具身認知理論指導下的高中生物教學實踐

火紅飛

摘要：高中生物教學中，要讓教師的教學行為發生根本性的改變，關鍵是有正確的教學理論。具身認知理論關注身體感受、身體體驗和情境交融等對于認知的影響，用其指導教學，能夠促進高中生在生物學科的學習當中完成身體與心智的統一，對生物學科的概念與規律產生深刻的理解。

關鍵詞：高中生物；具身認知理論；教學實踐

當前高中生物教學的一個重要挑戰就在于如何讓學生的學習過程變得更加生動。面對挑戰，最關鍵的是將學習的自主權交給學生，讓學生在學習的過程當中成為主動建構者。這一點說起來容易，但是做起來卻并不容易，一個重要的原因就是教師由于自身的教學習慣，在教學當中很難將自己的主動權交出來，于是教學當中常常以“主導者”地位替換學生的“主體者”地位，這種替換久而久之就會使得學生的學習過程變成一個被動接受的過程，使教師的講授過程變成一個灌輸過程。

如果教師的教學理念不能發生根本性的改變，那么就不可能有一個真正尊重學生主體地位的教學行為。那么怎樣才能讓教師發生根本性的改變呢？最有效的方法就是為自己的教學尋找到一個科學的理論，一個真正尊重學生主體地位的理論，一個能夠讓自己的教學行為發生質的改變的理論。研究表明，具身認知理論關注身體感受、身體體驗和情境交融等對于認知的影響，而這對于日常教學有著非常重要的啟示[1]。也就是說，如果真正接受并運用這個理論來指導教學，那么在教學的過程當中，教師就必然會重視到學生在學習過程中的身體感受、身體體驗以及情境交融，并且會關注這些因素對學生認知的影響。一旦學生的認知處于積極主動的狀態，那么他們所獲得的知識就有了顯著的自我屬性，成為了屬于他們自己的認識。

一、具身認知理論對高中生物教學指導意義

總體而言，高中生物學科的知識是比較復雜的，內容多，體系嚴密，邏輯關系復雜，如果僅憑生物學科概念與規律的機械記憶與常規的習題解答，學生所建構起來的認知體系必然是抽象、僵化的。從學生學習的角度來看，常規下的高中生物課堂，呈現的課堂形式多是以教師的口頭講述、板書分析等為主，這種機械死板的教學形式，使得教學過程變得枯燥無味，課堂氣氛顯得沉悶壓抑，學生缺乏學習興趣，課堂教學效率不高[2]。這個時候來看具身認知理論，就會發現其對學生具有顯著的指導意義。

（一）完成身體與心智的統一

關注學生學習結果的前提是關注學生的學習過程，關注學生的學習過程，必須關注學生在學習中的身心投入。有一定學習理論知識基礎的教師都知道，很多教學指導理論都認為學生的學習只是一個認知參與的過程，這樣的認知忽視了身體在學習中的價值。相比較而言，具身認知理論認為學生學習的時候，身體與心智是統一的，學生的學習過程是需要身體與心智同時參與的。具身認知理論認為，學生的學習需要心智、身體、大腦和情境同時參與，不可或缺。這樣的教學理念對于高中生物教學來說是一種突破。

比如在教學“如何提高光合作用速率”這一部分內容時，很多教師就會對學生進行知識灌輸，這種教學方式，雖然能讓學生獲得相關的知識，但卻不利于學生探究、實踐等能力的發展。教師在教學中可以引導學生展開具身性的實踐活動，如將學生帶到溫室大棚、田埂上參觀學習。引導學生通過具身性的感受、體驗，認識大田里“靠增強光照提高溫度”及“增強二氧化碳”方法都不怎么適用，而溫室大棚里卻可以用“二氧化碳發生器”來增加二氧化碳，同樣，溫室大棚也可以通過適度提高溫度、適度增強光照來增強二氧化碳。至于大田，有學生說，可以通過通風來增加二氧化碳；有學生說，可以向大田增加干冰等。在具身認知實踐活動中，將生物學理論與生活實踐緊密結合，從而開闊學生的生物學學習視野，豐富學生的生物學科素養等。

