基于具身認知的初中生物學體驗教學研究

俞 婷

（江蘇省無錫市民辦輔仁中學 江蘇無錫 214023）

具身認知理論立足于身心一體的角度，強調知覺、思維、判斷等認知過程與身體感受緊密交織在一起，在與環境的互動中，組成了心智、身體和環境的有機整體。學生的經驗主要通過身體與環境的交互獲得，教師可以通過增加體驗學習活動來引導學生嘗試分析問題和解決問題，從而提高教學有效性。

《義務教育生物學課程標準（2011年版）》指出，要讓學生“在親歷的過程中習得生物學知識、養成理性思維的習慣，形成積極的科學態度，發展終身學習的能力”，這與具身認知不謀而合。因此，具身認知的體驗教學為生物學教學提供了有效途徑，“具身認知”之“身”與“體驗教學”之“體”密不可分。在具身認知視域下，實現學習者的身體與環境有效的相互作用，是教學成功的關鍵。下文結合蘇科版初中生物學教學實踐，立足教學內容，以具身認知理論為依據，借助自然調查、社會實踐、角色扮演、學具創作等途徑，以加深學生對生物學概念的理解，提升學生應用知識的能力，培養學生的創新精神，落實培養生物學學科核心素養。

1 立身校園調查，體察物候變遷

蘇科版初中生物學教材以“生物與環境的密切關系”為主線，引導學生從身邊的問題和現象入手，理解環境與生物的統一性，學會與自然和諧相處。我國古人通過觀察和記錄，提煉了二十四節氣用以指導農事，體現了中國人尊重自然、順應自然規律的智慧。這與初中生物學課程培養學生熱愛自然、熱愛生物的理念是吻合的，也為學生認識生命活動規律提供了切入點。對學生來說，接觸農事的機會并不多，但觸手可及的校園生態資源也同樣可使其受益。

根據教材內容的編排和節氣的更替，教師指導學生在兩年內以“校園自然筆記”為線索，以校園動植物為研究對象，通過自然條件下的觀察與調查，具體安排見表1所示。通過這些活動，學生不斷建立生命現象與氣候之間的關聯，學會辯證看待生物與環境的關系，體驗人與自然的和諧統一。例如，在“觀察池塘水中的藻類植物”活動中，學生發現了衣藻、柵藻、鼓藻和硅藻等多種藻類；通過記錄蠶豆生長日志，認識了綠色開花植物生長發育的全過程。在七年級上冊“生物生存的環境”一節的教學中，教師指導學生開展生物學調查，分析校園生物及其生存環境的特點。在明確調查的主題、內容、方法和路線的基礎上，學生走出教室，分組分區域觀察、描述和記錄擬定范圍內的植物的種類、數量、特征和生活環境，區分草本與木本植物，辨識喬木和灌木，繪制校園綠化地圖。

表1 校園生物調查計劃

在校園真實的自然環境中，學生親歷采集生物材料、獲取生物信息和開展生態調查，在身心與環境的交織與碰撞中，不斷豐富對自然的體驗，認識到生物的生長、發育和繁殖等各種生命現象，激發了熱愛自然、珍愛生命的情感。這使得教師能夠在傳承和弘揚中華傳統文化的同時，培養學生的生物學學科核心素養。

2 投身社會實踐，體味人文底蘊

囿于學習空間和生活經驗的限制，學生對事物的認識往往是不連貫的。在學科教學中，教師基于跨學科主題將多個學習單元進行整合，落實主題統整下的跨學科綜合能力培養十分必要。人口、環境、安全、生態和衛生保健等主題與生物學科教學緊密聯系，位于多個學科的交叉點。教師帶領學生開展社會實踐，實施主題統整的體驗教學，能夠收獲較好的教學效果。例如，“蠶桑文化”主題涉及生物學中“空中飛行的動物”“動物的生殖”“動物的發育”“植物的生殖”等多個章節，也與語文、化學、歷史和地理等多個學科存在交集。教師可結合本土實際，通過組織學生親歷社會實踐，追溯人類文化的自然起源，探索重要議題的綜合性解決方案，由此帶動學生人格的整體發展。例如，結合“動物的發育”一節的教學，教師在課前可帶領學生參觀北倉門藝術中心、中國絲業博物館和江南蠶桑博物館，通過實地參觀、訪問等形式，讓學生“沉浸式”體驗種桑、養蠶、繅絲、印染、絲織和貿易等吳地蠶桑生產全過程。

