具身认知视角下小学科学“做思共生”教学模式的构建

刘茂军　朱彦卓

[摘    要]具身认知强调身心一体，强调“具身化”在教育过程中的重要意义。小学科学“做思共生”教学强调学生“做”与“思”的有效结合，通过“做”与“思”的融合共生，促进学生动作技能和心智技能、动作思维与形象思维的协同发展。“做思共生”教学模式的基本过程包括：创设情境，隐含科学问题；提供资源，引导学生“做”；讲解理论，引导学生“思”；以“做”促“思”，以“思”释“做”，“做思”结合，解决现实问题等。

[关键词]具身认知；小学科学；做思共生；教学模式

传统认知科学将人视为“机器”，认为人的大脑只能接收简单的指令算法，人的大脑构建算法和程序，用于各种心智活动。但是被忽视的是，人作为一种高级生物具有复杂的脑结构，能够在复杂的社会情境中应对出现的各种情况。传统的认知观无法准确预测人脑的这一功能，这是传统认知科学存在的一个严重弊端。在传统认知科学背景下，教育中的身体与心理一直处于二元对立状态，这种重视人的认知、忽视人的体验的传统认知观念，使得教学只重视头脑思维的培养，对身体与环境予以排斥，忽视了人作为一个生命体应有的感受和体验，整个课堂变得“去生命化”。这也导致传统课堂教学活动往往学习材料一成不变，教学模式固定僵化、程序化和机械化。

随着信息加工理论的出现，把人脑看作是计算机、信息处理器和问题解决者的说法开始广泛传播，并被迅速运用到不同于传统认知科学的研究方面——关注人类思维的理解和知识的建构，从多学科视角探究人类的学习。20世纪50年代智能化时代的到来，认知科学领域发生了“认知革命”——认知科学研究经历了一次影响深刻、意义深远的范式变革，即从“第一代认知科学”基于计算隐喻和功能主义理念的研究，转向“第二代认知科学”研究，即认知科学研究转变为基于具体化、情境化和发展化的研究。新的认知科学关注学习的生成性、具身性和情境性，提倡人类认知的“具身性”，倡导身心一体论，反对身心二元论，批判传统认知科学“离身”取向认识论的各种弊端和错误，充分肯定身体在人的心智发展过程中的重要地位，“具身认知”概念开始走进认知研究的视野范畴。在实践研究中，诸多新领域和新技术为验证认知科学的新观点提供了技术支持，如体感技术、MR技术、社会学以及新智能技术等，都充分证实了人的身体在人的学习和认知发展过程中发挥着巨大作用，具身认知的价值被越来越广泛地接受。

身心一体论是具身认知所强调的具身性的基础，具身性在强调身体核心作用的同时，强调身体的运作在心智认知过程中的重要意义，重视身体活动和身体经验在人的认知加工中的作用，而且非常重视身体与环境，即外部世界的相互作用。具身认知理论指导下的课堂教学强调将“身体”引入课堂教学之中，强调建立教师与学生之间的平等关系，教师应彻底改变传统只关注心智教育的理念，彻底告别“隐身的教学”和“塑心的课程”，让课堂教学从“全脑教育”转向“全身教育”。虽然课堂教学中教师和学生以不同的身份融入，但是二者的身体是平等的，师生的身体状态、彼此之间的互动以及与教学环境的互动都在知识学习过程中发挥重要作用，这对于师生尊重彼此的生命而言非常重要。从而帮助学生树立正确的生命观，身心健康发展，更好地体验生命过程和把握生命价值。

一、具身认知视角下小学科学“做思共生”教学的内涵解析

从本体论的角度看，科学是人类特有的活动方式，科学的本质在于揭示客观世界及其发生发展的内在规律性，是人类对自然界的客观认识在头脑中的主观反映，属于思维产物。从认识论的角度看，科学体现了人类对自然界的探索过程，这个过程往往从发现问题、提出问题开始，经过猜想、假设、设计、实施、解释、表达、交流等不同环节，形成完整的认识过程。从方法论的角度看，科学总是与过程和结果联系在一起，科学方法既包括用以揭示客观事实的实验方法，也包括获得科学结论的、以人的思维逻辑为基础的思维方法。可以看出，科学在从事知识生产的实践过程中，作为人类对自然世界的认识结果，离不开独特的物质手段，但在探索过程中和所运用的方法中，始终都有人的因素存在，这说明科学离不开人，科学在本质上也是一种精神的、智力的活动，科学基于人类的感性认识与理性认识，是一种精神生产。

随着人们对科学本质认识的不断深入，科学教育的价值取向也发生了根本转变，先后经历了知识取向、过程取向、探究取向，再到当今实践取向，这种发展历程诠释了人们对于科学教育价值认识的转变，是一种符合科学教育本质的转变。科学学习过程中，学习者需要经历类似科学家探索自然世界的过程，既需要身体的实践，更需要思维的参与。小学科学是今后学生开展科学学习和科学研究的基础，小学科学教育具有十分重要的地位。小学科学教育具有基础性、活动性、实践性、综合性等特征，这就意味着小学科学应注重学生亲身经验、知行合一、动手实践，教学应注重和倡导学生“动手动脑学科学”“在亲身经验中学科学”，这些都是科学学习最本原的状态。为此，我们提倡“做思共生”的教学模式，体现了具身认知理与科学教学的适切融合。

