具身認知視域下小學數(shù)學教學路徑優(yōu)化策略

摘 要 具身認知是指讓身體參與學習，讓身體成為學生認知的一部分。具身認知教學是指讓學生的身體參與到學習過程中的教學形式，具認知教學具有情境性、生成性和主體性的特質。小學數(shù)學具身認知教學有助于豐富學生的感知力，發(fā)展學生的思維力，提升學生的實踐力。在小學數(shù)學教學中，教師應打造具身認知學習時空，提升學生具身認知參與深度，激發(fā)學生具身認知實踐創(chuàng)造。

關鍵詞 小學數(shù)學;具身認知;教學優(yōu)化

中圖分類號 G623.5

文獻標識碼 A

文章編號 2095-5995（2021）10-0055-03

在傳統(tǒng)的數(shù)學教學中，教師往往過度關注數(shù)學知識的傳授，而忽視了學生身心的參與和融入，導致課堂較為沉悶，缺乏活力?；凇吧硇亩钡恼J知，許多教師認為學生學習僅是大腦的活動，與身體無關，所以往往容易造成學生“身在現(xiàn)場、心卻離場”，也使教學效率較低。根據(jù)具身認知理論，學習是一種身心一元、身心統(tǒng)一的活動?；诰呱碚J知的教學強調學生的身體、心智以及環(huán)境之間的積極互動、相互作用等[1]。教師通過具身認知教學可以提高學生的數(shù)學學習效率，培養(yǎng)學生的自主學習能力，促進學生數(shù)學核心素養(yǎng)的提升。

一、具身認知教學的內涵及其特質

所謂具身認知，就是指讓身體參與學習，讓身體成為學生認知的一部分。具身認知理論最鮮明的主張就是“大腦通過身體來認知世界”。所以具身認知又稱為“涉身認知”“寓身認知”。具身認知教學是指學生的身體參與到學習過程中的動態(tài)教學活動。這一教學模式秉持身體、心靈、環(huán)境三位一體的觀念，更為關注學生在學習過程中的情境性、主體性與生成性，能夠在課堂中將學生的身體從“離場狀態(tài)”轉化為“在場狀態(tài)”。

（一）情境性

不同于傳統(tǒng)認知，認同具身認知理論的學者認為學習并不只是學生大腦的活動，而是一種多感官協(xié)同作用的活動。因此，在具身認知教學過程中，教師可以創(chuàng)設情境，將學生置身于情境之中，讓學生在情境中獲得一定的感受和體驗，從而激活學生的多種感官，引發(fā)學生的具身認知。例如，教授“圓的認識”一課時，筆者利用多媒體展示了“三角形、梯形、長方形、橢圓、圓等不同形狀的車輪在路上行駛”的動畫，通過動畫刺激學生的視覺、聽覺感知，進而讓學生積極思考，提出問題，如“為什么圓形車輪能在平坦的路上行駛？”“車軸裝在什么地方？”然后教師可以借助問題助推學生的數(shù)學深度思考與探究。

（二）生成性

具身認知不是學生個體內部的封閉活動，而是個體身體與外界積極互動的結果。具身認知過程有生成性的特點，并且在認知過程中有活動先于符號、感知先于認知、體驗先于發(fā)現(xiàn)、探索先于反思的特點。為此，教師要引導學生積極進行活動與實踐，促進學生深度參與并建構知識。例如，教授“三角形的三邊關系”一課時，筆者組織學生動手利用吸管“做三角形”。在做的過程中，學生會不斷生成“能圍成三角形”與“不能圍成三角形”的內在認知沖突，進而展開深度思考、追問，逐漸得出“三角形三邊關系”的相關知識，即“兩邊之和大于第三邊”“兩邊之差小于第三邊”“最長邊小于周長的一半”。學生在具身認知的過程中會不斷地建構自己的內在認知系統(tǒng)。因此，在小學數(shù)學教學中，教師要促進學生心智、身體、環(huán)境等之間的積極互動，從而讓學生的數(shù)學學習處于不斷生成的狀態(tài)。

（三）主體性

具身認知是一種主體認知，是主體積極主動地探索、發(fā)現(xiàn)新知的過程。在具身認知過程中，學生的學習從被動轉向主動、從表面走向深入。在主體性的課堂上，教師要促進學生發(fā)揮主體性，為學生參與課堂活動提供機會。例如，教授“三角形的內角和”一課時，許多教師的教學流程都較為一致，如先讓學生測量內角，然后計算內角和等。這樣的教學方式直接指向知識獲得，但是學生的自主探索空間較小。為了充分發(fā)揮學生的主體性，筆者采用了任務驅動式的教學方法。在教學中，筆者利用多媒體向學生展示了多種的三角形，然后設置核心任務——“探索三角形的內角和”。在這一核心任務的驅動下，學生展開自主探索，形成了多樣化的問題解決方案，如：“先探索直角三角形的內角和，然后根據(jù)直角三角形的內角和探索銳角三角形和鈍角三角形的內角和”;“采用撕角法，將三角形的內角撕下來拼在一起”;“將三角形的內角折疊在一起組成一個平角”;“先作平行線，然后進行推理”，等等。在這個過程中，學生思考出了多種解決問題的策略，充分體現(xiàn)了學生的主體性，拓展了學生的思維。

