具身認知對初中生物學教學的啟示

沈 瑜

(江蘇省徐州市第三十一中學 221006)

具身認知(embodied cognition)也譯涉身認知、寓身認知等，其核心觀點是強調(diào)認知依賴于身體，是具身的。具身認知論認為，身體在認知過程中起到關(guān)鍵的作用，人的認知是通過身體的體驗和相對應(yīng)的行為活動而形成的，人類的思維和認知在很大程度上依賴于身體，身體的活動方式、身體的結(jié)構(gòu)、以及身體的運動體驗都決定了人們怎樣去了解和認識世界。

具身認知是第二代認知科學的核心，對詮釋人類如何獲取知識形成了全新的視角，它將認知的發(fā)生看作是身體、心智以及環(huán)境三者構(gòu)成認知復(fù)雜系統(tǒng)的自組生成與涌現(xiàn)。具身認知對生物學教學中由教材、學生、教師等因素組成的復(fù)雜系統(tǒng)有重要的啟示，為構(gòu)建以學生為主體的生物課堂提供了新的理論依據(jù)。

1 尊重學生“全人”(含身體)，激發(fā)學生潛能

具身認知論認為思維、認知的發(fā)生不僅涉及身體構(gòu)造、神經(jīng)結(jié)構(gòu)、感官和運動系統(tǒng)的參與，還涉及身體的感受，體驗等的嵌入[1]。因此，尊重學生的差異，尊重學生的獨特性，尊重學生的身體，給予學生身體上的自由，才能更好地激發(fā)學生身體潛能，激發(fā)認知涌現(xiàn)，促進學生主動建構(gòu)知識[2]。

尊重差異，就意味著教師應(yīng)該根據(jù)班級學情的差異和學生個體差異進行教學準備。從“課前準備”的布置、“課堂學習任務(wù)單”的難度、探究實驗等教學環(huán)節(jié)的設(shè)計，直至課后作業(yè)的分層，教師都應(yīng)根據(jù)學生實際情況進行有針對性的準備，讓每個學生都能各取所需，穩(wěn)步提升。例如，在教材重、難點突破方面，于常規(guī)教學的同時，提供類似“雙受精的過程”“腎單位的結(jié)構(gòu)”“血液循環(huán)的過程”“人體是一個統(tǒng)一的整體”“被子植物的一生”的課題，讓學有余力的學生開動腦筋，將抽象的知識轉(zhuǎn)化成模型制作，或繪制思維導(dǎo)圖搭建知識框架，在組內(nèi)、組間進行交流、修改和完善，學生間取長補短，為不同知識儲備、學力的學生提供適宜的提升空間，激發(fā)潛能，學有所成。

具身認知特別提出身體投入的重要性，強調(diào)給予學生身體的自由。生物學教學中，一要積極支持學生走出課堂，走入社會。以“健康的生活”這個單元為例，學生通過“調(diào)查日常生活中常見的食品保存方法”“調(diào)查食品添加劑的類型和作用”等，走出課堂，收集資料、分析整理、統(tǒng)計匯總，并將研究成果分享交流。二要鼓勵學生親身體驗。除了認真做好各項實驗，還要通過“模擬練習止血包扎”“模擬人工呼吸和胸外心臟按壓的方法”等活動，親手操作，掌握急救要領(lǐng)，學以致用。通過“設(shè)計一個科學合理的小藥箱”“探究酒精對水蚤心率的影響”等活動嘗試運用知識解決實際問題，嘗試通過模擬實驗開展科學探究。三要給予學生充分的“自由”。即便不是實驗課，探究活動或調(diào)查體驗，也要給學生身體提供充分的自由度。例如，生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)中，為報社寫一份保護環(huán)境改善生態(tài)的倡議書；做城市主人活動中，為改善環(huán)境，促進生態(tài)平衡提供設(shè)計方案，學生現(xiàn)場討論、自主設(shè)計、選擇繪畫、文字、圖表等呈現(xiàn)方式、自主展示，真正成為課堂的主人。

2 將認知、身體、環(huán)境融為一體，創(chuàng)設(shè)教學情境，促進主動建構(gòu)

具身認知論認為，認知、身體、環(huán)境是一體的, 認知存在于大腦, 大腦存在于身體, 身體存在于環(huán)境。所以, 認知并非始于傳入神經(jīng)的刺激作用, 結(jié)束于中樞提供給外導(dǎo)神經(jīng)的信息指令。相反, 認知過程或認知狀態(tài)應(yīng)擴展至認知者所處的環(huán)境。因此，將認知、身體、環(huán)境融為一體，創(chuàng)設(shè)情境，將會有效促進學生對知識的理解和建構(gòu)。

