基于具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)理論的高中生物學(xué)學(xué)科實踐探索

摘 要：本文通過闡述具身認知理論指導(dǎo)下的創(chuàng)造式學(xué)習(xí)，構(gòu)建生物學(xué)學(xué)科實踐的具身路徑，列舉基于“具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)”的活動案例，旨在探索高中生物學(xué)學(xué)科實踐的具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)范式，以期達到課堂轉(zhuǎn)型和培養(yǎng)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目標。

關(guān)鍵詞：具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)；生物學(xué)學(xué)科實踐；生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

文章編號：1003-7586（2024）10-0051-03 中圖分類號：G63391 文獻標識碼：B

《普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）》提出“教學(xué)過程重實踐”的要求，即教師在課堂教學(xué)過程中需要關(guān)注學(xué)生的實踐體驗與經(jīng)歷，強調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是主動參與的過程，要設(shè)計更多讓學(xué)生積極參與、動手動腦的活動，通過探究性學(xué)習(xí)活動完成工程學(xué)任務(wù)，強調(diào)了學(xué)習(xí)應(yīng)該是具身參與下的實踐和探究過程。^［1］但當前課堂教學(xué)的普遍現(xiàn)狀是：學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度浮躁，課堂氣氛沉悶，教師采用固定的探究教學(xué)模式講授所有教學(xué)內(nèi)容，缺乏探究嚴謹性。這些課堂有一個共同特征：缺乏以學(xué)生為主體的具身體驗過程。基于此，筆者采用實現(xiàn)學(xué)生體驗的“具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)”理論，以學(xué)生的深度學(xué)習(xí)及其過程性評價作為特定研究視角，促進師生積極參與到課程改革中，推進課堂轉(zhuǎn)型和學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

1 具身認知理論指導(dǎo)下的創(chuàng)造式學(xué)習(xí)

1.1 具身認知理論

人的身體在認知過程中起著關(guān)鍵作用，人體的生理結(jié)構(gòu)與感知系統(tǒng)通過與環(huán)境互動為認知發(fā)生提供物質(zhì)基礎(chǔ)。因此學(xué)生的學(xué)習(xí)首先是生理層面的，只有充分的環(huán)境刺激才能引發(fā)神經(jīng)興奮，讓學(xué)習(xí)真實發(fā)生；然后才是心理層面的，在適宜的刺激下，教師通過問題引導(dǎo)激發(fā)學(xué)生認知，發(fā)展其思辨能力進而推動深度學(xué)習(xí)。

1.2 具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)的概念及優(yōu)點

“具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)”是基于具身認知理論和深度學(xué)習(xí)理論，通過教師引導(dǎo)實現(xiàn)，強調(diào)學(xué)生切身參與、實踐和反思的一種創(chuàng)新型學(xué)習(xí)模式。在這種學(xué)習(xí)模式下，學(xué)生通過具身體驗和動手操作，將理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作技能，從而加深對知識的理解和記憶。這種學(xué)習(xí)方式強調(diào)“體驗”在知識構(gòu)建和技能培養(yǎng)中的關(guān)鍵作用，在生物學(xué)學(xué)科教學(xué)過程中，具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)顯得尤為重要。本文將闡述具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)的概念、優(yōu)點及其在生物學(xué)學(xué)科教學(xué)實踐中的應(yīng)用。

具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)的優(yōu)點在于，能夠讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究實踐的全過程，在具身實踐中實現(xiàn)知識的學(xué)習(xí)理解與應(yīng)用，即“在做中學(xué)”。同時具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)能夠讓學(xué)生在知識遷移和學(xué)習(xí)作業(yè)的過程中找到解決實際問題的新方法，培養(yǎng)學(xué)生在真實情境和實際作業(yè)中的思維品質(zhì)與創(chuàng)造能力，促進學(xué)生從實踐體驗走向?qū)W習(xí)創(chuàng)造，即“在學(xué)中創(chuàng)”。

學(xué)生通過動手操作和實踐，能夠更好地理解和掌握知識，從而提升自身生物學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)效果；教師通過具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)鼓勵學(xué)生主動探索嘗試新方法、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力；學(xué)生通過親身參與和動手實踐，感受學(xué)習(xí)生命科學(xué)的樂趣，增強學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

