[摘 要] 根據(jù)建構(gòu)主義的認(rèn)知沖突理論，精心設(shè)計(jì)若干電子課程實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知不平衡，激發(fā)其內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，促進(jìn)其知識(shí)結(jié)構(gòu)的同化與順應(yīng)，鞏固強(qiáng)化重點(diǎn)記憶，獲得良好的教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞] 認(rèn)知沖突 電子課程 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)改革

教改項(xiàng)目：電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合創(chuàng)新教學(xué)體系的建立與實(shí)踐 批準(zhǔn)號(hào)：YDJG11-20

在學(xué)習(xí)運(yùn)算放大器時(shí)，由于運(yùn)放的國(guó)際國(guó)標(biāo)符號(hào)只有同相、反相輸入端和輸出端，且當(dāng)今作實(shí)驗(yàn)時(shí)，使用的試驗(yàn)箱也隱含接好了電源，只預(yù)留了輸入輸出端，盡管學(xué)習(xí)運(yùn)放實(shí)際芯片和電路時(shí)，提到運(yùn)放的重要組成：正負(fù)電源管腳。但對(duì)于學(xué)生來(lái)講，90%以上漠視電源的存在。因此在電子綜合設(shè)計(jì)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一些怪現(xiàn)象，有不少同學(xué)來(lái)質(zhì)疑，電路原理上完全正確，實(shí)際卻無(wú)法正常工作，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，運(yùn)放電源都沒(méi)接的同學(xué)比比皆是。同理，忽視反相比例電路的線性工作區(qū)也受制于電源的同學(xué)也大有人在。如何使同學(xué)從這些錯(cuò)誤的觀念和印象中轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)呢？

基于認(rèn)知沖突的知識(shí)建構(gòu)

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)：知識(shí)不是放之各種情境皆準(zhǔn)的教條，而是處于不斷發(fā)展之中，在不同情境中，它們需要被重新建構(gòu)；學(xué)習(xí)者不是空著腦袋走進(jìn)教室，在以往的學(xué)習(xí)生活中，他們已經(jīng)形成了自己對(duì)各種現(xiàn)象的理解和看法。[1]

認(rèn)知沖突是個(gè)體已有觀點(diǎn)與新問(wèn)題情境相互矛盾而產(chǎn)生的一種心理不平衡。當(dāng)個(gè)體不能通過(guò)同化的方式處理面臨的刺激情境或問(wèn)題情境時(shí)，認(rèn)知沖突就出現(xiàn)了。為了消除這種不平衡，個(gè)體必須改變或擴(kuò)大原始的認(rèn)知結(jié)構(gòu)來(lái)適應(yīng)新的情境，從而達(dá)到新的平衡。[2]

在教學(xué)中，若能精心設(shè)計(jì)新舊知識(shí)沖突情景，展現(xiàn)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新知識(shí)之間無(wú)法包容的矛盾，使同學(xué)產(chǎn)生“認(rèn)知不平衡”的緊張感，就會(huì)激發(fā)其內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，引起求知欲和好奇心，并促進(jìn)其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的同化與順應(yīng)。一旦學(xué)生的問(wèn)題得到了解答，認(rèn)知不平衡引起的緊張感就會(huì)解除，由此帶來(lái)的輕松、愉悅和滿(mǎn)足的情緒體驗(yàn)會(huì)對(duì)認(rèn)知起到強(qiáng)化作用，使學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)穩(wěn)固，學(xué)生才能真正充當(dāng)起學(xué)習(xí)主體的角色，提高學(xué)習(xí)效果。[3]

合理安排實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)問(wèn)題情境，引發(fā)認(rèn)知沖突

根據(jù)上述理論，精心設(shè)計(jì)教學(xué)流程，可以引發(fā)并解決認(rèn)知沖突，從而強(qiáng)化教學(xué)效果。

1.運(yùn)算放大器反相比例電路實(shí)驗(yàn)

在反相比例電路實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)望文生義也知道，輸出是和輸入按一定比例產(chǎn)生的，例如給定比例系數(shù)為2，電源電壓為12V，如果輸入分別為±1V、±2V和±4V，那么輸出應(yīng)該分別是±2V、±4V和±8V。設(shè)計(jì)增加±6V和±8V兩組數(shù)據(jù)，當(dāng)其測(cè)量到6V一組數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)果只有10~11V左右，同學(xué)一般解釋為由測(cè)量誤差導(dǎo)致，當(dāng)測(cè)量到8V一組數(shù)據(jù)時(shí)，結(jié)果仍然只有10~11V左右，此時(shí)，同學(xué)才感覺(jué)到確實(shí)有問(wèn)題發(fā)生了，從而產(chǎn)生認(rèn)知的不平衡和緊張，并引起其好奇心和求知欲，急切想知道到底是怎么回事。當(dāng)解釋是由于電源的存在，已超出其線性工作區(qū)域，進(jìn)入飽和區(qū)。學(xué)生恍然大悟，獲得深刻記憶，當(dāng)再次遇到運(yùn)放時(shí)，電源作用馬上浮現(xiàn)于腦海，而不再會(huì)感覺(jué)不到電源存在。從而鞏固強(qiáng)化了教學(xué)效果。注意，此次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上必須有兩組超線性工作區(qū)域數(shù)據(jù)，否則難以獲得良好的效果。

同理，對(duì)于一階線性系統(tǒng)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，也可以采用同樣的方法。

2.一階系統(tǒng)頻率特性的Multisim仿真實(shí)驗(yàn)

在自動(dòng)控制原理學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)反復(fù)使用角頻率ω的概念，而較少使用頻率f。盡管強(qiáng)調(diào)二者之間的差別，不少同學(xué)仍然會(huì)混淆。設(shè)計(jì)一階系統(tǒng)頻率特性的Multisim仿真實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建好系統(tǒng)后，學(xué)生可以比較輕松地計(jì)算出轉(zhuǎn)折角頻率，而仿真實(shí)驗(yàn)中的頻率計(jì)測(cè)量出的頻率數(shù)值卻總和理論計(jì)算的轉(zhuǎn)折角頻率相差6~7倍左右，學(xué)生反復(fù)檢查和思索后仍不得要領(lǐng)，此時(shí)，一語(yǔ)道破天機(jī)，角頻率和頻率的差別不正好是2π倍嗎？使學(xué)生難以忘懷！

通過(guò)上述系列實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索，緊扣學(xué)習(xí)過(guò)程，利用認(rèn)知沖突的不平衡感，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。破除學(xué)生的舊有錯(cuò)誤觀點(diǎn)，建構(gòu)其認(rèn)識(shí)圖譜上的缺失一環(huán)，使其更牢固地掌握所學(xué)知識(shí)內(nèi)容。

同時(shí)，在設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，也必須注意到，認(rèn)知沖突前的步驟不能過(guò)于繁瑣、復(fù)雜或困難，否則不能獲得沖突前后強(qiáng)烈對(duì)比的效果，也就難以提高實(shí)際的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮忠良，伍新春，姚梅林等.教育心理學(xué)[M].人民教育出版社，2000.12:124-169.

[2]丁偉.基于“認(rèn)知沖突”的化學(xué)知識(shí)建構(gòu)[J].上海教育科研，2009（9）:93-95.

[3]黃敏.創(chuàng)設(shè)沖突情境 營(yíng)造知識(shí)建構(gòu)契機(jī)[J].生物學(xué)教學(xué)，1999，24(6):6-7.