（二）對生物學科的概念與規律產生深刻的理解

學生想真正理解一個生物概念或者規律，最根本的不在于對描述這些概念或者規律的文字進行記憶，而在于知曉這些概念是如何生成的，規律是如何得出的。雖然高中學生擅長抽象思維，但是很多生物概念或者規律的得出不能依靠純粹的抽象推理，而需要學生的身體參與，需要學生在具體的情境當中運用心智和大腦去建構，而這正是具身認知理論的核心。應當說在這樣的理論引導之下，學生對所學習的生物概念或者規律確實會有更加深刻的理解。

比如教學“綠葉中色素的提取和分離”這一部分內容，教師可引導學生分組，在校園花園中采集草本植物的葉片，并提出問題，如“綠葉和黃葉的色素種類和含量存在哪些差異”“不同綠葉中的色素種類和含量是否相同”“幼嫩的青菜和成熟的青菜葉片中色素種類和含量是否相同”等。以問題帶動學生展開具身性實驗，通過對“菠菜”“蓬蒿”“醉漿草”“金絲桃”等進行對比實驗，比較色素帶條數、帶寬等，從而得出科學性的結論。

高中生物具身性的認知，催生了高中生物教學向具身性課堂的轉變。通過創設具身性的認知情境，引導學生的具身性認知活動，促進學生的生物學習從“離身”向“具身”轉變。高中生物具身性認知，能全面解放與發展學生的生命。具身性的高中生物課堂，讓高中生物教學更具有生成性、體驗性。

二、用具身認知理論推動高中生物教學發展

基于以上的理論分析，作為一名高中生物學科教師，就應當運用具身認知理論來推動生物學科教學的發展，推動自己的專業成長，推動學生學習過程的優化。概括地說，就是基于具身認知的教學，可以讓學生在生物學課堂中通過實踐操作形成生物科學概念，并有效地提高學生生物學科成績[3]。在此要注意的是，具身認知理論強調身體的參與，并不是說高中學生要在生物學科的學習中去做那些復雜的實驗，要超越課程標準的要求去進行微觀世界的觀察，這是不切實際的。具身認知理論在高中生物學科教學中的精髓，在于促進學生對知識的主動建構，只要學生是主動參與的，那么具身認知理論也就發揮了其對學生學習過程的上述兩種作用。

例如，在“細胞核有什么功能”這一問題的探究過程中，教師可以利用相關的史料來給學生創設一個情境，如：科學家用黑白兩種美西螺做實驗，他們將黑色美西螺的胚胎細胞中的細胞核取出來，然后移植到白色美西螺的去核卵細胞當中，結果發現發育長大的美西螺都是黑色的；科學家用頭發將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只留很少的細胞質相連。結果發現有核的一半能夠分裂，而無核的一半則停止分裂。當有核的一半分裂到16～32個細胞時，將一個細胞核擠到無核的一半，那么這一半也會開始分裂，最后兩半都能發育成正常的胚胎，只是原來無核的一半發育得要慢一些。

這樣一個基于科學實驗而得到的結果，呈現給學生的時候，不少學生理解起來會有一定的困難。這個時候怎么辦？在傳統的教學思路里，教師可能會通過進一步細致的講解或者重復，來讓學生慢慢“理解”，但是這種理解實際上是虛假的，學生只是在重復的過程中“接受”，這只是記憶，而不是真正的理解。那么怎樣才能讓學生真正理解呢？根據具身認知理論，這個時候就需要學生的參與。筆者所采用的方法是借助于現代教學手段，用軟件制作了一個可交互的課件，然后讓學生去操作這個課件，即模擬“將黑色美西螺的胚胎細胞中的細胞核取出來，然后移植到白色美西螺的去核卵細胞當中”，模擬“用頭發將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只留很少的細胞質相連”等等，在學生的操作之后，會出現相應的結果。

