“具身認知理論”下的初中物理概念生成教學(xué)策略①

(江蘇省常熟市實驗中學(xué)，江蘇 蘇州 215500)

概念是人腦對客觀事物本質(zhì)屬性和共同特征的反映，學(xué)生的概念生成是物理課堂教學(xué)的核心。具身認知理論認為：知識、技能、思維、記憶、方法、情感和態(tài)度是在身體作用于環(huán)境的活動中塑造出來的。[1]以具身認知理論為指導(dǎo)，關(guān)注學(xué)生的身體結(jié)構(gòu)與感受對概念生成的潛在影響，注重身體、環(huán)境對心智的持續(xù)交互生成，強調(diào)具身認知理論與課堂的有機結(jié)合。從根本上講，心智是一種身體體驗，心智基于身體，源于身體，身體的物理屬性也制約了心智活動的特征和范圍。據(jù)此，初中物理教學(xué)需要經(jīng)歷以下三個轉(zhuǎn)向。

1 具身認知理論下的教學(xué)轉(zhuǎn)向

1.1 從“離身”到“具身”，尊重學(xué)生的身體感受

中國古代有“廢寢忘食”形容一個人熱愛學(xué)習(xí)，有“頭懸梁錐刺股”刻畫學(xué)習(xí)的決心，有“衣帶漸寬終不悔，為伊消得人憔悴”形容學(xué)習(xí)的境界，這些典故流傳至今，被人津津樂道。學(xué)習(xí)被認為是一種可以“離身”的精神訓(xùn)練，身體對于概念生成不僅不能發(fā)揮任何作用，甚至身體的低級欲望是思維通向理性的絆腳石。因此，身體的欲望應(yīng)被抑制，學(xué)生的身體是受懲罰的，習(xí)得過程是以摧殘身體的方式來提高心智能力，進階認知思維，這種認知的背后是對學(xué)生身體的漠視和貶抑。隨著具身認知理論的興起，這種“離身”教育觀受到了質(zhì)疑。英國經(jīng)驗主義哲學(xué)家洛克提出：“一切知識來源于經(jīng)驗”。法國哲學(xué)家梅洛·龐蒂認為：“經(jīng)驗源于身體”。[2]不同的身體對世界的認識會不同，形成的認知經(jīng)驗也會不同。比如人的身體結(jié)構(gòu)如果同蝙蝠一樣，我們所能認知的萬事萬物就會和現(xiàn)在完全不同；人眼若能360度觀察，也就沒有前后左右之分了。身體的結(jié)構(gòu)決定了認知的特性，也限制了認知的范圍。在概念生成的過程中，要重視身體及其結(jié)構(gòu)，向“具身”轉(zhuǎn)向，承認身體對經(jīng)驗習(xí)得的重要作用。知覺是身體的知覺，大腦本身并不能完成高級的認知行為，我們之所以有意識、能思考，是因為我們是一個有感覺運動能力的、活生生的身體。身體才是經(jīng)驗的主體，通過身體與外部世界的互動對于高級認知起著關(guān)鍵作用，認知被認為是情境性的。

1.2 從“關(guān)注教”到“關(guān)注學(xué)”，尊重學(xué)生的經(jīng)驗體悟

在傳統(tǒng)教育理念中，教學(xué)與教學(xué)效果體現(xiàn)在腦部，與頭部以下的身體無關(guān)。在這種理念的指導(dǎo)下，教師忽視了學(xué)生的身體，認為身體只是承載知識的容器，而教學(xué)就是將知識“放”到容器中的過程。教師“關(guān)注教”，教學(xué)過程統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，教學(xué)停留在簡單的知識傳遞、定義表達，導(dǎo)致課堂教學(xué)的簡單化、固定化和庸俗化。許多教師堅信只要按照既定的程序進行教學(xué)，就會產(chǎn)生預(yù)期的教學(xué)效果，在教學(xué)中往往過分關(guān)注教，而忽視了概念生成。以具身認知理論重新審視教學(xué)就會發(fā)現(xiàn)：認知發(fā)生在具體的環(huán)境、生活中，需要知覺感知、運動和感官體驗以及行為參與。認知嵌于大腦，大腦嵌于身體，身體嵌于環(huán)境。認知是情境性的，是心智、身體、環(huán)境的交互作用。教師應(yīng)“關(guān)注學(xué)”，創(chuàng)設(shè)真實的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的具身體驗，動用其視覺、聽覺、觸覺、運動器官的感受與相關(guān)物理知識點建立聯(lián)結(jié)，形成經(jīng)驗，生成概念，解決問題，提高學(xué)生的認知體驗。人是知、情、意、行的統(tǒng)一體，每個學(xué)生的認知風(fēng)格、心理特征、家庭背景和基礎(chǔ)知識水平各不相同，接受方式也不同，“關(guān)注學(xué)”是允許每一位學(xué)生擁有自己的理解方式、情感體驗，教師把課堂還給學(xué)生，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。

