基于具身认知的初中生物学体验教学研究

俞 婷

（江苏省无锡市民办辅仁中学 江苏无锡 214023）

具身认知理论立足于身心一体的角度，强调知觉、思维、判断等认知过程与身体感受紧密交织在一起，在与环境的互动中，组成了心智、身体和环境的有机整体。学生的经验主要通过身体与环境的交互获得，教师可以通过增加体验学习活动来引导学生尝试分析问题和解决问题，从而提高教学有效性。

《义务教育生物学课程标准（2011年版）》指出，要让学生“在亲历的过程中习得生物学知识、养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力”，这与具身认知不谋而合。因此，具身认知的体验教学为生物学教学提供了有效途径，“具身认知”之“身”与“体验教学”之“体”密不可分。在具身认知视域下，实现学习者的身体与环境有效的相互作用，是教学成功的关键。下文结合苏科版初中生物学教学实践，立足教学内容，以具身认知理论为依据，借助自然调查、社会实践、角色扮演、学具创作等途径，以加深学生对生物学概念的理解，提升学生应用知识的能力，培养学生的创新精神，落实培养生物学学科核心素养。

1 立身校园调查，体察物候变迁

苏科版初中生物学教材以“生物与环境的密切关系”为主线，引导学生从身边的问题和现象入手，理解环境与生物的统一性，学会与自然和谐相处。我国古人通过观察和记录，提炼了二十四节气用以指导农事，体现了中国人尊重自然、顺应自然规律的智慧。这与初中生物学课程培养学生热爱自然、热爱生物的理念是吻合的，也为学生认识生命活动规律提供了切入点。对学生来说，接触农事的机会并不多，但触手可及的校园生态资源也同样可使其受益。

根据教材内容的编排和节气的更替，教师指导学生在两年内以“校园自然笔记”为线索，以校园动植物为研究对象，通过自然条件下的观察与调查，具体安排见表1所示。通过这些活动，学生不断建立生命现象与气候之间的关联，学会辩证看待生物与环境的关系，体验人与自然的和谐统一。例如，在“观察池塘水中的藻类植物”活动中，学生发现了衣藻、栅藻、鼓藻和硅藻等多种藻类；通过记录蚕豆生长日志，认识了绿色开花植物生长发育的全过程。在七年级上册“生物生存的环境”一节的教学中，教师指导学生开展生物学调查，分析校园生物及其生存环境的特点。在明确调查的主题、内容、方法和路线的基础上，学生走出教室，分组分区域观察、描述和记录拟定范围内的植物的种类、数量、特征和生活环境，区分草本与木本植物，辨识乔木和灌木，绘制校园绿化地图。

表1 校园生物调查计划

在校园真实的自然环境中，学生亲历采集生物材料、获取生物信息和开展生态调查，在身心与环境的交织与碰撞中，不断丰富对自然的体验，认识到生物的生长、发育和繁殖等各种生命现象，激发了热爱自然、珍爱生命的情感。这使得教师能够在传承和弘扬中华传统文化的同时，培养学生的生物学学科核心素养。

2 投身社会实践，体味人文底蕴

囿于学习空间和生活经验的限制，学生对事物的认识往往是不连贯的。在学科教学中，教师基于跨学科主题将多个学习单元进行整合，落实主题统整下的跨学科综合能力培养十分必要。人口、环境、安全、生态和卫生保健等主题与生物学科教学紧密联系，位于多个学科的交叉点。教师带领学生开展社会实践，实施主题统整的体验教学，能够收获较好的教学效果。例如，“蚕桑文化”主题涉及生物学中“空中飞行的动物”“动物的生殖”“动物的发育”“植物的生殖”等多个章节，也与语文、化学、历史和地理等多个学科存在交集。教师可结合本土实际，通过组织学生亲历社会实践，追溯人类文化的自然起源，探索重要议题的综合性解决方案，由此带动学生人格的整体发展。例如，结合“动物的发育”一节的教学，教师在课前可带领学生参观北仓门艺术中心、中国丝业博物馆和江南蚕桑博物馆，通过实地参观、访问等形式，让学生“沉浸式”体验种桑、养蚕、缫丝、印染、丝织和贸易等吴地蚕桑生产全过程。

