老調(diào)重彈：論化學(xué)課堂之互動教學(xué)資源——手勢

雷琳 陳亞舉

[摘 要]手勢作為一種互動式教學(xué)資源，被廣泛應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)過程中。在多媒體、網(wǎng)絡(luò)平臺等教學(xué)資源迅速發(fā)展的今天，手勢在課堂教學(xué)中依然起著舉足輕重的促進(jìn)作用。目前，關(guān)于手勢在教學(xué)中的應(yīng)用與作用研究已經(jīng)有了廣泛報(bào)道。然而，很少有對手勢與學(xué)習(xí)之間的關(guān)系進(jìn)行較深層次的研究。文章將從互動參與的雙方出發(fā)，結(jié)合化學(xué)教學(xué)過程中知識點(diǎn)與手勢互動學(xué)習(xí)的案例剖析，對手勢如何促進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)行簡單探討。最后，簡要提出如何在教育環(huán)境中合理運(yùn)用手勢的建議。

[關(guān)鍵詞]化學(xué)課堂; 手勢; 教學(xué)資源; 互動

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）10-0118-03

學(xué)習(xí)科學(xué)的過程，特別是學(xué)習(xí)化學(xué)的過程，是由不斷發(fā)展的有參與合作意義的學(xué)科實(shí)踐形式組成[1]。在教學(xué)過程中，課堂上發(fā)生的所有形式的互動都是值得注意的，如語言的（口頭或書面語言），視覺的（圖像或三維模型），或視覺動態(tài)的（動畫，操作模型的動作、手勢）。這些課堂互動都是有意義的教學(xué)資源，而課堂互動作為教學(xué)過程中促進(jìn)知識有效傳遞和活躍課堂氣氛的重要途徑，是學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識意義構(gòu)建的核心環(huán)節(jié)。因此，不論在化學(xué)還是其他學(xué)科的教學(xué)過程中，必須把這些互動教學(xué)資源巧妙地結(jié)合起來，通過課堂活動主體的主動參與來構(gòu)建知識意義。

互動教學(xué)是指學(xué)生與學(xué)習(xí)環(huán)境的相互作用過程，即學(xué)生自身、同伴、教師、教學(xué)資源之間的相互交流和作用，以此改變學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為及習(xí)慣，進(jìn)而增強(qiáng)教學(xué)效果。從教學(xué)過程與目的出發(fā)，“師授生受，互動教學(xué)”由三部分組成：以教師為中心的互動、以學(xué)生為中心的互動和以知識為中心的互動，這也是國外互動教學(xué)研究中的典型觀點(diǎn)之一。傳統(tǒng)的化學(xué)教育研究集中在書面或口頭的溝通方式，很少有人考慮到身體語言在視覺化和產(chǎn)生意義方面的作用。近年來，各領(lǐng)域的研究人員越來越多地關(guān)注其他互動教學(xué)資源，特別是身體語言在研究學(xué)習(xí)者表達(dá)和交流思想中的作用。在數(shù)學(xué)教育、物理教育和地球科學(xué)教育中，手勢作為一種學(xué)習(xí)和教學(xué)意義生成的資源得到了廣泛的探索，但在化學(xué)學(xué)習(xí)和教學(xué)中卻很少受到重視?；蛟S有人會說，現(xiàn)在的多媒體教學(xué)資源如此豐富多樣，手勢互動耗時(shí)費(fèi)力，已經(jīng)過時(shí)了。實(shí)際上，手勢作為肢體語言的一種，不論在生活中、實(shí)驗(yàn)室還是課堂中，它都具有自發(fā)性，以及使用簡單方便和操作性強(qiáng)等特點(diǎn)。手勢不僅是一種動作，也是一種表現(xiàn)，能夠成為學(xué)習(xí)抽象概念的有力工具[2]。更重要的是，手勢牽涉互動者的身體、想法、感覺和行動，這是課堂中其他互動資源難以比擬的。

迄今，關(guān)于課堂上如何運(yùn)用手勢等肢體語言教學(xué)以及手勢教學(xué)對學(xué)習(xí)效果的作用已經(jīng)被廣泛報(bào)道[3， 4]，但很少有對手勢與學(xué)習(xí)之間的關(guān)系進(jìn)行較深層次的研究。本文結(jié)合化學(xué)教學(xué)過程中手勢互動學(xué)習(xí)的具體案例講解，對手勢如何促進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)行簡單探討，并提出如何在教育環(huán)境中使用手勢的建議。

