基于具身认知理论的小学数学乘法教学探讨

黄冕

[摘要] 传统的小学数学教学以知识为导向，而具身认知理论打破了精神与物质、身体与心智的二元对立论，教师的教与学生的学高度融合、双向互动，教师成为引导者和支持者，而学生则是知识的建构者和探究者。在多重感官刺激的教学情境中，在教师的引导下，学生开展研究性学习，通过身体的活动（行动）与课堂教学内容进行深度融合，从身体活动逐渐过渡到心理的转变，调动全身心以生成新的知识和能力。

[关键词] 具身认知;小学数学;教学

数学课程是一门以实践和能力为导向的课程，可以帮助学生适应社会生活。而当前我国小学数学课堂大多数仍以知识为导向，对课本上的知识进行客观表征和再现。虽然在课程的表现形式上适应了学生的心理特点，采用一些直观教学的形式，但是从其本质上而言，仍然是一种较为僵化的教学模式，形式单一，显露出种种脱离实践能力的弊端。具身认知理论的兴起，不光掀起了一场“生成主义”课程观的浪潮，也为课程的实践领域提供了全新的思路。小学数学课程与具身认知理论的融合扩充了课程目标的内涵，从实践与能力双导向实现小学数学课程的课堂教学的生成。

一、理论基础：具身认知理论的核心要义

生成主义认识论强调三个构成要素：存在、行动、生成。三者相辅相成，缺一不可。若将该认识论放到教育领域来探讨，学生个体在教师引导、帮助下开展的教学实践活动并非简单的知识、技能的传递，而是通过身体的活动（行动）与课堂教学内容进行深度融合。从身体活动逐渐过渡到心理的转变，调动全身心以生成新的知识和能力，在这个过程中生成、创造知识的产物以及独特的意义。这种观念彻底颠覆了原本畅行于教育领域的科学主义、预设主义。在生成主义认识论看来，个体、知识及社会即为循环系统中能够自主进行互动、生成的三部分，个体运用知识参与到社会之中，社会也会就个体的知识给予个体反馈，知识会不断生成、更新。三者在这种循环系统中相互作用、相互促进生成。该系统没有起点和终点，并在这种循环中，不断创造更为复杂的世界。

传统哲学论中精神与物质的二元对立论将个体的身体与心智分开而论，认为这些个体的认知都是独立于身体而存在的心智能力。随着认知科学与脑神经科学研究的发展以及具身认知理论的兴起，研究逐渐发生转向，从割裂走向融合，认为身体与心智共同构成了一个完整的个体。基于这种二元对立论，具身认知理论阐述了一种1+1>2的观点，即身体与心智在认知活动中需要进行交互作用，充分调动个体的多重感官。如心理学家皮亚杰所说：“身体活动既是感知的源泉，又是思维发展的基础。”这就需要教师创设丰富的教学环境、提供多样的感知觉刺激及有力的支持，要在这样的情境中帮助个体生成知识以及能力。

二、具身认知理论指导下的小学数学乘法教学设计

以人教版小学数学二年级上册的课程内容“5的乘法”为例，具身认知理论下的数学教学强调应将教学内容与身体活动结合起来，使学生由机械记忆乘法口诀表变为趣味性强、有意义的创编。二年级学生的年龄以7～8岁居多，根据皮亚杰的认知发展阶段论分析，学生处于具体运算阶段。这个阶段的孩子以具体形象思维为主，很难脱离具体直观的刺激去理解抽象的概念。所以，不能以抽象概念的理解为出发点，而应该充分认识到儿童的认知结构是来源于身体，通过身体的所知所感逐渐扩充他们的知识经验。故此，通常教材与课程教学中都会有丰富的直观图片帮助学生理解教学内容。

在学情分析的基础上，笔者以学生已有知识经验和学生的心理发展特点为出发点进行教学设计，呈现具有新颖性和趣味性的游戏或是研究性活动的学习过程，让学生通过身体活动尝试多元化表征“5的乘法”口诀，并能够运用口诀解决实际问题。

（一）课程导入阶段

通过猜谜导入本堂课身体活动的主要部位，激发学生的兴趣。在上课之前，请学生一起猜谜语：“两棵小树十个杈，不长叶子不开花，能写会算还会画，天天干活不说话。”学生很快回答出了正确答案“手”。随后，通过“你说我猜”游戏进一步激发学生的学习兴趣。游戏规则：学生两人为一组，一个同学说出手的数量，另一个同学立刻回答出手指的数量。在本环节中，学生根据乘法口诀很快答出了正确答案。

