具身认知理论下的高中地理核心素养培养教学设计研究——以“地球的宇宙环境”为例

黄 松¹ 迪丽努尔·阿吉

（1.新疆师范大学地理科学与旅游学院；2.新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室）

《普通高中地理课程标准（2017年版2020修订）》（以下简称《课标》）提出四大地理核心素养，改变了传统教学中学科本位的教学思想，转向以学生为主体的教学理念。如何在地理课堂上融入核心素养培养，需要教师对地理学科核心素养有充分理解及对课堂教学方法和教育理论的灵活运用。具身认知理论强调身体、心智与环境的相互作用，学生在课堂活动的身心参与过程中完成对知识的建构，使学生逐步形成正确的价值观念、必备品格和关键能力，充分调动学生参与课程活动的积极性，培养学生的地理思维。

一、具身认知理论概述

具身认知（Embodied Cognition）又称“寓身认知”或“涉身认知”，是对传统身心二元论的冲击与反对。离身认知影响下的教学将学生的身与心对立，注重心智的培养与知识的灌输，身体并不参与教学过程，将知识的学习与身体经验、身体实践的获得分割。具身认知强调身体在学生知识构建过程中的重要作用，将教学看作身体、心智与环境相互影响、相辅相成的过程。实践性是地理学习的一个重要特点，但传统认知理论指导下的地理教学未能突出地理学的实践性，不能将地理知识与地理实践相联系，重视教师教的过程而忽视了学生涉身融入课堂的过程。具身学习环境可以从以实地、实物、实况为主的物理环境，以课程内容、个人认知为主的文化环境，以演示工具、多媒体资源为主的资源支持环境及以学习氛围、人际关系等为主的群体环境进行创设，各种环境要素相互影响，融会贯通，进而整合课堂教学，选择适宜的教学情境，调整具身活动策略。因此，具身认知影响下的教学更加注重情境的创设与学生具身体验，改变了传统认知理论下的教学理念对“身体”的忽视，给地理教学的教学思维和学习方式带来了重要变革。

二、具身学习在高中地理核心素养中的体现

（一）人地协调观中蕴含的具身思想

人地协调观贯穿地理学习全过程，是地理课程中蕴含的最为核心的价值观。人地协调是人类与自然地理环境之间关系持有的正确价值观念，传统认知视角下的地理教学偏重对地理知识与地理技能的学习，忽视了地理学科所蕴含的精神文化建设和价值倡导。通过对具身化教学的分析，教学过程中教师的教授与学生的学习以身体为主体，包括身体机能的调动及身体与学习环境的交互作用，调动心智、情感、需求、经验等各要素，对学生的情感、态度与价值观形成潜移默化的影响，使学生通过“具身”体验生活中的各种人口、资源与环境的发展问题，渗透人地协调发展意识，认识人地协调发展的重要性，形成正确的人与自然和谐发展的观念。

（二）综合思维中蕴含的具身思想

综合思维是人们运用综合观点，通过多角度观察与分析，全面、客观、系统地认识地理环境各要素的思维方式和能力。具身化教学具有生成性，认为认知是人的智力和感知体验的身体与环境相互作用的结果，是在与具体环境和相关知识的作用下不断生成的。具身认识思想下的教学具有情境性，而地理环境是自然环境和社会环境的综合体，教师通过创设教学情境引导学生从多角度思考问题，从气候、地形、水源等多要素综合分析问题成因，从时间和空间维度分析复杂地理环境的发展变化，从地方或区域综合角度分析区域自然和人文因素对区域特征形成的影响，让学生从情境中感知、认识地理环境的复杂性，培养学生的地理思维。

（三）区域认知中蕴含的具身思想

区域认知指人们运用“空间—区域”的视角和方法认识地理环境的思维方式和能力。提高学生的区域认知素养，主要是培养学生从区域的视角认识地理事物的意识和能力，使学生能够运用认识区域的方法和工具认识区域以及可以客观全面地评价对于某一区域的决策。地理学将地表划分为若干个区域，并通过不同尺度认识区域，以区域地理为背景的试题出现频率高、情境灵活形式多样、覆盖知识面广、与生活实际息息相关，但传统教学思维方式多为“填鸭式”“灌输式”教学，教学过程脱离知识情境，学生对于区域的理解不深入，难以引起学生共鸣。具身化教学将学生放在教学主体地位，教师通过创设针对性的区域教学情境，引导学生认识区域，用区域认知能力帮助学生构建地理思维，落实核心素养培养。

