具身認知：重塑學前STEAM教育的新視角

王宇嬌 王萍

[摘? ?要]具身認知理論提供了重新理解個體認知方式、改革教育模式的新視角。具身認知理論與學前STEAM教育在強調“體認性”、設計豐富多元情境、提供具體操作材料和重視與環境的互動方面具有契合之處，因此是審視和重塑當前學前STEAM教育問題的必由之路。具身認知視角下的學前STEAM教育應注重認知關聯身體的教育目標、源自真實生活情境的教育內容以及多元主體交流的教育過程，并據此提出了實踐學前STEAM教育的基本路徑。

[關鍵詞]具身認知;STEAM;學前教育

STEAM是順應現代社會變革與發展的浪潮應運而生的產物，是包含科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）、數學（Mathematics）等學科的一種跨學科整合教育模式[1]。2016年，我國教育部發布的《教育信息化“十三五”規劃》中明確提出，有條件的地區要積極探索信息技術在跨學科學習（STEAM教育）等新的教育模式中的應用。2013年，美國馬薩諸塞州出臺了《學前兒童 STEM 教育指南》，強調學前STEM教育能夠培養幼兒的創新精神與實踐能力，以提升幼兒STEM素養為旨歸[2]。高質量的學前STEAM教育能夠提升幼兒的批判性思維、專注力、動手能力以及問題解決等面向未來的能力。具身認知理論（embodied cognition theory）被譽為“第二代認知科學”，它批判了壓抑和規訓學生身體的教學形式，認為身體是進行推理、形成概念等思維活動的主體，而不僅僅是認知的工具。用具身認知理論剖析學前STEAM教育存在的問題并提出建議，既是拓展和深化具身認知的理論自覺，又是審視和重塑我國學前STEAM教育的實踐訴求。

一、具身認知與學前STEAM教育

1.具身認知理論及其特征

傳統認知觀主導下的“離身式”教學只發生在“頸部以上”，教學目的也以機械識記為主，身體淪為被動接收的載體，未能充分參與個體的認知活動。1991年，具身認知理論一經提出，便一舉推翻了第一代認知科學提出的身體與認知相割裂的觀點，被認為是一次革命性的轉變[3]。狹義的具身認知理論強調認知主要是由身體的動作和形式決定的[4]。例如，外部環境刺激幼兒感官系統，幼兒大腦內神經遞質釋放、樹突重塑和軸突生長，進而使感覺運動圖式發生同化和順應。廣義的具身認知理論在強調身體與認知聯系的基礎上，提出身體與環境的相互作用使認知發生改變。熟悉的環境可以降低人的認知負荷，例如當人已經習慣性地把手機放在同一位置，就不用再費力去想手機放在哪了[5]。具身認知理論的特征可概括為具身性、情境性和生成性。

具身性是指認知產生于身體經驗，而單向度與復雜多元的認知均會受到身體的影響，不能脫離身體而單獨存在。杰西卡（Jessica）等人的實驗對比了是否運用手部動作對學習效果的影響：所有被試均要運用圖片學習新詞匯并回顧舊詞匯，但是第一組被試可以加入手部動作，第二組被試被限制了手部動作，結果顯示第一組學習效果顯著優于第二組[6]。在上位抽象的學習內容方面，有實證研究印證了手勢對理解和表達復雜數學概念具有關鍵作用[7]。目前已知身體的感知體驗可以使大腦中不斷形成新的神經通路或修剪無用的神經通路，從而搭建出更有效的神經網絡，提高個體思維的敏捷性。從這個角度講，個體的認知發展依賴于各種行為活動所帶來的不同的身體感知體驗。

情境性是指認知總是基于特定情境，而這種情境可能會導致個體產生內在認知沖突，導致認知和身體的調整。研究發現，靈長類動物具有鏡像神經元（mirror neurons）[8]。這種神經元與鏡子的作用類似，可直接將被觀察對象的動作投射進觀察者的大腦。鏡像神經元的存在印證了認知是在個體與環境的交互作用中產生的，環境中身體的變化影響了認知。這一發現證明，人們并非通過運用思維對他人的行為進行推理而理解其意圖，而是通過看到他人的身體動作直接模擬他人行為。認知與環境是密切相關的，生活場域豐富了外在身體和內在心理的經驗和體驗，進而影響了個體的認知[9]。

生成性是指認知處于動態變化中，身體、認知與環境循環往復地互相影響。生成性所關注的是認知主體與環境不斷耦合的過程，這個過程不是單向靜態的。“認知是身體的認知，而身體的結構和性質又是進化的產物，是環境塑造出來的。[10]”認知不是一個預先給予的心智對預先給予的世界的表征，而是在“在世存在”（being in the world）施行的多樣性作用的歷史基礎上的世界和心智的生成[11]。也就是說，人作為認知主體，在所生活的世界中通過自己的身體結構進行認知的重塑與建構，這些認知又促進了人改造世界的行動。