（二）引导学生进行自主研究

请学生分享在尝试解决问题时，采用了哪些方法。有学生说1、2、3、4只手的手指数量都比较好算，两个人手指加起来可以解决，但是超过4只手时遇到了难题，算起来也很慢。借此契机，引入了游戏的本质就是“5的乘法”。（板书略）

通过设置活动环节：用自己的方法想一想、写一写、画一画，表示出5×5、6×5、7×5、8×5、9×5、10×5。这样，学生在已有知识基础之上，进行多元化表征，如将5×5表征为以上板书中的1×5+4×5、2×5+3×5等。在本环节中，教师充分调动了学生的主观能动性，并将学生已有的乘法口诀的知识经验转化为身体部位（手指）的活动，身体与心理的共同参与使学生在学习的过程中生成具有个人意义的知识与能力。

（三）根据目标进行课程评价

在进行教学设计之时，需要充分考虑学情以及课程目标，在此基础上多方面考虑在课程实施过程中可能出现的情况，并将其纳入预设的教学目标，构建本堂课的“设计图”，或是学生运行的“轨道”。如此，以目标为导向设计课后习题，作为课程评价的参考指标之一。

三、教学反思与总结

（一）具身认知理论下的教与学

与传统的教学设计相比，基于具身认知理论的“小学数学乘法”教学设计更加突出以学生为主体的教学观。通过学生身体部位的活动更加有助于深入理解抽象知识和概念，趣味性较强，贴近该年龄段学生的兴趣点，学生的课堂参与度高。同时，课堂活跃性较强，充分发挥了学生学习的主观能动性。

在具身认知理论下，教师的“教”与学生的“学”是一种高度融合的双向互动，教师充当引导者和支持者的角色，而学生则是知识的建构者和探究者。在多重感官刺激的教学情境中，学生在教师的引导下开展研究性学习，体验数学知识的多样性和趣味性，在遇到问题时敢于“脱离轨道”提出自己的观点。

（二）课程评价应注重过程和目标双导向，把握实施中的生成性

在课程实施的过程中，无法避免出现一些没有预料到的情况，教师应及时捕捉这些稍纵即逝的契机，引导学生开展研究性学习，促成课程的生成。正如在本堂课中，学生在对6×5进行多元化表征时，大部分学生基于已呈现的5的乘法进行组合，如2×5+4×5、3×5+3×5等。其中，有一个同学却进行了别样的表征，将6×5分成了6×3+6×2，这是教学设计时所没有考虑到的情况。面对这种情况，应该采取什么办法呢？如果一味地否定学生脱离了本堂课的教学内容而不加以正确的引导，那么很容易挫伤学生学习的积极性和主动思考的动力。

小学数学课程旨在培养学生的抽象思维和推理能力。数学的世界需要发散性思维，能够努力探索“一题多解”的思维能力，而非只追求标准答案的聚合思維。所以，课程的评价环节需要以目标和过程进行双导向，让学生充分调动身体感官与心智思考出“6的乘法”。这样，笔者对该学生进行引导，鼓励他课后研究“6的乘法”以及怎样与身体活动进行融合，根据学生的研究情况进行发展性评价。

（三）具身认知理论在小学数学课堂教学中的拓展

在“5的乘法”中，刚好能够找到与之相适应的身体部位——手，并以此开展教学。但是这只是小学数学二年级中的一堂课，而大多数数学课程都无法找到相适应的身体部位。在无法调动肢体活动的情况下，能否开展具身认知的数学教学呢？答案是肯定的。身体的活动并不局限于手、脚以及肢体动作，也包括了我们的六大感觉器官：眼睛、鼻子、嘴巴、耳朵、口腔以及皮肤。具身认知视域下的教学打破了传统知识教学中输入、存储、输出的单一教学模式，不再局限于上课听一听、想一想，下课写一写的模式化教学，更加关注学生在学习过程中的多感官参与和体验，通过呈现多种感知觉刺激使学生看到、听到、闻到、触摸到。此外，多重感知觉通道整合使学生完成认知活动，在学习一些抽象的概念时，充分运用感知觉，促使身体和心智在交互作用中进行深度学习，使学生更加深刻地理解知识、生成知识，形成长久的记忆。比如，具身认知理论下的几何教学可以选用一些软陶土或是黏土，让学生运用自己的多感官以及双手捏出各种几何体，并对自己做出的几何体进行介绍和分享。如此一来，学生在“创造”几何体的过程中能够探索出不同几何体的区别与特征。