具身认知：儿童数学学习的重要范式

郭继峰

摘 要：“具身认知”是一种超越“颈部”以上的身体认知，是教学的一种身体转向。在“具身认知”中，学生整个身体都是“大脑”。在“具身认知”中，教师要创设学习的“情境场”、建构知识的“生发场”、构筑学生的“反思场”。让“具身认知”成为学生数学学习的重要范式。

关键词：具身认知；数学学习；学习范式

基于学生数学“核心素养”发展的视角，当下数学教学正经历着从“离身”到“具身”的转变。美国思想家贝洛克在《具身认知：身体如何影响思维和行动》一书中深刻地指出：“认知是身体的认知，心智是身体的心智。离开了身体，认知和心智根本就不存在。”从根本上说，学生的数学学习应该是身体、环境、心智共同参与的学习方式。在数学学习中，学生整个身体都是“大脑”，学生是用整个身体进行学习，这就是一种“具身认知”。

一、创设“情境场”，激活学生具身认知

瑞士著名数学家欧拉曾这样说，“数学这门学科，需要观察，更需要实验”。“具身认知”理论认为，认知根植于身体活动，是被身体作用于世界活动所塑造出来的。在小学数学教学中，教师首先要借助于实物、图片、音视频等，给学生创建一个“情境场”，激发学生的学习兴趣，调动学生数学学习的积极性，引发学生“具身认知”，让学生对数学新知进行主动建构与创造。

例如，笔者在教学苏教版二年级下册的《秒的认识》时，运用新媒体、新技术，创设了系列视听情境，让学生体验“1秒”（精心聆听实物钟的滴答声）、“10秒”（观看运动员百米赛跑视频）、“30秒”（观看红绿灯转换视频）、“1分钟”（打拍子体验），等等。通过这一系列多模态情境，让学生充分地感知，获得对“1秒”“10秒”“30秒”以及“60秒”的时长体验，从而建立深刻的“秒”的概念表象。通过情境，矫正学生的时间误差，让学生建立“内时间感”。由此，学生自然能够掌握“分秒”之间的关系。

任何知识都产生于环境，都是具体的，数学知识也不例外。从根本上说，数学知识更依赖于具体情境。在不同的情境中，知识限阈、效用是不同的，学生对知识的感受、体验也是不同的。数学“情境场”既是学生的认知场，也是学生的实践场，不仅能让学生主动参与学习，而且能激活学生认知和方法储备，支撑学生对新知的主动探索、建构。

二、构建“发生场”，催化学生具身认知

在数学“具身认知”活动中，教师要找准学生认知起点，激活学生认知需求。构建数学知识“发生场”，催化学生具身认知。在对数学知识进行解压缩过程中，教师要引导学生深度思考、操作，将“做”与“思”融合起来，形成一种做思共生、做思融合的数学学习状态。从某种意义上来说，具身认知是一种“手脑协同”的学习方式，是一种身体卷入。正如陶行知先生所说，“手和脑在一块干，才是创造教育的开始”。

例如，教学《表面涂色的正方體》（苏教版小学数学六年级上册），由于学生对生活中“表面涂色的正方体”没有思考，因此，笔者让学生购买了二阶、三阶魔方，架设数学知识与学生思维融合的媒介，构筑学生从感性认识到理性认识的平台。在学生对二阶、三阶魔方有了“把玩”后，笔者将其引入课堂，作为学生学习的道具，引导学生进行深度观察、思考。活动一：涂色正方体每条棱平均分成2份，仔细观察，能切多少个？其中，三面涂色有多少个？有两面涂色的吗？为什么？活动二：涂色正方体每条棱平均分成3份，一共能切多少个？其中三面涂色、两面涂色、一面涂色的各有几个？有不涂色的吗？为什么？学生通过操作、填表，并归纳方法。通过两次观察，学生能初步感知不同面涂色正方体的个数情况。于是，在活动三中，笔者让学生先想象、思考，再观察、验证，进而得出结论。这种层次分明、逻辑清晰的“观察—想象—思维”活动，让学生“感官—神经—运动”系统参与其中。尤其是活动三，学生已能逐步摆脱感性认识，形成理性思考。

在数学“具身认知”中，学生因为身体感知而获得感受、体验，进而形成深度的理解。其中，观察、操作等活动是“具身认知”的外显特征，而思维、想象则是“具身认知”的内隐状态。“外显活动”为“内隐活动”提供实践支撑，“内隐活动”为“外显活动”提供智力支持。“内隐活动”是“外显活动”的目的和保障，“外显活动”是“内隐活动”的验证和表现，二者在“具身认知”学习中是交织、融合，有机统一的。

三、构建“反思场”，生长学生具身认知

“具身认知”理论认为，学生的数学认知过程是身体作用于世界反复、经常的模式构成的认知方式。在数学教学中，教师要构筑“反思场”，生长学生“具身认知”。正是通过反思，学生才有可能抽身出来，对数学学习过程进行反省。从这个意义上来说，反省也是一种建构，而且是对建构的建构，是对认知的认知。因此，反思有助于发展学生的元认知意识和元认知能力。

例如，教学《圆的面积》（苏教版小学数学五年级下册），在学生将圆平均分成16份，通过操作，将圆转化成近似长方形后，笔者引导学生对操作过程进行反思，如果将圆平均分成32份、64份、128份……后，会怎样呢？长方形的长相当于圆形的什么？长方形的宽相当于圆形的什么？长方形的面积相当于圆形的什么？除了将圆转化成近似的长方形外，还可以转化成其他的已经学习过的图形吗？在学生将圆转化成近似的三角形、梯形后，引导学生进行反思，三角形的底相当于什么？高相当于什么？梯形的上下底之和相当于什么？高相当于什么？这些不同的转化策略，背后都蕴含着怎样的数学思想？（化曲为直）正是在不断操作、反思中，学生数学具身认知力才获得了发展。

反思是一种高阶认知能力。通过反思，学生对数学知识的理解会更加深刻、全面，学生的数学思维会实现本质的飞跃。在“具身认知”中，学生“以思导做”“以做促思”“边做边思”“做思融合”，他们手脑并用、学创结合、思行一体。在数学教学中，教师要将反思渗透在学生数学学习的每一环节，进而让数学反思成为一种习惯，真正提升学生数学“核心素养”。

“具身认知”不仅仅是一种教学策略、一种教学方式，更是一种教学理念、教学思想。“具身认知”是一种以“具体表象”为原型，以“动作思维”为支撑，以“知行合一”为特质的数学教学的新样态。“具身认知”是开启学生数学学习的密钥，是学生数学素养发展的助推器。在数学教学中，通过“具身认知”，引领学生不断思考、反复实践，从而让数学课堂焕发出生命活力。