關注具身認知，培養低年級兒童科學素養

王天鋒

【摘? ?要】低年級兒童從形象思維向抽象思維發展的過程中，肢體作為器官的組成部分，也發揮著思維的功能。圍繞低年級兒童科學課的學習特點，教師應尊重和理解兒童具身認知特征，設計適合兒童學習的活動，充分建構兒童對科學的理解，促進兒童科學思維的發展，促進兒童科學素養的提升。

【關鍵詞】低年級;科學教育;具身認知

具身認知理論認為，大腦是思維的發源地，身體的行為和感受也是人類認識世界的器官和通道。特別是低年級兒童，大腦的思維能力還不夠發達，往往會借助身體的參與獲得對世界的完整認識。例如，兒童借助手指和腳趾數量完成計數和計算就是一個典型的例子。因此，兒童不僅運用語言表達自己思考，而且也經常用肢體作為輔助性“語言”，兒童的身姿表現的是他們的精神世界。解讀兒童身體和思維關系的奧秘，應該是教師的“第一專業”。

自低年級的科學課開設以來，科學教師普遍感到與兒童溝通困難，常出現“教師話語”和“兒童話語”難以兼容的現象。讀不懂兒童，讀不懂兒童學習科學的方式，成為小學低年級科學課堂“教”和“學”過程中的難題。在低年級的科學課中，教師應尊重和理解兒童具身認知特征，設計適合兒童學習的活動，充分建構兒童對科學概念的理解，促進兒童科學素養的提升。

一、“聚焦”板塊：隱藏“熟悉”，激發“好奇心”

對兒童學習本質而言，好奇是啟動學習的按鈕。面對身邊諸多習以為常的現象，學生很多時候失去了觀察和研究的動力。學生只有感到非常好奇的時候，才有可能啟動觀察的欲望。

以教科版一年級下冊《認識一袋空氣》的教學為例，空氣這一物質對于一年級的兒童而言，非常熟悉，他們在前概念中認為空氣就是空的、看不見的、摸不著的氣體。“聚焦”板塊的教學目的，是將對空氣的零散認識集中起來，隱藏空氣的熟悉認識，將空氣的理性認識蘊含于感性的體驗活動中，通過身體感受獲得對空氣性質的再認識。為了將學生對空氣的前概念認識，引導到科學課的觀察活動中，教師設計了“猜禮物”的活動，教學過程如下。

師：（取出一個鼓鼓的牛皮紙紙袋）猜一猜，老師給大家帶來的是什么禮物？

生：薯片，爆米花，巧克力……

師：你有什么辦法可以知道紙袋里的禮物呢？

生：摸一摸，搖一搖，聞一聞，摔一摔……

（教師請學生用自己提出的方法進行嘗試，引導學生感受袋口捏緊或放松后袋子的變化）

師：里面的東西一會兒是軟的，一會兒是硬的，究竟是什么呢？

美國認知教學心理學家奧蘇貝爾曾說過，“如果我不得不將教育心理還原為一條原理的話，我將會說，影響學習最重要的原因是學生已經知道了什么，我們應當根據學生原有的知識狀況進行教學。”一年級學生對空氣的“空”，原有認識就是什么也沒有，空氣就是“空”的氣體。而要認識空氣的屬性，就要設計出能激發學生的學習興趣，能讓學生看見的活動。“猜禮物”的游戲過程整合了“觀察—方法—實踐”的過程，讓學生認識的是空氣的特征而非名稱，認識到空氣是一種物質。

二、“探索”板塊：實踐體驗，開放“童心”

一年級兒童學習科學，興趣意義大于知識價值意義，讓兒童在“玩中學”是科學課重要的特征。“玩”看起來是游戲，其實是學生邊玩邊體驗，邊體驗邊發現的科學探究過程。“探索”板塊的“觀察一袋空氣是什么樣的”活動，教材給予的學習空間是開放的。一年級兒童的觀察只有依托自我身體的體驗，才能獲得更深的思維認識。在觀察“一袋空氣”的目標指向下，教師設計了微觀活動——感受空氣。