1.3 從“要我學(xué)”到“我要學(xué)”，尊重學(xué)生身體與環(huán)境的交互

外在環(huán)境的壓力可能是學(xué)習(xí)最初的動力，如嬰兒學(xué)習(xí)翻身、走路、說話。而一味重視外在壓力，不斷利用父母、學(xué)校、社會給學(xué)生施壓，學(xué)生也會不堪重負。外在壓力固然重要，但外在壓力能否發(fā)展成終身學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，關(guān)鍵在于外在壓力能否轉(zhuǎn)化為個體內(nèi)部的需要。教師“關(guān)注學(xué)”，帶動學(xué)生的“具身參與”和“具身體驗”，學(xué)生在情境學(xué)習(xí)中體驗到了與知識接觸的快樂，發(fā)現(xiàn)了個體成長與環(huán)境之間的平衡和相互作用，良性互動就能使教學(xué)發(fā)生更深層次的變化，由“要我學(xué)”向“我要學(xué)”的主體轉(zhuǎn)向?！拔乙獙W(xué)”是教學(xué)主體的強烈的認知吸取愿望，教師尊重學(xué)生的直接經(jīng)驗，學(xué)生強烈地希望利用實驗設(shè)備或身邊的材料，在情景模擬中將直接經(jīng)驗改造、總結(jié)、歸納，形成普遍概念，并將概念運用于生產(chǎn)、生活中。新課程關(guān)注學(xué)生的主體性，強調(diào)終身學(xué)習(xí)的重要性，具身認知理論指導(dǎo)下的教學(xué)更有利于激發(fā)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的愿望。

2 具身認知理論下的物理概念教學(xué)策略

具身認知理論對當(dāng)前初中物理概念生成教學(xué)有重要的指導(dǎo)作用，這里以江蘇省特級物理教師的一節(jié)示范公開課“力的作用是相互的”為例(教學(xué)活動如圖1)，探討具體的教學(xué)策略。

圖1

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，“具身體驗”，激發(fā)學(xué)習(xí)動機

動眼：播放視頻“拳擊比賽”“足球比賽”，讓學(xué)生觀察體育比賽中涉及的力的相互作用。

動手：請同學(xué)們用手指壓筆尖，觀察手指的形狀如何改變？你的手指有什么感受？說明了什么問題？

運用運動器官：兩位同學(xué)站在兩輛滑板車上，同時面向窗戶方向，一名同學(xué)推另一名同學(xué)的背部。請觀察兩名同學(xué)的運動變化情況，誰受到了力？

力是一個物體對另一物體的作用，這是非常抽象的概念，課前學(xué)生的感性認知也不充分。針對教師創(chuàng)設(shè)的情境，學(xué)生提出了以下觀點：(1) 生A認為如果拳擊運動員用力把對方擊倒，那就只有對方受到了力；生B認為足球運動員用頭把足球頂出去以后，他會覺得頭很痛，運動員的頭也受到了球給他的力，這是“離身”的認知。(2) 手指壓筆尖，看到手指發(fā)生形變，同時感到手指有刺痛，說明手對筆尖施力的同時還受到了筆尖對手指的作用，是“具身”的認知。(3) 讓A推B的背部，B向前運動，同時A也往后退，教師采訪活動中的學(xué)生，A說道：當(dāng)我推B的時候，也感受到他作用于我的力，讓我往后退，這是“具身”的感悟，并建立了初步概念：物體在施力的同時也在受力。教學(xué)情境是教師在課堂上展現(xiàn)或模擬現(xiàn)實生活中的某一情形，有時為了突出主要因素可以忽略次要因素的影響，理想化生活情形，創(chuàng)設(shè)情境。

2.2 設(shè)計實驗，“具身參與”，提高認知體驗

做一做：利用所給器材(氣球、橡皮筋、彈簧、測力計)設(shè)計實驗，觀察并感受力的作用是相互的，看看誰的創(chuàng)意多！教師安排學(xué)生自主實驗，讓學(xué)生自己設(shè)計，交流并講解，進一步提高認識。

