基于學(xué)科核心素養(yǎng)的具身認知情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)初探

周劍 張遠偉

摘 要：情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)是課堂教學(xué)的常見方式，而具身認知作為心理學(xué)熱門研究領(lǐng)域，給了課堂情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)獨特的視角，筆者研究認為具身認知對傳統(tǒng)課堂情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)優(yōu)化有極其重要啟示意義，對促進學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)全面發(fā)展有重要的理論價值和實踐價值.本文立足物理學(xué)科核心素養(yǎng)，從具身認知視域淺談初中物理情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)實踐優(yōu)化的幾點思考.

關(guān)鍵詞：具身認知;情境創(chuàng)設(shè);學(xué)科核心素養(yǎng)

文章編號：1008-4134（2019）22-0002 中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B

新一輪課程改革圍繞“立德樹人”的根本任務(wù)，提出發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)（個人素養(yǎng)、社會素養(yǎng)、文化素養(yǎng)）目標，落實到物理學(xué)科還衍生出物理學(xué)科核心素養(yǎng)，物理核心素養(yǎng)是指學(xué)生在以物理學(xué)科知識為載體的教育教學(xué)過程中形成的適應(yīng)社會及終身可持續(xù)性發(fā)展的必備品格與關(guān)鍵能力.其內(nèi)容主要包括物理觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任等四個方面，它們之間是相互聯(lián)系、相互促進、相互發(fā)展的，如圖1所示，當(dāng)下初中物理課堂圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)開展教學(xué)成為必然.情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)是一種常見的課堂教學(xué)方式，現(xiàn)有教材和課堂教學(xué)中某些情境創(chuàng)設(shè)脫離學(xué)生已有經(jīng)驗和認知水平，離身情境教學(xué)成為常態(tài)，學(xué)生被填鴨式教學(xué)弄得苦不堪言，舊問題未懂又生新問題，造成身心疲憊，素質(zhì)教育的落實成為枉然.離身性情境創(chuàng)設(shè)顯然不符合新的課程改革理念，對發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)無益，故亟待優(yōu)化，而具身學(xué)習(xí)恰好彌補離身學(xué)習(xí)的不足，情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)由“離身”轉(zhuǎn)向“具身”成為應(yīng)然.

1 傳統(tǒng)物理課堂情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)幾點不足

目前初中學(xué)生情境學(xué)習(xí)現(xiàn)狀是主要基于頭腦視聽主導(dǎo)的傳統(tǒng)離身式學(xué)習(xí)，其認為認知是可以計算的.筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多一線教師平時授課怕麻煩，經(jīng)常省去準備實驗器材的過程，將原本豐富的實驗活動用圖片、視頻、動畫代替，認為這樣既可以省事又可以減少實驗過程中可能帶來的失敗，保證課堂教學(xué)的流暢，殊不知扼殺了原本課堂教學(xué)中精彩的生成，教師為了完成教學(xué)任務(wù)生講硬灌，忽視學(xué)習(xí)的主體，把學(xué)生當(dāng)成知識的儲蓄所，過分追求知識的存儲，造成對身體的漠視，具體顯示有以下幾點不足：

1.1 脫離生活

生活和物理是相互聯(lián)系的，傳統(tǒng)課堂情境創(chuàng)設(shè)由于條件限制，大多以文字、圖像、視頻等為載體，脫離學(xué)生的生活經(jīng)驗，情境創(chuàng)設(shè)流于形式，主體“離身”而不是“具身”，導(dǎo)致教學(xué)效果不如人意.

1.2 淡化生存

生存是人類的本能，更是人類不斷學(xué)習(xí)進步的驅(qū)動力，傳統(tǒng)物理課堂講究知識和技能的傳授，忽視主體的能動性，更多“關(guān)注教”，而不是“關(guān)注學(xué)”，學(xué)生的生存內(nèi)在驅(qū)動價值得不到挖掘.

1.3 漠視生命

生命是一切認知基礎(chǔ)，傳統(tǒng)物理課堂對學(xué)生的生命漠視，離身式學(xué)習(xí)讓學(xué)生難以感受學(xué)習(xí)的快樂，領(lǐng)悟不到生命的價值和意義，學(xué)生覺得“要我學(xué)”而不是“我要學(xué)”，導(dǎo)致對學(xué)習(xí)喪失興趣，產(chǎn)生抵觸情緒.

