具身認知下小學數學“圖形與幾何”教學分析

“圖形與幾何\"知識相對復雜、抽象，小學生正處于形象思維到抽象思維的過渡階段，很難深入理解圖形與幾何的內在邏輯.具身認知強調身體、環境在認知過程中的作用，有效解決當下圖形與幾何教學中存在的離身化問題.[1]對此，將具身認知理念引入數學課堂，簡要分析具身認知理念對“圖形與幾何”教學的支持作用，并積極探索教學策略，可以在教學中發揮其重要作用.

1具身認知下小學數學“圖形與幾何”教學可行性

觀察發現，圖形與幾何教學存在明顯的離身化問題，具體表現在以下兩個方面： ① 過度依賴視覺觀察與符號記憶； ② 忽視身體經驗對空間觀念建構的基礎作用.以上問題嚴重弱化了學生的學習效果.具身認知理念強調身體、環境、認知的交互作用，其與圖形與幾何教學有較高的適配性.其一，圖形與幾何的本質特征是空間概念的具象化，需要學習者協調身體動作，參與概念理解；其二，兒童空間思維發展過程遵循\"動作一表象一符號\"的進階規律；其三，幾何問題的解決依賴身體與環境之間的相互作用.由此可以發現，具身認知下小學數學“圖形與幾何”教學具有可行性.

2具身認知下小學數學“圖形與幾何”教學策略

2.1理念重構：構建身心物共生的教學理念

具身認知的核心觀念是“身體是認知載體”教師將身體動作、環境要素和數學概念整合起來，重塑身心物協同共生的教學理念，以此突破“身體是學習干擾”的認知誤區.

以北師大版《義務教育教科書數學三年級下冊》中\"軸對稱和平移\"教學為例，教師從目標設定、認知邏輯角度入手，升級教學理念.目標設定層面，教師構建以下具身化目標體系： ① 身體經驗層.通過觸覺感知、動作模擬積累具身經驗. ② 表象操作層.借助鏡像實驗、折紙活動形成心理表象. ③ 符號抽象層.歸納軸對稱圖形特征，建立“對稱軸兩側對應點到軸距離相等\"的數學表達.實踐表明，學生在活動的過程中空間想象達標率提升 27% ，非常規問題解決能力顯著增強.

2.2環境重構：打造具身化沉浸式學習場域

小學生認知水平有限，對客觀環境的依賴性較大.教師結合具身認知理念，打造動態化、具象化、可感知的物理空間，設計具身化教學路線.學生突破靜態學習的限制，在沉浸式學習場域中探究知識，使學生通過更為直觀的方式感知知識，為其空間觀念、思維想象的發展奠定良好的基礎.[2]

以北師大版《義務教育教科書數學五年級上冊》中\"多邊形的面積\"教學為例，教師重構物理空間，促使學生動起來，完成具身協作.詳細來說，教師配置學習工具，如可拼接的磁性多邊形板、透明方格膜、可變形軟尺等，以此做好剪切、拼接、測量等實體操作的準備.同時，教師引入數字化教學手段，部署GeoGebra動態軟件、AR面積測量APP，實現虛擬與現實的空間映射.在此基礎上，教師創設生活化情境，如鋪設地板的房間模型、不規則農田沙盤等，連接數學與真實問題.布置教室環境后，教師將學生劃分為不同的學習小組.小組內部自選組長，組長帶領組員一起完成探究任務.通過環境重構，學生身體移動感知“高”的空間意義，創新提出組合多邊形的方案，提高真實問題的解決能力.

2.3資源重構：開發生活化和梯度化課程資源

具身認知需要教師協調環境要素，為學生提供豐富多樣的探究內容.教師適當開發課程資源，幫助學生跳脫具身體驗，發展空間想象思維.對于課程資源的開發，教師應從兩方面入手：一方面，整理生活化資源，如包裝盒、球等生活實物；七巧板等結構化教學工具；校園花壇測量等實踐項目.另一方面，遵循梯度化原則，即基于小學生的認知發展水平，循序漸進呈現資源.

以北師大版《義務教育教科書數學五年級下冊》中“長方體（一）\"教學為例，教師梳理教學內容，建立具身化資源表（見表1）.

教師結合表1優化學生的探究內容.例如，在“長方體尋寶\"活動中，學生分組收集教室中的長方體物品，用觸覺盲辨描述棱、面數量，激活身體經驗；在“變形大師\"活動中，學生使用可拆解框架模型，通過拉伸頂點將長方體變為特殊長方體，觀察棱長變化規律，理解“長、寬、高\"的核心要素.

通過重構資源，學生概念理解能力、數學建模能力得到提高，空間思維得到提升.特別是在“校園快遞站優化”項目中，學生提出“分類匹配包裝盒”策略，很大程度上降低了包裝材料浪費率.這充分展現出具身資源的教學價值，

2.4方式重構：實施多模態具身化體驗活動

教學方式指的是基于教學理論指導建立的較為穩定的教學活動結構框架和活動程序.具身認知理念強調多元要素的交互作用，教師由此更新\"講授一練習\"的傳統模式，通過身體動作編碼、環境交互建模、技術增強體驗，建立“感知一操作一抽象一創造\"的具身學習框架，旨在幫助學生體驗數學學習的本質.

以北師大版《義務教育教科書數學六年級上冊》中“圓\"教學為例，教師借助身體動作引導學生探究以下數學概念： ① 圓心.學生單腳站立為“人體圓心”，另一只腳滑動畫出軌跡，感受“定點不動”的圓心特性. ② 半徑.兩人一組拉直繩子（長度可變），一人固定不動為圓心，另一人持繩端行走形成圓，對比不同繩長畫出的大小差異，建立“半徑 定長”的核心認知.教師還可以組織小組活動.例如，在操場進行“人體圓規\"活動，各組用粉筆綁在可變繩端畫圓，通過肢體拉伸直觀發現“圓的大小由繩長（半徑）決定”.為進一步深化學生的認識，教師設計具身化實驗活動，學生與環境要素深度互動.例如，在“圓的周長\"學習時，小組用麻繩繞樹干圍圓，剪斷后拉直測量長度，同時用木棍測量樹干直徑.全班匯總不同粗細樹干的周長與直徑數據，計算比值，發現 π 的近似值；掃描教室鐘表生成虛擬圓，用觸控筆標記周長軌跡，系統自動計算并對比周長與直徑的比值，對比身體測量結果與數學公式，理解 ?_C=πd ”的實踐意義.

教學過程中，教師適當引入技術手段，強化學生具身體驗.例如，教師提供AR工具，學生用手勢“撕開\"虛擬圓，觀察分割份數增至64份、128份時拼合圖形的趨近過程；在AR界面中拖動半徑滑塊，同步顯示周長、面積的數值變化及公式推導動畫，通過方式重構，學生不僅理解數學概念，還整合美術、工程等知識，實現跨學科學習.

3結語

具身認知理念為小學數學“圖形與幾何\"教學提供了新的發展契機.合理地運用具身認知，學生的空間思維、量感等核心素養得到提升，感知、探究、實踐等學習力得到發展.教師的教學水平和教研能力也得到提高.因此，教師應該重視具身認知理念的運用，通過理念重構、環境重構、資源重構、方式重構，優化數學教學路徑.

參考文獻

[1]黃惠香.借“具身認知”之力打造小學數學“活力課堂”[J].數學教學通訊，2025（4）：70—72.

[2]郭花麗.具身認知視域下的小學數學“圖形與幾何”教學策略[J].數學之友，2024（18）：29-31.