【正文】摘 要：高中物理教学过程中，如何培养学生的核心素养是一个热点问题。然而，不少的课堂教学只是关注教，很少关注学生的学。运用物理实验创设认知冲突进行教学，从帮助学生建立正确的认知出发，激发学生学习的内在动力，提升学生的学习效率，从而提高教学效果。
　　关键词：物理实验；认知冲突；核心素养
　　希腊生物学家普罗塔戈曾经形象地说：“头脑不是一个被填满的容器，而是一把需被点燃的火把。”学生学习物理知识和技能时，因受自身生活经历的限制，思维存在局限性，思考问题习惯停留在自己的世界内即舒适区内。学生在建构新知识的过程中，当意识到新知识与原有认知结构之间出现针锋相对的矛盾时，就会导致学习者心理失衡，这种状态就是认知冲突。
　　引发认知冲突可以激发学生的认知矛盾， 引起学生的有意注意， 调动学生的认知内驱力，促进学生积极 、高效地优化物理认知结构。教师在物理课堂实验活动中，可从学生产生的认知矛盾中进行挖掘，适时地启发学生，挑起学生的思维风暴（ 即认知冲突） ，使学生在理解、掌握、巩固知识的同时，发现并体验到已有知识经验的局限性，进而激发学生产生进一步学习的主动愿望。在实验教学中创设认知冲突，不仅可以培养学生的探索精神、探究能力，还可培养学生、实事求是的科学态度和不断追求真理的核心科学素养。
　　一、巧设认知冲突引入新课
　　新课的引入往往影响着学生对整节课知识的学习兴趣，甚至关系到学生后续学习的动力。因此，在新课的引入时设置悬念，引起学生的兴趣至关重要。进入新课前设置如下实验：
　　情景一：同样的两个电池，装进玩具车里，玩具车不能工作。
　　设问一：这两个电池是不是没电了呢？
　　学生根据已有的经验判断，很容易就直接判断电池没电了。
　　情景二：教师又拿出一个钟，把电池装到钟里，钟却能滴滴答答地走起来了。
　　设问二：为什么同样的电池装进玩具车，不能使它工作。但装进闹钟，却能正常工作呢？电源和外电路之间有什么关系呢？
　　让学生带着问题进入新课的学习。
　　从生活中的一些常见现象入手，利用学生认知结构缺陷或者认知的偏差，给学生设置问题，从而引起学生认知冲突。让学生带着困惑，带着疑问进入新课的学习。这样能够增加学生的好奇心，激发学生的学习动力。
　　二、妙用认知冲突深入对概念的理解
　　物理概念，往往容易给人感到抽象，难于理解。如果在介绍物理概念的时候能通过实验设置认知冲突的情景，能让学生对概念的印象更加深刻。
　　在介绍电动势这一概念前，不妨设置一个小实验：
　　情景一：先用一个两节干电池的电源给小灯泡供电，教师再用一个大盒子（显然比两节干电池的电磁盒大很多的）里面装有一节干电池（学生事先并不知道）制作成另外一个电源，用这个电源也给一个同样的小灯泡供电。
　　在电键闭合前，教师引导学生思考。
　　设问一：电路接通后哪一个灯泡会更亮一些？
　　学生根据已有的经验判断，大的电源接的灯泡会更亮一些。
　　教师把两个电路接通后，让学生进行对比观察。
　　设问二：现在你觉得哪个灯泡更亮？这是什么原因？
　　学生通过观察，不难看出哪个灯泡更亮。但是，为什么两个电池串联的灯泡更亮呢？学生自然就会想到可能是电源提供电能本领的大小不同。于是，便自然引入了描述电源把其他形式的能转化成电能本领的物理量——电动势。在这个过程中，教师用盒子自制电源，学生一开始就形成了认知冲突，认为与盒子（大个电源）相连的灯泡一定会更亮一些，结果却与之相反。好奇心驱使学生去思考，盒子里面究竟装的是什么，它为什么使灯泡没那么亮呢？决定灯泡亮暗的因素是什么呢？思考后发现，决定灯泡亮暗的因素不是电源的大小而是电源提供电能的本领，于是便引出了电动势这个概念。这样由认知冲突引发学生思考，从而得出概念会使学生接受起来更加自然，而且印象深刻。
　　三、认知冲突引发物理规律探索
　　在给学生介绍一些物理规律之前，如果我们通过一些实验给学生设置认知冲突，也许会增加学生学习的兴趣，给学生的学习增加动力。如在给学生介绍路端电压与负载之间的关系时，若直接通过闭合电路欧姆定律推导，是可以得到这个关系的，但这样似乎失去了些许物理味。实验是发现物理规律的重要途径，如果从实验入手，引发学生思考，进行探究，最后得出规律，再用之来解释实验现象，真正做到规律源于实验。
　　在探究路端电压与负载的关系时，可引入以下实验：







　　情景：用同样的电源为灯泡供电，左图是一个小灯泡接在电路两端，右图是三个小灯泡并联同样是接在电路两端。
　　设问一：接在同样的电源两端，是左图的一个灯泡亮，还是右图的三个灯泡亮呢？
　　认知冲突：学生根据前认知判断，一个灯泡是接在电源两端，并联的三个灯泡是接在同样的电源两端，故电压相等，亮度应当相同。
　　实验展示，学生观察后回答，一个灯泡亮。
　　设问二：为什么是单独接的一个灯泡亮呢？同样的电源所接的负载不同，负载两端的电压一样吗？路端电压与负载电流之间有怎样的关系呢？顺着这个思路，引导学生从电动势与内外电压的关系出发展开探索。最后得出U=E-Ir，并作出U-I图像。最后运用这个关系，回头解释实验现象：灯泡的亮暗取决于路端电压。三个灯泡并联后电阻比一个灯泡小，根据闭合电路欧姆定律可知，干路的电流更大，内电压更大，所以路端电压更小，因此亮度更暗一些。
　　通过认知冲突创设实验情景，在教学中可以起到吸引学生的有意注意，激发学生好奇心，引导学生满怀激情、充满动力地进行学习。在此过程中，学生的物理观念逐渐形成，科学思维得到培养，实验探究能力进一步增强，科学态度与责任更加坚定，学生的核心素养明显提高。
　　参考文献：
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　　[4]朱红健.物理教学中设置“认知冲突”的探索，中学物理[J]，2003（4）