认知冲突是个体已有观点与新的问题情境相互矛盾而产生的一种心理不平衡,是学习者已建立的认知结构与当前面临的情境之间暂时的矛盾与冲突,是已有的知识和经验与新知识之间存在某种差距而导致心理失衡的一种认知状态。认知冲突过程要发生,必须具备:(1)意识到反常情境;(2)对要解决的认知冲突表现出兴趣或焦虑;(3)积极进行认知再评价[5]。在化学作业的设计过程中,也可以针对新旧观念发展和变化的认知内容,设计与先前经验不一样,甚至完全相反的问题情境,引发学生的认知冲突,并通过认知冲突的分析和解决,促进新知识的学习和新观念的建构。
比如,在高中阶段认识复分解反应的时候,不少学生仍然根据初中阶段判断复分解反应的“水、沉淀或气体”原则,认为SO2通入BaCl2溶液时能够反应生成BaSO3,为解决该问题,笔者设计了对应的课后作业,如实例3。
实例3:判断以下情况的反应能否发生,如果能发生请完成方程式。
(1)Na2SO3溶液滴入BaCl2溶液;(2)Na2SO4溶液滴入BaCl2溶液;(3)SO2通入BaCl2溶液;(4)SO3通入BaCl2溶液;(5)BaSO3与盐酸。(6)BaSO4与盐酸。(www.xing528.com)
分析学生的作业发现,学生对于问题(1)(2)的反应完成较好,但是在完成问题(3)时,不少同学认为SO2通入BaCl2溶液中能够发生反应,并写出方程式:SO2+H2O+BaCl2=BaSO3↓+2HCl;完成问题(5)BaSO3与盐酸反应时,又写出反应:BaSO3+2HCl=SO2↑+H2O+BaCl2,细心的同学此时已经发现两者是矛盾的,由此产生了认知冲突。
为此引导分析和问题解决,学生就可以发现,实际上SO2通入BaCl2溶液不能反应。所谓的生成沉淀就能够发生复分解反应,不能只看可以通过“交换”组合形成沉淀,还要看沉淀能否在反应体系中存在。那为什么Na2SO3溶液滴入BaCl2溶液中能够发生反应呢?SO3通入BaCl2溶液能够反应呢?这些相似而又相冲突的问题的解决,正是学生关于复分解反应原理的认知发展的过程。
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