具身认知对初中生物学教学的启示

沈 瑜

(江苏省徐州市第三十一中学 221006)

具身认知(embodied cognition)也译涉身认知、寓身认知等，其核心观点是强调认知依赖于身体，是具身的。具身认知论认为，身体在认知过程中起到关键的作用，人的认知是通过身体的体验和相对应的行为活动而形成的，人类的思维和认知在很大程度上依赖于身体，身体的活动方式、身体的结构、以及身体的运动体验都决定了人们怎样去了解和认识世界。

具身认知是第二代认知科学的核心，对诠释人类如何获取知识形成了全新的视角，它将认知的发生看作是身体、心智以及环境三者构成认知复杂系统的自组生成与涌现。具身认知对生物学教学中由教材、学生、教师等因素组成的复杂系统有重要的启示，为构建以学生为主体的生物课堂提供了新的理论依据。

1 尊重学生“全人”(含身体)，激发学生潜能

具身认知论认为思维、认知的发生不仅涉及身体构造、神经结构、感官和运动系统的参与，还涉及身体的感受，体验等的嵌入[1]。因此，尊重学生的差异，尊重学生的独特性，尊重学生的身体，给予学生身体上的自由，才能更好地激发学生身体潜能，激发认知涌现，促进学生主动建构知识[2]。

尊重差异，就意味着教师应该根据班级学情的差异和学生个体差异进行教学准备。从“课前准备”的布置、“课堂学习任务单”的难度、探究实验等教学环节的设计，直至课后作业的分层，教师都应根据学生实际情况进行有针对性的准备，让每个学生都能各取所需，稳步提升。例如，在教材重、难点突破方面，于常规教学的同时，提供类似“双受精的过程”“肾单位的结构”“血液循环的过程”“人体是一个统一的整体”“被子植物的一生”的课题，让学有余力的学生开动脑筋，将抽象的知识转化成模型制作，或绘制思维导图搭建知识框架，在组内、组间进行交流、修改和完善，学生间取长补短，为不同知识储备、学力的学生提供适宜的提升空间，激发潜能，学有所成。

具身认知特别提出身体投入的重要性，强调给予学生身体的自由。生物学教学中，一要积极支持学生走出课堂，走入社会。以“健康的生活”这个单元为例，学生通过“调查日常生活中常见的食品保存方法”“调查食品添加剂的类型和作用”等，走出课堂，收集资料、分析整理、统计汇总，并将研究成果分享交流。二要鼓励学生亲身体验。除了认真做好各项实验，还要通过“模拟练习止血包扎”“模拟人工呼吸和胸外心脏按压的方法”等活动，亲手操作，掌握急救要领，学以致用。通过“设计一个科学合理的小药箱”“探究酒精对水蚤心率的影响”等活动尝试运用知识解决实际问题，尝试通过模拟实验开展科学探究。三要给予学生充分的“自由”。即便不是实验课，探究活动或调查体验，也要给学生身体提供充分的自由度。例如，生态系统的自我调节中，为报社写一份保护环境改善生态的倡议书；做城市主人活动中，为改善环境，促进生态平衡提供设计方案，学生现场讨论、自主设计、选择绘画、文字、图表等呈现方式、自主展示，真正成为课堂的主人。

2 将认知、身体、环境融为一体，创设教学情境，促进主动建构

具身认知论认为，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。所以, 认知并非始于传入神经的刺激作用, 结束于中枢提供给外导神经的信息指令。相反, 认知过程或认知状态应扩展至认知者所处的环境。因此，将认知、身体、环境融为一体，创设情境，将会有效促进学生对知识的理解和建构。

以引入环节的情境创设为例，在“生态系统的自我调节”一课，复习提问引入，播放图片、视频引入，或展示教师、学生制作的生态瓶引入都可以。相比较而言，展示学生自己制作的生态瓶既符合本节课的特点，也符合具身认知的规律；它能唤起学生已经学过的知识，复习生态系统的组成成分：可通过研究生态瓶中某种生物，如水草，因某种原因迅速减少，会有何影响，顺理成章地引入本节课题“生态系统的自我调节”；还可将生态瓶作为一个线索，将这节课的各个知识点串在一起，使课堂教学至始至终在一个问题情境中顺利进行。

同样，身体、心智、环境三者构成的认知系统需要激发才能更好地进行自组织。教学中采用各种方法，调动学生的身体感知、情感体验也能创设合适的情景。例如，学习“生命起源”这一节，教师在课前要求学生搜集有关生命起源的各种假说，课上通过角色扮演，让学生以科学家的身份分组阐述各自搜集到的观点，如“神创论”“腐肉生蛆论”“宇宙生命论”等观点，在介绍过程中相互质疑，相互澄清，教师及时用视频呈现出想象中的“原始地球”图，引导学生对比、分析、假设、思考，领略科学探索的无穷魅力，让学生感受到，科学是在反复的假设和求证中艰难前行的，通向真理的路坎坷却充满探索的无穷魅力。在这样的情境中，学生通过身体、心智、环境三者构成的认知系统的自组织作用，渴求新知。

3 重视师生动态生成，演绎精彩课堂

具身认知论认为，认知的发生具有涌现性的动力学机制，认知过程并非机械性、线性以及决定性，而是来自大脑、身体以及环境的各个因素耦合而生成的动态系统。

首先，让课堂活动更具有生成性。课堂教学的复杂性、非线性决定了生物学课堂必然由师生共同创造、生成发展。师生在课堂教学互动过程的情境中，不断际遇着、创造着、解释着课堂事件，内容不断变革、意义不断生成[3]。以“合理膳食”为例，课堂的主线是学生将本章上一节设计的食谱，结合本节课学习的“合理膳食的原则”和“青少年合理膳食的原则”不断修订，完善，最终建立膳食营养、均衡的科学观念。通常的教学设计都是通过学生讨论，教师提供相关资料，共同总结原则，这个过程虽能体现学生为主体的理念，但若教师展现一个经过设计、隐含问题的个人食谱，交由学生评点，让学生讨论，学生积极发言，既肯定优点，又说明理由，并指出问题、提出修改的意见，教师虚心接受意见并积极改正，再次提出为家人设计“爱心食谱”的要求，更能将课堂的个性化生成推向新的高度。

其次，让教具使用更具有动态生成性。与固定的模型或标本相比较，学生自制的教具、板贴、磁性教具等则使课堂教学呈现生动的特点。例如，在“生态系统的自我调节”一节，处理一个生态系统内鼠和草数量变化的曲线图时，教师要求学生用不同颜色的磁铁在磁性白板上展示曲线，因结果各不相同，引发思考，在师生、生生共同的讨论、争论中逐渐明晰结果。例如，有的学生把草的曲线画到了鼠曲线的下方，出现了交叉，其他学生指出“生产者怎么会比消费者少”，需要把草的曲线向上平移；有的学生画的草与鼠两条曲线,形状与变化时间完全一致时，就有学生指出，草数量增加后，鼠的数量才随之增加。换言之，就是草曲线最高点(或者最低点)应该比鼠的提前……，由此，使学生对这种食物链中生物数量增减上的延迟现象引起了重视。以磁铁为教具，学生边议边贴，可挪可改，操作方便，动态生成性好，且一目了然。在师生、生生的碰撞、交流、交锋中，课堂成为师生共同学习、共同创造的乐园。