具身认知视野下的初中物理课堂教学策略——以苏科版8年级物理“力 弹力”课堂教学为例

叶成林

(江苏省仪征市南京师范大学第二附属初级中学，江苏 扬州 211900)

1 具身认知理论

传统的认知科学把人的认知过程看成人脑独立的对系列物理符号的运算过程,人们用抽象符号表征对象世界,人的认知活动就是依据一定的规则对符号进行储存、提取和变换,其间忽视“身”的状态,认为认知可以脱离身体而存在．[1]

然而,近年来越来越多的实证研究表明,高级的认知过程与身体的活动方式、身体的感觉和运动体验是相互作用的,身体状态以及身体和环境的互动方式会影响人们对外界或自身的认知判断．由此,认知科学再次掀起一场以“具身认知”为核心思想的认知革命,身体在认知中扮演的重要作用得到重视,具身的观念逐渐渗透到认知科学的各个领域．[2]

叶浩生教授是国内第一个为具身认知作出较完整定义的学者,他认为具身认知的中心含义包括3个方面:第一,认知过程进行的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,是基于身体的;第三,认知是具身的,而身体又是被嵌入环境的,认知、身体和环境组成一个动态的统一体．[1]

具身认知研究对人类的认知与教育产生颠覆性的影响,它极大地促进了教育心理学、学习理论和教学设计理论的发展．

具身认知的核心与精髓在于认知的具身性,强调身体、环境持续交互生成的过程,使课堂教学情境性、体验性、参与性、生成性及交互性交叉包溶于具身认知中．[3]将具身认知理论与初中物理课堂教学相融合,并发挥物理实验在学生具身认知中的独特作用,使用一定的物理实验设备和材料,完成对学生身体、学习环境及二者间的交互的精细加工,创设真实的物理和社会教学情境,施展学生身体灵活性与能动性,尽可能地让学生用身、心一体的身体去学习,“以体认的方式认识世界,形成经验”,解决真实物理世界中复杂的问题,从而发展学生的物理核心素养．这对于实现初中物理课堂有效教学,促进学生健康、主动、全面发展具有至为重要的价值,对于初中物理课堂教学的价值观念澄清和操作模式的革新具有重要的启示意义．

2 基于具身认知的初中物理课堂教学策略

初中物理课堂教学应以具身认知理论为导向,强调具身认知理论与初中物理课程的有机结合,教学过程充分利用学生身边熟悉材料和物理实验设备,注重真实物理教学情境的设计,发挥学生身体在物理认知中作用,调动学生学习的积极性、主动性、创造性,运用小组合作学习、现场研究、实验探究等方法加强学生与真实物理情境的交互,通过学生的身体体验形成经验,建构概念,解决问题,以此培养学生物理的学习能力和创新能力,提高学生物理核心素养．

2.1 创设情境,激发学生具身学习动机

具身认知是情境化的认知,情境是催生学生认知不可缺少的因素．[3]通过学生身边材料和物理实验器材的利用,创设与学生生活息息相关的真实的物理情境,加强对学生的感官刺激,激发学生情感体验,从而驱动学生的具身学习动机．

在教学苏科版8年级物理第8章第1节“力 弹力”时,笔者为了引入新课,让学生感受到日常生活中力的存在,就创设“用弹弓打鸟”模拟游戏．请一个学生到讲台旁,距离讲台一段长度,拉动弹弓将纸团射入讲台上的一个小铁圈中(为了安全起见,将讲台搬至离前排学生一定距离处)．由于距离的远近、铁圈的大小、弹弓制作、用力的大小等因素都影响将纸团射入铁圈的成功率．因而,到讲台来体验的学生失败较多,从而常常引起座位上的其他学生一阵哄笑,纷纷要求上前替换前面学生的操作,课堂气氛活跃,达到激发学生具身体验目的,驱动了学生的学习动机．

2.2 唤醒身体,拓展学生具身认知方式

初中物理课堂教学应充分调动学生的视觉、听觉、味觉、嗅觉和触觉等多种感知觉经验,让学生在看、听、说、触摸、做、玩等学习方式中体会到学习的丰富性和趣味性,多层次多渠道地让学生接触学习内容,[4]使学生通过多种认知方式加深身体体验,为构建知识提供直接经验．

在“力 弹力”教学中,笔者为了让学生感受力、体验力、引入力、理解力,利用学生身边的课桌设计一系列活动．要求学生两两合作,以两个力的方向相同与相反的方式分别推、拉、提课桌,移动课桌,以任务驱动的方式,创设生活中真实的物理情境,让学生在具身活动中促进学生对力概念的认知,真实感受力的存在,理解力的内涵．

在“弹簧测力计使用”教学中,笔者更是发挥学生具身认知在物理教学中的作用,通过学生的多种认知方式,促进学生加深对弹簧测力计使用的理解．首先让学生看课本上的介绍,了解弹簧测力计的构造、使用规则,发挥学生视觉认知作用;让学生小组合作,通过正确测量对头发丝的拉力,发挥学生触觉认知作用;通过小组讲台前展示、介绍测力的方法,不同小组间同学相互评价,发挥学生听觉认知作用,使学生充分掌握弹簧测力计使用方法的同时,培养了学生的物理核心素养．

2.3 合作交流,提高学生具身认知体验

在“弹簧测力计使用”教学结束后,为了使学生能进一步理解弹簧测力计制作原理及其使用方法,笔者利用学生身边熟悉的材料:钉子、木板、橡皮筋、钩码、细线、大头针、笔等器材,让学生小组合作,探究设计制作橡皮筋测力计,制作完成后,并用其测量物理课本的重力．

在学生小组合作制作橡皮筋测力计时,笔者把抽象的物理概念或规律教学转变为学生操作性材料和具身性活动,通过学生与笔者所创情境的交互及其具身体验,使学生身体的认知体验行为与物理相关知识点建立联结,从而为学生概念理解与掌握、思维发展和道德发展奠定坚实的基础．

2.4 共享经验,强化学生具身认知内涵

在学习“力 弹力”时,学生通过与教师精心设计的具体物理情境具身交互、获得个体具体认知经验基础的同时,为了让学生充分理解与建构物理概念内涵,笔者在学生个体完成内部具身经验知识建构后,非常注重学生间具身认知经验的共享与交流．通过让学生个体将自己的经验在组内分享,或者让小组间的学生具身认知经验共享,在共享中产生认知冲突,促进学生形成正确的认知,加深学生对知识的理解,从而建构完整的知识结构．

无论学生在学习“力”“弹力”概念,还是学习使用和制作弹簧测力计,笔者都设计学生小组合作学习环节．在学生共享经验,强化学生具身认知内涵的同时,也培养学生合作学习的意识,掌握合作学习的技能,获得对事物最深刻最透彻诠释,促进个体知识、能力、思维、行为的转变,提高学生的学习效果和效率．

身体会感知,身体会思考,身体会行动．在初中物理课堂教学中以具身认知理论设计课堂教学,使具身认知理论具体化,切实尊重和解放学生的身体,发挥学生学习的主体性、积极性和创造性,把课堂还给学生,让学生身体在参与各项活动中,尽情地体验、经历、感悟,“以体认的方式认识世界,形成经验”,让每个学生独特的和个性化的学习方式得到肯定和发挥,使每一个学生最终成为一名优秀的学习者,获得终身发展所需素质.这样的初中物理课堂教学可以达到真正变革教师课堂教学方式的目的,切实推进素质教育,提高物理教育质量．