具身認知理論對小學數學教學的啟發

摘 要：“具身認知”主張認知是身體、心智與環境三者的有機耦合，強調身心一體，特別關注身體在與環境的互動中對認知發展的重要作用。它源于對身心關系的探討，具有涉身性、體驗性、嵌入性等特征。它對當下的小學數學教學具有（目標層面的）重要啟示：教學即育人，注重培養全面發展的人；教學即益智，注重人腦的塑造與開發；教學即生活，注重回歸學生的現實世界。它引領下的小學數學教學需要關注如下策略：營造情緒氛圍，協同多種感官，突出情境體驗，倡導從做中學。

關鍵詞：小學數學；具身認知；身心一體

20世紀60年代以來，隨著認知科學、神經科學以及教育哲學等領域研究的不斷深入，一種叫作“具身認知”的理論迅速發展并形成熱潮。該理論主張認知是身體、心智與環境三者的有機耦合，強調身心一體，特別關注身體在與環境的互動中對認知發展的重要作用，為人們怎樣理解周圍世界提供了富有價值的哲學思考。與此同時，在一些高校學者以及走在課改前沿的中小學教師的推動下，具身認知理論快速走進教育實踐，為學科教學提供了新的視角。基于此，筆者認為，厘清具身認知理論的內涵特征，并結合小學生的心理特點和認知規律，探討其對小學數學教學的啟發，是一項很有意義的課題。

一、 具身認知理論的“前世今生”

具身認知理論最初是一種哲學思辨，源于對身心關系的探討。古希臘時期，哲學家柏拉圖強調身心分離，認為：學習實質上是一種“去身體化”的活動過程，是純粹的觀念傳遞和心智培養；身體是獲得知識、形成美德的阻礙，在學習過程中沒有任何幫助作用。這種身心二元論的觀點得到近代哲學家笛卡兒的發揚，他認為：人的認知活動只發生在腦中，與身體毫不相關；人腦就像計算機，心智即計算，身體好比心智的“載體”和“容器”。在很長一段時間內，這種“無身認知”（也稱“離身認知”）成為西方認知心理學的主流。

但是，“無身認知”強調身體與心智對立，忽視了身體經驗及感官刺激在學習中的積極作用。隨著認知心理學的不斷更新發展，在批判“無身認知”的同時，“具身認知”得以顯現發展。如今，在實驗心理學、腦科學的共同推動下，認知理論已從“無身認知”正式邁向“具身認知”。“具身認知”在教學中的應用越來越受到推崇，效果也越來越明顯。

“具身認知”又被稱為“寓身認知”“涉身認知”。最早源自英國哲學家洛克對笛卡兒觀點的質疑：人獲得的認識、形成的觀念不是來自神的旨意，也不是來自理性思考，而是源于身體感官獲得的經驗。自然主義教育的倡導者盧梭也在其著作中表述過：自然成長要遵從兒童身體成長規律，強調對兒童身體的觸覺、味覺、嗅覺、聽覺、視覺等感官進行鍛煉，通過身體活動來形成對概念的認知。法國學者梅洛龐蒂最早提出：身體是學習的主體，身體是嵌入世界的；人類認知最早是“我能”，而不是“我認為”。他強調知覺的主體是身體，知覺借助身體使我們認識世界上形形色色的事物。自此，身體在認知中的作用才受到廣泛關注，漸漸發展形成“具身認知”系列理論。

但是，時至今日，學術界對“具身認知”還沒有一個統一的定義。簡而言之，具身認知的核心觀點是“認知來自身體”。心理學家葉浩生教授從三個方面對其內涵進行了說明：一是身體的物理屬性影響和塑造著認知；二是認知形成與大腦、身體的感覺系統有直接關聯；三是認知、身體和環境是動態統一體，身體是嵌入環境的。

