在高中生物学教学中进行具身学习的探索与实践

摘要：“具身学习”主要是以学生为中心，通过亲身参与学习过程，促使学生获得对知识的认知和升华。在新课程普通高中生物学科教学中，课堂是培养学生生物学核心素养的主阵地，教师应尝试运用各种教学手段，使学生亲身体验科学探究实践的全过程，从真实生动的生活情境中体验抽象的生物学知识，帮助学生在“具身学习”中获得知识并理解和应用知识，培养学生的生物学学科核心素养。

关键词：具身学习；亲身体验；科学思维

文章编号：1003-7586（2024）04-0058-02 中图分类号：G633.91 文献标识码：B

传统的课堂学习过程割裂了学生的主体性和能动性，忽略了学生的学习体验过程，而“具身学习”则强调以学生为中心，通过对知识的身体感知，使学生从身临其境的体验中获得知识，突出学生的自主性、主体性和亲历性。“具身学习”使学生能够利用感性认知和亲身经历来更好地了解生物学知识，促进学生探索学习的欲望，为学生综合能力和核心素养的培养助力。

1 “具身学习”在高中生物学课堂应用中的实践价值

在新课程、新教材、新高考的“三新”教育背景下，高中生物学课堂是培养学生生物学核心素养的主阵地。课堂教学的活动须紧紧围绕学生的学情展开。身体参与学习过程是“具身学习”的关键点，学生可以通过身体接触获得对知识的认知，也可以从真实情境中产生融入感，进而去感知知识，体验知识。

从学生的视角来看，高中生物学知识抽象、零碎，学生难以凭借课本和一些想象去理解知识，这就促使教师应设计让学生进行“具身”体验的学习场景，比如：可以从学生的真实生活经历出发，创设与之相关联的真实情境，引导学生“具身”到真实的生活情境中，再通过系列化、层进式的问题，让学生围绕情境，学习思考，解决问题，在学习理解知识的同时开展创新；或带领学生走进实验室，在对实验操作的过程中体验科学方法，在实验结果的分析中培养科学思维，在合作探究、表达交流中培养学生规范表达的能力；还可以通过重温科学史等方法，开展模拟操作，引领学生进行体验。通过以上环节可以使学生的身体参与学习过程，实现学生在课堂上的主体地位并推动学生的全面发展。

2 “具身学习”在高中生物学课堂中的应用策略

2.1 创设真实情境，实现实境“具身学习”

在中学生物学课堂上，教师要通过设置问题情境来激发学生的好奇心和求知欲，使他们能够主动去探索问题的本质。例如，在导入阶段，教师设置问题情景，创造问题悬念，使学生在问题环境中进行学习，在经验中获得知识，能更好地参与到课堂中。以人教版普通高中教科书《生物学·必修1·分子与细胞gt;第3章第2节“细胞器之间的分工合作”为例。教师展示资料：膜被细胞器第二条可能的进化途径是，某些需氧细菌被原始真核细胞吞噬以后，在长期共生中演化形成了现在的线粒体；叶绿体可能起源于光合自养的蓝细菌，某些蓝细菌被原始真核生物吞噬后，在长期共生过程中，形成叶绿体，植物也由此产生。由此创设问题：①线粒体和叶绿体具有几层膜结构？②线粒体和叶绿体内部可能含有什么物质？学生可结合资料利用已有知识解答这两个问题，进而教师展示线粒体和叶绿体的电镜图，帮助学生加深理解。教师根据资料为学生创设问题情景，通过设置一些有思维梯度的问题，引导学生在解决问题的过程中学习知识、获得知识，在阅读资料和解决问题的过程中形成结构与功能观。