一、觀察教師手勢促進(jìn)學(xué)習(xí)

在教學(xué)過程中，學(xué)生看到教師的手勢且自己沒有嘗試做出手勢時(shí)，手勢同樣可以促進(jìn)學(xué)習(xí)。教師通過手勢將課本中文字描述的知識以一種更直觀、簡捷、生動形象和通俗易懂的形式展現(xiàn)出來。例如，在講解甲烷分子結(jié)構(gòu)時(shí)，課本上只描述了其空間結(jié)構(gòu)為四面體，四個(gè)氫原子分布于四面體的四個(gè)頂點(diǎn)，而碳原子則位于四面體的中心。對于如此簡單的描述，有的學(xué)生可能通過自身的形象思維便可立刻理解甲烷分子的結(jié)構(gòu)，但有的學(xué)生可能不能迅速做出反應(yīng)，甚至根本是在“神游”。如果在描述過程中，教師以自己的身體為模型，叉開雙腿，雙臂伸展在一條直線上，轉(zhuǎn)動身體使雙臂所在直線垂直于雙腳所在的直線，彎腰使左手指尖著地，右手?jǐn)[于背后，擺出四面體造型。此時(shí)，雙腳和雙手代表氫，軀干為碳原子。擺動作的同時(shí)，通過問題引導(dǎo)學(xué)生：氫原子位于何處？碳原子何在？如此一來，學(xué)生就會立即做出反應(yīng)并理解甲烷的空間結(jié)構(gòu)。原本在“神游”的學(xué)生被教師的夸張動作吸引而集中注意力，也會迅速做出積極的反應(yīng)。又如，在描述五氯化磷分子（PCl5）的空間結(jié)構(gòu)時(shí)，也可以結(jié)合手勢：雙手握拳，同時(shí)打開拇指、食指和中指并呈等夾角分布，雙手的拇指與拇指、食指與食指、中指與中指的指心相印。整個(gè)手勢看起來為三角雙錐，即五氯化磷分子的空間結(jié)構(gòu)，指尖相印處和兩虎口處為五個(gè)氯原子所在位置，磷原子在整個(gè)三角雙錐的中心（如圖1）。

同樣地，我們在講解紅外光譜中分子的六種振動模式（對稱伸縮振動、剪式振動、面內(nèi)搖擺振動、不對稱伸縮振動、面外搖擺振動和扭曲振動）時(shí)，學(xué)生可能很難從課本有限的文字描述去理解。但是，如果教師通過手勢展現(xiàn)給學(xué)生，就會產(chǎn)生積極的效果。比如，雙手握拳，在胸前打開一定角度表示鍵角，身體表示碳原子，拳頭表示氫原子，手臂則表示碳?xì)滏I。在表示碳?xì)滏I對稱伸縮振動時(shí)，雙臂保持姿勢同時(shí)伸縮;在表示剪式振動時(shí)，則將雙臂同時(shí)向內(nèi)向外擺動;在表示面內(nèi)搖擺振動時(shí)，則將雙臂同時(shí)左右擺動;在表示不對稱伸縮振動時(shí)，雙臂則進(jìn)行一伸一縮交替運(yùn)動;在表示面外搖擺振動時(shí)，則將雙臂同時(shí)上下擺動;最后對于扭曲振動，可以通過手臂一上一下交替運(yùn)動的手勢加以表現(xiàn)。通過觀察教師的手勢，不僅能集中學(xué)生的注意力和活躍課堂氣氛，而且能夠充分調(diào)動學(xué)生的形象思維和抽象思維，進(jìn)而促進(jìn)其對知識點(diǎn)的了解與掌握。此外，教師還可以有意設(shè)定錯(cuò)誤的手勢，并結(jié)合提問的方式引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、糾正錯(cuò)誤。在找錯(cuò)和糾錯(cuò)過程中，加深學(xué)生對知識點(diǎn)的印象，并避免產(chǎn)生類似的錯(cuò)誤理解。

