具身認知視角下小學科學“做思共生”教學模式的構建*

劉茂軍 朱彥卓

（1.韓山師范學院教育科學學院；2.韓山師范學院化學與環境工程學院）

傳統認知科學將人視為“機器”，認為人的大腦只能接收簡單的指令算法，人的大腦構建算法和程序，用于各種心智活動。但是被忽視的是，人作為一種高級生物具有復雜的腦結構，能夠在復雜的社會情境中應對出現的各種情況。傳統的認知觀無法準確預測人腦的這一功能，這是傳統認知科學存在的一個嚴重弊端。在傳統認知科學背景下，教育中的身體與心理一直處于二元對立狀態，這種重視人的認知、忽視人的體驗的傳統認知觀念，使得教學只重視頭腦思維的培養，對身體與環境予以排斥，忽視了人作為一個生命體應有的感受和體驗，整個課堂變得“去生命化”。這也導致傳統課堂教學活動往往學習材料一成不變，教學模式固定僵化、程序化和機械化。

隨著信息加工理論的出現，把人腦看作是計算機、信息處理器和問題解決者的說法開始廣泛傳播，并被迅速運用到不同于傳統認知科學的研究方面——關注人類思維的理解和知識的建構，從多學科視角探究人類的學習。20 世紀50 年代智能化時代的到來，認知科學領域發生了“認知革命”——認知科學研究經歷了一次影響深刻、意義深遠的范式變革，即從“第一代認知科學”基于計算隱喻和功能主義理念的研究，轉向“第二代認知科學”研究，即認知科學研究轉變為基于具體化、情境化和發展化的研究。新的認知科學關注學習的生成性、具身性和情境性，提倡人類認知的“具身性”，倡導身心一體論，反對身心二元論，批判傳統認知科學“離身”取向認識論的各種弊端和錯誤，充分肯定身體在人的心智發展過程中的重要地位，“具身認知”概念開始走進認知研究的視野范疇。在實踐研究中，諸多新領域和新技術為驗證認知科學的新觀點提供了技術支持，如體感技術、MR 技術、社會學以及新智能技術等，都充分證實了人的身體在人的學習和認知發展過程中發揮著巨大作用，具身認知的價值被越來越廣泛地接受。

身心一體論是具身認知所強調的具身性的基礎，具身性在強調身體核心作用的同時，強調身體的運作在心智認知過程中的重要意義，重視身體活動和身體經驗在人的認知加工中的作用，而且非常重視身體與環境，即外部世界的相互作用。具身認知理論指導下的課堂教學強調將“身體”引入課堂教學之中，強調建立教師與學生之間的平等關系，教師應徹底改變傳統只關注心智教育的理念，徹底告別“隱身的教學”和“塑心的課程”，讓課堂教學從“全腦教育”轉向“全身教育”。雖然課堂教學中教師和學生以不同的身份融入，但是二者的身體是平等的，師生的身體狀態、彼此之間的互動以及與教學環境的互動都在知識學習過程中發揮重要作用，這對于師生尊重彼此的生命而言非常重要。從而幫助學生樹立正確的生命觀，身心健康發展，更好地體驗生命過程和把握生命價值。

一、具身認知視角下小學科學“做思共生”教學的內涵解析

從本體論的角度看，科學是人類特有的活動方式，科學的本質在于揭示客觀世界及其發生發展的內在規律性，是人類對自然界的客觀認識在頭腦中的主觀反映，屬于思維產物。從認識論的角度看，科學體現了人類對自然界的探索過程，這個過程往往從發現問題、提出問題開始，經過猜想、假設、設計、實施、解釋、表達、交流等不同環節，形成完整的認識過程。從方法論的角度看，科學總是與過程和結果聯系在一起，科學方法既包括用以揭示客觀事實的實驗方法，也包括獲得科學結論的、以人的思維邏輯為基礎的思維方法。可以看出，科學在從事知識生產的實踐過程中，作為人類對自然世界的認識結果，離不開獨特的物質手段，但在探索過程中和所運用的方法中，始終都有人的因素存在，這說明科學離不開人，科學在本質上也是一種精神的、智力的活動，科學基于人類的感性認識與理性認識，是一種精神生產。

隨著人們對科學本質認識的不斷深入，科學教育的價值取向也發生了根本轉變，先后經歷了知識取向、過程取向、探究取向，再到當今實踐取向，這種發展歷程詮釋了人們對于科學教育價值認識的轉變，是一種符合科學教育本質的轉變。科學學習過程中，學習者需要經歷類似科學家探索自然世界的過程，既需要身體的實踐，更需要思維的參與。小學科學是今后學生開展科學學習和科學研究的基礎，小學科學教育具有十分重要的地位。小學科學教育具有基礎性、活動性、實踐性、綜合性等特征，這就意味著小學科學應注重學生親身經驗、知行合一、動手實踐，教學應注重和倡導學生“動手動腦學科學”“在親身經驗中學科學”，這些都是科學學習最本原的狀態。為此，我們提倡“做思共生”的教學模式，體現了具身認知理與科學教學的適切融合。

