基于学科核心素养的具身认知情境创设教学初探

周剑 张远伟

摘 要：情境创设教学是课堂教学的常见方式，而具身认知作为心理学热门研究领域，给了课堂情境创设教学独特的视角，笔者研究认为具身认知对传统课堂情境创设教学优化有极其重要启示意义，对促进学生学科核心素养全面发展有重要的理论价值和实践价值.本文立足物理学科核心素养，从具身认知视域浅谈初中物理情境创设教学实践优化的几点思考.

关键词：具身认知;情境创设;学科核心素养

文章编号：1008-4134（2019）22-0002 中图分类号：G633.7 文献标识码：B

新一轮课程改革围绕“立德树人”的根本任务，提出发展学生核心素养（个人素养、社会素养、文化素养）目标，落实到物理学科还衍生出物理学科核心素养，物理核心素养是指学生在以物理学科知识为载体的教育教学过程中形成的适应社会及终身可持续性发展的必备品格与关键能力.其内容主要包括物理观念、科学探究、科学思维、科学态度和责任等四个方面，它们之间是相互联系、相互促进、相互发展的，如图1所示，当下初中物理课堂围绕学科核心素养开展教学成为必然.情境创设教学是一种常见的课堂教学方式，现有教材和课堂教学中某些情境创设脱离学生已有经验和认知水平，离身情境教学成为常态，学生被填鸭式教学弄得苦不堪言，旧问题未懂又生新问题，造成身心疲惫，素质教育的落实成为枉然.离身性情境创设显然不符合新的课程改革理念，对发展学生核心素养无益，故亟待优化，而具身学习恰好弥补离身学习的不足，情境创设教学由“离身”转向“具身”成为应然.

1 传统物理课堂情境创设教学几点不足

目前初中学生情境学习现状是主要基于头脑视听主导的传统离身式学习，其认为认知是可以计算的.笔者调查发现，许多一线教师平时授课怕麻烦，经常省去准备实验器材的过程，将原本丰富的实验活动用图片、视频、动画代替，认为这样既可以省事又可以减少实验过程中可能带来的失败，保证课堂教学的流畅，殊不知扼杀了原本课堂教学中精彩的生成，教师为了完成教学任务生讲硬灌，忽视学习的主体，把学生当成知识的储蓄所，过分追求知识的存储，造成对身体的漠视，具体显示有以下几点不足：

1.1 脱离生活

生活和物理是相互联系的，传统课堂情境创设由于条件限制，大多以文字、图像、视频等为载体，脱离学生的生活经验，情境创设流于形式，主体“离身”而不是“具身”，导致教学效果不如人意.

1.2 淡化生存

生存是人类的本能，更是人类不断学习进步的驱动力，传统物理课堂讲究知识和技能的传授，忽视主体的能动性，更多“关注教”，而不是“关注学”，学生的生存内在驱动价值得不到挖掘.

1.3 漠视生命

生命是一切认知基础，传统物理课堂对学生的生命漠视，离身式学习让学生难以感受学习的快乐，领悟不到生命的价值和意义，学生觉得“要我学”而不是“我要学”，导致对学习丧失兴趣，产生抵触情绪.

2 具身认知理论价值及其实践启示意义

2.1 具身认知

具身认知是一种心理学研究的热门领域，意指生理和心理有着某种密切的联系，生理体验能激活心理感觉，反之亦然.简而言之，比如人在开心的时候会微笑，而由于微笑，人也会趋向于变得更开心，彼此相生相成.叶浩生教授认为其内涵特征包含以下几个方面：（1）身体参与了认知，影响了思维、判断、态度和情绪等心智过程;（2）我们对于客观世界的知觉依赖于身体作用于世界的活动，身体的活动影响着关于客观世界表象的形成;（3）意义源于身体，抽象的意义有着身体感觉—运动系统的基础;（4）身体的不同倾向造就不同的思维和认识方式[1].

2.2 理论价值及其实践启示意义

从“离身”认知到“具身”认知的转变，即用身体感知代替大脑学习来认识并解决生活中的各种物理复杂问题，使得学习变得更加真实，不再抽象，便于理解，有助于发展学生的核心素养.对于促进学生解放身体、解放思维、解放情感，实现初中物理有效教学进而高效教学具有极其重要的理论价值;对于初中物理学科核心素养的落地生根和情境创设实践范式的创新优化具有重要的启示意义.