生活中的很多现象都与生物学知识息息相关。在生物学学科教学中，教师要综合考虑学生的生活实际，充分收集、整合生活中学生熟悉的资源，运用到生物学课堂中，搭建承载生物学知识的桥梁，为学生创造出生动的学习情境，引导学生从中获得知识并尝试解决实际问题。教师可以引导学生观察日常生物现象，通过对生物现象的分析和思考，运用生物学知识发现问题、分析问题并解决问题。使学生的认知由直观的感性逐渐向抽象的理性转变，从而获得对生物学知识的深刻体验。

2.2 设计学习活动，实现实感“具身学习”

实验教学是组织学生学习生物学知识的一种非常重要的方式。在中学生物学实验课上，学生在实践活动中观察现象，分析原因，得出结论，由感性的认识升华为理性的知识。在实验中，学生能够亲身体验到知识的生成，从而提高自己的生物学学习能力，把所学到的知识变成实际的科学技能，从而使生物学教学真正实现其价值。这样不仅实现了学生对知识的深度掌握，还培养了学生在设计实验、描述实验现象、结论或某种原因时应具备的严谨的科学思维。

教师可通过学习网络上丰富的课程资源，尝试通过环保的、成本较低的材料，利用校本课程组织学生制作模型，把抽象的知识形象化、生动化，使学生在模型制作过程中体验知识的生成，进而加深对所学知识的认识。以“有丝分裂”内容为例，对于学生来说，细胞有丝分裂过程中染色体的变化是很难理解的。教师可以尝试使用毛茛或者毛线制作染色体模型，组织学生分组模拟染色体的变化。将细的毛线螺旋成较粗的毛线柱的过程，就是“染色质螺旋化成染色体”的过程，学生亲身体验了这个过程以后，能更为深刻理解染色体和染色质的关系。通过构建模型进行教学，对细胞分裂过程不同时期的染色体行为和特点进行分步模拟，学生直观、形象地了解到不同阶段的差异，使得那些易错易混的知识点变得简单明了，并使学生形成了一种形象、深刻的印象。这不仅可以极大地激发学生对生物学的学习兴趣，使学生沉浸在富有趣味性的模型构建中，获得知识的体验感，而且可以培养学生形成生物学的科学思维和生命观念。

2.3 重温科学史，实现实用的“具身学习”

新课程高中生物学教材中有很多科学史内容，这些科学史是伟大的、真实的、鲜活的。在高中生物教学过程中，教师可以将科学史进行合理编排和整合，创设出新的实用知识情境，引导学生在真实的科学史情境下，学习科学史，领悟科学精神、体会科学思想，获得知识体验；也可组织学生重新体验科学家的实验过程，在科学探究学习过程中培养学生的科学思维。教师可对科学史进行适当地补充拓展，引导学生在了解科学史的基础上体验科学发生的过程，使学生深刻体会到科学思想，认识科学方法，体验科学家的团队协作意识。另外，教师可利用补充资料进一步挖掘科学史的育人价值，使学生进一步树立人生观、价值观。

3 “具身学习”在高中生物学课堂中的应用效果

怎样培养学生的生物学核心素养，如何发挥生物学课程的育人价值，是“三新”背景下生物学课堂教学所面临的重点问题。“具身学习”不割裂学生的主体性和能动性，重视学生的学习体验过程，让学生充分参与学习过程，主动发现问题、解决问题，在获得知识的同时，提升各种关键能力，从而形成生物学特有的核心素养。

结合实践来看，在真实、具体、生动、形象的学习环境中，“具身学习”能帮助学生理解抽象、微观的生物学知识。亲身参与形成的理解是深刻的，例如，在学习线粒体和叶绿体这两种细胞器时，教师创设的“内共生”学习情境，可以帮助学生参与分析线粒体和叶绿体的进化过程，为学生理解线粒体和叶绿体中含有DNA和核糖体，并能表达出蛋白质等知识点打下基础。诸如此类的“具身学习”，可以帮助学生更好更深刻地去理解概念，在新的问题情境中实现知识的迁移与应用。

基金项目：江苏省中小学教学研究第十五期课题“基于乡土资源的高中生物学跨学科实践研究”（2023JY15-L280）。