在具身學(xué)習(xí)中發(fā)展空間觀念

【摘要】空間觀念是小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的核心概念之一.筆者嘗試將具身認(rèn)知與圖形學(xué)習(xí)有機結(jié)合，通過營造具身之境，開展具身活動，建構(gòu)具身認(rèn)知，創(chuàng)意具身評價，促進(jìn)學(xué)習(xí)過程的漸進(jìn)，完成學(xué)習(xí)意義的建構(gòu)，從而有效發(fā)展學(xué)生的空間觀念.

【關(guān)鍵詞】具身;認(rèn)知;空間觀念

空間觀念是小學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的核心概念之一，是兒童認(rèn)識、研究實物和感知理解生存空間的重要基礎(chǔ).它主要指根據(jù)物體特征抽象出幾何圖形，根據(jù)幾何圖形想象出所描述的實際物體，想象出物體的方位和相互之間的位置關(guān)系等，描述圖形的運動和變化，依據(jù)語言的描述畫出圖形等.空間觀念與常態(tài)意義上的顯性知識不同，它是大腦對空間的感知與想象，是實現(xiàn)幾何圖形與現(xiàn)實物體間雙向轉(zhuǎn)換的能力.

一、現(xiàn)實之困

小學(xué)階段，學(xué)生主要通過“圖形與幾何”這一部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)來發(fā)展空間觀念，但在現(xiàn)實教學(xué)中，仍有教師違背學(xué)生身心發(fā)展特點與認(rèn)知規(guī)律，用精講多練的形式快節(jié)奏組織教學(xué).還有部分教師雖然設(shè)計了操作實踐，卻流于形式，沒有關(guān)注活動中環(huán)境、身體與認(rèn)知之間的融通關(guān)系，導(dǎo)致部分學(xué)生學(xué)習(xí)動機不強，思維刻板，知識僵化，空間意識淡薄.

二、思考之策

現(xiàn)代心理學(xué)認(rèn)為，具身認(rèn)知是一種有效的學(xué)習(xí)方式，它是環(huán)境、身體與認(rèn)知的交互生成.從學(xué)習(xí)的環(huán)境來看，具身認(rèn)知呈現(xiàn)的是動態(tài)開放的學(xué)習(xí)情境;從學(xué)習(xí)的方式來看，具身認(rèn)知強調(diào)的是身體在學(xué)習(xí)中發(fā)揮的作用;從學(xué)習(xí)過程來看，具身認(rèn)知產(chǎn)生的是建構(gòu)生成的自我體驗.

三、實踐之法

基于此，教師以蘇教版三年級上冊“平移與旋轉(zhuǎn)”一課為例，嘗試將具身認(rèn)知與圖形學(xué)習(xí)有機結(jié)合，通過具體可感的問題情境，借助合適的素材進(jìn)行操作體驗，引導(dǎo)學(xué)生在體驗的過程中逐步建構(gòu)數(shù)學(xué)概念，獲得空間觀念與能力的發(fā)展.

（一）營造具身情境，激活已有經(jīng)驗

在真實的教學(xué)中，知識并不是客觀的、靜態(tài)的，是鑲嵌在具體情境中的.在學(xué)習(xí)的起始階段，教師通過呈現(xiàn)游樂場的活動片段，激活了學(xué)生的已有經(jīng)驗.在摩天輪、空中纜車、觀光小火車、升降機、旋轉(zhuǎn)木馬等動畫的交相出現(xiàn)中，教師引導(dǎo)學(xué)生用手指逐一跟著圖片中的物體進(jìn)行動作模仿.在模仿的過程中，學(xué)生初步感知物體不同的運動方式.

面對不同的物體運動，教師請學(xué)生根據(jù)運動方式來進(jìn)行分類.學(xué)生通過觀察、對比，進(jìn)行討論與辨析，完成分類.具身情境激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，激活了學(xué)生已有的經(jīng)驗儲備，實現(xiàn)了生活情境向數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過渡.

（二）開展具身活動，感知運動方式

與從靜態(tài)角度來研究“圖形與幾何”的傳統(tǒng)相比，以動態(tài)的方式來探究圖形的變化和運動更加貼合現(xiàn)實世界與生活實際.心理學(xué)家皮亞杰曾說過，“兒童的身體活動是所有學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)”.圖形的運動學(xué)習(xí)，應(yīng)該與多維度參與式的具身活動結(jié)合起來.教師通過嵌入身體和環(huán)境的活動，使學(xué)生的身體活動與心智發(fā)展產(chǎn)生互動，空間觀念得以萌生與建構(gòu).