课上，教师可从一根蚕丝的溯源开始，组织学生分享课前体验感受。接着，教师引导学生通过观察、分析和比较概括以家蚕等为代表的昆虫的发育过程与发育类型，认同家蚕对人类文明的功绩与奉献。

通过跨学科主题的社会实践，教师可将碎片化的要素整合为一幅完整的综合图景。学生能够全身心地参与到学习过程中，多通道感知客观事物，形成深刻的体验，在传统与现代的碰撞、科学与人文的融合中培育科学精神，涵养人文情怀。

3 化身文本角色，体会情感意蕴

语言是人类特有的信息载体，教学中无法直观展示的内容可通过文本学习进行。初中生物学课程中蕴含丰富的生物学结构与功能相关内容，如绿色开花植物的结构、人体消化器官的组成及人体生殖细胞的结构与功能等。若仅用头脑识记，学生易混淆且遗忘率高。教师可指导学生根据教学内容，自主创作文本表演，通过语言将抽象的概念具象化，将生物结构拟人化，据此激发学生的想象，帮助学生将直接经验和间接经验联系起来，从而通过比较、分析和综合等思维过程获得新知识。

例如，在学习“人的生殖”一节时，教师让一组学生采用第一人称，基于精子和卵细胞相关的文本材料进行表演（表2），另一组学生仅阅读文本。结果表明，经过文本表演的学生和仅阅读文本的学生相比，对材料的理解明显更深且不易遗忘。因为学生能够将文本与现实生活中的感觉和运动体验联系起来。这样具有交互性的教学能够使学生的身心与周围环境相联系，获得更加生动、形象和具体的感受；同时还可唤起学生的情感共鸣，进一步加深学生对文本的体验和对概念的理解。

表2 精卵细胞相关的第一人称文本材料

4 亲手制作学具，体悟重要概念

学具是模拟生物学现象和规律的重要材料。学生亲手制作学具能够获得很强的体验性，不仅有助于学生感知事物的本质属性，也能有效降低概念形成的难度。学具的类型及相应实例见表3。

表3 学具的类型及实例

例如，在关于鸟类适应飞行生活的特征的教学中，学生难以理解鸟类的呼吸方式为双重呼吸，误以为肺和气囊都进行气体交换。鉴于此，教师指导学生制作模拟鸟类双重呼吸的学具（图1），使用丁腈手套手掌部分模拟肺，手套手指部分模拟气囊，橡胶管和玻璃管模拟气管和支气管。学生根据相应结构，组装模拟鸟类双重呼吸的装置，通过橡胶管向玻璃管吹气模拟鸟类吸气。此时，大量空气先进入“肺”进行气体交换，也有一部分气体进入“气囊”。当松开橡胶管时，“气囊”收缩，“气囊”里的空气又经过“肺”而最后排出体外。每呼吸一次，空气两次经过肺，在肺里进行两次气体交换。学具制作完成后，可反复多次重复实验，教学效果良好。

图1 模拟鸟类双重呼吸学具

较之于传统的图片展示，学具的使用更能激发学生主动探究的积极性，使其从视觉、听觉、触觉等多种途径获取信息，在亲历探究的过程中不断接近事物的本质，获得更清晰的感悟、更深刻的思维和更全面的认知。

5 结语

基于具身认知的初中生物学体验教学指向学生身体、大脑与环境的统一，使学生在充分体验的基础上，不断总结、反思和领悟，拓展体验学习的深度和广度。学生通过自主学习，获取新知、构建概念，升华情感、理解生命。在教学过程中，教师以身体为媒介，以体验为途径，引导学生认真观察生活，激发创造潜能，体验实践乐趣，实现学生知、情、意、行的全面发展。