具身认知理论指导下的高中生物教学实践

火红飞

摘要：高中生物教学中，要让教师的教学行为发生根本性的改变，关键是有正确的教学理论。具身认知理论关注身体感受、身体体验和情境交融等对于认知的影响，用其指导教学，能够促进高中生在生物学科的学习当中完成身体与心智的统一，对生物学科的概念与规律产生深刻的理解。

关键词：高中生物；具身认知理论；教学实践

当前高中生物教学的一个重要挑战就在于如何让学生的学习过程变得更加生动。面对挑战，最关键的是将学习的自主权交给学生，让学生在学习的过程当中成为主动建构者。这一点说起来容易，但是做起来却并不容易，一个重要的原因就是教师由于自身的教学习惯，在教学当中很难将自己的主动权交出来，于是教学当中常常以“主导者”地位替换学生的“主体者”地位，这种替换久而久之就会使得学生的学习过程变成一个被动接受的过程，使教师的讲授过程变成一个灌输过程。

如果教师的教学理念不能发生根本性的改变，那么就不可能有一个真正尊重学生主体地位的教学行为。那么怎样才能让教师发生根本性的改变呢？最有效的方法就是为自己的教学寻找到一个科学的理论，一个真正尊重学生主体地位的理论，一个能够让自己的教学行为发生质的改变的理论。研究表明，具身认知理论关注身体感受、身体体验和情境交融等对于认知的影响，而这对于日常教学有着非常重要的启示[1]。也就是说，如果真正接受并运用这个理论来指导教学，那么在教学的过程当中，教师就必然会重视到学生在学习过程中的身体感受、身体体验以及情境交融，并且会关注这些因素对学生认知的影响。一旦学生的认知处于积极主动的状态，那么他们所获得的知识就有了显著的自我属性，成为了属于他们自己的认识。

一、具身认知理论对高中生物教学指导意义

总体而言，高中生物学科的知识是比较复杂的，内容多，体系严密，逻辑关系复杂，如果仅凭生物学科概念与规律的机械记忆与常规的习题解答，学生所建构起来的认知体系必然是抽象、僵化的。从学生学习的角度来看，常规下的高中生物课堂，呈现的课堂形式多是以教师的口头讲述、板书分析等为主，这种机械死板的教学形式，使得教学过程变得枯燥无味，课堂气氛显得沉闷压抑，学生缺乏学习兴趣，课堂教学效率不高[2]。这个时候来看具身认知理论，就会发现其对学生具有显著的指导意义。

（一）完成身体与心智的统一

关注学生学习结果的前提是关注学生的学习过程，关注学生的学习过程，必须关注学生在学习中的身心投入。有一定学习理论知识基础的教师都知道，很多教学指导理论都认为学生的学习只是一个认知参与的过程，这样的认知忽视了身体在学习中的价值。相比较而言，具身认知理论认为学生学习的时候，身体与心智是统一的，学生的学习过程是需要身体与心智同时参与的。具身认知理论认为，学生的学习需要心智、身体、大脑和情境同时参与，不可或缺。这样的教学理念对于高中生物教学来说是一种突破。

比如在教学“如何提高光合作用速率”这一部分内容時，很多教师就会对学生进行知识灌输，这种教学方式，虽然能让学生获得相关的知识，但却不利于学生探究、实践等能力的发展。教师在教学中可以引导学生展开具身性的实践活动，如将学生带到温室大棚、田埂上参观学习。引导学生通过具身性的感受、体验，认识大田里“靠增强光照提高温度”及“增强二氧化碳”方法都不怎么适用，而温室大棚里却可以用“二氧化碳发生器”来增加二氧化碳，同样，温室大棚也可以通过适度提高温度、适度增强光照来增强二氧化碳。至于大田，有学生说，可以通过通风来增加二氧化碳；有学生说，可以向大田增加干冰等。在具身认知实践活动中，将生物学理论与生活实践紧密结合，从而开阔学生的生物学学习视野，丰富学生的生物学科素养等。