師：我們都認為用保鮮袋裝到的是空氣，空氣能讓袋子鼓起來。你們有什么辦法能讓老師感受到袋子里的空氣？

生：（尋找方法并體驗）將袋子的口朝著臉，擠壓空氣有風出現。

師：如果老師給每個小組一根大頭針，你們能讓同學感受到空氣嗎？

生：（體驗）空氣從紙袋被大頭針戳破的小孔中鉆出來了。

師：（拿出一根吸管連著兩個袋子的裝置，其中一個袋子是鼓的，另一個袋子是癟的）老師給每個小組提供一個“神器”。你們能從“神器”中找到空氣嗎？

生：（體驗）我發現，擠壓鼓起來的袋子，癟的袋子會慢慢鼓起來。空氣在“神器”中循環運動。

英國的神經學專家馬克·索爾姆斯和奧利弗·特恩布指出：根據神經生理學的觀點，所有的“生命事務”最終是通過“身體事務”的調節而實現的，這也代表了現代腦科學研究者的普遍觀點。

在低年級兒童科學課程的學習過程中，身體是特有的認知方式，兒童身體可以促進思維的發展。低年級兒童學習科學，要從實踐活動中獲得體驗，這與他們的認知方式是有緊密聯系的。一年級學生的思維具有“重現象思維，輕抽象思維”的特點，而低年級“科學”往往就是在此基礎上引導學生對科學現象進行總結，促進學生抽象思維的發展。只有將教材進行再加工和細化，才能使兒童看得到現象，說得出結論。案例中，將空氣變得“看得見”的“神器”裝置，就是一個很好的學習支架，給予兒童充分的體驗空間，使得教材從書本定位向兒童學習體驗的素材轉變。

三、“研討”板塊：順應本性，雕琢“科學心”

“研討”板塊，旨在通過師生或學生間的思維碰撞，獲得關于對空氣的科學理解。其中有一個難以平衡的悖論：兒童實踐體驗的“瘋狂”和科學理性思維的“迷茫”。身體與思維是有關聯的，具身認知是將身體活動中的思維體驗剝離出來，這樣才能破解悖論。

《認識一袋空氣》一課中，如果孤立地將空氣和木塊、水進行相同點、不同點的比較，并不能促進學生對空氣性質的認識深化，需要教師對學生進行追問和指導，才能使他們認識科學的本質。教學設計如下。

師：誰能說說空氣和木塊的不同點？

（引導學生從顏色、透明程度、輕重、氣味、是否流動等多角度觀察）

師：可以借助杯子里的水發現空氣嗎？請各小組討論方法。（學生討論）

師：怎么操作？塑料袋怎么放？要不要擠壓？應該觀察哪里？

（學生實踐體驗后歸納）

師：（在一個袋子上戳幾個洞，迅速將袋子擠壓入水中，請學生觀察多股空氣進入水中冒泡泡的現象）空氣和水有哪些相同之處？

兒童的天性中有一種本能的沖動就是“瞎搗鼓”，所以課堂上有很多“瞎搗鼓”現象出現，這令很多教師頭疼。其實一年級學生的學習有具身認知的特征，即通過身體感知和身體參與進行學習。這就需要教師提供足夠的機會讓兒童“折騰”。教師需要關注的是，兒童在“折騰”中往往只會活動，而不重視思維。只有在教師的具體追問和點撥下，兒童才能獲得警醒和理性，才能明白要有序地玩，要邊玩邊觀察，才能發現不一樣的科學認識。

四、“拓展”板塊：變式轉換，啟迪“創造心”

兒童參與科學課學習的過程是一個漸變的過程，從漸入佳境到體悟發現，要經歷一個多感官協調發展的階段，才能達到“手動、腦動、情動、心動”的境界。在《認識一袋空氣》的學習活動結束后，教師圍繞“如何運用空氣的性質”的話題，設計了需要兒童體驗的小活動。教學過程如下。