2 生物學(xué)學(xué)科實踐能力提升的具身路徑

具身認知理論指導(dǎo)下的學(xué)習(xí)既重視學(xué)生的體驗性學(xué)科實踐活動，提倡在實踐中開展科學(xué)探究，在真實情境和實際作業(yè)中發(fā)展科學(xué)思維；又強調(diào)學(xué)生應(yīng)在體驗中理解與應(yīng)用生物學(xué)學(xué)科核心概念和認識方式，在靈活應(yīng)用知識的過程中形成新的思想和方法，從而實現(xiàn)科學(xué)實踐與科學(xué)認識的協(xié)同發(fā)展。因此，具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)充分滿足了發(fā)展學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教學(xué)生態(tài)要求。在生物學(xué)學(xué)科教學(xué)中實施具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)的具體路徑如圖1所示。

2.1 “具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)”視閾下的課堂教學(xué)

筆者將教學(xué)活動劃分為科學(xué)實踐和科學(xué)認識兩大主題，并將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動進一步細分為具身實踐活動、學(xué)科能力活動、學(xué)科核心知識、學(xué)科認識方式四個方面。教師通過創(chuàng)設(shè)具有豐富內(nèi)涵的教學(xué)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生對真實問題進行深度探究。學(xué)生在具身學(xué)習(xí)的過程中實現(xiàn)知覺、身體、環(huán)境的交融，努力達成具身實踐活動、學(xué)科能力活動、學(xué)科核心知識、學(xué)科認識方式的四維協(xié)調(diào)運作，進而提高學(xué)習(xí)品質(zhì)和學(xué)習(xí)效能，促進科學(xué)實踐與科學(xué)認識能力的協(xié)同發(fā)展，從具身實踐走向?qū)W習(xí)創(chuàng)造。

2.1.1 凝練學(xué)科核心知識與觀念

教師應(yīng)以國家課程為核心，以“少而精”的知識體系為基礎(chǔ)，將國家課程分解在各模塊大概念下的核心概念中，并進行有機統(tǒng)合整理。教師還應(yīng)幫助學(xué)生厘清大概念、重要概念和次位概念之間的關(guān)系，聚焦解決實際問題時所必備的生物學(xué)學(xué)科核心概念與素養(yǎng)，明晰課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，進而培養(yǎng)其生命觀念。

2.1.2 開展具身化實踐活動

教師應(yīng)圍繞學(xué)科核心概念的理解與應(yīng)用，增加體驗性、拓展性、實踐性課程資源，融入創(chuàng)新課程和創(chuàng)新項目等拓展課程，以實驗、實踐、實習(xí)活動為載體，開發(fā)可拓展、開放性、個性化的學(xué)習(xí)資源。同時教師應(yīng)以科學(xué)探究和實踐活動為特色，創(chuàng)設(shè)具身性、體驗性、情境性的學(xué)習(xí)實踐活動，實現(xiàn)核心教學(xué)內(nèi)容的實驗、實踐全覆蓋，在多維情境中開展科學(xué)探究。

2.1.3 構(gòu)建學(xué)科認識方式

當學(xué)生在科學(xué)實踐中面對具體學(xué)習(xí)任務(wù)時，教師需要根據(jù)生物學(xué)學(xué)科核心概念的認識視角和方式，設(shè)置相應(yīng)教學(xué)活動，幫助學(xué)生理解和解決問題，如設(shè)計基于實驗證據(jù)的探究式學(xué)習(xí)、基于科學(xué)史的科學(xué)探究歷程、基于事實和現(xiàn)象的主動概念構(gòu)建、基于建模和理性分析的問題解決等活動。教學(xué)設(shè)計應(yīng)以學(xué)生的學(xué)科認識方式為主線，發(fā)展其科學(xué)思維，形成功能化、結(jié)構(gòu)化的生物學(xué)學(xué)科核心知識體系。

2.1.4 實施學(xué)科能力活動

教師應(yīng)建立互動協(xié)調(diào)、開放拓展、靈活多變的課程教學(xué)體系，推動綜合性活動設(shè)計，為學(xué)生的差異化學(xué)習(xí)提供時間和空間。學(xué)生在具身實踐中根據(jù)學(xué)科認知方式，對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行辨識記憶和概括關(guān)聯(lián)，對問題情境進行實驗設(shè)計、分析解釋、推理論證，并最終形成結(jié)論。學(xué)生在新情境中進行知識遷移和系統(tǒng)探究，能夠充分達到學(xué)習(xí)理解生物學(xué)學(xué)科核心知識、應(yīng)用實踐與遷移創(chuàng)新的教學(xué)目標。