（二）对生物学科的概念与规律产生深刻的理解

学生想真正理解一个生物概念或者规律，最根本的不在于对描述这些概念或者规律的文字进行记忆，而在于知晓这些概念是如何生成的，规律是如何得出的。虽然高中学生擅长抽象思维，但是很多生物概念或者规律的得出不能依靠纯粹的抽象推理，而需要学生的身体参与，需要学生在具体的情境当中运用心智和大脑去建构，而这正是具身认知理论的核心。应当说在这样的理论引导之下，学生对所学习的生物概念或者规律确实会有更加深刻的理解。

比如教学“绿叶中色素的提取和分离”这一部分内容，教师可引导学生分组，在校园花园中采集草本植物的叶片，并提出问题，如“绿叶和黄叶的色素种类和含量存在哪些差异”“不同绿叶中的色素种类和含量是否相同”“幼嫩的青菜和成熟的青菜叶片中色素种类和含量是否相同”等。以问题带动学生展开具身性实验，通过对“菠菜”“蓬蒿”“醉浆草”“金丝桃”等进行对比实验，比较色素带条数、带宽等，从而得出科学性的结论。

高中生物具身性的认知，催生了高中生物教学向具身性课堂的转变。通过创设具身性的认知情境，引导学生的具身性认知活动，促进学生的生物学习从“离身”向“具身”转变。高中生物具身性认知，能全面解放与发展学生的生命。具身性的高中生物课堂，让高中生物教学更具有生成性、体验性。

二、用具身认知理论推动高中生物教学发展

基于以上的理论分析，作为一名高中生物学科教师，就应当运用具身认知理论来推动生物学科教学的发展，推动自己的专业成长，推动学生学习过程的优化。概括地说，就是基于具身认知的教学，可以让学生在生物学课堂中通过实践操作形成生物科学概念，并有效地提高学生生物学科成绩[3]。在此要注意的是，具身认知理论强调身体的参与，并不是说高中学生要在生物学科的学习中去做那些复杂的实验，要超越课程标准的要求去进行微观世界的观察，这是不切实际的。具身认知理论在高中生物学科教学中的精髓，在于促进学生对知识的主动建构，只要学生是主动参与的，那么具身认知理论也就发挥了其对学生学习过程的上述两种作用。

例如，在“细胞核有什么功能”这一问题的探究过程中，教师可以利用相关的史料来给学生创设一个情境，如：科学家用黑白两种美西螺做实验，他们将黑色美西螺的胚胎细胞中的细胞核取出来，然后移植到白色美西螺的去核卵细胞当中，结果发现发育长大的美西螺都是黑色的；科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只留很少的细胞质相连。结果发现有核的一半能够分裂，而无核的一半则停止分裂。当有核的一半分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤到无核的一半，那么这一半也会开始分裂，最后两半都能发育成正常的胚胎，只是原来无核的一半发育得要慢一些。

这样一个基于科学实验而得到的结果，呈现给学生的时候，不少学生理解起来会有一定的困难。这个时候怎么办？在传统的教学思路里，教师可能会通过进一步细致的讲解或者重复，来让学生慢慢“理解”，但是这种理解实际上是虚假的，学生只是在重复的过程中“接受”，这只是记忆，而不是真正的理解。那么怎样才能让学生真正理解呢？根据具身认知理论，这个时候就需要学生的参与。笔者所采用的方法是借助于现代教学手段，用软件制作了一个可交互的课件，然后讓学生去操作这个课件，即模拟“将黑色美西螺的胚胎细胞中的细胞核取出来，然后移植到白色美西螺的去核卵细胞当中”，模拟“用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只留很少的细胞质相连”等等，在学生的操作之后，会出现相应的结果。