師：（吹響哨子）哨子為什么會響起來？

師：（用玩具“吹吹卷”進行演示，如下圖所示）你發現有什么變化？

生：用力吹，紙卷會被吹得又長又直;不吹，紙卷立刻卷起來。

師：你能不準用嘴吹，只用塑料袋，讓吹吹卷也發生這種變化嗎？

（學生體驗探究，創造各種讓紙卷吹得又長又直的方法）

師：是什么讓紙卷變得又長又直？利用了空氣的什么性質？

課程改革的一個重要指向就是在“學科類課程”的基礎上增設“經驗類課程”，其改革訴求是讓學生的綜合素養得以提升。豐富的實踐經驗是為解決復雜情境中的問題提供創造性的思維，這里的小哨子、“吹吹卷”比機械地強調“運用空氣的性質”更具有挑戰性，更容易吸引兒童的觀察注意力，在創造各種讓紙卷吹得又長又直的方法的過程中，兒童獲得了解決問題的智慧。

把低年級學生的具身認知特點作為促進科學思維發展的方式之一，是對兒童學習方式的尊重，也是科學本質與課程融合的體現。在實施過程中，有如下問題值得提醒。

首先，要關注概念建構與具身認知的糅合。身體參與科學學習活動，是兒童身心特征的需要，也是科學本質的需要。在低年級強調具身認知的目的，是為了實現科學概念的建構需要。低年級學生科學課學習開放性很強，學生往往是全身心地參與，雖樂此不疲卻經常一無所獲。要做到得“意”忘“形”，就必須關注將概念糅合在身體活動的歷程中。如兒童在玩耍中可以發現袋子“鼓起來”和“癟下去”之間存在的關聯性——發現空氣，是兒童需要得到的“意”。所以在目標制定上，身體活動和科學概念之間要保持高度的契合性，不可因錯位而導致盲目性的身體參與。

其次，要關注感覺器官的平衡發展。在科學課的學習活動中，對用眼睛的觀察和用嘴巴的匯報的活動相對要求較多，凸顯對兒童觀察能力和思維能力的培養。對于低年級學生，更應強調多感官參與學習活動，特別是身體中的手、足、耳朵等感官的參與。多感官參與觀察學習活動并不是指平均使用力量，而是重點強調采用低年級兒童適合的感覺方式。如觀察石頭，學生可以使用眼睛，可以使用工具放大鏡，但是教師不能忽略學生親自動手玩石頭的經驗，特別是摸石頭的體驗。因此，教學活動就可以設計讓學生先摸摸干燥的石頭，再去洗石頭，然后摸摸潮濕的石頭，比較干燥與潮濕的石頭有什么區別。多感官參與學習是幼兒階段學習向小學階段學習過渡的重要體現，也是皮亞杰所描述的“感覺運動階段”特定學習內涵的體現。

最后，要關注“身教”背后思維方式的發展。所謂“身教”重于“言教”，是指既要重視言語講授，也要注重身體示范，無論是“身教”還是“言教”，最終都要落腳于“教”的目的。對兒童而言，判斷他們接受“教”的標志是兒童的“思維”發展。低年級學生的思維發展路徑是“形象思維—半形象思維—半抽象思維—抽象思維”，學習科學需要借助身體活動實現思維的跨越和升級。例如，要認識“水是沒有固定的形狀”，就可以借助“運水”的游戲活動來感受水的流動性，從而建立“水具有可以自由流動的特征”這一“半抽象思維”，為建立抽象思維“水無固定形狀”打下基礎。倘若沒有“運水”這一活動，低年級學生的科學學習會難以入手。

對兒童具身認知特征的關注和研究，是教師走進兒童內心世界，進行有效科學教育研究的基礎性工作。關注低年級學生身體及其活動的重要性，對促進兒童科學素養的發展，有著獨特的意義和重要的內涵，對其研究的深入程度也影響著科學教育的質量。

（江蘇省揚州市梅嶺小學西校區 225000）