從葉教授的分析來看，“具身認知”的內涵特征主要體現為：涉身性、體驗性、嵌入性。涉身性是指學習來自身體運動及其感受，人是通過自己的身體來認識世界的，學習要依附身體的物理屬性。體驗性是指學習是一種感官互動，學習過程、學習效果與身體和環境的互動有直接關系。嵌入性是指學習是身體、心智與環境之間的動態過程：心智嵌入身體，身體嵌入環境，環境嵌入心智。［1］

對涉身性、體驗性、嵌入性這三個特征，具體還可以從三個方面理解：一是認知產生于個體的身體經驗，在身體的感知、運動等體驗中，抽象形成概念結構，進而形成個體認知；二是身體與認知相互影響，生理體驗與心理感受存在內在的關聯；三是認知具有情境性，身體不是被動地接受知識，而是通過與環境的交互形成經驗。［2］

二、 具身認知理論對教學的啟示：堅持身心一體觀

“具身認知”摒棄身體與心智的對立，強調身體在學習中的主導作用，呼喚教學中的“身體回歸”與“天性釋放”，充分體現了對人的關注。這對當下的小學數學教學具有（目標層面的）重要啟示。

（一） 教學即育人，注重培養全面發展的人

教學即教育，教育即育人，教學歸根到底是人的培養。我們的教學要落實立德樹人根本任務，要引導學生明確人生方向，樹立遠大理想，獲得全面發展，早日成為社會主義建設者、接班人。

生命教育觀指出：“人是完整存在的。”全面發展的人就是完整發展的人、身心和諧的人。我們的教學不僅要培養學生適應未來發展的必備品格和關鍵能力，更重要的是形成良好的情感態度，樹立正確的價值觀念。劉鐵芳教授倡導整全性教育，提出教育要“回到身體”，就是以個體身心統一為基礎，通過身體體驗，積極探索世界，培植生動活潑的生命狀態，增強感知能力，釋放發展動力，打通身體與世界的情感通道，實現可持續發展，最終促成完整個體的形成。［3］

由此看來，小學數學教學要堅持身心一體觀，把身心當作一個整體來發展，尊重學生的主觀能動性，實施“五育并舉”，培養“活潑潑的兒童”。與此同時，要倡導教學民主，鼓勵學生“釋放天性”，全身心投入學習中，真正成為課堂的主人，使身體以自由、舒展的狀態嵌入學習環境中，以涉身、全面、動態的眼光看待知識生成，充分體驗、獲得經驗、形成概念、涵養智慧。

（二） 教學即益智，注重人腦的塑造與開發

“身心一體”的重要含義是“大腦通過身體來認知世界”。大腦是“學習的器官”。腦科學認為，學習是增強神經元之間的聯系，本質上是腦神經的變化。大腦是一個動態變化的機體。身腦系統中，許多因素影響著大腦運作：人類具有范圍廣闊的各種變化，社會性、環境性、發展性因素會直接或間接地作用于人類的認知行為。“益智”是大腦在對比反差環境中產生積極的生物反應的過程。在這種環境中，變化是可測的、全面的、協同的。

華東師范大學袁振國教授指出：“人的發展是腦不斷構建的過程。教育就是在塑造學生的腦，腦的發育、發展規律就是教育最根本的規律。”“教學即益智”意味著要遵循腦科學，培育、發展學生的腦，從而最大限度地發揮學生的潛能。

從腦科學的角度看，課堂教學要注重四個方面：一是注重教學方式多樣性，合理組織學習材料，充分刺激感官系統，使神經元獲得更多連接；二是注重教學設計體驗性，開發實踐性數學活動，多讓學生動手操作，從中感受知識形成過程；三是注重教材二次開發，找到學生知識起點，尊重學生原有生活經驗、學習經驗；四是注重培養理解與記憶能力，“為理解而教”，“為遷移而學”，讓學生掌握有效的記憶方法，減少機械記憶，增強記憶水平，優化記憶結構。這四個特征也體現了“具身認知”的內在觀念。