2 具身認知理論價值及其實踐啟示意義

2.1 具身認知

具身認知是一種心理學(xué)研究的熱門領(lǐng)域，意指生理和心理有著某種密切的聯(lián)系，生理體驗?zāi)芗せ钚睦砀杏X，反之亦然.簡而言之，比如人在開心的時候會微笑，而由于微笑，人也會趨向于變得更開心，彼此相生相成.葉浩生教授認為其內(nèi)涵特征包含以下幾個方面：（1）身體參與了認知，影響了思維、判斷、態(tài)度和情緒等心智過程;（2）我們對于客觀世界的知覺依賴于身體作用于世界的活動，身體的活動影響著關(guān)于客觀世界表象的形成;（3）意義源于身體，抽象的意義有著身體感覺—運動系統(tǒng)的基礎(chǔ);（4）身體的不同傾向造就不同的思維和認識方式[1].

2.2 理論價值及其實踐啟示意義

從“離身”認知到“具身”認知的轉(zhuǎn)變，即用身體感知代替大腦學(xué)習(xí)來認識并解決生活中的各種物理復(fù)雜問題，使得學(xué)習(xí)變得更加真實，不再抽象，便于理解，有助于發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng).對于促進學(xué)生解放身體、解放思維、解放情感，實現(xiàn)初中物理有效教學(xué)進而高效教學(xué)具有極其重要的理論價值;對于初中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的落地生根和情境創(chuàng)設(shè)實踐范式的創(chuàng)新優(yōu)化具有重要的啟示意義.

3 具身認知視域下的情境創(chuàng)設(shè)優(yōu)化教學(xué)策略

情境教學(xué)在物理課堂中經(jīng)常被采用，經(jīng)過多年的發(fā)展，手段越來越多樣，如故事情境、游戲情境、問題情境等，雖然情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)很普遍，但是無論采取什么樣的方式，學(xué)生的身體都離不開課堂，即使像物理學(xué)科有動手實驗的部分，學(xué)生的身體感受也比較局限，并不能真正的感同身受，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果可見一斑.國內(nèi)外心理學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，強烈的身體和感官的刺激往往能使人留下極其深刻的印象，促使人對這些刺激產(chǎn)生強烈的求知欲望，結(jié)合相應(yīng)的學(xué)科知識進行理解和加工，進而達到真正意義上學(xué)習(xí)的內(nèi)化吸收，使得學(xué)習(xí)效果成倍增長.

具身認知理論賦予了教師進行情境教學(xué)設(shè)計時可以采用新的角度，為情境創(chuàng)設(shè)優(yōu)化創(chuàng)造了新途徑，筆者和課題組成員研究嘗試將課堂教學(xué)搬出教室，以一次戶外綜合素質(zhì)實踐活動為主線，活動內(nèi)容為載體，創(chuàng)設(shè)真實游戲情境，組織學(xué)生進行具身式學(xué)習(xí)，進而發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，下面以蘇科版第八章“力”為例，淺談幾點具身認知情境創(chuàng)設(shè)優(yōu)化教學(xué)策略，以期拋磚引玉.

3.1 身臨其境，感受生活，與物理知識和觀念同路

物質(zhì)觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念是物理的幾個基本觀念.陶行知說過“生活即教育”.將學(xué)生的身體解放出來，走出教室，感受生活，在真實的生活場景中充分發(fā)揮自主能動性，讓學(xué)生感受生活、物理和社會的和諧統(tǒng)一，通過身體感知并學(xué)習(xí)物理知識，并將所學(xué)的物理知識點進行理解和加工，潛移默化地形成物理基本觀念.

案例1 “射箭”游戲情境

在教練的示范下，每個學(xué)生取5支箭，親自實踐，感受生活中拉弓射箭的情懷，體驗拉弓時的緊繃感，由身體感知到弓弦對手產(chǎn)生的作用，自主選擇射擊標靶，并觀察射出去的箭在空中飛行情況，比較誰能將箭射中標靶次數(shù)多.