1.身體卷入，動作模仿

在學(xué)習(xí)中，身體動作能夠直觀形象地表達(dá)出語言難以闡述的信息，尤其是相對抽象的概念與知識.完成分類后，教師再次請學(xué)生用手勢來表示其中一類的運動方式.學(xué)生的手掌隨著纜車做斜上式的運動，隨著升降機做上下垂直運動.學(xué)生在模仿中，利用肢體語言與自我感知，發(fā)現(xiàn)了平移運動的特點.在學(xué)習(xí)旋轉(zhuǎn)時也是如此，學(xué)生借助各種姿態(tài)動作的輔助，模仿旋轉(zhuǎn)木馬的繞軸運動，模仿摩天輪的圓周運動，加深了對旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象的理解.

教師要重視身體的卷入，適當(dāng)?shù)亟o予學(xué)生觀察與模仿的時空.對于學(xué)生而言，可以增加親身體驗、感悟的機會，對于教師而言，可以有效避免教學(xué)上的“滑過現(xiàn)象”.

2.認(rèn)知卷入，言語表征

言語表征是空間觀念形成的基礎(chǔ)之一.因此，數(shù)學(xué)教學(xué)中教師要注重學(xué)生抽象意識的培養(yǎng)，要引導(dǎo)學(xué)生抓住數(shù)學(xué)知識的核心部分，深入體驗抽象活動，把相關(guān)的問題通過數(shù)學(xué)語言表達(dá)出來，形成初步的空間觀念.學(xué)習(xí)過程中，教師在和學(xué)生一起完成動作模仿之后，可以請學(xué)生思考這些運動有什么特點.對于平移，有的學(xué)生結(jié)合火車示意圖可能會說是直直的運動，或者運動的時候是平的.結(jié)合升降機的動作，學(xué)生發(fā)現(xiàn)升降機上下的運動是垂直的，它與火車的運動方式是相似的.同樣的，學(xué)生在觀察與模仿旋轉(zhuǎn)的過程中，能夠自主發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)木馬是繞著中間的柱子轉(zhuǎn)動的，摩天輪是繞著圓形中間的那個點轉(zhuǎn)動的.這時，教師可以請學(xué)生用自己的話來概括什么樣的運動是平移，什么樣的運動是旋轉(zhuǎn).學(xué)生經(jīng)過動作與語言的匹配，就能比較自然完整地表達(dá)平移與旋轉(zhuǎn)的概念.

在學(xué)習(xí)中借助語言或文字解構(gòu)與建構(gòu)概念是發(fā)展空間觀念的必要環(huán)節(jié)，但其過程并非一蹴而就.教師引導(dǎo)學(xué)生用語言表達(dá)肢體動作的本質(zhì)特征，進(jìn)行多輪的言語表達(dá)，不僅可以匯聚概念的核心意義，同時可以提升學(xué)習(xí)的有效性.

3.思維卷入，現(xiàn)實尋例

從觀察到分類，從模仿到概括，學(xué)生經(jīng)歷了初步的分析與抽象過程.在此基礎(chǔ)上，教師啟發(fā)學(xué)生尋找和列舉生活中的其他平移或旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象.一方面，學(xué)生通過尋找更多的生活現(xiàn)象，可以充實豐富平移與旋轉(zhuǎn)的樣態(tài)，凝練圖形運動的本質(zhì).例如，學(xué)生發(fā)現(xiàn)人在滑滑梯時雖然經(jīng)歷的是斜線路徑，但其運動方式也是平移，兒童在玩蕩秋千時，雖然前后起伏旋轉(zhuǎn)未滿一圈，也可以視做旋轉(zhuǎn).另一方面，教師不斷地帶領(lǐng)學(xué)生往返數(shù)學(xué)世界與真實世界之間，也蘊含著數(shù)學(xué)教育的本質(zhì)，即學(xué)會用數(shù)學(xué)的視角去觀察世界，用數(shù)學(xué)的方法認(rèn)識世界，甚至用數(shù)學(xué)的思想去改造世界.

（三）構(gòu)建具身認(rèn)知，理解運動要素

具身認(rèn)知理論認(rèn)為，認(rèn)識是身體經(jīng)驗與情境自然互動的過程，是一個不斷生成建構(gòu)的過程.因此，課堂中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生通過操作與體驗，進(jìn)行觀察與體悟，產(chǎn)生對話與溝通，讓學(xué)習(xí)成為主客體交融為一體的過程.學(xué)習(xí)中，教師設(shè)計了撥指針的游戲.教師提供一個帶有指針的圓盤，請學(xué)生按照要求進(jìn)行2次游戲操作.第一次將指針從A旋轉(zhuǎn)到B，第二次將指針從A旋轉(zhuǎn)到C.教師通過前后兩次活動，提出問題：這兩次旋轉(zhuǎn)有什么相同的地方？又有什么不同的地方？學(xué)生在觀察比較中得出，不管怎么旋轉(zhuǎn)，指針的底部位置都沒有發(fā)生變化，即旋轉(zhuǎn)的中心是相同的.也有學(xué)生指出，在第二次轉(zhuǎn)動到位置C時會經(jīng)過B，即兩次旋轉(zhuǎn)的方向是相同的.還有學(xué)生發(fā)現(xiàn)雖然兩次指針都是從A出發(fā)，但是到達(dá)的位置不同，于是概括出兩次旋轉(zhuǎn)的角度不同.在具體的撥指針過程中，學(xué)生進(jìn)行了動作體驗;在問題的指引下，學(xué)生進(jìn)行了觀察思考;在交流互動中，學(xué)生理解了旋轉(zhuǎn)運動與三個要素——旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度有關(guān).這種感知與理解不是來自生硬地灌輸，它既依托于心，又來源于身與環(huán)境的動態(tài)交互.

