在高中生物學教學中進行具身學習的探索與實踐

摘要：“具身學習”主要是以學生為中心，通過親身參與學習過程，促使學生獲得對知識的認知和升華。在新課程普通高中生物學科教學中，課堂是培養學生生物學核心素養的主陣地，教師應嘗試運用各種教學手段，使學生親身體驗科學探究實踐的全過程，從真實生動的生活情境中體驗抽象的生物學知識，幫助學生在“具身學習”中獲得知識并理解和應用知識，培養學生的生物學學科核心素養。

關鍵詞：具身學習；親身體驗；科學思維

文章編號：1003-7586（2024）04-0058-02 中圖分類號：G633.91 文獻標識碼：B

傳統的課堂學習過程割裂了學生的主體性和能動性，忽略了學生的學習體驗過程，而“具身學習”則強調以學生為中心，通過對知識的身體感知，使學生從身臨其境的體驗中獲得知識，突出學生的自主性、主體性和親歷性。“具身學習”使學生能夠利用感性認知和親身經歷來更好地了解生物學知識，促進學生探索學習的欲望，為學生綜合能力和核心素養的培養助力。

1 “具身學習”在高中生物學課堂應用中的實踐價值

在新課程、新教材、新高考的“三新”教育背景下，高中生物學課堂是培養學生生物學核心素養的主陣地。課堂教學的活動須緊緊圍繞學生的學情展開。身體參與學習過程是“具身學習”的關鍵點，學生可以通過身體接觸獲得對知識的認知，也可以從真實情境中產生融入感，進而去感知知識，體驗知識。

從學生的視角來看，高中生物學知識抽象、零碎，學生難以憑借課本和一些想象去理解知識，這就促使教師應設計讓學生進行“具身”體驗的學習場景，比如：可以從學生的真實生活經歷出發，創設與之相關聯的真實情境，引導學生“具身”到真實的生活情境中，再通過系列化、層進式的問題，讓學生圍繞情境，學習思考，解決問題，在學習理解知識的同時開展創新；或帶領學生走進實驗室，在對實驗操作的過程中體驗科學方法，在實驗結果的分析中培養科學思維，在合作探究、表達交流中培養學生規范表達的能力；還可以通過重溫科學史等方法，開展模擬操作，引領學生進行體驗。通過以上環節可以使學生的身體參與學習過程，實現學生在課堂上的主體地位并推動學生的全面發展。

2 “具身學習”在高中生物學課堂中的應用策略

2.1 創設真實情境，實現實境“具身學習”

在中學生物學課堂上，教師要通過設置問題情境來激發學生的好奇心和求知欲，使他們能夠主動去探索問題的本質。例如，在導入階段，教師設置問題情景，創造問題懸念，使學生在問題環境中進行學習，在經驗中獲得知識，能更好地參與到課堂中。以人教版普通高中教科書《生物學·必修1·分子與細胞gt;第3章第2節“細胞器之間的分工合作”為例。教師展示資料：膜被細胞器第二條可能的進化途徑是，某些需氧細菌被原始真核細胞吞噬以后，在長期共生中演化形成了現在的線粒體；葉綠體可能起源于光合自養的藍細菌，某些藍細菌被原始真核生物吞噬后，在長期共生過程中，形成葉綠體，植物也由此產生。由此創設問題：①線粒體和葉綠體具有幾層膜結構？②線粒體和葉綠體內部可能含有什么物質？學生可結合資料利用已有知識解答這兩個問題，進而教師展示線粒體和葉綠體的電鏡圖，幫助學生加深理解。教師根據資料為學生創設問題情景，通過設置一些有思維梯度的問題，引導學生在解決問題的過程中學習知識、獲得知識，在閱讀資料和解決問題的過程中形成結構與功能觀。

