具身認知視野下的初中物理課堂教學策略
——以蘇科版8年級物理“力 彈力”課堂教學為例

葉成林

(江蘇省儀征市南京師范大學第二附屬初級中學，江蘇 揚州 211900)

1 具身認知理論

傳統(tǒng)的認知科學把人的認知過程看成人腦獨立的對系列物理符號的運算過程,人們用抽象符號表征對象世界,人的認知活動就是依據(jù)一定的規(guī)則對符號進行儲存、提取和變換,其間忽視“身”的狀態(tài),認為認知可以脫離身體而存在．[1]

然而,近年來越來越多的實證研究表明,高級的認知過程與身體的活動方式、身體的感覺和運動體驗是相互作用的,身體狀態(tài)以及身體和環(huán)境的互動方式會影響人們對外界或自身的認知判斷．由此,認知科學再次掀起一場以“具身認知”為核心思想的認知革命,身體在認知中扮演的重要作用得到重視,具身的觀念逐漸滲透到認知科學的各個領(lǐng)域．[2]

葉浩生教授是國內(nèi)第一個為具身認知作出較完整定義的學者,他認為具身認知的中心含義包括3個方面:第一,認知過程進行的方式和步驟實際上是被身體的物理屬性所決定的;第二,認知的內(nèi)容是身體提供的,是基于身體的;第三,認知是具身的,而身體又是被嵌入環(huán)境的,認知、身體和環(huán)境組成一個動態(tài)的統(tǒng)一體．[1]

具身認知研究對人類的認知與教育產(chǎn)生顛覆性的影響,它極大地促進了教育心理學、學習理論和教學設(shè)計理論的發(fā)展．

具身認知的核心與精髓在于認知的具身性,強調(diào)身體、環(huán)境持續(xù)交互生成的過程,使課堂教學情境性、體驗性、參與性、生成性及交互性交叉包溶于具身認知中．[3]將具身認知理論與初中物理課堂教學相融合,并發(fā)揮物理實驗在學生具身認知中的獨特作用,使用一定的物理實驗設(shè)備和材料,完成對學生身體、學習環(huán)境及二者間的交互的精細加工,創(chuàng)設(shè)真實的物理和社會教學情境,施展學生身體靈活性與能動性,盡可能地讓學生用身、心一體的身體去學習,“以體認的方式認識世界,形成經(jīng)驗”,解決真實物理世界中復雜的問題,從而發(fā)展學生的物理核心素養(yǎng)．這對于實現(xiàn)初中物理課堂有效教學,促進學生健康、主動、全面發(fā)展具有至為重要的價值,對于初中物理課堂教學的價值觀念澄清和操作模式的革新具有重要的啟示意義．

2 基于具身認知的初中物理課堂教學策略

初中物理課堂教學應以具身認知理論為導向,強調(diào)具身認知理論與初中物理課程的有機結(jié)合,教學過程充分利用學生身邊熟悉材料和物理實驗設(shè)備,注重真實物理教學情境的設(shè)計,發(fā)揮學生身體在物理認知中作用,調(diào)動學生學習的積極性、主動性、創(chuàng)造性,運用小組合作學習、現(xiàn)場研究、實驗探究等方法加強學生與真實物理情境的交互,通過學生的身體體驗形成經(jīng)驗,建構(gòu)概念,解決問題,以此培養(yǎng)學生物理的學習能力和創(chuàng)新能力,提高學生物理核心素養(yǎng)．

2.1 創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學生具身學習動機

具身認知是情境化的認知,情境是催生學生認知不可缺少的因素．[3]通過學生身邊材料和物理實驗器材的利用,創(chuàng)設(shè)與學生生活息息相關(guān)的真實的物理情境,加強對學生的感官刺激,激發(fā)學生情感體驗,從而驅(qū)動學生的具身學習動機．

在教學蘇科版8年級物理第8章第1節(jié)“力 彈力”時,筆者為了引入新課,讓學生感受到日常生活中力的存在,就創(chuàng)設(shè)“用彈弓打鳥”模擬游戲．請一個學生到講臺旁,距離講臺一段長度,拉動彈弓將紙團射入講臺上的一個小鐵圈中(為了安全起見,將講臺搬至離前排學生一定距離處)．由于距離的遠近、鐵圈的大小、彈弓制作、用力的大小等因素都影響將紙團射入鐵圈的成功率．因而,到講臺來體驗的學生失敗較多,從而常常引起座位上的其他學生一陣哄笑,紛紛要求上前替換前面學生的操作,課堂氣氛活躍,達到激發(fā)學生具身體驗目的,驅(qū)動了學生的學習動機．