小學數學教學中，腦的塑造與開發要注重以下幾個方面：加強身體運動；設計新穎、富有挑戰性及有意義的學習；

創設具有連貫性和復雜性的問題情境；維持適度、可掌控的壓力水平；提供良好的營養；給予充足的學習時間。［4］

（三） 教學即生活，注重回歸學生的現實世界

“教育即生活”是著名教育家杜威一生所堅持的價值取向。教育中的“生活”樣態要具有身體性、生命性、親歷性、實踐性、整體性、多樣性以及辯證性等。教育來源于生活，教學內容與形式更要應用于生活。“具身認知”強調身心一體，也是為了防止學習與生活的分離。

基于此，“教學即生活”就是指教學要關注學生的現實世界。學習的主題與材料要來源于學生熟悉的生活場景，遵從學生的生活需要，激發學習興趣、增強學習動機，挖掘學習潛能。學習的組織與安排要結合學生現有的生活經驗，站在學生的視角，培養學生的生活能力，使數學學習“從生活中來，到生活中去”。與生活相融，教學才是愉悅的、有效的、充滿生機的。與生活脫離，教學就會成為無源之水、無本之木。

教學回歸學生的現實世界有三層含義：一是教學目的指向生活，要讓學生在與生活的交往互動中，學會觀察現實世界、思考現實世界、表達現實世界。二是教學內容貼近生活，要找到學生的知識起點，分析已有的生活經驗和學習經驗，創設學生喜聞樂見、容易接受的生活情境。三是教學過程反映生活，要讓學生在生活化的“問題解決”中，發展運用知識與方法發現、提出、分析和解決問題的能力，形成正確的情感、態度與價值觀。當然，回歸現實世界并非將生活與書本（知識）對立起來，“教學即生活”的實質是通過實踐去認識周遭世界，關聯理論知識。

三、 具身認知理論引領下的小學數學教學策略

“具身認知”強調教學以學生為主體，激發參與需求，促進多種感官參與，關注情境設計，突出有效實踐體驗。結合小學生的年齡特點與認知規律，“具身認知”引領下的小學數學教學需要關注如下策略：

（一） 營造情緒氛圍

“具身認知”重視學習者本身的積極性和主動性，需要激發學生的學習動力。總體而言，學習動力來源于學習動機。學習動機是由多樣態的過程產生的，是個體的內在狀態和環境的多重因素互動的結果。它是一連串因素的綜合，包含了生物學、心理學和文化等各個方面的動因。

具體來說，小學生的學習動力主要表現為情緒（小學生自我控制的意志還不強）。［5］近年來，腦科學和神經認知科學研究表明，邊緣系統是大腦的情緒中心：杏仁核位于大腦中部顳葉，是處理情境的重要結構，主要參與內隱性情緒反應；海馬體參與外顯性情緒管理，是涉及記憶的關鍵結構。其工作原理是：杏仁核釋放激素作用于顳葉和額葉等腦區，增強長時記憶效能，同時觸發海馬體進行記憶固化。積極的情緒使杏仁核正常新陳代謝，可以增強注意的廣度、整體性思維和想象中的行動反應。

基于此，小學數學課堂教學首先要營造安全的、快樂的、有目的的情緒氛圍，以激發學習動力。如何營造積極的情緒氛圍？

腦科學學者朱迪·威利斯給出的方法包括：吸引你的聽眾；幽默與可視化教具；有價值的信息；以學生為中心的課堂；保持專注。［6］神經與認知科學家瑪麗亞·哈迪曼認為，可以從兩方面入手：一是為學生創建或帶學生重溫能提升積極情緒的活動。比如給予學生積極的語言評價，在班級日常規程中組織快捷且有趣的儀式，容許學生通過對話來處理負面情緒，接納學生的感受，等等。二是讓學生與課程內容或技能建立起情感連接。比如關注個體差異，設計大家都可以參與的教學活動和個性化學習目標，盡可能讓每一個學生都有學習的存在感；與學生共同制定大家都可以接受的課堂紀律，保證課堂上每一個學生都有發言的機會，盡可能讓每一個學生都能感受到被平等對待；經常使用電話、微信或書信的形式向家長傳遞孩子成長的喜訊，等等。［7］