生活中的很多現象都與生物學知識息息相關。在生物學學科教學中，教師要綜合考慮學生的生活實際，充分收集、整合生活中學生熟悉的資源，運用到生物學課堂中，搭建承載生物學知識的橋梁，為學生創造出生動的學習情境，引導學生從中獲得知識并嘗試解決實際問題。教師可以引導學生觀察日常生物現象，通過對生物現象的分析和思考，運用生物學知識發現問題、分析問題并解決問題。使學生的認知由直觀的感性逐漸向抽象的理性轉變，從而獲得對生物學知識的深刻體驗。

2.2 設計學習活動，實現實感“具身學習”

實驗教學是組織學生學習生物學知識的一種非常重要的方式。在中學生物學實驗課上，學生在實踐活動中觀察現象，分析原因，得出結論，由感性的認識升華為理性的知識。在實驗中，學生能夠親身體驗到知識的生成，從而提高自己的生物學學習能力，把所學到的知識變成實際的科學技能，從而使生物學教學真正實現其價值。這樣不僅實現了學生對知識的深度掌握，還培養了學生在設計實驗、描述實驗現象、結論或某種原因時應具備的嚴謹的科學思維。

教師可通過學習網絡上豐富的課程資源，嘗試通過環保的、成本較低的材料，利用校本課程組織學生制作模型，把抽象的知識形象化、生動化，使學生在模型制作過程中體驗知識的生成，進而加深對所學知識的認識。以“有絲分裂”內容為例，對于學生來說，細胞有絲分裂過程中染色體的變化是很難理解的。教師可以嘗試使用毛茛或者毛線制作染色體模型，組織學生分組模擬染色體的變化。將細的毛線螺旋成較粗的毛線柱的過程，就是“染色質螺旋化成染色體”的過程，學生親身體驗了這個過程以后，能更為深刻理解染色體和染色質的關系。通過構建模型進行教學，對細胞分裂過程不同時期的染色體行為和特點進行分步模擬，學生直觀、形象地了解到不同階段的差異，使得那些易錯易混的知識點變得簡單明了，并使學生形成了一種形象、深刻的印象。這不僅可以極大地激發學生對生物學的學習興趣，使學生沉浸在富有趣味性的模型構建中，獲得知識的體驗感，而且可以培養學生形成生物學的科學思維和生命觀念。

2.3 重溫科學史，實現實用的“具身學習”

新課程高中生物學教材中有很多科學史內容，這些科學史是偉大的、真實的、鮮活的。在高中生物教學過程中，教師可以將科學史進行合理編排和整合，創設出新的實用知識情境，引導學生在真實的科學史情境下，學習科學史，領悟科學精神、體會科學思想，獲得知識體驗；也可組織學生重新體驗科學家的實驗過程，在科學探究學習過程中培養學生的科學思維。教師可對科學史進行適當地補充拓展，引導學生在了解科學史的基礎上體驗科學發生的過程，使學生深刻體會到科學思想，認識科學方法，體驗科學家的團隊協作意識。另外，教師可利用補充資料進一步挖掘科學史的育人價值，使學生進一步樹立人生觀、價值觀。

3 “具身學習”在高中生物學課堂中的應用效果

怎樣培養學生的生物學核心素養，如何發揮生物學課程的育人價值，是“三新”背景下生物學課堂教學所面臨的重點問題。“具身學習”不割裂學生的主體性和能動性，重視學生的學習體驗過程，讓學生充分參與學習過程，主動發現問題、解決問題，在獲得知識的同時，提升各種關鍵能力，從而形成生物學特有的核心素養。

結合實踐來看，在真實、具體、生動、形象的學習環境中，“具身學習”能幫助學生理解抽象、微觀的生物學知識。親身參與形成的理解是深刻的，例如，在學習線粒體和葉綠體這兩種細胞器時，教師創設的“內共生”學習情境，可以幫助學生參與分析線粒體和葉綠體的進化過程，為學生理解線粒體和葉綠體中含有DNA和核糖體，并能表達出蛋白質等知識點打下基礎。諸如此類的“具身學習”，可以幫助學生更好更深刻地去理解概念，在新的問題情境中實現知識的遷移與應用。

基金項目：江蘇省中小學教學研究第十五期課題“基于鄉土資源的高中生物學跨學科實踐研究”（2023JY15-L280）。