（四）創(chuàng)意具身評價，發(fā)展空間觀念

基于具身學(xué)習(xí)的評價與傳統(tǒng)的評價有所差異，它不僅包含生生互評、師生互動，它更包含由自我的身體感知帶來的思考與歸納.教學(xué)中，教師請學(xué)生把數(shù)學(xué)書放在課桌左上角，請學(xué)生把書從左上角平移到右上角.在平移的過程中，學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)了如果把書隨便移動，與平移的要求似有不符.于是許多學(xué)生在第一次移動之后，又主動進(jìn)行了二次操作.在二次操作的過程中，學(xué)生逐漸把平移的概念與動作實施結(jié)合起來，對自己第一次的胡亂移動進(jìn)行了修正.當(dāng)教師請學(xué)生說說在平移中有什么需要注意的地方時，絕大部分學(xué)生都指出應(yīng)該把書沿著課桌的邊移動，并指出這樣的運動是沿著直線的運動.在教師再次提出把數(shù)學(xué)書從左上角平移到右下角的要求后，學(xué)生又自主進(jìn)行了多次操作.在操作的過程中，有的學(xué)生提出可以先把書平移到右上角，再向下平移到右下角.有的學(xué)生提出可以先把數(shù)學(xué)書從左上角平移到左下角，然后向右平移到右下角.有的學(xué)生提出可以利用桌面的對角線，把數(shù)學(xué)書直接從左上角平移到右下角.學(xué)生對于不同的答案再次進(jìn)行了具身體驗，得出了基于身體感知的多元評價.有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)前兩次的平移方向次序正好相反.有的學(xué)生指出這些平移雖然都可行，但前面兩種需要兩次平移，而最后一種只需一次平移.還有學(xué)生指出，把數(shù)學(xué)書從左上角平移到右下角，其實方法還有很多.這些發(fā)現(xiàn)，從表面上看來自師生之間的言語互動，但從本質(zhì)上看來自具身體驗與活動操作.這些評價的產(chǎn)生經(jīng)歷了動手操作、具身認(rèn)知、自我反思、互動生成的過程，最終帶來了學(xué)生空間觀念的提升.

綜上所述，把具身情境與圖形學(xué)習(xí)結(jié)合起來，不僅遵循了幾何認(rèn)知的學(xué)習(xí)規(guī)律，更重要的是實現(xiàn)了學(xué)習(xí)主體的回歸;用具身活動串聯(lián)圖形學(xué)習(xí)，不僅突破了身心分離現(xiàn)象，更重要的是告別了記憶式的灌輸;把具身認(rèn)知和圖形學(xué)習(xí)結(jié)合起來，不僅帶來了學(xué)習(xí)的水到渠成，更完成了運動內(nèi)涵與要素的建構(gòu);把具身體驗與圖形學(xué)習(xí)結(jié)合起來，不僅實現(xiàn)了基于理解的意義的圖形運動感知，更為空間觀念的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了可能.

【參考文獻(xiàn)】

[1]侯凱瑩.小學(xué)數(shù)學(xué)具身教學(xué)設(shè)計研究[D].山西大學(xué)，2020.

[2]李昱蓉.具身學(xué)習(xí)：立足學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)方式[J].當(dāng)代教育科學(xué)，2017（9）：7-10.

[3]肖棟坡，寧連華.高水平數(shù)學(xué)認(rèn)知任務(wù)的教學(xué)“滑過”現(xiàn)象及啟示[J].教育理論與實踐，2010（12）：39-40，50.

[4]葉春梅.核心素養(yǎng)視角下小學(xué)數(shù)學(xué)空間觀念的培養(yǎng)：基于小學(xué)“圖形與幾何”教學(xué)實例中的思考[J].福建教育學(xué)院學(xué)報，2020（08）：90-91.

[5]沈君.經(jīng)歷建模過程 促進(jìn)深度學(xué)習(xí)：以“確定位置”一課的教學(xué)為例[J].江蘇教育研究，2020（Z5）：101-103.

[6]焦彩珍.具身認(rèn)知理論的教學(xué)論意義[J].西北師大學(xué)報（社會科學(xué)版），2020（04）：36-44.