以引入環(huán)節(jié)的情境創(chuàng)設(shè)為例，在“生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)”一課，復(fù)習提問引入，播放圖片、視頻引入，或展示教師、學生制作的生態(tài)瓶引入都可以。相比較而言，展示學生自己制作的生態(tài)瓶既符合本節(jié)課的特點，也符合具身認知的規(guī)律；它能喚起學生已經(jīng)學過的知識，復(fù)習生態(tài)系統(tǒng)的組成成分：可通過研究生態(tài)瓶中某種生物，如水草，因某種原因迅速減少，會有何影響，順理成章地引入本節(jié)課題“生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)”；還可將生態(tài)瓶作為一個線索，將這節(jié)課的各個知識點串在一起，使課堂教學至始至終在一個問題情境中順利進行。

同樣，身體、心智、環(huán)境三者構(gòu)成的認知系統(tǒng)需要激發(fā)才能更好地進行自組織。教學中采用各種方法，調(diào)動學生的身體感知、情感體驗也能創(chuàng)設(shè)合適的情景。例如，學習“生命起源”這一節(jié)，教師在課前要求學生搜集有關(guān)生命起源的各種假說，課上通過角色扮演，讓學生以科學家的身份分組闡述各自搜集到的觀點，如“神創(chuàng)論”“腐肉生蛆論”“宇宙生命論”等觀點，在介紹過程中相互質(zhì)疑，相互澄清，教師及時用視頻呈現(xiàn)出想象中的“原始地球”圖，引導(dǎo)學生對比、分析、假設(shè)、思考，領(lǐng)略科學探索的無窮魅力，讓學生感受到，科學是在反復(fù)的假設(shè)和求證中艱難前行的，通向真理的路坎坷卻充滿探索的無窮魅力。在這樣的情境中，學生通過身體、心智、環(huán)境三者構(gòu)成的認知系統(tǒng)的自組織作用，渴求新知。

3 重視師生動態(tài)生成，演繹精彩課堂

具身認知論認為，認知的發(fā)生具有涌現(xiàn)性的動力學機制，認知過程并非機械性、線性以及決定性，而是來自大腦、身體以及環(huán)境的各個因素耦合而生成的動態(tài)系統(tǒng)。

首先，讓課堂活動更具有生成性。課堂教學的復(fù)雜性、非線性決定了生物學課堂必然由師生共同創(chuàng)造、生成發(fā)展。師生在課堂教學互動過程的情境中，不斷際遇著、創(chuàng)造著、解釋著課堂事件，內(nèi)容不斷變革、意義不斷生成[3]。以“合理膳食”為例，課堂的主線是學生將本章上一節(jié)設(shè)計的食譜，結(jié)合本節(jié)課學習的“合理膳食的原則”和“青少年合理膳食的原則”不斷修訂，完善，最終建立膳食營養(yǎng)、均衡的科學觀念。通常的教學設(shè)計都是通過學生討論，教師提供相關(guān)資料，共同總結(jié)原則，這個過程雖能體現(xiàn)學生為主體的理念，但若教師展現(xiàn)一個經(jīng)過設(shè)計、隱含問題的個人食譜，交由學生評點，讓學生討論，學生積極發(fā)言，既肯定優(yōu)點，又說明理由，并指出問題、提出修改的意見，教師虛心接受意見并積極改正，再次提出為家人設(shè)計“愛心食譜”的要求，更能將課堂的個性化生成推向新的高度。

其次，讓教具使用更具有動態(tài)生成性。與固定的模型或標本相比較，學生自制的教具、板貼、磁性教具等則使課堂教學呈現(xiàn)生動的特點。例如，在“生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)”一節(jié)，處理一個生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)鼠和草數(shù)量變化的曲線圖時，教師要求學生用不同顏色的磁鐵在磁性白板上展示曲線，因結(jié)果各不相同，引發(fā)思考，在師生、生生共同的討論、爭論中逐漸明晰結(jié)果。例如，有的學生把草的曲線畫到了鼠曲線的下方，出現(xiàn)了交叉，其他學生指出“生產(chǎn)者怎么會比消費者少”，需要把草的曲線向上平移；有的學生畫的草與鼠兩條曲線,形狀與變化時間完全一致時，就有學生指出，草數(shù)量增加后，鼠的數(shù)量才隨之增加。換言之，就是草曲線最高點(或者最低點)應(yīng)該比鼠的提前……，由此，使學生對這種食物鏈中生物數(shù)量增減上的延遲現(xiàn)象引起了重視。以磁鐵為教具，學生邊議邊貼，可挪可改，操作方便，動態(tài)生成性好，且一目了然。在師生、生生的碰撞、交流、交鋒中，課堂成為師生共同學習、共同創(chuàng)造的樂園。