（四）地理实践力中蕴含的具身思想

地理实践力是指人们在考察、调查、模拟实验等地理实践活动中所具备和外显出来的意志品质和行动能力。地理学的发展离不开实践，从古至今的地理学家身体力行，实地考察自然、人文地理环境，为人们更好地认识我们所生存的地理环境做出了巨大贡献。因此，地理教育也应知行合一，使心智教育与身体教育相结合，落实“做中学”的教育观念。随着新课改的实施和教材改版，湘教版新版教材中增加的情境探究活动以及学生模拟实验活动，体现了地理新课改对地理实践的重视。具身化教学强调教学过程的情境性，教师的“教”需要在某一情境中充分运用学生熟悉的、可操作性强的、具有生活经验的场景，通过情境设置使学生主体参与教学，亲自体验、探索与实践，打造具身体验的动态课堂，落实生本教育理念，加深学生对知识的理解和实际运用，体会“学习对生活有用的地理”，更好地促进学生地理实践力的培养。

三、基于具身认知思想的高中地理课堂教学设计

本文以2019新湘教版高中地理必修第一册第一章第一节“地球的宇宙环境”为例，根据具身化学习的特点营造具身情境。结合具身思想进行教学活动设计，探索具身认知理论下培养学生地理学科核心素养的教学策略。

（一）课标分析

《课标》对本节课的内容要求为：“运用资料，描述地球所处的宇宙环境。”“运用资料”是行为条件，指学生会阅读、分析相关图文资料；“描述”是行为动词；“地球所处的宇宙环境”是行为目标，指学生能用文字、图像等形象地说出地球处在一个什么样的宇宙环境中。地球所处的宇宙环境可以从地球在天体系统中所处的位置和地球在太阳系中所处的位置两方面理解，目的是通过学习天体等知识，认识地球是太阳系中一颗普通又特殊的行星，因此地球上适宜人类生存的条件是本节课探究的重点内容。

（二）教学目标

区域认知：通过观看描述宇宙的视频及各类天体的图片资料，说出宇宙中的主要天体类型，知道天体系统的层次划分，能够描述地球在不同宇宙空间尺度中的位置。

综合思维：能够运用天体系统层次示意图，说明不同天体之间的关系；能够运用图文资料，从不同角度分析地球或其他行星存在生命的条件。

地理实践力：能够动手绘制天体系统层次图，进行演示说明；小组合作模拟演示八大行星绕日旋转过程、模拟月相变化，培养学生绘图能力与实际操作能力；能够自主查阅资料，进行知识拓展学习。

人地协调观：了解地球上存在生命的特殊性，增强学生爱护地球的意识；观察、描述天体特征，结合材料分析其他行星存在生命的可能性，培养学生科学探究意识和能力。

（三）教学过程

1.创设具身情境，激发学习热情与参与度

情境导入：播放《宇宙的奥秘》视频资料，展示中国500米口径球面射电望远镜图片。通过视频展示从古至今人们对宇宙探索的情境，从天圆地方的“雪景球”到地心说、日心说，再到对星系的科学探索，让学生直观感受人们从通过肉眼仰望星空到现代使用天文望远镜、人造卫星等科技手段探索宇宙所经历的复杂过程。通过视频介绍使学生对宇宙形成初步认知，知道光年为距离单位，并完成教材中的活动任务。再通过图文介绍射电望远镜，激发学生探究宇宙和对科学探索的兴趣，充分调动学生身体、语言、头脑共同参与课堂，激发学生的学习兴趣。

2.选择具身学习方式，培养学生学习思维与实践力（1）多层次的天体系统

认识天体。通过多媒体展示不同类型天体的图片，如猫眼星云、太阳—恒星、土星—行星、月球—卫星、哈雷彗星等。学生通过观察简要描述其特征，并完成表格内容。

不同天体描述

天体判断。多媒体展示高空飞行的飞机、绕地球飞行的“神舟十号”、在月球上登陆的“阿波罗”飞船、陨石、卫星等图片资料，让学生判断哪些属于天体，说明判断依据，并区分人造天体与自然天体。通过多媒体展示图片素材，以视觉感官刺激学生的认知，发现并描述不同天体的形态特征，引发学生思考，激发学习兴趣。

