掌握7大策略,用「引發器」引燃學生的思維與主動性

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思維的前提是動機和衝突。

認知衝突被視為促進學生積極思維和主動學習的「引發器」，沒有衝突就沒有思維。

現代教學技術教育部重點實驗室主任胡衛平教授從認知衝突的概念入手，解析認知衝突對觀念轉變的影響如何發生，提出了實施認知衝突的7條策略。

本文整理自現代教學技術教育部重點實驗室主任胡衛平教授在首都師範大學附屬育新學校思維型教學主題線上培訓會中的分享。

文章聚焦認知衝突，希望循序漸進地同大家深入探索思維型教學的落地良法。

思維的前提是動機和衝突。動機激發是維持、推動人們探索問題、進行學習的動力和基石，支撐著後期的學習活動。

認知衝突則是促進學生積極思維和主動學習的「引發器」或「觸發器」，是思維型教學基本原理中至關重要的核心原理。

認知衝突：促進思維和學習的「引發器」

認知衝突是指個體原有認知結構與現實情境不相符時，在心理上所產生的矛盾或衝突，並引起相應的覺知判斷、情緒體驗和動機傾向。

一旦學習者發現某一問題用已有的知識經驗無法解決，或新知識與已有知識經驗不一致時，認知衝突就產生了。

在這個過程中，衝突覺知、情緒體驗和動機傾向都是認知衝突的外在表現。

這裡提及的衝突涉及兩個方面：原有認知結構、現實情境。

原有認知結構是包括經驗、知識、信念、價值觀等的組織化的心理表徵。

如果原有認知結構和現實情境完全一致，那麼個體就無法產生衝突；當原有認知結構和現實情境不相符時，衝突才會產生。

通俗來說，認知衝突就是我迫切希望得知某個問題的解決方法，希望知曉某個問題的答案，但我就是無法找到方法和答案，這時，原有的認知無法用於解釋當下的情境和現象，於是矛盾便產生了。

