具身學習理論視域下批判性思維培養的教學實踐
——以“大氣的受熱過程”為例

翟天澤，趙 媛

（1.南京師范大學教師教育學院，南京 210023；2.南京師范大學地理科學學院，南京 210023）

當前，人類正處在一個快速變革和創新的時代，以ChatGPT為代表的人工智能促進了教育自省，人才培養模式和培養內容將受到極大的影響，人們開始意識到教育的最終目標不是為了獲取確定的知識，而是培養能夠獨立思考的人。批判性思維作為一種必備素養，已成為構成“21 世紀型能力”的核心要素。“中國學生發展核心素養”的文化基礎部分明確提出了批判質疑這一科學精神，2016 年頒布的《地理教育國際憲章》中也對教育者和受教育者提出了批判性洞察力、批判性視角以及批判性思維等要求。人類生存的自然與人文地理環境、地理信息技術等都在不同的時空尺度上發生變化，這就要求學生能夠具備求異并創新的批判性思維。綜合考慮批判性思維的可教育屬性，以及它對學生的身心年齡、知識經驗具有較高的要求，高中學段成為中學地理批判性思維培養的黃金時期［1］。

結合地理學區域性與綜合性的特點，高中地理課程對培養學生批判性思維具有明顯優勢，其主要原因有以下兩點：①地理學研究對象的復雜性具有可批判性，地理學的研究對象是地球表層系統，這是一個真實存在的四維空間，不同地理要素耦合下的復雜地理環境在時空尺度上呈現出不同分異，如非地帶性氣候分異、世界上不同的地域文化等，區域之間的差異性及其相互依賴性能夠幫助學生打破思維定式，形成批判性思考傾向。②地理學的雙重屬性給批判性思維提供了廣闊的思維空間。地理學是一門兼顧自然科學和社會科學雙重屬性的學科，在面對如氣候變化、人口問題、能源安全等問題時，學生需多角度、多學科評估，不僅注重要素的綜合，更加看重地理事物之間的聯系，這就使得學生的思維邏輯網更加完善，思維過程逐漸立體化。

一、具身學習理論指導下批判性思維的教學實踐范式

基于地理學的獨特性以及批判性思維的共通性，地理批判性思維是指“能夠自覺從環境中提煉地理信息，借助地理知識、技能與方法，通過綜合各類地理要素進行質疑、創造的反省式思維方式，可以幫助人們以批判的眼光去欣賞和認識世界”。指向地理核心素養的批判性思維技能與品質很多，如“地理批判意識、地圖分析、評估區域發展、概括區域特點、地理要素綜合、地理過程建模、綜合運用等”，借助地理知識、地理方法、地理情感、態度與價值觀可培養學生的地理批判性思維。

具身學習是具身認知理論指導下的教育實踐，強調身心統一的一元論觀念。具身學習主張認知是身體、大腦和環境相互作用的結果，突出身體在學生認知形成過程中的重要地位，指出行動可以塑造思維［2］。在具身學習理論的指導下培養學生的批判性思維，能夠在“做中學”，實現身心協同發展。以環境信息為媒介，身體感知與表達作為思維的基礎和結果，身體運動感知系統不僅能夠通過視、聽、觸、味、嗅為批判性思維提供信息來源，還能夠借助肢體或語言表達將思維外顯，形成可觀察的學習成果，實現多維度的學習評價，使得整個課堂是沉浸式的學習體驗。

地理課堂所提供的具身學習形式豐富多樣，為地理批判性思維的建構提供了真實的思維環境與過程性的思維展示方式。具身學習理論指導下指向批判性思維的教學實踐范式，由環境、身體與思維三部分組成（圖1）。教師先為學生提供一個情景環境，通過多感官的具身活動和問題引導啟發學生進行信息的獲取，大腦進行信息加工處理的過程即為批判性思維的建構過程，最終通過具身行為表達出信息加工的結果，完成“兩頭具身活動，中間思維發展”的教學設計活動。課堂整體或部分教學任務按照這樣的范式進行設計與實踐可以在具身學習理論指導下進行批判性思維的培養［3］。

圖1 具身學習理論指導下指向批判性思維的教學實踐范式

二、指向批判性思維的“大氣的受熱過程”教學設計與實施

以人教版為例，本節內容屬于高中地理必修一第二章“地球上的大氣”，大氣的受熱過程中的“大氣”指對流層大氣，承接太陽輻射及大氣垂直分層的相關內容，同時，對后續學生學習“大氣運動”起鋪墊作用。課標要求“運用示意圖等，說明大氣的受熱過程原理，并解釋相關現象。”根據行為動詞“說明”和“解釋”可判斷，本節課要求較高，學生需理解這一地理原理并結合生活進行應用。