3 具身认知视域下的情境创设优化教学策略

情境教学在物理课堂中经常被采用，经过多年的发展，手段越来越多样，如故事情境、游戏情境、问题情境等，虽然情境创设教学很普遍，但是无论采取什么样的方式，学生的身体都离不开课堂，即使像物理学科有动手实验的部分，学生的身体感受也比较局限，并不能真正的感同身受，学生的学习效果可见一斑.国内外心理学者研究发现，强烈的身体和感官的刺激往往能使人留下极其深刻的印象，促使人对这些刺激产生强烈的求知欲望，结合相应的学科知识进行理解和加工，进而达到真正意义上学习的内化吸收，使得学习效果成倍增长.

具身认知理论赋予了教师进行情境教学设计时可以采用新的角度，为情境创设优化创造了新途径，笔者和课题组成员研究尝试将课堂教学搬出教室，以一次户外综合素质实践活动为主线，活动内容为载体，创设真实游戏情境，组织学生进行具身式学习，进而发展学生学科核心素养，下面以苏科版第八章“力”为例，浅谈几点具身认知情境创设优化教学策略，以期抛砖引玉.

3.1 身临其境，感受生活，与物理知识和观念同路

物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念是物理的几个基本观念.陶行知说过“生活即教育”.将学生的身体解放出来，走出教室，感受生活，在真实的生活场景中充分发挥自主能动性，让学生感受生活、物理和社会的和谐统一，通过身体感知并学习物理知识，并将所学的物理知识点进行理解和加工，潜移默化地形成物理基本观念.

案例1 “射箭”游戏情境

在教练的示范下，每个学生取5支箭，亲自实践，感受生活中拉弓射箭的情怀，体验拉弓时的紧绷感，由身体感知到弓弦对手产生的作用，自主选择射击标靶，并观察射出去的箭在空中飞行情况，比較谁能将箭射中标靶次数多.

评析 学生身处在此情境里，很容易想到与力有关的知识，例如由拉弓使得弦发生形变现象，说明力可以改变物体形状;再如由弓弦发生弹性形变产生弹力能将箭弹出去，说明力可以改变物体运动状态;又如飞出去的箭能射中靶子，说明运动的箭具有动能.“射箭”情境中几个物理观念的形成，如箭在手中的真实感形成物质的观念;箭相对于弓静止以及离开弓飞行，形成相对运动观念;弓弦被手拉的同时，感受到弓弦也对手产生拉力，形成相互作用观念;形变的弓弦能将箭弹出去以及飞出去的箭能射中靶子，形成能量的观念等.

案例2 “摩天轮”游戏情境

学生以4人为一组，每个小组乘坐一个半透明小房子，按照順序由摩天轮底部慢慢地转到高空，并由高空转回地面，在转的过程中欣赏周围的风景，尤其是离开地面带来的视觉冲击.

评析 学生联想到许多与力有关知识，例如摩天轮的转轮将小房子拉上去，对小房子产生拉力;再如每个学生坐上摩天轮后，离开地面越来越高，害怕掉下来，想到自身受到重力作用;又如上摩天轮的小房子时，地面踏板都有凹凸不平的花纹，想到地面对人有摩擦力.“摩天轮”游戏中几个观念的形成，如学生坐在由铁和玻璃物质组成的小房子里，不用担心掉下去，形成物质的观念;摩天轮在缓慢转动的过程中，形成运动观念;小房子离地面越来越高的时候，形成重力势能的观念等.

3.2 具身实践，学会生存，与科学思维和探究同行

科学思维是在表象、概念的基础上进行建模、推理、论证以及批判创新等理性认识的过程.科学探究包含七个要素，即提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与搜集数据、分析与论证、评估和交流与合作.爱因斯坦说过：“思维世界的发展，在某种意义上说，就是对惊奇的不断摆脱.”将学生的思维解放出来，具身实践，让学生学会生存，在实践中科学探究，在科学探究中培养科学思维.

案例3 “滑草”游戏情境

每位学生拖一台小车，爬到铺满草皮的山坡上，自由地下滑，如果遇到小车偏离方向，可以用脚蹬地的方法调整方向，直到小车成功滑到山坡下为止.

评析 笔者记录了35个学生的活动，23个学生很顺利地按照既定方向滑下来，12个学生滑下来的时候方向偏离严重，在慌乱中用脚调整的时候，都出现了乱伸脚的现象，导致方向越调越偏，最终撞上护栏，没能成功地滑到山坡下.学生由此提出为什么失败的问题，猜想是什么原因导致失败的，笔者给失败的学生再次实践的机会，让学生重新设计实验，并再次实践，学生分析了上次失败的原因，并根据力的作用是相互的，顺利完成了滑草的活动，归纳出调整方法，说明学生通过参与实践，从失败中学会生存，总结出解决问题的方法，凸显科学探究的几个要素，在整个科学探究过程中培养了学生分析、推理、批判、评价等物理科学思维.

