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1、 基于具身认知理论下的初中物理课堂教学策略 郝婧 郑渊方摘 要：具身认知是认知科学一个新的研究取向，也是物理教学发展的新方向，其核心在于强调身体的认知功能，认为认知、身体和环境是动态互动的。在此基础上，文章基于具身认知理论，对课堂设计提出了四点教学策略，为物理教学设计和具身认知理论相结合提供启发，以此引起物理教育教学对具身学习理论的关注，有效培养学生的物理科学素养。关键词：具身认知；课堂设计；教学策略一、 具身认知理论传统的认知科学将认知和身体作为两部分独立地看待，将认知过程看作是独立于身体和环境的运算过程，认为认知可以存在于身体之外。从20世纪80年代以来，以具身性和情境性为重要特征的概念在
2、认知科学中频繁出现，人们对“具身认知（embodied cognition）”的了解和重视逐步增加，使得“具身认知”逐渐成为了认知科学中一种新的研究取向。最初的具身认知观念的描述与一些概念有相似含义，但着眼点各有侧重，如“情境性”（situatedness/embeddedness）、“生成”（enaction）。“情境性”强调的是身体在认知过程中对社会和所处环境的依赖，强调身体在情境中的参与，而“生成”则较为关注知识是在与世界交往的过程中产生的，认知与实践世界是互相生成的。当前，国外对具身认知的研究已较为丰富，发展了在现实中应用一定设备和方式来进行学习的理论与设计。综合来看，叶浩生教授是国内
3、较早为具身认知做出较为完整定义的学者，他认为具身认知强调身体在认知的实现中发挥着关键作用，其中心含义包括三个方面：第一，认知过程的进行方式和步骤实际上是被身体的物理属性所决定的；第二，认知的内容是身体提供的，即当身体处在一定的环境中才会有相应的认知存在；第三，认知、身体、环境是一体的，认知存在于大脑，大脑存在于身体，身体存在于环境。具身认知的观念最初起源于哲学，在反对身心二元论的理论基础上发展而来，其影响力渐渐渗透到认知科学的各个领域，如心理学、神经科学、语言学、教育学等。具身认知观认为，我们的心智、理性能力都是具身的（embodied），它们有赖于我们身体的具体的生理神经结构和活动图式；认知
4、过程、认知发展和高水平的认知深深根植于人的身体结构以及最初的身体和世界交互之中。贯穿着具身认知思路的学习具身学习，不仅可以在高技术支持的环境下进行研究，如SMALLab具身学习环境，弱技术支持环境下的应用更具有研究和开发的价值，例如表演、游戏、真实性问题解决，甚至最基础的手势也可以成为促进教学和交流的有效工具。在物理教学中实现具身学习，应该注意具身认知的细腻性、丰富性与整体性。学生个体对身边环境的感知程度需要在物理教学中被考虑，身体的感性认知不仅包括直接的视觉、听觉、触觉、嗅觉等，也包括了语言对感受的形容，这些环境为物理具身学习认知活动创造了一个整体的条件。初中物理是以自然现象和事物发展规律为
5、基础的学科，在初学物理阶段，重点要提高学生的学习兴趣，使学生进行有意义的学习。以具身认知理论为指导思想的初中物理教学，能够更好地引导学生在真实物理环境下进行思考和学习，加上身体的感知与环境的结合，从而促进学生物理核心素养的培养，为中学物理课堂的教学提供了新思路与重要启示。二、 基于具身认知的初中物理教学策略具身认知强调身体的认知功能，情境和认知具有密不可分的关系。在初中物理人教版八年级下册第八章第三节摩擦力的课堂教学中，教师立足于教材的知识结构、方法框架，充分利用教室环境中的材料和科学实验仪器，注重学生身体感觉体验和动作，在教学设计环节中结合原始物理问题解决，激发学生的学习兴趣，进行有意义的教
6、学活动。（一） 在具身情境中体验知识的存在课堂开始的创设情境是激发学生物理认知兴趣的第一步，教师创设了合理的情境便能够激发学生的好奇心，使学生主动地进行思考。在教学“摩擦力”这一节课时，教师开始新课时，为了让学生感受摩擦力的存在，引导学生进行“特殊的拔河比赛”。将学生与同桌两两一组进行分组，要求每组学生用两本课本，将每一页左右交叠在一起，将书整理平整后平放在桌子上，要求两个同学分别拉住书脊，看哪组能够先将两本书拉开。接着学生便发现将两本书拉开是需要很大力气的，单独靠手不可能实现。教师在这时利用多媒体设备播放视频，视频中两个人分别用人力、轿车、越野车，终于将两本账本拉开，用了大约4270磅的拉力