課上，教師可從一根蠶絲的溯源開始，組織學生分享課前體驗感受。接著，教師引導學生通過觀察、分析和比較概括以家蠶等為代表的昆蟲的發育過程與發育類型，認同家蠶對人類文明的功績與奉獻。

通過跨學科主題的社會實踐，教師可將碎片化的要素整合為一幅完整的綜合圖景。學生能夠全身心地參與到學習過程中，多通道感知客觀事物，形成深刻的體驗，在傳統與現代的碰撞、科學與人文的融合中培育科學精神，涵養人文情懷。

3 化身文本角色，體會情感意蘊

語言是人類特有的信息載體，教學中無法直觀展示的內容可通過文本學習進行。初中生物學課程中蘊含豐富的生物學結構與功能相關內容，如綠色開花植物的結構、人體消化器官的組成及人體生殖細胞的結構與功能等。若僅用頭腦識記，學生易混淆且遺忘率高。教師可指導學生根據教學內容，自主創作文本表演，通過語言將抽象的概念具象化，將生物結構擬人化，據此激發學生的想象，幫助學生將直接經驗和間接經驗聯系起來，從而通過比較、分析和綜合等思維過程獲得新知識。

例如，在學習“人的生殖”一節時，教師讓一組學生采用第一人稱，基于精子和卵細胞相關的文本材料進行表演（表2），另一組學生僅閱讀文本。結果表明，經過文本表演的學生和僅閱讀文本的學生相比，對材料的理解明顯更深且不易遺忘。因為學生能夠將文本與現實生活中的感覺和運動體驗聯系起來。這樣具有交互性的教學能夠使學生的身心與周圍環境相聯系，獲得更加生動、形象和具體的感受；同時還可喚起學生的情感共鳴，進一步加深學生對文本的體驗和對概念的理解。

表2 精卵細胞相關的第一人稱文本材料

4 親手制作學具，體悟重要概念

學具是模擬生物學現象和規律的重要材料。學生親手制作學具能夠獲得很強的體驗性，不僅有助于學生感知事物的本質屬性，也能有效降低概念形成的難度。學具的類型及相應實例見表3。

表3 學具的類型及實例

例如，在關于鳥類適應飛行生活的特征的教學中，學生難以理解鳥類的呼吸方式為雙重呼吸，誤以為肺和氣囊都進行氣體交換。鑒于此，教師指導學生制作模擬鳥類雙重呼吸的學具（圖1），使用丁腈手套手掌部分模擬肺，手套手指部分模擬氣囊，橡膠管和玻璃管模擬氣管和支氣管。學生根據相應結構，組裝模擬鳥類雙重呼吸的裝置，通過橡膠管向玻璃管吹氣模擬鳥類吸氣。此時，大量空氣先進入“肺”進行氣體交換，也有一部分氣體進入“氣囊”。當松開橡膠管時，“氣囊”收縮，“氣囊”里的空氣又經過“肺”而最后排出體外。每呼吸一次，空氣兩次經過肺，在肺里進行兩次氣體交換。學具制作完成后，可反復多次重復實驗，教學效果良好。

圖1 模擬鳥類雙重呼吸學具

較之于傳統的圖片展示，學具的使用更能激發學生主動探究的積極性，使其從視覺、聽覺、觸覺等多種途徑獲取信息，在親歷探究的過程中不斷接近事物的本質，獲得更清晰的感悟、更深刻的思維和更全面的認知。

5 結語

基于具身認知的初中生物學體驗教學指向學生身體、大腦與環境的統一，使學生在充分體驗的基礎上，不斷總結、反思和領悟，拓展體驗學習的深度和廣度。學生通過自主學習，獲取新知、構建概念，升華情感、理解生命。在教學過程中，教師以身體為媒介，以體驗為途徑，引導學生認真觀察生活，激發創造潛能，體驗實踐樂趣，實現學生知、情、意、行的全面發展。