此時無論是操作者還是觀察者，都會有一種身臨其境之感，這種身臨其境之感，可以讓學生產生一種具身認知。換句話說，此時學生所形成的認識，是直接的，而不是間接的。當學生認為自己“親眼觀察到”“親手做了”之后，他們對問題的探究動機會大不相同，甚至很多學生會用自己的語言去形成解釋。通過對教學現場的觀察可以發現學生此時形成的解釋，雖然不能說高度精確，但是有不少學生的觀點，已經接近于科學的解釋。即使那些解釋錯誤的學生，他們的觀點實際上也是一種教學資源，因為學生如此形成的認知平衡有可能在后面被打破，對于高中學生而言，這就是學習動機的形成。

最終學生認識到要解釋上述現象，最關鍵的就是要認識到細胞核有什么功能。而當學生認識到“細胞核控制著細胞的代謝和遺傳”時，不少學生就驚嘆細胞核簡直是細胞的“大腦”（這跟課本上的說法完全一致），細胞核指揮著細胞的“行動”。無論是用生物學科的語言來描述自己的探究結果，還是用自己的語言來描述，本質上都屬于學生自己的認識，這樣的過程就是有效的教學過程。具身認知視野下的高中生物教學，是一種融合了環境、身體和心智于一體的學習，是一種集資源、素材、活動于一體的學習，促進了學生的全面發展。

三、具身認知理論下的高中生物教學析與思

具身認知是一種身體各感官共同參與、協同參與的一種認知活動。在高中生物教學中，具身認知主要表現為學生的生物學感知與思維協同活動、生物學認知與實踐相互支撐。通過生物學習的具身認知，開發學生生物認知世界，讓學生的生物認知身體在場、生命在場，讓學生形成一種生物學習自由、自覺、能動的活動樣態。通過具身認知，讓學生的身心共同在場。共同在場，是學生生物學習具身認知的基本樣態。在共同在場的學習中，學生能獲得一種生物學習的實感。

上述教學案例表明，教師如果善于應用具身認知理論來指導高中生物學科的教學，確實可以促進自身教學行為的轉化。當教師真正吸收消化了具身認知理論之后，無論是在教學設計的時候，還是在具體的教學過程中，都會下意識地將學生置于學習的主體地位，這個時候教師的“主導”發生于學生的“主體”之后———也就是說當學生先主動學習的時候，教師再去引導學生，這種引導才是學生需要的引導。尤其值得一提的是，當很多學生已經習慣了被動的跟在教師后面亦步亦趨的時候，具身認知理論還可以激活他們的學習自主性，讓他們知道學習是自己的事情，只有自己先學起來，那么教師的教才有價值。所以從這個角度來看，具身認知理論不僅提高了教師的教學品質，也提升了學生的學習品質，其最直接的表現就是明確了學生的自主性。

從某種意義上說，高中生物教學的本源、源頭在于學生的身體。所謂“具身性的認知”，其實也就是要在將身體作為自然性的身體之外，還要將身體作為社會性的身體。只有通過具身性的認知，身體才具有一種學習性的意義。通過具身性的生物認知，學生不僅獲得相關的生物學知識，更進行著一種生物學的意義建構、文化建構、價值建構。具身認知有效地協調了教師、學生、知識三者關系，幫助學生實現了學習效益的最大化。

總體而言，具身認知理論強調身體對學習和認知的重要性，其對中學生物學教學具有一定的參考價值和指導價值，其可以促進學生對生物學概念的理解，進而促進學生的深度學習[4]。在新高考的背景之下，在核心素養培育的背景之下，通過具身認知理論的運用，可以發展學生的自主學習與建構能力，從而讓他們面對應試的時候，面對核心素養發展的時候，會有更具價值的學習行為。

參考文獻：

[1]樊熒熒.具身認知理論指導下高中生物學課堂問題情境的創設[J].生物學教學，2020（7）.

[2]胡宗會.創設教學情境，激活生物課堂———對高中生物教學情境創設的幾點思考[J].新課程，2015（8）.

[3]樊熒熒.基于具身認知的高中生物實驗教學反思與重構———以“綠葉中色素的提取和分離”為例[J].教育與裝備研究，2020（11）.

[4]陳麗瓊，鄒崢嶸.具身認知理論對中學生物學課堂教學的啟示[J].中學生物教學，2020（1）.

見習編輯/張婷婷