7、，换算成力的话约合一万九千多牛。接着引导学生思考，是纸张之间的摩擦力让两本书这么难以拉开，让学生思考摩擦力在生活中的无处不在。动手活动让学生在教师创设的具身情境中具体感知了摩擦力存在，而将薄薄的两本书拉开需要很大的力，也同样引发了学生的认知冲突，使课堂气氛活跃起来，从而激发学生的认知兴趣，投入到接下来课堂的学习当中。（二） 合作交流，生成丰富具身体验学生所处的环境，不仅有教室和老师，同学也是学习环境关键的环节。学生在认知环境中受物理环境的影响，反过来师生沟通和生生交流也会影响整个具身环境，如学习气氛，师生之间人际关系等。与同学的沟通合作和互相交流，不仅是从听觉渠道进行具身学习，更是学生将个体的
8、具身认知经验进行交流，而新的认知则是在与环境的交互之中逐渐生成的。在探究静摩擦力大小的影响因素时，教师在提问可能有哪些因素之后，提出让学生分小组讨论举例说明。在这个过程中，学生之间相互交流探讨，将个体原本知识結构进行说明，在交流中产生认知冲突，为教师下一步具体的实验探究做铺垫。这与传统的学生自己思考相比，让学生在教师所营造的合作具身环境中引发更多的思考，学生将自身的认知体验与物理相关知识点建立联系，为学生理解概念、掌握知识、发展思维奠定了基础。同样能够强化学生的合作意识，培养学生的合作能力，促进个体思维、意识、能力和行为的发展。（三） 强调思维显性化，用身体动作展现思维模式思维显性化在课堂中主
9、要体现在两方面：一方面是教师利用多种技术和方式将知识以较为显性的方式呈现出来，另一方面是学生在对课堂知识进行感知以后，及时用身体动作将自己的思维思路及时地展示出来。初中物理实验是教学中的重要一部分，学生对物理实验的理解，体现了学生对物理知识理解的透彻性，体现了学生整体的物理科学素养。学生对实验过程的设计与实践，可以向学生提供直接经验，具身地感受到科学研究的趣味性和严谨性。在教学“摩擦力大小的影响因素”时，教师在提供了木板、木块、毛巾、砝码、弹簧测力计等材料后，以问题引导的形式启发学生实验设计中应注意到的问题，分为小组后进行讨论，要求每个组提出对实验的设计方案，并以语言阐述思路、协助进行实验演示
10、、分析结果的方式来将思维过程显性化。（四） 走向生活，在生活中具身感知物理知识学生常常会忽略日常生活现象中蕴含着的物理知识，在学习了相关物理知识点后，教师运用已有生活常识唤起学生共鸣后，同样可以与学生交流日常生活中的具身感受到的物理现象，从而验证教材上的理论，或者运用教材上的理论解释生活中的现象。指导学生从物理走向生活，学以致用，更能激发学生的学习动机。在学习了静摩擦力、滑动摩擦力的相关规律后，引导学生理解摩擦力在生活中的各种应用，如轮胎上凹凸不平的花纹、给自行车的车轴上加润滑油。帮助学生在原始物理情景下展开合理思考，自主提出问题并主动探索解决方法，将物理知识运用到生活中的实际中去，不再将思维
11、禁锢在物理教材之中。将认知看作是身体在环境中交互而生成的，而不是简单的大脑思考，具身认知理论摒弃传统中只重视思维的学习方法，着重关注学生的身体感受、体验和对所处环境的相互影响，利用引入、实验、创设真实具体情境，来为物理教学中转变认知方式和学习方法提供指导思想。高科技支持下的具身学习值得我们关注，弱技术支持下的具身课堂设计更具有普遍的借鉴意义。以身体的方式参与学习，让每个学生的独特个性在学习中发挥其积极作用，最大限度地唤起学生学习的效率和兴趣，使其成为优秀的学习者，获得适用一生的物理知识和影响一生的科学素养。参考文献：1李恒威，盛晓明.认知的具身化J.科学学研究，2006（2）：184-190.2叶浩生.具身认知：认知心理学的新取向J.心理科学进展，2010，18（5）：705-710.3李恒威，肖家燕.认知的具身观J.自然辩证法通讯，2006（1）：29-34+110.4杨南昌，刘晓艳.具身学习设计：教学设计研究新取向J.电化教育研究，2014，35（7）：24-29+65.5胡扬洋.走向具身：物理教学心理学思想的传统与发展J.教育导刊，2015（4）：69-72.6李志河，李鹏媛，周娜娜，等.具身認知学习环境设计：特征、要素、应用及发展趋势J.远程教育杂志，2018，36（5）：81-90. -全文完-