本節課參考杜威的“思維五步法”，即給予學生一個真實的情境、情境中一個真實的問題、一定資料，然后引導其假設論證，最后再進行實驗。總體采用任務“小批判”、課堂“大批判”的組織形式，在每個任務中通過討論、爭辯等方式培養學生的批判意識與能力，在課堂的整體教學設計中，學生按照分析—建模—評估—假設—驗證—自我調節—模型再創造的步驟，發現并解釋山火頻發這一實際問題。具身學習行為則以實驗為主，多媒體素材、討論貫穿其中，學生通過傾聽發言、觀看圖片、動手實驗、上臺交流等過程調用身體系統，充分獲取與大氣的受熱過程相關的信息，為模型的建構提供支持，同時，動手實驗與小組展示能夠加深學生對這一內容的記憶與理解，為批判性思維的信息獲取和表達提供了多種途徑。課堂“以身入境、以腦析情”，教師借助學生的具身表現不斷調整教學過程，力爭引導學生像地理學家一樣思考，在具身學習理論的指導下培養學生的地理批判思維。

1.依據課標，擬定教學目標

教學目標是教學設計的開端，它不僅為教學設計明確了方向，同時也是教學活動評價的依據。具身學習指導下批判性思維的培養，重在運用感性認知促進學生的理性思考，即杜威所提出的“從做中學”。因此，教師應將促進學生的批判性思維發展作為課堂教學的主線，以不同的具身活動推動各個環節的進行，最終實現地理學科核心素養的發展。

依據課程標準要求，本文制定了如表1 所示的“大氣的受熱過程”教學目標，其中重點為大氣的受熱過程，難點為大氣的削弱和保溫作用［4］。

表1 “大氣的受熱過程”教學目標

2.設置學習環境，提供具身感知

環境指地理課堂中學生的學習環境，教師在課堂中可為學生提供實感、實境與離線三種不同的具身感知，給予學生更具廣度和深度的信息獲取渠道。實感具身是由個體親身操作、實踐產生的具身感受，在地理課堂中主要的運用方式為研學旅行、地理實驗等。呈現地理情境可激發學生的學習興趣，形成對地理問題的主動探究意識，好奇心是學生批判性思維建構的重要品質，學生在形成認知沖突的同時獲得投入的思維建構狀態。實境具身是指教師借助虛擬技術、角色扮演或播放視頻等方式，為學生提供真實、直觀的地理情境，幫助學生對遙遠的沙漠、深海的地貌、萬里之上的大氣層等進行感知和思考，擴充思維空間。離線具身則是通過自身經驗、想象和他人的言語描繪喚起的具身效應。本節課借助世界山火分布圖給學生提供實境感知，以情促學，以“解決山火頻發的原因”為線索串聯整個課堂。

大氣的受熱過程是一個抽象的空間能量傳輸過程，除地理相關內容的學習外還涉及光學和熱學等跨學科內容，加之高中年級的學生缺乏對相關地理現象的感知，學生易產生畏難和枯燥的學習心理。為避免上述情況，依據奧蘇泊爾提出的“先行組織者”，筆者在本節課課前發放了與輻射有關的學習資料包，為學生提供引導性材料，實現思維的初步建構。

課上教師利用多媒體設備展示2011 年和2021年的山火對比圖（圖2），作為一種視覺具身感知刺激學生獲取信息，引導學生讀圖發現“頻發的山火”這一社會問題，建立起山火—氣溫—大氣的受熱過程的思維鏈條，在激發學生批判性好奇心的同時，也幫助學生建立解決問題的思維路徑。學生能夠沉浸于教師所設計的問題情境中，本節課就可獲得良好的開端。

圖2 2011年（上）與2021年（下）世界山火分布對比

3.問題引導，以身促思

培養學生批判性思維最好的方式即引導學生使用該思維發現、解決問題。教師設計問題鏈，通過有效的問題進階可啟發學生按照地理批判性思維的建構過程逐步達成能質疑—有論據—講邏輯—能創新的培養目標。有價值的問題不僅可幫助學生解決“是什么”“為什么”的問題，還能夠打破學生原有的認知平衡，激發學生主動探索的思維傾向，促使其學會未知的知識與潛在的技能。當一個問題具有批判性時，就能夠調動學生進行深度學習，并推動其創新發展、個性發展。借助具身活動培養地理批判性思維，引導學生從生活場域和親身體驗出發，能夠讓學生切實感知地理知識的產生過程并提升解決問題的能力，實現從感性認知到理性思考的過渡，有助于進行行為與活動、思想與方法這兩個維度核心素養的塑造。課堂以教師問題鏈為線索，學生在最近發展區的基礎上不斷學習，可通過身心交互的方式不斷達成認知過程，以身體活動促進思維建構。在本節課中，本文依托于“大氣的受熱過程是怎樣的？”這一基本問題，設計了引導問題鏈（表2），幫助學生建立由輻射特性到大氣的受熱過程的思維結構。