此外，隨著學生年齡增長，還可以通過自身個性發展與社會需要來實現自我認同，以獲得積極情緒。教師要讓學生真實感受到數學在生活中的作用與價值，切實體會到學習數學對自身發展與理想實現的重要作用，最終形成穩定的、牢固的動機。

（二） 協同多種感官

生物學表明，人是“會思考的感覺動物”。馬克思主義認為，手腦并用是人類普遍的自然規律。陶行知先生也曾說：“手腦分離一無所能，手腦聯盟力量巨大。”當然，這里的“手腦并用”“手腦聯盟”不是指單獨的動手與動腦結合，而是指以手為代表的眼、耳、口、鼻、腳乃至皮膚等各種感覺器官、運動器官與腦的有機結合。

“具身認知”也特別強調學習者的身體感知與操作。大腦是思考和控制器官，身體的眼、耳、手等是感覺和操作器官，也是認知的通道。感覺器官產生的視覺、聽覺、觸覺等統一復合于身體感覺。不同事物所呈現的刺激信息各不相同，這些信息通過不同感覺器官傳輸進中樞系統，最終形成對該事物的不同品質或屬性的認識。各種感覺的緊密結合，才形成思維、推理、分析、言語等各種高級認知的結果。美國教育學博士珍妮特·沃斯認為，“看、聽、嘗、觸、嗅、做”是通向大腦的六個通道，學習就是通道與大腦的有效連接、反應。各種感官彼此合作，可以使學生更全面地感知世界，理解事物之間的關系，并用自己感知的結果解釋其他事物，就能促進他們對事物全面而深刻的認識。［8］

基于此，小學數學課堂教學，務必調動學生眼、耳、口、手等多種感官參加學習過程。“眼”不僅是生理意義上的看到、看清，更是數學上的觀察、比較和辨別；“耳”不僅是生理意義上的聽見、聽清，更是數學上的有意注意以及排除干擾后的專心聽講；“口”不僅是說、講，更是數學學習時的思辨與交流、理性思考后的總結與表達。當然，這些感官不是單一發生作用的，而是相互融合、協同的。要特別強調的是，小學數學課堂教學中，一定要重視學生的動手操作。“兒童的智慧在指尖跳躍”，學生動手操作的過程也是各種感官自發與大腦協同的過程，動手操作會讓學生產生愉悅感，會積累更多感性認識，為學生形成理性思維提供支撐。邊操作、邊感知、邊歸納有助于學生對數學知識的理解與建構。

（三） 突出情境體驗

“具身認知”指出，認知是身體對環境的反應，身體與環境共同作用才產生認知。數學知識與學習環境催生數學情境。數學情境不僅包括物理空間，也包括心理空間。個體在情境中豐富的感官體驗有利于形成感受，逐漸抽象概括為經驗。聯覺定律表明，體驗越深刻，獲得信息越豐富；信息的豐富將促進心智的提升，有利于知識的建構。所以說，“無情境不體驗，無體驗不認知”。

因此，小學數學課堂教學，要以學生的體驗為主，強調身體各種感官與情境的互動、融合。這里的“體驗”不僅指直觀的感受，更是指深入的思維。總的來說，就是讓學生全身心經歷知識發生、發展的過程，運用數學知識和技能發現問題、解決問題。在這一過程中，只有體驗到數學思維與方法的美妙，享受到數學學習的樂趣與價值，才是真正的“體驗”。