評析 學(xué)生身處在此情境里，很容易想到與力有關(guān)的知識，例如由拉弓使得弦發(fā)生形變現(xiàn)象，說明力可以改變物體形狀;再如由弓弦發(fā)生彈性形變產(chǎn)生彈力能將箭彈出去，說明力可以改變物體運動狀態(tài);又如飛出去的箭能射中靶子，說明運動的箭具有動能.“射箭”情境中幾個物理觀念的形成，如箭在手中的真實感形成物質(zhì)的觀念;箭相對于弓靜止以及離開弓飛行，形成相對運動觀念;弓弦被手拉的同時，感受到弓弦也對手產(chǎn)生拉力，形成相互作用觀念;形變的弓弦能將箭彈出去以及飛出去的箭能射中靶子，形成能量的觀念等.

案例2 “摩天輪”游戲情境

學(xué)生以4人為一組，每個小組乘坐一個半透明小房子，按照順序由摩天輪底部慢慢地轉(zhuǎn)到高空，并由高空轉(zhuǎn)回地面，在轉(zhuǎn)的過程中欣賞周圍的風(fēng)景，尤其是離開地面帶來的視覺沖擊.

評析 學(xué)生聯(lián)想到許多與力有關(guān)知識，例如摩天輪的轉(zhuǎn)輪將小房子拉上去，對小房子產(chǎn)生拉力;再如每個學(xué)生坐上摩天輪后，離開地面越來越高，害怕掉下來，想到自身受到重力作用;又如上摩天輪的小房子時，地面踏板都有凹凸不平的花紋，想到地面對人有摩擦力.“摩天輪”游戲中幾個觀念的形成，如學(xué)生坐在由鐵和玻璃物質(zhì)組成的小房子里，不用擔(dān)心掉下去，形成物質(zhì)的觀念;摩天輪在緩慢轉(zhuǎn)動的過程中，形成運動觀念;小房子離地面越來越高的時候，形成重力勢能的觀念等.

3.2 具身實踐，學(xué)會生存，與科學(xué)思維和探究同行

科學(xué)思維是在表象、概念的基礎(chǔ)上進行建模、推理、論證以及批判創(chuàng)新等理性認識的過程.科學(xué)探究包含七個要素，即提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與搜集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估和交流與合作.愛因斯坦說過：“思維世界的發(fā)展，在某種意義上說，就是對驚奇的不斷擺脫.”將學(xué)生的思維解放出來，具身實踐，讓學(xué)生學(xué)會生存，在實踐中科學(xué)探究，在科學(xué)探究中培養(yǎng)科學(xué)思維.

案例3 “滑草”游戲情境

每位學(xué)生拖一臺小車，爬到鋪滿草皮的山坡上，自由地下滑，如果遇到小車偏離方向，可以用腳蹬地的方法調(diào)整方向，直到小車成功滑到山坡下為止.

評析 筆者記錄了35個學(xué)生的活動，23個學(xué)生很順利地按照既定方向滑下來，12個學(xué)生滑下來的時候方向偏離嚴重，在慌亂中用腳調(diào)整的時候，都出現(xiàn)了亂伸腳的現(xiàn)象，導(dǎo)致方向越調(diào)越偏，最終撞上護欄，沒能成功地滑到山坡下.學(xué)生由此提出為什么失敗的問題，猜想是什么原因?qū)е率〉模P者給失敗的學(xué)生再次實踐的機會，讓學(xué)生重新設(shè)計實驗，并再次實踐，學(xué)生分析了上次失敗的原因，并根據(jù)力的作用是相互的，順利完成了滑草的活動，歸納出調(diào)整方法，說明學(xué)生通過參與實踐，從失敗中學(xué)會生存，總結(jié)出解決問題的方法，凸顯科學(xué)探究的幾個要素，在整個科學(xué)探究過程中培養(yǎng)了學(xué)生分析、推理、批判、評價等物理科學(xué)思維.

案例4 “狙擊敵人”游戲情境

給每位學(xué)生一把帶有瞄準鏡的氣動狙擊步槍，以橡皮小球作為子彈，讓學(xué)生射擊30米以外靜止的假敵人標靶，比賽看誰打中的數(shù)量多.

