认知冲突概念教学例子

利用物理实验的直观性引起认知冲突物理实验能为物理概念的建立提供科学的感性认识。如人们在生活中普遍认为“重物体比轻物体下落得快”，针对这一点先拿一铁锁和一鹅毛从同一高度同时下落，结果毫无疑问;再用一张信纸代替鹅毛并问学生重复刚才的实验会怎样?学生肯定回答“信纸下落慢”，答案是对的;但当信纸质量没变教师把它紧紧地揉成团，并让它和锁同时从同一高度下落，其结果又会如何? 学生毫不犹豫地同声回答“信纸慢”，这时别急着给出答案，可让一个学生上讲台演示给其他同学看，大家会发现结果并不是预期的那样，它们几乎同时落地。利用实验现象引起的这一认知冲突否定了生活中形成的“重物体一定比轻物体下落快”的错误观念，在解释清楚引起这一现象的原因后引出“自由落体”概念，再用毛钱管做自由落体实验。这样处理后，学生对“自由落体” 运动的概念清楚了，探究“自由落体运动”的规律也就顺利了。又如对牛顿第一运动定律的理解，生活中确实可以看到很多“物体的运动需要力来维持”的现象，那么这个结论真的是正确的吗?取一玻璃小球先让它在水平桌面上滚动，不久就停了;再把玻璃球放在一块长长的水平玻璃板上滚动，会发现小球一直滚出玻璃板。两次实验同样没有推力作用，让学生思考产生不同结果的原因:假设球与板间无摩擦，结果又是如何?师生经共同分析可得结论:“光滑的玻璃小球和玻璃板在水平方向并没有受到力的作用，而竖直方向受到的是一对平衡力”，因而“运动并不一定要力来维持”即“力不是维持物体运动的原因”。到此，多数学生即可真正理解牛顿第一定律了。对牛顿第三定律所说作用力与反作用力之间的大小关系问题，学生们普遍认为主动施力肯定更大，这时只要给学生每人一把弹簧秤，让两人互相对拉实验(提醒他们注意弹簧秤的测量)，他们会立即得到结论“作用力与反作用力大小相等”。类似的物理实验还可做很多，都可利用其现象引起的认知冲突来加深学生对物理概念的理解。再如对于“电流”概念，由于受到“流”字的影响，学生会认为灯泡等用电器是让电流“流进”并加以消耗的终端设备;对此，教师只需引导学生用多个一样电功率的小灯泡串联起来接入电源，让学生们看灯泡的亮度是否会因距离电源正极越远而越暗，这样他们就会明白电流只是“流过”用电器并未被消耗。这样处理不仅使学生理解了电流概念，也为理解电能与其他形式能的转化提供了感性基础。