以具身認知理論為指導(dǎo)，學(xué)習(xí)是身體作用于環(huán)境的實踐活動，教師不再是知識的傳授者、課堂的指導(dǎo)者，而是課堂的建設(shè)者。維果茨基指出：抽象思維是外部動作“內(nèi)化”的結(jié)果。學(xué)生自主實驗，將抽象的物理概念轉(zhuǎn)變?yōu)椴僮餍圆牧虾途呱硇曰顒樱械挠靡粋€氣球擠壓另一個氣球，或者用一根橡皮筋拉另一根橡皮筋，用彈簧拉另一根彈簧等，學(xué)生在深入實驗探究后建構(gòu)物理概念。教師放手讓學(xué)生具身參與，運用自己的身體和感官，發(fā)揮每一位學(xué)生的主體性、參與性和積極性，讓每一位學(xué)生體驗、感悟，肯定每一位學(xué)生個性化的學(xué)習(xí)方式，使每一位學(xué)生獲得終生發(fā)展所需素養(yǎng)。

2.3 總結(jié)歸納，“具身生成”，拓展認知

實驗1：在兩輛小車上分別固定磁鐵和鐵塊，相互靠近至一定距離后，先釋放固定鐵塊的小車，觀察現(xiàn)象。重復(fù)以上步驟，再釋放固定磁體的小車，觀察現(xiàn)象。

實驗2：用干燥的紙巾在兩根塑料吸管上摩擦后，觀察吸管的運動。

實驗3：請學(xué)生用摩擦雙手，體驗?zāi)Σ習(xí)r阻礙作用是相互的、同時發(fā)生的。

學(xué)生觀察、描述現(xiàn)象，闡述原因，交流討論，形成經(jīng)驗，生成概念。

教師先列舉了彈力的相互作用案例，再補充磁力、靜電力、摩擦力的相互作用，使結(jié)論更具有普遍意義。表面上看，教師通過演示實驗幫助學(xué)生完善了物理概念的普適性，實質(zhì)上，這是一種在“具身體驗”“具身參與”的基礎(chǔ)上的“具身生成”，是學(xué)生通過具身體驗總結(jié)歸納出來的。課堂教學(xué)除了使學(xué)生生成概念、學(xué)習(xí)科學(xué)方法，其實還滲透著情感教育，教師以任務(wù)驅(qū)動的模式，創(chuàng)設(shè)真實的物理情境，學(xué)生在實驗過程中與同伴互助，無形中締結(jié)了同學(xué)情誼，升華了友情。在交流討論中，共享經(jīng)驗，學(xué)生學(xué)會了聆聽和尊重、鼓勵他人。

2.4 提高拓展，“具身交互”，延伸應(yīng)用

實驗1：觀察玩具直升機的懸停，借助小風(fēng)車放在飛機身下快速旋轉(zhuǎn)、放在飛機上面小風(fēng)車不轉(zhuǎn)的情境，了解直升機升空的原理。

實驗2：觀察水動力小船的運動，瓶子向后噴水，小船前進。

實驗3：觀察空氣動力車的運動，氣球向后放氣，小車向前運動。

教師展示了直升機、輪船、汽車，都應(yīng)用了力的相互作用原理，學(xué)生在課堂上學(xué)以致用，了解物理知識與實際生活的聯(lián)系，體驗知識學(xué)習(xí)的快樂，激發(fā)了認知欲望。瓦雷拉指出：“認知過程不是預(yù)先設(shè)計好的過程，而是不斷內(nèi)化的過程”。只有學(xué)生自己有強烈的認知欲望，課堂才會有良性的師生互動。教師不僅要關(guān)注顯性知識的傳遞，同時也應(yīng)關(guān)注緘默知識的教學(xué)和學(xué)生的情感、態(tài)度、價值觀等內(nèi)在素質(zhì)的發(fā)展。

3 結(jié)語

學(xué)生作為認知的主體，要求教師在教學(xué)過程中激發(fā)主體的“具身體驗”，讓學(xué)生在“具身參與”的過程中動用視覺、嗅覺、觸覺、味覺、聽覺、知覺等，發(fā)揮主體學(xué)習(xí)的主動性、積極性、創(chuàng)造性，讓其盡情地體驗、經(jīng)歷、感悟、獲得、提高。認知過程是身體作用于環(huán)境的實踐，這種實踐并非是簡單的認知傳遞，動作傳遞，而是學(xué)生以其所有的智識、情感、意志、信念和心力投入的充滿創(chuàng)造性的活動。[4]