二、學(xué)生做出手勢促進(jìn)學(xué)習(xí)

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生嘗試做出手勢可以更好地促進(jìn)學(xué)習(xí)。在課堂中，教師結(jié)合自己的手勢語言進(jìn)行知識點(diǎn)講解，學(xué)生通過觀察并積極模仿做出手勢，表明學(xué)生的注意力集中在學(xué)習(xí)上，進(jìn)而加深了對知識點(diǎn)的理解。

例如，關(guān)于立體化學(xué)中有機(jī)化合物的R，S構(gòu)型判斷，教材中所描述的文字有限，很難讓學(xué)生迅速掌握判定方法并進(jìn)行應(yīng)用。教師可以通過鼓勵學(xué)生模仿的方式讓學(xué)生親身體驗(yàn)。首先，按先后次序規(guī)則進(jìn)行基團(tuán)排列（教材已詳述[5]，此處省略）。以2-丁醇為例，2號位的叔碳原子上分別連接羥基（-OH）、甲基（-CH3）、氫（-H）和乙基（-C2H5），除最小基團(tuán)（氫）外，其余按先后排序：羥基>乙基>甲基。隨后，右手握拳，伸出拇指，指向代表最小基團(tuán)，假如其他四個(gè)手指彎曲方向與羥基>乙基>甲基排列順序一致，則2-丁醇為R構(gòu)型（（R）-2-丁醇，如圖2），不一致則為S構(gòu)型。這就是經(jīng)典的右手模型判定法。學(xué)生通過自己體驗(yàn)后，可以迅速掌握判定R，S構(gòu)型的訣竅，之后遇到類似的判定問題就可以準(zhǔn)確而迅速地解決。

同樣地，在講解共價(jià)鍵這一抽象概念時(shí)，光是照本宣科地講授，很難將δ鍵和π鍵的形成過程和性質(zhì)講清楚。為此，教師可以借助手勢，并鼓勵學(xué)生自己體驗(yàn)：雙手握拳，拳心相對，保持10厘米距離，兩拇指伸出并指向正上方，兩食指伸出并指向正前方，兩中指分別向左右伸出（相對），然后兩手相向靠近至中指重疊。這樣一來，拇指、食指和中指分別代表兩原子的2py、2pz和2px軌道;兩中指相向重疊可理解為頭碰頭形成δ鍵的過程，而兩食指或拇指則只能以肩并肩的形式重疊，進(jìn)而形成π鍵。同時(shí)，可以觀察到，原子之間以頭碰頭的形式只能形成一個(gè)δ鍵，而以肩并肩的形式則可以形成多個(gè)π鍵。此外，從手勢中明顯可以看出，中指間的頭碰頭重疊程度要大于食指間或拇指間的肩并肩重疊程度，可理解為δ鍵的鍵能比π鍵更大。（如圖3）

或許，有人會說這些都可以用多媒體來展示，但正如前面所說，學(xué)生沒有親身體驗(yàn)，很可能會“走馬觀花”，最終可能是“知識在腦海中劃過，而沒有留下任何痕跡”。即使學(xué)生在模仿的過程中不能迅速做出正確的手勢，但通過教師和同學(xué)的幫助，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并做出修正，進(jìn)而形成正確的理解。同時(shí)，教師據(jù)此也可以對教學(xué)內(nèi)容、語速等進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，從而大大提高教學(xué)效果[6]。實(shí)際上，學(xué)生自己主動做出手勢本身也是一種學(xué)習(xí)，即“做中學(xué)”，而且是一個(gè)主動運(yùn)用思維的學(xué)習(xí)過程。此外，手勢不僅反映了學(xué)生剛開始的想法，它還能幫助學(xué)生發(fā)展新想法。在化學(xué)教學(xué)過程中，鼓勵學(xué)生做出手勢不僅鞏固了學(xué)生所學(xué)知識，而且還提升了學(xué)生的歸納能力。

三、手勢互動促進(jìn)學(xué)習(xí)