2.2 喚醒身體,拓展學生具身認知方式

初中物理課堂教學應充分調(diào)動學生的視覺、聽覺、味覺、嗅覺和觸覺等多種感知覺經(jīng)驗,讓學生在看、聽、說、觸摸、做、玩等學習方式中體會到學習的豐富性和趣味性,多層次多渠道地讓學生接觸學習內(nèi)容,[4]使學生通過多種認知方式加深身體體驗,為構(gòu)建知識提供直接經(jīng)驗．

在“力 彈力”教學中,筆者為了讓學生感受力、體驗力、引入力、理解力,利用學生身邊的課桌設(shè)計一系列活動．要求學生兩兩合作,以兩個力的方向相同與相反的方式分別推、拉、提課桌,移動課桌,以任務(wù)驅(qū)動的方式,創(chuàng)設(shè)生活中真實的物理情境,讓學生在具身活動中促進學生對力概念的認知,真實感受力的存在,理解力的內(nèi)涵．

在“彈簧測力計使用”教學中,筆者更是發(fā)揮學生具身認知在物理教學中的作用,通過學生的多種認知方式,促進學生加深對彈簧測力計使用的理解．首先讓學生看課本上的介紹,了解彈簧測力計的構(gòu)造、使用規(guī)則,發(fā)揮學生視覺認知作用;讓學生小組合作,通過正確測量對頭發(fā)絲的拉力,發(fā)揮學生觸覺認知作用;通過小組講臺前展示、介紹測力的方法,不同小組間同學相互評價,發(fā)揮學生聽覺認知作用,使學生充分掌握彈簧測力計使用方法的同時,培養(yǎng)了學生的物理核心素養(yǎng)．

2.3 合作交流,提高學生具身認知體驗

在“彈簧測力計使用”教學結(jié)束后,為了使學生能進一步理解彈簧測力計制作原理及其使用方法,筆者利用學生身邊熟悉的材料:釘子、木板、橡皮筋、鉤碼、細線、大頭針、筆等器材,讓學生小組合作,探究設(shè)計制作橡皮筋測力計,制作完成后,并用其測量物理課本的重力．

在學生小組合作制作橡皮筋測力計時,筆者把抽象的物理概念或規(guī)律教學轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生操作性材料和具身性活動,通過學生與筆者所創(chuàng)情境的交互及其具身體驗,使學生身體的認知體驗行為與物理相關(guān)知識點建立聯(lián)結(jié),從而為學生概念理解與掌握、思維發(fā)展和道德發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)．

2.4 共享經(jīng)驗,強化學生具身認知內(nèi)涵

在學習“力 彈力”時,學生通過與教師精心設(shè)計的具體物理情境具身交互、獲得個體具體認知經(jīng)驗基礎(chǔ)的同時,為了讓學生充分理解與建構(gòu)物理概念內(nèi)涵,筆者在學生個體完成內(nèi)部具身經(jīng)驗知識建構(gòu)后,非常注重學生間具身認知經(jīng)驗的共享與交流．通過讓學生個體將自己的經(jīng)驗在組內(nèi)分享,或者讓小組間的學生具身認知經(jīng)驗共享,在共享中產(chǎn)生認知沖突,促進學生形成正確的認知,加深學生對知識的理解,從而建構(gòu)完整的知識結(jié)構(gòu)．

無論學生在學習“力”“彈力”概念,還是學習使用和制作彈簧測力計,筆者都設(shè)計學生小組合作學習環(huán)節(jié)．在學生共享經(jīng)驗,強化學生具身認知內(nèi)涵的同時,也培養(yǎng)學生合作學習的意識,掌握合作學習的技能,獲得對事物最深刻最透徹詮釋,促進個體知識、能力、思維、行為的轉(zhuǎn)變,提高學生的學習效果和效率．

身體會感知,身體會思考,身體會行動．在初中物理課堂教學中以具身認知理論設(shè)計課堂教學,使具身認知理論具體化,切實尊重和解放學生的身體,發(fā)揮學生學習的主體性、積極性和創(chuàng)造性,把課堂還給學生,讓學生身體在參與各項活動中,盡情地體驗、經(jīng)歷、感悟,“以體認的方式認識世界,形成經(jīng)驗”,讓每個學生獨特的和個性化的學習方式得到肯定和發(fā)揮,使每一個學生最終成為一名優(yōu)秀的學習者,獲得終身發(fā)展所需素質(zhì).這樣的初中物理課堂教學可以達到真正變革教師課堂教學方式的目的,切實推進素質(zhì)教育,提高物理教育質(zhì)量．