2.具身認知與學前STEAM教育的契合之處

具身認知理論強調身體和環境對于認知的重要性，其與學前STEAM教育有三點契合之處。一是兩者均強調“體認性”。具身認知理論認為，身體是改變認知的基點與核心，因此十分強調身體在探究過程中的主動性。學前STEAM教育的核心之一是做中學，讓幼兒充分調動各類感知覺，促進其思維的迭代和升級。二是兩者均重視給幼兒提供豐富多樣的探究情境和具體的操作材料。具身認知理論指出，認知是嵌入身體中的，而身體是寓于環境中的，因此環境會顯著影響個體認知。幼兒思維大多處于具體運算階段，因此學前STEAM教育要重視給幼兒設置問題情境，提供具體的事物以促進幼兒的思維活動。三是兩者均強調身體和認知要與環境不斷互動，進而產生新經驗、新認知。在幼兒園場域，幼兒發展生態環境中的重要主體是幼兒教師，根據具身認知理論，教學應是師幼互動過程的展開，“任何教學都是在實體、活動、關系和過程等維度上生成的[12]”。而在學前STEAM教育中，師幼關系屬于心理環境，師幼互動的質量直接決定了幼兒的情感體驗以及對教學內容的感受和理解。

二、具身認知視角下學前STEAM教育的應然樣態

1.參與：注重認知關聯身體的教育目標

參與是指身體要參與認知的全過程，認知離不開身體。具身認知理論認為，認知的發生具有涌現性的動力學機制，知識應該被理解為人類參與這個世界過程中創造性涌現、生成的產物[13]。陶行知先生也強調，要解放兒童的眼睛、雙手、頭腦、嘴、空間和時間[14]。對于學前STEAM教育活動而言，則是要讓幼兒的眼睛、雙手、頭腦、嘴都能參與到探究活動中，從空間和時間兩個維度積極創造身體的參與機會。同時，身體參與不應是碎片化、淺表化、割裂式的，因此要將身體如何參與活動寫進教育目標，體現出完整、深入、一貫性的身體參與。具身認知視角下的學前STEAM教育應注重幼兒STEAM素養、科學精神的培養，而非STEAM概念、原理等的識記。實則對于STEAM這類涉及眾多學科概念的學習，學習者只有在身體參與的條件下，才能達成認知圖式的同化和順應，實現思維的重塑與建構，同時充分發展思維、潛能和個性。具身認知理論強調，認知的本質更傾向于通過身體參與聯結概念，才能真正“內化于心”。如果教育目標僅限于了解知識而無身體參與，知識不能被很好地組織起來用以解決問題或發散思維，不能形成相互關聯的知識結構，就無法支持幼兒將知識遷移到其他情境中。

2.體驗：源自真實生活情境的教育內容

體驗是指我們共有的生物機能以及我們在環境中活動而得來的身體和社會經驗[15]。具身認知理論認為適宜的情境會喚醒幼兒相關的具身認知體驗，因此十分重視教學情境的營造和建構。而學前STEAM教育要實現促進幼兒發展的目的，必得先走進幼兒的生活世界。其教育內容應取材于幼兒所在的自然和社會環境，要從幼兒生活出發創設問題情境，引發幼兒探究的興趣，進而能夠將STEAM活動中用到的知識、技能和解決問題的思路遷移到真實情境中。在認識論方面，教師要認識到幼兒不是“一塊白板”，幼兒先前的體驗使得他們具有了“前經驗”。在方法論方面，學前STEAM教育應采用能聯結幼兒“前經驗”的教育內容。幼兒的思維具有一致性、漸進性和連續性[16]，幼兒真實生活中的先前經驗可以幫助幼兒更快更積極地投入到STEAM活動中，進而又可以在活動中通過多種方式刺激幼兒產生新經驗，從而使幼兒的認知發生改變。幼兒在源于生活情境的教育活動中學到的知識、技能、思維方式，可以在其他相似情境中遷移，或進行心智的靈活轉換，從而使幼兒的思維更具發散性、多樣性，并開啟深度學習。

3.互動：落實多元主體交流的教育過程

互動是指不同主體之間相互影響、相互作用的行為和過程。具身化教學觀認為，頻繁的人際互動是教學實施的內在要求;STEAM教育也認為，交流所帶來的思維碰撞不可或缺。教育過程中的互動交流會促進幼兒腦神經突觸的連接、修剪和髓鞘化，提升其神經通路信號傳遞的速度，進而增強其思維的敏捷性。具身認知理論強調認知的生成是自我與他者共同作用的結果，認知不僅是具身的，也是主體間性生成的[17]。幼兒是生活在社會環境中的個體，在日常生活中勢必要與他人進行互動和合作。因此，教師不能將認知視為只發生在個體大腦中的純粹表征計算，而應為幼兒提供作為認知主體與他人進行社會互動的機會。身體在學習過程的主動參與能夠幫助幼兒更加有效地理解教育內容，從而建立起關于知識的個人意義。這就要求教師要在學前STEAM教育活動中盡量減少抑制、約束幼兒身體姿態的要求，比如雙手要背后、嘴不能說話等。教師要充分信任幼兒的能力，將自己的角色定位為“支持者”和“引導者”而非“傳授者”。具身認知理論反對身心二元論視角下教師將幼兒知識獲得與身體參與硬性脫離的情況，認為教師應在進行反復提問的前提下再告訴幼兒結果，要認識到幼兒的身體并非被動承載知識的容器，而是主動參與認知活動的工具。并且，教師要重視語言交流對幼兒認知發展的重要作用，使幼兒的知識和經驗產生于身體參與問題解決的過程之中。