此时无论是操作者还是观察者，都会有一种身临其境之感，这种身临其境之感，可以让学生产生一种具身认知。换句话说，此时学生所形成的认识，是直接的，而不是间接的。当学生认为自己“亲眼观察到”“亲手做了”之后，他们对问题的探究动机会大不相同，甚至很多学生会用自己的语言去形成解释。通过对教学现场的观察可以发现学生此时形成的解释，虽然不能说高度精确，但是有不少学生的观点，已经接近于科学的解释。即使那些解释错误的学生，他们的观点实际上也是一种教学资源，因为学生如此形成的认知平衡有可能在后面被打破，对于高中学生而言，这就是学习动机的形成。

最终学生认识到要解释上述现象，最关键的就是要认识到细胞核有什么功能。而当学生认识到“细胞核控制着细胞的代谢和遗传”时，不少学生就惊叹细胞核简直是细胞的“大脑”（这跟课本上的说法完全一致），细胞核指挥着细胞的“行动”。无论是用生物学科的语言来描述自己的探究结果，还是用自己的语言来描述，本质上都属于学生自己的认识，这样的过程就是有效的教学过程。具身认知视野下的高中生物教学，是一种融合了环境、身体和心智于一体的学习，是一种集资源、素材、活动于一体的学习，促进了学生的全面发展。

三、具身认知理论下的高中生物教学析与思

具身认知是一种身体各感官共同参与、协同参与的一种认知活动。在高中生物教学中，具身认知主要表现为学生的生物学感知与思维协同活动、生物学认知与实践相互支撑。通过生物学习的具身认知，开发学生生物认知世界，让学生的生物认知身体在场、生命在场，让学生形成一种生物学习自由、自觉、能动的活动样态。通过具身认知，让学生的身心共同在场。共同在场，是学生生物学习具身认知的基本样态。在共同在场的学习中，学生能获得一种生物学习的实感。

上述教学案例表明，教师如果善于应用具身认知理论来指导高中生物学科的教学，确实可以促进自身教学行为的转化。当教师真正吸收消化了具身认知理论之后，无论是在教学设计的时候，还是在具体的教学过程中，都会下意识地将学生置于学习的主体地位，这个时候教师的“主导”发生于学生的“主体”之后———也就是说当学生先主动学习的时候，教师再去引导学生，这种引导才是学生需要的引导。尤其值得一提的是，当很多学生已经习惯了被动的跟在教师后面亦步亦趋的时候，具身认知理论还可以激活他们的学习自主性，让他们知道学习是自己的事情，只有自己先学起来，那么教师的教才有价值。所以从这个角度来看，具身认知理论不仅提高了教师的教学品质，也提升了学生的学习品质，其最直接的表现就是明确了学生的自主性。

从某种意义上说，高中生物教学的本源、源头在于学生的身体。所谓“具身性的认知”，其实也就是要在将身体作为自然性的身体之外，还要将身体作为社会性的身体。只有通过具身性的认知，身体才具有一种学习性的意义。通过具身性的生物认知，学生不仅获得相关的生物学知识，更进行着一种生物学的意义建构、文化建构、价值建构。具身认知有效地协调了教师、学生、知识三者关系，帮助学生实现了学习效益的最大化。

总体而言，具身认知理论强调身体对学习和认知的重要性，其对中学生物学教学具有一定的参考价值和指导价值，其可以促进学生对生物学概念的理解，进而促进学生的深度学习[4]。在新高考的背景之下，在核心素养培育的背景之下，通过具身认知理论的运用，可以发展学生的自主学习与建构能力，从而让他们面对应试的时候，面对核心素养发展的时候，会有更具价值的学习行为。

参考文献：

[1]樊荧荧.具身认知理论指导下高中生物学课堂问题情境的创设[J].生物学教学，2020（7）.

[2]胡宗会.创设教学情境，激活生物课堂———对高中生物教学情境创设的几点思考[J].新课程，2015（8）.

[3]樊荧荧.基于具身认知的高中生物实验教学反思与重构———以“绿叶中色素的提取和分离”为例[J].教育与装备研究，2020（11）.

[4]陈丽琼，邹峥嵘.具身认知理论对中学生物学课堂教学的启示[J].中学生物教学，2020（1）.

见习编辑/张婷婷