如果這種矛盾能夠引起個人的覺知判斷、情緒體驗、動機傾向，那麼這就形成了衝突。

一旦產生了衝突，學生的驚訝、持續思考就能被引發，例如焦慮等情緒體驗以及內在動機也會產生。

可以說，如果把動機激發看作學生學習的動力，那麼認知衝突就是學生思維的關鍵。

我們將認知衝突看作促進學生積極思維和主動學習的「引發器」或「觸發器」，是促進學生認知發展和認知結構轉變的有效手段。

沒有衝突就沒有思維，這也正是我們要在教學中創設情境、引出問題的原因。

無論是項目式的學習、探究式的學習、基於問題的學習還是自主學習，當從學習的起點來審視它們，我們就會發現，這些學習模式的起點其實都立足於問題，而且是真實的問題。

例如，探究式的學習和項目式的學習都需要基於問題開展探究和項目實踐。問題就是衝突的表象，沒有問題就沒有衝突。

除了能激發學生的思維，影響觀點的轉變也是認知衝突的一大功能。

實際上，很多的學習活動都是從原有的觀念或者前觀念轉變為科學觀念的過程，這說明能影響觀念的轉變對於教與學都有重要意義。

科學教育稱觀念轉變這個過程為概念轉變。

之所以存在「觀念轉變」和「概念轉變」的差異，是因為在一般意義上，中國人談論的「概念」與西方國家不同。

我們談論的概念是抽象的概念，是一類事物的共同屬性和本質特徵在大腦中的反應。

而他們所指的概念類似於我們理解的觀念，不僅包括概念本身，還包括了規律和原理等內容。

於是在表述上，認知衝突的作用除了引起思維外，更重要的一點就是促進觀點的轉變。

影響觀念轉變的機制是什麼？

當我們的原有觀念和現實情境之間產生了矛盾時，認知衝突就產生了。

這時，既然存在衝突，我們就需要對現實情境進行信息加工。

加工的過程需要認知投入，並且是深層投入才能將原有的觀念轉變為新的觀念輸出。

這個環節強調了認知投入，它是個體在學習活動所投入認識加工資源的數量和性質。另一方面強調了觀念的深層投入。

深層投入涉及知識的精加工和整合策略、對知識的反思性和批判性加工，以及為實現目標的自我調節過程，涉及目標設定、規劃、監督、反思等子過程。

它不是說體力上的投入，而是大腦層面、思維層面的投入，實際上就是深度思維。

正如我常說，深度學習與淺層學習之間最根本的區別就是思維。當深層思維產生，學習才能避免死記硬背，切實獲得新知。

淺層投入則涉及有意識的機械性學習行為，例如死記硬背的練習和逐字記憶的策略。

實際上，儘管是語文等需要背誦的學科，僅將精力投入到死記硬背上的做法也是不利於收穫高效學習成果的。

這個機制說明，要形成新的觀念、理解科學的觀念就必須要有認知衝突，否則就難以引起學生認知的深層投入和加工。

對於認知投入而言，最核心的還是思維的投入，因此我們說深層投入即深層思維，這是認知衝突影響觀念轉變的核心機制。

正如剛才提到的，很多學科的學習在很大程度上就是把日常經驗轉變為科學觀念的過程，其中觀念的轉變就要經歷學生基於認知衝突產生思維的深度投入這一過程。

所以說，認知衝突是激發學習者主動學習和積極思維的「引發器」。

實施認知衝突需要掌握哪些策略？

促進學生思維和主動學習，我們需要在課堂教學中實施認知衝突。

但是面對不同的學科之中、不同的教學內容，認知衝突的實施策略會稍有不同。

因此，在此為大家介紹認知衝突實施的7個一般策略。

1

分析事物之間的聯繫及關係

例如，物理學中的電磁感應定律被提出時，經歷了這樣的思考過程：「電可以產生磁，磁可以產電嗎？」新的問題由此被引出並逐漸過渡到電磁感應定律。

這是在物理研究中提出問題的經歷，那麼在教學過程中，我們是否也可以借鑑這樣的視角幫助學生產生認知衝突？

答案是肯定的，我們同樣可以遷移至教學活動中，通過分析事物之間的聯繫及關係引起學生的認知衝突。

2

分析實驗事實與已有理論（知識、經驗）的矛盾

在20世紀初，晴朗的物理學天空中出現了兩朵陰雲，雲朵沒有帶來瓢潑大雨，而是帶來了量子力學與相對論——黑體輻射、光電效應等實驗事實與經典物理矛盾，導致了量子力學的產生；

麥可遜—英雷實驗的「零結果」與經典物理之間的不符，導致了相對論的產生。

這為我們的教學提供了啟發，尤其在理科教學中，教師可以採取分析實驗事實與已有理論的矛盾來引起學生的認知衝突。

3

分析理論內部的邏輯困難

分析理論內部的邏輯關係，推導其中是否存在問題，從而引發認知衝突，這一點適用於所有學科。

例如，重物落得快還是輕物落得快？

亞里斯多德認為重物比輕物下落得快。而伽利略假設將重物和輕物捆綁在一起，下落時因為重量更重，下落速度應該更快。

但同時，如果輕物因重量輕而下落慢，那麼它與重物捆綁時，應該會產生阻礙下落的阻力，影響下落速度。

這時候便產生了認知衝突，伽利略則通過這樣的邏輯推理揭露了重物比輕物下落快的悖論。

4

比較多種假說之間的差別

每一個學科在研究的過程中都會提出很多假說，比較多種假說之間的差別也是認知衝突的實施策略之一。

5

揭示前觀念與科學觀念之間的矛盾

當大腦中已有的知識經驗和科學觀念之間產生出入，存在矛盾時，這種矛盾可以推動衝突的產生，這一策略適用於每一個學科中。

例如在物理中，思及摩擦力的方向時，我們往往認為摩擦力的方向總是與物體的運動方向相反，為了檢驗這一觀念是否正確，可以提出「摩擦力的方向是否總是與物體的運動方向相反？」這樣的問題。

類似的問題還有「力是否是物體運動的原因？」「是否只有浮在液面上的物體才有浮力？」等。

6

尋找現象的本質屬性和規律

我們可以通過觀察某些現象，思考其中蘊含了什麼本質屬性和規律，再進一步做解釋。

在人文、社會學科中，我們都可以通過抓住一些社會現象，找到其背後等待被揭示的規律，在這個過程中產生認知衝突。

7

已有知識無法解決新的問題

新的問題總會產生，面對已有知識無法解釋或難以解決的新問題，我們就會尋求新的解決方法，此時，衝突自然而然地產生。

思維型教學理論認為教學的核心是思維，學習的關鍵是思考，教學要圍繞學生的思維來開展。

如果無法引起學生的思維，所有教學活動的效果都會受到影響。

可以說，思維的前提之一就是衝突，引發學生的認知衝突，讓學生的積極思維與學習主動性在課堂中被引燃。