三、具身認知視角下學前STEAM教育的基本路徑

以具身認知視角設計學前STEAM課程，要求課程的目標、內容和過程均體現出身體參與、體驗和互動。如下面以“傘”為主題的課程生成。

幼兒園養了一群小雞，用柵欄圈著。一天，雨下得很大，小雞們在柵欄里喳喳叫，因為沒有可以遮雨的地方。大班的小朋友們發現了，就想給小雞做一個遮雨裝置。于是教師以此為契機，開展了以“傘”為主題的一系列STEAM教育活動。

為了進一步體現活動的全貌，此處附上“傘”主題活動下的集體教學教案——“給小雞的傘”（見表1）。

1.主導：圍繞幼兒身體設置教育目標

一方面，要圍繞幼兒對身體的功能性使用和自發探究興趣設置教育目標，如讓幼兒運用觸覺和視覺發現秋天的黃樹葉和春天的綠樹葉有何不同。另一方面，要圍繞塑造幼兒的身體美感設置教育目標，如讓幼兒能感受美、發現美，進而運用表演、繪畫、歌唱等多種形式表現或創造美。此外，依據《幼兒園教育指導綱要》和《3-6歲兒童學習與發展指南》中提出的“健康、語言、社會、科學、藝術”五大領域，STEAM教育主要涉及其中的科學和藝術領域，因此其教育目標也應遵循這兩個領域的核心經驗進行具體設計。例如，在“傘”主題中“會飛的傘”集體教學活動目標設定如下。

（1）能夠運用圖畫、數字等進行記錄，進而發現降落傘下落速度和垂掛物重量之間的關系;

（2）會用線、布、垂掛物等材料制作降落傘。

在這兩個活動目標中，圖畫、數字的記錄離不開眼睛和手的運用，而降落傘的制作則可鍛煉幼兒小肌肉的使用。

2.核心：根據身體體驗選擇教育內容

幼兒的學習以直接經驗為主。一方面，要以幼兒實際生活中的情境為出發點，以解決問題為導向。另一方面，要整合幼兒的“前經驗”，對其已有的經驗進行重構，在此基礎上再生成新經驗。以美工區“各種各樣的雨傘”區域活動為例，教師運用提問、提供圖片和實物等多種方式，引導幼兒回憶見過的傘，提問雨傘都有哪些部分，傘面、傘骨、傘柄是什么形狀的，它們有什么用處等。很多幼兒在平時生活中沒有注意到傘骨部分或對雨傘的形狀不明確，不了解傘骨、傘面和傘柄之間的關系，通過這種與生活有關的活動就很容易調動幼兒主動參與學習，從而實現新舊經驗的迭代與重構，實現思維從原有水平向更高水平的發展。

3.關鍵：身體是探究過程的重要工具

教育活動不應是冰冷的、固化的教案文本，而應是生成的、動態的交互過程。這種交互既體現在人與人之間，也體現在人與物之間。若幼兒在集體教學中與同伴交流、合作的機會很少，將不利于其語言交往能力和合作能力的培養。具身認知視角下的STEAM教育強調打破傳統身心二元分離的情況，改變傳統集體教學時間有限、操作機會不足等弊端，鼓勵幼兒將身體作為重要的探究工具，給予幼兒更多機會和時間進行小組合作式探究。

以科學區活動“傘的外衣”為例。教師將幼兒分組，讓各小組幼兒運用視覺和觸覺發現不同材料傘面的特征，通過實驗探究哪種材料最防水。各小組經過充分實驗和討論后，運用圖表、符號和數字等方式記錄各種材料的防水性能。在活動中可以看出，幼兒能基于各類感知覺的參與探究材料，較全面地表達觀點，同時還能聽取同伴的想法與建議。幼兒在這個過程中更充分地思考，進行了深度學習。

總之，具身認知視角下的學前STEAM教育需要教師擺脫離身的教育觀念，明確認知是嵌入身體中的，認知和身體又是嵌入環境中的，同時也需要教師發揮教育機智，及時捕捉STEAM教育的契機并生成教育內容，給予幼兒語言交流、身體與材料互動的時間與空間。

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（責任編輯? ?郭向和）