評析 許多學(xué)生上來第一輪都打偏或打低了，自然地生成打不中的原因問題，筆者引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)探究的步驟一步步進行，學(xué)生們?nèi)粲兴?，開始猜想原因，重新設(shè)計射擊方案，并在實踐后分析設(shè)計過程中重力以及空氣阻力的影響，并重新評估射擊策略，互相交流心得，第二輪結(jié)束后有不少學(xué)生打中了標靶，在反復(fù)訓(xùn)練幾輪后，掌握了射擊技巧，體驗了科學(xué)探究的樂趣，同時也培養(yǎng)了學(xué)生分析、推理和批判等科學(xué)思維.

3.3 身心共鳴，尊重生命，與科學(xué)態(tài)度和責(zé)任同在

物理科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是將物理知識作為載體，充分挖掘物理知識建構(gòu)過程中蘊含的情感因素和內(nèi)在價值，通過相應(yīng)活動培養(yǎng)學(xué)生強烈的人文情懷，積極的人生態(tài)度，實事求是的科學(xué)精神，敢于責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)钠焚|(zhì)，最終達到育人的目的.“立德樹人，德育為先”.將學(xué)生的情感解放出來，在與自我、他人、自然建立和諧關(guān)系的過程中，達到身心共鳴，讓學(xué)生懂得尊重生命，促進生命和自然的和諧發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任擔(dān)當(dāng).

案例5 “轉(zhuǎn)杯”游戲情境

學(xué)生坐在杯子轉(zhuǎn)盤里，杯子轉(zhuǎn)盤在大輪盤上，體會輪盤公轉(zhuǎn)帶來的眩暈感，同時可以操控杯子轉(zhuǎn)盤里的方向盤，疊加杯子的自轉(zhuǎn)，使得公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)合二為一，從而帶來的極致的眩暈體驗.

評析 物理的知識浩如煙海，通過學(xué)生親身實踐，不斷反思、提升、概括直到正確認識科學(xué)本質(zhì).如學(xué)生對力的作用效果理解比較困難，尤其物體運動狀態(tài)改變，經(jīng)常判斷不準，通過在杯子轉(zhuǎn)盤里不停地改變運動狀態(tài)，形成運動狀態(tài)改變包含速度大小和方向改變的理解，進而建構(gòu)力能改變物體運動狀態(tài)這一知識點的內(nèi)涵，外延到地球繞日公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)是與天體間力的作用有關(guān)的物理規(guī)律.

案例6 “過山車”游戲情境

讓學(xué)生以每組2人的組合，坐上過山車，關(guān)照學(xué)生系好安全帶，鏈式動力牽引裝置將過山車慢慢舉到高處，然后自由下滑，體驗?zāi)欠N風(fēng)馳電掣、有驚無險的快感.

評析 過山車被帶到最高處將要自由下滑時停留片刻，學(xué)生身體能強烈地感到重力和支持力的存在，體驗到將要下墜的恐懼，身體和心理產(chǎn)生共鳴，發(fā)出陣陣驚叫，激起對生命的渴望.所有的學(xué)生勇敢地完成了過山車，重新認知力對物體運動狀態(tài)不斷改變的作用，經(jīng)歷失重和超重的身心極度考驗，沒有一個退縮，體現(xiàn)對待物理探究的科學(xué)態(tài)度.在完成游戲過程中，學(xué)生相互鼓勵，經(jīng)歷從膽怯到勇敢，從慌亂到淡定，從恐懼到無畏，培養(yǎng)了學(xué)生不怕挫折的人生態(tài)度和可持續(xù)性發(fā)展的責(zé)任感.

4 結(jié)語

綜上所述，豐富刺激的真實游戲情境代替課堂中傳統(tǒng)情境創(chuàng)設(shè)，有效激發(fā)了學(xué)生的興趣和認知欲望，使得學(xué)生身體、思維、情感得到解放，

讓學(xué)生感受生活、學(xué)會生存、尊重生命，在具身環(huán)境下對物理知識進行全新角度的認知學(xué)習(xí)，在具身認知情境中發(fā)展物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任，

恰似“春風(fēng)化雨，潤物無聲”，達到以身試物、以物析理、以理樹人的效果.筆者通過實踐發(fā)現(xiàn)，具身認知能有效提升課堂教學(xué)效果，有利于發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，預(yù)示具身認知理論對物理課堂教學(xué)有著廣闊研究前景，相關(guān)成果還有待同行共同深入探尋.

參考文獻：

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（收稿日期：2019-07-22）