在教學(xué)過程中，教師通過口頭講授書面知識點(diǎn)并通過設(shè)計(jì)對應(yīng)手勢輔以形象展現(xiàn)，同時(shí)鼓勵學(xué)生親身體驗(yàn)，參與手勢互動，建立對抽象知識的形象理解，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)生領(lǐng)悟和發(fā)散學(xué)習(xí)。從學(xué)習(xí)主體的感覺、知覺等角度出發(fā)，手勢之所以能促進(jìn)學(xué)習(xí)在于其架通了動作與思維之間的橋梁，即手勢不僅是一種切實(shí)的動作體驗(yàn)，而且可通過身體動作來表現(xiàn)抽象思維。手勢互動促進(jìn)學(xué)習(xí)的方式如圖4所示，首先，學(xué)生通過視覺的書面文字描述、教師手勢描述和聽覺的教師口頭講述，對抽象的知識概念產(chǎn)生初步記憶與感知;然后，學(xué)生通過自己模仿手勢，即觸覺意義上的動作體驗(yàn)，加深對抽象知識的形象理解，進(jìn)而上升為知覺;最后，學(xué)生在自我學(xué)習(xí)知識的過程中，基于模仿手勢的啟發(fā)，主動通過自我思考、設(shè)計(jì)和運(yùn)用手勢，將產(chǎn)生的知覺上升為表象，并以此將手勢作為學(xué)習(xí)抽象知識的有力工具進(jìn)行推廣和應(yīng)用。因而，一旦抽象概念通過學(xué)習(xí)者自我思維，并通過正確的和形象化的手勢表現(xiàn)出來，將有助于提升其理解抽象概念和解決其他抽象問題的能力。同時(shí)，學(xué)生通過與教師互動來學(xué)習(xí)，不僅為學(xué)生提供了體驗(yàn)學(xué)習(xí)的機(jī)會，也啟發(fā)學(xué)生通過思考設(shè)計(jì)手勢，以此對抽象的知識加以歸納并上升為高層次的思維模式。

此外，作為課堂手勢互動的主體——教師和學(xué)生，實(shí)際可以看作是一個(gè)團(tuán)體。學(xué)習(xí)過程中，團(tuán)體中的個(gè)體相互依賴、相互影響和相互促進(jìn)[7]。早在20世紀(jì)40年代，社會心理學(xué)家?guī)鞝柼亍だ諟鼐吞岢隽藞F(tuán)體動力學(xué)，也稱“群體動力學(xué)”，認(rèn)為個(gè)體行為是由個(gè)性特征與環(huán)境相互作用的結(jié)果。在教學(xué)過程中，教師與學(xué)生形成的學(xué)習(xí)團(tuán)體具有促進(jìn)學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力——不同知識結(jié)構(gòu)、認(rèn)識水平、思維模式和認(rèn)知能力等，這些動力在師生、生生之間的交流互動中相互交叉、融合、啟發(fā)和補(bǔ)充，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，提高學(xué)習(xí)效果。手勢在上述過程中作為語言和文字之外的媒介，將學(xué)習(xí)團(tuán)體中的個(gè)體有機(jī)聯(lián)系起來，通過個(gè)體之間的相互交流，進(jìn)行學(xué)習(xí)行為效仿、思維與方法借鑒和感染，為促進(jìn)學(xué)習(xí)效果創(chuàng)造有利條件?；貧w課堂教學(xué)的目的，即通過團(tuán)體學(xué)習(xí)有效傳遞、掌握和運(yùn)用理論知識，這一目標(biāo)決定了學(xué)生學(xué)習(xí)行為的指向性，并且對教師與學(xué)生產(chǎn)生一定壓力。為此，課堂學(xué)習(xí)過程中的所有個(gè)體都會努力朝著實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)而努力，形成有效的驅(qū)動力，進(jìn)而提高學(xué)習(xí)效果。