2.2 具身路徑實施案例——基于建模和實證的問題解決式學(xué)習(xí)

“探究培養(yǎng)液中的酵母菌種群數(shù)量變化”這一探究性學(xué)習(xí)實踐活動中，其具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)過程可以讓學(xué)生了解青稞為什么可以作為釀酒的材料，以及酵母菌在釀酒過程中的種群數(shù)量變化規(guī)律。教師可以帶領(lǐng)學(xué)生體驗青稞酒的生產(chǎn)流程作為教學(xué)實踐活動。

教師通過視頻展示高原青稞的種植、生長和收獲過程，讓學(xué)生獲得初步印象。教師還可以通過帶領(lǐng)學(xué)生體驗青稞的栽種過程，讓學(xué)生了解青稞播種的方法、親歷青稞的生長全過程、參與青稞的收獲過程、并通過顯微鏡觀察青稞的種子結(jié)構(gòu)分析其獨有的營養(yǎng)成分和經(jīng)濟價值。

教師帶領(lǐng)學(xué)生通過顯微鏡觀察酵母的細胞結(jié)構(gòu)，分析其代謝類型，推斷其在釀酒過程中的種群數(shù)量變化規(guī)律。教師可以鼓勵學(xué)生設(shè)計酵母菌計數(shù)的實驗方案步驟。學(xué)生在設(shè)計過程中能夠找出酵母菌在生長過程中的數(shù)量變化規(guī)律，并通過繪制表格和曲線模型，學(xué)會計數(shù)方法，體驗知識產(chǎn)生的過程，探索科學(xué)的本質(zhì)。同時，學(xué)生能夠準確理解相關(guān)知識，了解現(xiàn)存知識的局限性，從而發(fā)現(xiàn)新問題，并進行質(zhì)疑和大膽假設(shè)，培養(yǎng)自身的批判性思維。

最后，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生參觀生物科技企業(yè)，并讓學(xué)生在參觀后運用所學(xué)知識對細胞的培養(yǎng)方法提出改進性建議，此過程不僅能夠提升學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科實踐能力，還可以實現(xiàn)由具身學(xué)習(xí)向創(chuàng)造學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)化的教學(xué)目標。

3 生物學(xué)學(xué)科實踐的具身案例

3.1 實驗教學(xué)

學(xué)生通過動手操作實驗器材，能夠親自體驗生物學(xué)實驗，從而加深對生物學(xué)知識的理解。例如，教師在實驗中帶領(lǐng)學(xué)生觀察青稞種子和酵母細胞的結(jié)構(gòu)，學(xué)生可以通過顯微鏡直接到觀察不同細胞的結(jié)構(gòu)差異，進而更好地理解細胞結(jié)構(gòu)的多樣性和統(tǒng)一性。

3.2 戶外實踐

通過進行戶外實地考察，學(xué)生能夠更加直觀地了解生物多樣性，從而增強實踐探究興趣。例如，教師帶領(lǐng)學(xué)生戶外體驗青稞的栽種過程并分析其經(jīng)濟價值，能夠使學(xué)生形成具身認知，從而掌握并內(nèi)化相關(guān)知識。

3.3 情境模擬

學(xué)生通過模擬實際生產(chǎn)生活情境，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際生活，提高解決問題的能力。例如，學(xué)生通過對疾病預(yù)防和控制的學(xué)習(xí)，可以模擬疫情的預(yù)防和控制措施，提高自身預(yù)防疾病的意識，進而發(fā)展生命觀念。

4 結(jié)論

綜上所述，具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)在生物學(xué)學(xué)科實踐中具有廣泛的應(yīng)用前景，能夠充分提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因此，教師應(yīng)重視具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)在生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，并通過模型、模擬、模仿等教學(xué)策略和方法促進這一教學(xué)模式的有效實施。同時，具身創(chuàng)造式學(xué)習(xí)的實施需要教師、學(xué)校和社會的共同努力，營造一個有利于學(xué)生具身認知的教育生境，從而培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標準（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2020.