“做思共生”首先是一种教学理念，集具身认知、科学学科特点、教学特质于一体，它的教学主张与学生核心素养特别是科学素养紧密呼应。为了达到手与脑的互动、感性与理性的融通，以操作技能为核心的肢体活动和以科学思维为核心的大脑活动有机结合，是实现这一教学理念的必然路径，从而实现实践性的直接经验与反思性的思维活动有机结合，达到做与思的统一，最大限度地实现科学教学的价值，是对身心二元论进行了合理扬弃。“做思共生”也是一种实践形态，其实践源点是“做中学”“做科学”，将身体的意象、心智的意境与环境的影响延展为“做”“思”的场域之下，并将做与思置于共生的生态环境之中，致力于学生科学活动经验的丰盈。

“做思共生”教学中的“做”侧重于动手、操作、经历、体验、感受等实践过程，主要是指具有实践色彩和感性特质的科学活动，如观察、实验、游戏、搜集信息、参观访问、现场考察、情景模拟、亲身感受、动手操作、科技制作、科技活动等；“思”主要是指具有心智色彩和理性特质的思维活动，主要侧重动脑、思考、反思等理性思维活动，如“做”前提出问题、猜想假设、设计方案、预测结果等，课堂教学过程中，“做”中变量控制、实证检验、过程监控、验证结论等，实践后对科学事实的归纳、推理、发现结论、反思等知识的归纳过程等。“共生”是指“做”与“思”的过程中，两个核心要素之间的相互影响、相互促进、相互融合，“生长”出具有理论与实践价值的科学素养，其核心要義是对接、共存、相融、合作、互利、互补、和谐、共进。“做思共生”的科学教学试图通过做与思的互动，来促进学生的心智技能与动作技能、形象思维与动作思维的协同发展，为学生提供做科学和思科学的时空，发展科学思维，提高问题解决能力。

二、具身认知视角下小学科学“做思共生”教学模式构建

结合小学科学教学特点，“具身认知”理论和已有的实践，我们构建了小学科学“做思共生”教学模式，基本过程如图1所示。

第一环节，教师创设科学性问题情境，将科学问题隐含于情境之中，引导学生发现问题、提出问题。

情境创设的目的是使学生能够联系已有知识和经验去解决问题，鼓励学生独立思考、合作互动，形成主动学习、积极参与的教学氛围。这一环节要充分考虑学生对周围世界所具有的强烈的好奇心和积极的探究欲，激发学生的学习兴趣和动机，了解学生已有的知识经验和前科学概念等。教师通过展示特殊情境来引发学生的认知冲突，激发学生探究求真的兴趣。

第二环节，在学生发现问题的基础上，教师为学生提供一定的科学素材和资源，引导学生感受各种科学活动，让身体各感官参与科学学习之中，亲身体验科学。

这一过程也是以学生为中心，意在为学生提供一个共同的、具体的学习体验过程。在这一过程中，教师的主要任务是为学生提供能够直接参与的各种科学活动，包括观察、测量、实验、操作、体验、记录、统计等等。这一阶段的科学活动，是学生进一步开展科学思维的基础，也就是“做”的过程，是在为“思”做准备，让“做”指向学生思维的核心区间，着眼于学生思路的打开与思维的碰撞。

第三环节，教师从科学原理出发进行适当讲解，引导学生结合“做”来领悟科学原理，强化“做”与“思”的融合，并能够用理论来解释体验过程。

在这一环节，教师扮演着引导者的角色，通过引导学生提問、假设、分析、讨论、论证等思维活动，逐步引导学生分析现象、总结规律，最终形成对科学原理的理解。教师应鼓励学生阐述对新概念、新原理的认知和理解，将概念原理的解释与学生的探究活动相联系，让学生真正理解和内化科学知识。

第四环节，教师引导学生将“做”“思”结合起来，以“做”促进学生思考，以“思”促进学生解释实践环节的感受或现象，真正提高学生科学素养。

这一环节，学生通过前面的实践环节获得直接经验和体验，再将各种思维活动结合起来，深化对科学知识的理解，才能使获得的认识被内化吸收，拓展思维的广度和深度，促进思维的不断深化和发展。这一环节的重点在于，将外显的实践过程与内隐的思维过程结合，让学生带着问题去动手操作，提高认识的深刻性。

第五环节，教师结合所学内容，引导学生解释或解决现实中的科学问题，起到巩固和深化科学知识的作用，达到学以致用。

这一环节，教师还应该为学生创建一个新的相关情境，在对新知识的迁移应用过程中，引导学生利用所学知识和技能去解释和解决新问题和新现象，以便学生将获得的科学知识、形成的科学思维、科学观念、科学态度与价值观等应用到新的情境中。这不仅有利于拓展学生对科学知识的理解，还有利于拓展学生的科学知识概念体系，将先前的经验迁移到新的情境中。

教学模式是联结教学理论和教学实践的桥梁，一个成功的教学模式在教学过程中发挥着关键的作用——推动教育理论与实践的双向发展，在教学过程中有着定位与定性作用。“做思共生”的科学教学首先是一种理念，强调科学教学中“具身”的重要性，是与学生核心素养特别是科学素养以及关键能力相呼应的教学主张；其次，“做思共生”的科学教学是一种集科学学科特点及教学特质于一体的教学形态，认为学习的主体是学生而不是教师，强调学生在科学学习活动中积极主动建构。“做思共生”科学教学模式的开展和实施，有利于改变我国传统科学教育的弊端，有效提高学生的科学素养。

参考文献：

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（责任编辑：吕研）

*基金项目：韩山师范学院2021年度基础教育教学改革项目“具身认知视角下小学科学‘做思共生教学模式的理论构建与实践探索”；广东省重点建设学科科研能力提升项目“粤东地区小学科学教育发展现状与提升策略研究”（2021ZDJS037）；韩山师范学院教授博士启动项目“中加基础教育质量监测与评价比较研究”（XJ20210047）。