四、手勢的有效運(yùn)用

教師在教學(xué)過程中，不僅僅是充當(dāng)知識的講授者，更重要的是做學(xué)生的引導(dǎo)者、啟發(fā)者和促進(jìn)者，為學(xué)生創(chuàng)造有效的互動式和體驗(yàn)式的環(huán)境。為此，手勢作為互動式和體驗(yàn)式教學(xué)模式的有效資源和載體之一，應(yīng)當(dāng)?shù)玫椒e極發(fā)掘與應(yīng)用。對于如何更好地在教育環(huán)境中應(yīng)用手勢，本文提出以下建議：首先，教師需要考慮如何將他們想要教授的知識以手動的方式顯示出來，繼而在上課時(shí)展示這些手勢。同時(shí)教師要檢查自己的手勢，以確保沒有傳達(dá)可能會誤導(dǎo)學(xué)生的思想。當(dāng)然，也可以在特定的學(xué)習(xí)環(huán)境中有意設(shè)置錯(cuò)誤的手勢演示，再通過設(shè)問、反問等方式，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并提出改正的建議或方法。第二，學(xué)習(xí)過程中，當(dāng)學(xué)生解釋一個(gè)問題時(shí)，可以鼓勵他們做手勢。他們的姿態(tài)很可能顯示出他們對這個(gè)概念或問題的初始理解。這些手勢可以作為一種診斷，教師通過觀察可以了解學(xué)生知道什么，進(jìn)而幫助他們學(xué)習(xí)。最后，鼓勵學(xué)生用手勢表達(dá)問題，這樣可能會展露他們對概念或問題的任何隱含想法。反過來，這可能會使他們更愿意接受有關(guān)這些概念或問題的指導(dǎo)。同時(shí)，有些手勢甚至可能會激發(fā)學(xué)生新的想法。新想法有可能成為學(xué)生自己解決類似問題的有效工具，進(jìn)而提高他們解決實(shí)際問題的能力。

五、結(jié)語

不論是在滿腹經(jīng)綸的科學(xué)家之間，還是在實(shí)驗(yàn)室里的研究生之間，還是在化學(xué)課堂上的師生或生生之間，交流和討論化學(xué)知識時(shí)都會不由自主地做手勢。在運(yùn)用手勢的過程中，要重視教師與學(xué)生組成的學(xué)習(xí)團(tuán)體之間的相互作用以及團(tuán)體內(nèi)在的學(xué)習(xí)驅(qū)動力。合理地運(yùn)用手勢，會對學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)揮積極的作用：手勢增加了表達(dá)的空間或形象的元素，同時(shí)可以反映出不穩(wěn)定認(rèn)知以及隱藏的思想;闡明或加強(qiáng)知識概念，引導(dǎo)學(xué)生洞察并促進(jìn)概念發(fā)展，同時(shí)內(nèi)化為自己的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而應(yīng)用于學(xué)習(xí)過程中?？梢?，手勢教育在多媒體等教學(xué)資源發(fā)達(dá)的今天，其促進(jìn)學(xué)習(xí)的作用依然不容忽視。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] Virginia J. Flood， Francois G. Amar， Ricardo Nemirovsky， Benedikt W. Harrer， Mitchell R. M. Bruce， Michael C. Wittmann. Paying attention to gesture when students talk chemistry： interactional resources for responsive teaching [J]. Journal of Chemical Education， 2015（1）：11-22.

[2] SUSAN G M. From action to abstraction： gesture as a mechanism of change[J]. Developmental review，2015，38：167-184.

[3] 尹昌平，邢素麗，肖加余，等.論肢體語言在高校工科課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2012（7）：114-115.

[4] 劉晶.淺析手勢在課堂教學(xué)中的運(yùn)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010（7）：116.

[5] 伍越寰，李偉昶，沈曉明.有機(jī)化學(xué)[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2007.

[6] 劉偉.高校課堂教師身體語言運(yùn)用探索[J].大學(xué)教育，2014（8）：22-23.

[7] 冷曉萍，顧華.群體動力學(xué)視域下的課堂協(xié)作學(xué)習(xí)模式探究[J].沈陽師范大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2014（6）：144-147.

[責(zé)任編輯：羅 艷]

[收稿時(shí)間]2020-05-30

[基金項(xiàng)目]廣東石油化工學(xué)院人才引進(jìn)項(xiàng)目（2019rc049）;廣東省普通高校特色創(chuàng)新類項(xiàng)目（2019KTSCX107）。

[作者簡介]雷琳（1988-），女，湖南郴州人，碩士，助理實(shí)驗(yàn)師，主要從事綠色催化和儀器分析研究。通信作者：陳亞舉（1989-），男，湖南婁底人，博士，講師，主要從事為有機(jī)合成與綠色催化、二氧化碳化學(xué)研究。