案例4 “狙击敌人”游戏情境

给每位学生一把带有瞄准镜的气动狙击步枪，以橡皮小球作为子弹，让学生射击30米以外静止的假敌人标靶，比赛看谁打中的数量多.

评析 许多学生上来第一轮都打偏或打低了，自然地生成打不中的原因问题，笔者引导学生从科学探究的步骤一步步进行，学生们若有所思，开始猜想原因，重新设计射击方案，并在实践后分析设计过程中重力以及空气阻力的影响，并重新评估射击策略，互相交流心得，第二轮结束后有不少学生打中了标靶，在反复训练几轮后，掌握了射击技巧，体验了科学探究的乐趣，同时也培养了学生分析、推理和批判等科学思维.

3.3 身心共鸣，尊重生命，与科学态度和责任同在

物理科学态度与责任是将物理知识作为载体，充分挖掘物理知识建构过程中蕴含的情感因素和内在价值，通过相应活动培养学生强烈的人文情怀，积极的人生态度，实事求是的科学精神，敢于责任担当的品质，最终达到育人的目的.“立德树人，德育为先”.将学生的情感解放出来，在与自我、他人、自然建立和谐关系的过程中，达到身心共鸣，让学生懂得尊重生命，促进生命和自然的和谐发展，培养学生的科学态度和责任担当.

案例5 “转杯”游戏情境

学生坐在杯子转盘里，杯子转盘在大轮盘上，体会轮盘公转带来的眩晕感，同时可以操控杯子转盘里的方向盘，叠加杯子的自转，使得公转自转合二为一，从而带来的极致的眩晕体验.

评析 物理的知识浩如烟海，通过学生亲身实践，不断反思、提升、概括直到正确认识科学本质.如学生对力的作用效果理解比较困难，尤其物体运动状态改变，经常判断不准，通过在杯子转盘里不停地改变运动状态，形成运动状态改变包含速度大小和方向改变的理解，进而建构力能改变物体运动状态这一知识点的内涵，外延到地球绕日公转和自转是与天体间力的作用有关的物理规律.

案例6 “过山车”游戏情境

让学生以每组2人的组合，坐上过山车，关照学生系好安全带，链式动力牵引装置将过山车慢慢举到高处，然后自由下滑，体验那种风驰电掣、有惊无险的快感.

评析 过山车被带到最高处将要自由下滑时停留片刻，学生身体能强烈地感到重力和支持力的存在，体验到将要下坠的恐惧，身体和心理产生共鸣，发出阵阵惊叫，激起对生命的渴望.所有的学生勇敢地完成了过山车，重新认知力对物体运动状态不断改变的作用，经历失重和超重的身心极度考验，没有一个退缩，体现对待物理探究的科学态度.在完成游戏过程中，学生相互鼓励，经历从胆怯到勇敢，从慌乱到淡定，从恐惧到无畏，培养了学生不怕挫折的人生态度和可持续性发展的责任感.

4 结语

综上所述，丰富刺激的真实游戏情境代替课堂中传统情境创设，有效激发了学生的兴趣和认知欲望，使得学生身体、思维、情感得到解放，

让学生感受生活、学会生存、尊重生命，在具身环境下对物理知识进行全新角度的认知学习，在具身认知情境中发展物理观念、科学思维、科学探究、科学态度和责任，

恰似“春风化雨，润物无声”，达到以身试物、以物析理、以理树人的效果.笔者通过实践发现，具身认知能有效提升课堂教学效果，有利于发展学生学科核心素养，预示具身认知理论对物理课堂教学有着广阔研究前景，相关成果还有待同行共同深入探寻.

参考文献：

[1]叶浩生.“具身”涵义的理论辨析[J].心理学报，2014，46（07）：1032-1041.

[2]王会亭.从“离身”到“具身”：课堂有效教学的“身体”转向[J].课程·教材·教法，2015（12）：57-63.

[3]叶成林.具身认知视野下的初中物理课堂教学策略[J].物理教师，2018，39（06）：40-41.

[4]叶玲.具身认知理论下的物理概念教学[J].物理教师，2018，39（03）：45-47.

（收稿日期：2019-07-22）