表2 “初建大氣的受熱過程模型”的教學過程

從長波輻射、短波輻射的特征到初步建立大氣的受熱過程跨度較大，因此，教師應采用有效的問題鏈將已知與未知相串聯，通過解決“不良結構”問題，幫助學生進行遞進式思考，進而借助繪圖的方式將自己理解的大氣的受熱過程加以表達。最后，教師利用展示、交流的方式，引導學生提出質疑，從而鍛煉學生的批判性思維，為下一步實驗驗證做鋪墊。在本過程的學習中，學生通過教師、學習資料包甚至是他人的發言獲得聽、視的具身學習，實現批判性思維的信息輸入，經過自身和小組的論據、邏輯處理，借用繪圖的方式輸出對大氣的受熱過程的思維結果。

4.任務實施，以身顯思

思維是抽象的過程性學習，經過一系列的質疑—求證，在課堂實踐中教師通過外顯的具身任務體現學生的思維過程與結果，學生根據自身已有的知識進行認知歸納、重建。課標強調要重視學生地理實踐能力的培養，通過繪圖、驗證實驗等方式得出可觀察的過程性與表現性評價，教師可根據學生的反饋及時地調整自身的教學策略。同時，在此過程中教師也應注意營造師生平等的課堂秩序，避免教師的權威性制約了學生批判性思維的輸出。另一方面，摒棄了傳統的填鴨式教學，學生也可通過多樣化的學習方式加深對知識的理解，特定的感官刺激與知識一起儲存在大腦中，實現深度學習和學會學習的高階目標。

通過討論，各組初步建立的大氣的受熱過程模型出現差異，面對教師提出的引導性問題，學生急需通過實驗獲得答案。為解決學生的質疑、培養其批判性思維的求證能力，本節課借助地理實驗進行具身學習，學生按照實驗記錄表（表3）設計并完成實驗，通過所記錄的實驗數據理解大氣的保溫與削弱作用，構建正確的大氣的受熱模型（圖3），體會批判性思維的建構過程。通過地理實驗能夠培養學生的地理實踐力，在收集、處理與分析數據的過程中滲透核心素養的塑造。最后，教師借助山火資料包，引導學生重新

表3 地理實驗記錄表

圖3 大氣的受熱過程示意圖

思考山火頻發的原因，通過梳理山火與溫室效應之間的雙向反饋機制，樹立人地協調的地理觀念。課后探究是利用大氣受熱過程原理為全球氣候變暖提供設計方案。

5.設定評價量表，組織反思

設計評價量表是幫助學生反思學習過程及結果、調整學習方法與態度的有效途徑，同時也是教師不斷改進教學策略、提升課堂效率的抓手。傳統的教學評價大多以測試為主，為不斷改進評價的方式，進一步促進學生、教師以及課程的進步，教師還需要補充課堂教學評價量表等其他評價方式。基于具身學習理論培養批判性思維既強調學生外顯的行為表現，又注重內在的思維發展，這與新課標在實施建議中提出的“開展思維結構評價”和“關注表現性評價”相契合。教師在制定評價量表時可從具身學習和批判性思維兩方面對學生的課堂表現制定評價標準，在實現教學評一體化發展的同時，幫助學生更好地培養學科核心素養。在“大氣的受熱過程”這一節課的最后，本文設計了課堂多維評價量表（表4），包括對具身學習水平和批判性思維建構水平的評價反思。

表4 課堂評價量表

例如，依據教學目標對具身學習和批判性思維進行水平劃定，在“大氣的受熱過程”一節中可制定課后評價量表（表4），以便對學生具身學習和批判性思維進行全方位評價。評價采取自評、小組互評等多元評價方式，獲得本節課的反饋。

三、結論與展望

傳統的地理課堂注重學生對知識的掌握程度，缺乏對思維的培養，在對學生進行評價時也往往采取單一的結果性評價。基于具身學習理論培養學生的批判性思維，一方面側重發展學生的批判性思維，旨在培養學生的未來發展能力；另一方面，通過可觀察的表現行為反饋學生的思維發展程度，解決了思維不可觀測的問題。目前，該教學設計范式所運用的課例較少，缺乏一線教學實踐，期望隨著具身學習與批判性思維培養在中學地理課堂教學中的不斷發展與改進，人才培養將逐漸向創新型靠攏，為社會發展貢獻有生力量。