性地發(fā)問(wèn)：“兩塊石頭撞擊發(fā)聲怎么驗(yàn)證它們也在振動(dòng)？上課鈴的小錘為什么是鐵質(zhì)的，換用別的材料會(huì)怎樣？”不同材料的比較引發(fā)新的沖突。“越薄越細(xì)的東西發(fā)音越高”“金屬、玻璃發(fā)音大而清脆”“施力越大聲音就越大”“硬的東西比軟的東西發(fā)音大”……學(xué)生的思維一發(fā)不可收拾，不同意見(jiàn)沖突引發(fā)學(xué)生間的大討論，對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)也在這個(gè)過(guò)程中越發(fā)清晰深刻了。

除了教師主動(dòng)設(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生思考，筆者還鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，以疑促學(xué)。如在課堂上筆者看到一個(gè)學(xué)生似乎有什么話要說(shuō)，便鼓勵(lì)他站起來(lái)說(shuō)說(shuō)看。這個(gè)學(xué)生皺皺眉：“老師，我站起來(lái)又坐下，已經(jīng)給了力怎么沒(méi)發(fā)出聲音呢？”因?yàn)閷W(xué)生的接受能力有所不同，由此及彼的類比推理能力還比較薄弱，看起來(lái)這個(gè)學(xué)生代表了很大一部分學(xué)生的疑惑，于是筆者把問(wèn)題丟給學(xué)生并鼓勵(lì)旁證，還讓學(xué)生做了用手?jǐn)D氣球不松手，用力彎一下尺子的活動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)這些活動(dòng)領(lǐng)悟到“振動(dòng)”的科學(xué)內(nèi)涵，只有力的作用不一定使物體發(fā)音。

五、利用事實(shí)沖突，鞏固新課新知

認(rèn)識(shí)只有放到實(shí)踐中檢驗(yàn)才能形成牢固的科學(xué)知識(shí)，即在新的事實(shí)沖突中完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的檢驗(yàn)和鞏固。《聲音的產(chǎn)生》一課的最后，筆者拿出一個(gè)裝了釘子、玻璃球的鐵盒子：“誰(shuí)能讓這個(gè)音樂(lè)盒不發(fā)出聲音？”反向思維使學(xué)生在自我知識(shí)梳理中把探究推向新的高潮。另外，教師還可以設(shè)計(jì)與教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系的興趣點(diǎn)進(jìn)行大膽嘗試和創(chuàng)新：“怎樣折紙，才能使甩動(dòng)時(shí)聲音最大？”在豐富知識(shí)的過(guò)程中使學(xué)生手腦并用、廣泛參與，以展示達(dá)到興趣激勵(lì)的作用，使學(xué)生充分感受科學(xué)學(xué)習(xí)不同的方式和意義。

總之，整節(jié)課的教學(xué)圍繞核心概念“聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的”展開，教學(xué)中突出順應(yīng)學(xué)生以前概念生成科學(xué)概念的學(xué)習(xí)心理需求，不斷制造和利用認(rèn)知沖突促進(jìn)學(xué)生前概念與現(xiàn)實(shí)的對(duì)話：制造聲音揭示前概念，實(shí)境導(dǎo)題；增補(bǔ)對(duì)話模塊，激活學(xué)生思維，使學(xué)生由關(guān)注造聲方法轉(zhuǎn)向發(fā)聲物體；探究“振動(dòng)”內(nèi)涵時(shí)由易到難，由顯到隱，由固體到液體、氣體，逐步豐富概念外延。

（山東省青島市市北區(qū)河西小學(xué) 266033）