“做思共生”首先是一種教學理念，集具身認知、科學學科特點、教學特質于一體，它的教學主張與學生核心素養特別是科學素養緊密呼應。為了達到手與腦的互動、感性與理性的融通，以操作技能為核心的肢體活動和以科學思維為核心的大腦活動有機結合，是實現這一教學理念的必然路徑，從而實現實踐性的直接經驗與反思性的思維活動有機結合，達到做與思的統一，最大限度地實現科學教學的價值，是對身心二元論進行了合理揚棄。“做思共生”也是一種實踐形態，其實踐源點是“做中學”“做科學”，將身體的意象、心智的意境與環境的影響延展為“做”“思”的場域之下，并將做與思置于共生的生態環境之中，致力于學生科學活動經驗的豐盈。

“做思共生”教學中的“做”側重于動手、操作、經歷、體驗、感受等實踐過程，主要是指具有實踐色彩和感性特質的科學活動，如觀察、實驗、游戲、搜集信息、參觀訪問、現場考察、情景模擬、親身感受、動手操作、科技制作、科技活動等；“思”主要是指具有心智色彩和理性特質的思維活動，主要側重動腦、思考、反思等理性思維活動，如“做”前提出問題、猜想假設、設計方案、預測結果等，課堂教學過程中，“做”中變量控制、實證檢驗、過程監控、驗證結論等，實踐后對科學事實的歸納、推理、發現結論、反思等知識的歸納過程等。“共生”是指“做”與“思”的過程中，兩個核心要素之間的相互影響、相互促進、相互融合，“生長”出具有理論與實踐價值的科學素養，其核心要義是對接、共存、相融、合作、互利、互補、和諧、共進。“做思共生”的科學教學試圖通過做與思的互動，來促進學生的心智技能與動作技能、形象思維與動作思維的協同發展，為學生提供做科學和思科學的時空，發展科學思維，提高問題解決能力。

二、具身認知視角下小學科學“做思共生”教學模式構建

結合小學科學教學特點，“具身認知”理論和已有的實踐，我們構建了小學科學“做思共生”教學模式，基本過程如圖1 所示。

圖1 “做思共生”教學模式流程

第一環節，教師創設科學性問題情境，將科學問題隱含于情境之中，引導學生發現問題、提出問題。

情境創設的目的是使學生能夠聯系已有知識和經驗去解決問題，鼓勵學生獨立思考、合作互動，形成主動學習、積極參與的教學氛圍。這一環節要充分考慮學生對周圍世界所具有的強烈的好奇心和積極的探究欲，激發學生的學習興趣和動機，了解學生已有的知識經驗和前科學概念等。教師通過展示特殊情境來引發學生的認知沖突，激發學生探究求真的興趣。

第二環節，在學生發現問題的基礎上，教師為學生提供一定的科學素材和資源，引導學生感受各種科學活動，讓身體各感官參與科學學習之中，親身體驗科學。

這一過程也是以學生為中心，意在為學生提供一個共同的、具體的學習體驗過程。在這一過程中，教師的主要任務是為學生提供能夠直接參與的各種科學活動，包括觀察、測量、實驗、操作、體驗、記錄、統計等等。這一階段的科學活動，是學生進一步開展科學思維的基礎，也就是“做”的過程，是在為“思”做準備，讓“做”指向學生思維的核心區間，著眼于學生思路的打開與思維的碰撞。

第三環節，教師從科學原理出發進行適當講解，引導學生結合“做”來領悟科學原理，強化“做”與“思”的融合，并能夠用理論來解釋體驗過程。

在這一環節，教師扮演著引導者的角色，通過引導學生提問、假設、分析、討論、論證等思維活動，逐步引導學生分析現象、總結規律，最終形成對科學原理的理解。教師應鼓勵學生闡述對新概念、新原理的認知和理解，將概念原理的解釋與學生的探究活動相聯系，讓學生真正理解和內化科學知識。

第四環節，教師引導學生將“做”“思”結合起來，以“做”促進學生思考，以“思”促進學生解釋實踐環節的感受或現象，真正提高學生科學素養。

這一環節，學生通過前面的實踐環節獲得直接經驗和體驗，再將各種思維活動結合起來，深化對科學知識的理解，才能使獲得的認識被內化吸收，拓展思維的廣度和深度，促進思維的不斷深化和發展。這一環節的重點在于，將外顯的實踐過程與內隱的思維過程結合，讓學生帶著問題去動手操作，提高認識的深刻性。

第五環節，教師結合所學內容，引導學生解釋或解決現實中的科學問題，起到鞏固和深化科學知識的作用，達到學以致用。

這一環節，教師還應該為學生創建一個新的相關情境，在對新知識的遷移應用過程中，引導學生利用所學知識和技能去解釋和解決新問題和新現象，以便學生將獲得的科學知識、形成的科學思維、科學觀念、科學態度與價值觀等應用到新的情境中。這不僅有利于拓展學生對科學知識的理解，還有利于拓展學生的科學知識概念體系，將先前的經驗遷移到新的情境中。

教學模式是聯結教學理論和教學實踐的橋梁，一個成功的教學模式在教學過程中發揮著關鍵的作用——推動教育理論與實踐的雙向發展，在教學過程中有著定位與定性作用。“做思共生”的科學教學首先是一種理念，強調科學教學中“具身”的重要性，是與學生核心素養特別是科學素養以及關鍵能力相呼應的教學主張；其次，“做思共生”的科學教學是一種集科學學科特點及教學特質于一體的教學形態，認為學習的主體是學生而不是教師，強調學生在科學學習活動中積極主動建構。“做思共生”科學教學模式的開展和實施，有利于改變我國傳統科學教育的弊端，有效提高學生的科學素養。