认识天体系统。阅读教材找出天体系统的概念，划分天体系统级别，学生自主设计天体系统层次图并进行展示说明，归纳地球所处的天体系统。学生自主完成层次图的过程，头脑也在同步思考，促进对知识的理解。学生通过自主绘图，认识到天体及天体系统的关系、地球与其他天体和天体系统的关系，明晰地球所处的天体系统，培养学生的区域认知能力、综合思维能力与动手操作能力。

观察月相。播放《月相变化》视频，学生观看视频并思考“为什么我们在地球上只能看到月球的同一面”，让学生带着问题学习，培养学生的问题意识，提高学习效率。利用演示道具，小组合作模拟月相变化，绘制观测到的月相变化，注意观察演示过程中日地月的位置关系对月相形成的影响，探讨月相成因及月相变化规律。通过具身演示月相变化将地理知识“可视化”，便于学生从不同视角观察和理解月相变化的成因及规律，加深学生的课堂互动，有效促进学生的认知过程，提高学生实践力。

八大行星特征。展示太阳系八大行星绕日公转运动示意图、行星轨道倾角数据表及偏心率数据表。学生合作探究并通过肢体动作或选择演示工具模拟八大行星绕日旋转过程，引导学生从运动方向、轨道平面和运动轨迹三方面观察并探究八大行星运动特征。通过多媒体展示材料培养学生观察能力、读图获取信息能力以及提高数据分析能力。同时，通过小组合作的方式及有趣的演示活动引导学生主动参与学习过程，激发学生学习积极性，增强学生具身参与，使学生学会自主探究，培养学生的地理实践能力。

地球的普通性。将八大行星进行分类，结合八大行星运动特征与运行轨道图，说明地球是一颗普通行星。通过将地球与其他行星对比，从不同角度分析地球是一颗普通行星，培养学生自主学习能力及对比分析能力。

（2）特殊行星——地球

通过交流分析，学生了解到地球具有行星的一般特征，是太阳系中一颗普通行星。到目前为止，只有在地球上发现了高级智慧生命——人类，从这种意义上说，地球是一颗特殊行星。教师引导学生从外部环境和自身条件两方面探究地球上生命存在的条件，学生通过阅读教材中太阳系八大行星基本数据表，结合太阳系行星运动轨道示意图，探究地球上生命存在的条件，分析地球具备这些条件的原因。学生通过图表等信息，从普通性和特殊性两方面认识地球，引导学生辩证看待问题。通过对地球适合生命存在的原因分析，学生认识到人类活动所在地球的宇宙环境，培养学生的综合思维能力，同时培养学生认识人类活动要遵循自然规律、与自然和谐相处的意识，树立正确的人地协调观念。

3.结合具身化思想，进行拓展延伸学习

展示“天问一号”火星探测器拍摄的火星照片及相关数据资料，引导学生对比地球生命存在的外部宇宙环境和内部自身条件，探索火星存在生命的可能性，并说出依据。以此为切入点，巩固本节课重点知识，鼓励学生发散思维，分享自己的观点。结合所学，通过查阅、搜集资料，思考其他行星存在生命的可能性，运用所学基本知识与方法探究问题，开阔视野，培养学生的知识迁移能力，激发学生探索宇宙、探索科学的兴趣与意识。

地理学科核心素养的提出突出了学生的主体地位，教师的教学设计应重视学生的课堂参与，而具身化学习关注学生的心智、注重身体的参与、强调环境的作用，注重情境的创设与学生具身体验，促进了学生的认知与知识构建。因此，应用具身认知理论培养学生地理核心素养可以从“创设具身学习环境，打造动态课堂”“优化具身学习活动，落实生本理念”“建立具身交互学习，促进知识迁移”三方面进行教学设计，有助于地理学科育人目标的实现，更好落实学生地理学科核心素养的培育。