基于此，小學數學課堂教學，要突出情境設計，體現課堂“有境”。“有境”的課堂可以從三方面理解：學境、物境、心境。“學境”指學生學習的內容材料。教師創設的“學境”要符合兒童的年齡、心理特征，生動有趣、富有挑戰性、吸引學生；同時，體現生活經驗與數學學習經驗的完美融合，不僅指向生活情境，更指向數學情境。“物境”指的是學生學習的物理環境與工具。布置和使用的“物境”要讓學生感覺新鮮與奇妙，且有適用性。“心境”指學生學習的情緒氛圍。營造的“心境”要讓學生感覺到安全、自由、舒心、愉悅，沒有太多負擔與壓力。

（四） 倡導從做中學

“從做中學”是杜威的教育哲學。他認為，兒童只關注自身行動與自我表達，兒童的情感與認知都只在活動中發展。這種活動既不是單純心理的，也不是純粹物理的，而是通過活動的意象表達。他特別反對傳統“靜坐、靜聽”的教學模式，認為只有通過“從做中學”，才能使兒童得到真正的生長與發展。“從做中學”是適應兒童天性的舉措，也順應了兒童經驗的形成規律。心理學表明，兒童身上與生俱來存在著一種“做”的沖動。“從做中學”可以理解為“從情境中學”“從經驗中學”或“從活動中學”，其目的是讓學生有參與的機會以及獲得身臨其境的感受。“做”并不局限于手工操作和實際作業，也包括用數學方法記錄、描述生活中的問題，用數學思維規劃、設計方案并著手解決生活中的問題。［9］

“從做中學”在小學數學課堂教學中如何達成？教師要有這樣幾方面思考：一是要激發學生“做”的興趣，從學生較熟悉的生活場景入手，從學生感興趣的事例內容展開，給學生提供豐富的“做”的機會，發揮主觀能動性；二是“做”的內容要反映數學知識的核心本質，與學生心理水平相適應，與教學編排、教學要求相吻合；三是“做”要能呈現數學知識的發生過程，關注學生的已有認知，尤其是活動經驗；四是“做”要能發展學生的數學思維，“做”中要引導學生從動作中發現、探索、領悟、抽象、概括，獲得直觀知識，“做”后要組織學生將“做”的過程進行回顧與反思，通過語言進行概括復述以及表象加工，最終提升思維水平。［10］

綜上，“具身認知”是一種全新的認知觀，其理論為小學數學教學提供了新視角，給出了新啟示。只要我們勤思考、多實踐，在具身認知視域下，小學數學教學一定會更加生動活潑，更好地提升學生的核心素養，充分地體現數學學科的育人價值。

參考文獻：

［1］ 楊子舟，史雪琳，荀關玉．從無身走向有身：具身學習探析［J］．教育理論與實踐，2017（5）：5．

［2］［3］ 周先利，莫群．具身化教學：生成邏輯、理論內涵與實踐取向［J］．當代教育科學，2020（9）：48，51．

［4］ Eric Jensen.聰明的秘密：發掘大腦潛能的7個法則［M］．杜爭鳴，錢婷婷，譯．上海：華東師范大學出版社，2007：4849．

［5］ 趙建康.小學生數學學習動力的激發與維持——從動機談起［J］.教育研究與評論，2024（2）：66.

［6］ Judy Willis，M.D．點燃學生的學習熱情：基于腦科學的教學策略［M］．呂紅日，湯雪平，譯．北京：中國輕工業出版社，2016：4347．

［7］ 瑪麗亞·哈迪曼．腦科學與課堂：以腦為導向的教學模式［M］．楊志，王培培，等譯．上海：華東師范大學出版社，2017：4248．

［8］ 孫大君．手腦結合與人的教育［M］．南京：東南大學出版社，2018：2038．

［9］ 唐斌．教育的經驗詮釋：杜威教育哲學疏論［M］．南京：江蘇鳳凰教育出版社，2014：141142．

［10］ 趙建康．陶行知“教學做合一”思想對“做”數學的理性思考［J］．新教育，2014（14）：13．

（趙建康，江蘇省蘇州工業園區車坊實驗小學黨總支書記。）