二、小學數(shù)學具身認知教學的功能及其指向

小學數(shù)學具身認知教學的目的不僅是使學生獲得數(shù)學知識，而且是以知識為載體、媒介，引導學生經歷知識建構與發(fā)現(xiàn)的過程。這一過程可以提升學生的數(shù)學學習力，豐富學生的數(shù)學思想方法，并培養(yǎng)學生的數(shù)學思維力、想象力、表達力和創(chuàng)新力。因此，在具身認知教學中，讓學生獲得數(shù)學學習能力、數(shù)學思想方法、數(shù)學文化與精神是根本指向。

（一）豐富學生的感知力

具身認知十分注重學習者的感知。感知不僅僅是用眼睛看，更包括用耳朵聽、用身體接觸、用口來表達等。學生的數(shù)學學習是以視聽為基礎，融合學生諸多感知覺的一種活動。當外在的刺激作用于學生的某一感官時，這一感官就會將信息自動地反饋給其他諸種感官，從而幫助學生形成多個感知通道。所以學生的數(shù)學學習是跨越單一感官的多種感覺經驗的整合。例如，教授“圓柱的認識”一課時，筆者不僅引導學生通過觸摸來獲得對圓柱直觀表象的認知，而且引導學生通過摸來獲得對“圓柱的底面是一個平面、側面是一個曲面”的一認知。通過多角度、多層次的感知，學生能夠形成對圓柱表象的綜合認知，這樣的認知為學生后續(xù)學習圓柱的側面積、表面積乃至于體積奠定了堅實的基礎。

（二）發(fā)展學生的思維力

具身認知不僅關注學生的感知，還更關注學生的思維。思維力是學生學習力的重要組成部分，也是學生數(shù)學素養(yǎng)的重要標識。學生通過思維，能形成對數(shù)學知識的理性認知，從而把握數(shù)學知識的本質，形成對數(shù)學知識的深度理解。如“分數(shù)的意義”一課不僅要求學生說出某一具體分數(shù)的含義，還要求學生能從多角度理解分數(shù)的意義，如從“份數(shù)”“商”“公理化定理”等視角進行思考。在講授分數(shù)的意義時，教師還要引導學生區(qū)分“分數(shù)的分率意義”和“分數(shù)的量的意義”。例如，對于“一根6米長的繩子，平均分6段，每一段是全長的幾分之幾？每一段長幾分之幾米？”這一系列問題，教師可以引導學生從份數(shù)和量率等不同的視角厘清認知，從而助推學生思維深化，使學生形成對分數(shù)概念的全面認知。

（三）提升學生的實踐力

具身認識是一種手腦協(xié)同的認知活動。在具身認知教學中，教師創(chuàng)設教學情境，可以切實讓學生“做中學”，有效地提升學生的實踐力。例如，教授“可能性”一課時，許多教師會創(chuàng)設相關的教學情境，然后讓學生說出在這種情境下一件事件發(fā)生的可能性[2]。筆者在教學中，反其道而行之，引導學生借助于“分數(shù)”來加深理解，即賦予某個分數(shù)的一種可能性的情境，然后在情境中強化學生的數(shù)學實踐力。在這個過程中，學生認識了“等可能事件”“隨機事件”“獨立事件”等的概念。對于一件事情發(fā)生的可能性、兩件事情同時發(fā)生的可能性形成一種廣泛而深入的認知。在這個過程中，學生的問題分析能力、解決能力也會隨之提升。

三、具身認知視域下小學數(shù)學教學的優(yōu)化路徑

具身認知不僅僅是一種學習活動，更是一種身心結合的過程。在小學數(shù)學教學中，教師要打通學生的認知通道，讓學生超越單一的數(shù)學認知，走向多重認知。在實踐的過程，教師要注重目標的融合、內容的整合、方法的契合，充分調動學生具身認知的積極性，發(fā)掘學生具身認知的創(chuàng)造性，讓具身認知成為學生的思維方式、認知方式、行動方式乃至生活方式。

（一）構建具身認知學習時空

學生的具身性認知活動總是置身于一定的時空、情境之中。具身認知時空能為學生的主動思考提供空間，催生學生的數(shù)學思維與想象。教師要為學生打造具身認知的平臺，構建具身認知的時空。具體而言，一方面，教師要從外在的情境入手，用情境來激發(fā)學生的具身認知;另一方面，教師要從內在的情境入手，尤其要注重學生的心理情境，讓學生形成心理安全感和心理自由感。通過內外情境共同打造具身認知學習時空，讓學生擁有充分的認知興趣[3]。例如，教授“圓錐的體積”一課時，許多教師會提供一個等底等高的圓柱和圓錐，直接引導學生探究它們之間的關系。但這樣的教學方式不能讓學生獲得一種具身化體驗，是一種被動的、膚淺的教學。因此，筆者在教學中給學生提供了諸多形體，如長方體、正方體、圓柱體（包括等底等高的、不等底等高的圓柱體）、圓錐體等，著力打造一個學生具身認知、體驗的時空。置身于這個時空下，學生通過觀察、比較，能夠得出選擇等底等高的圓柱和圓錐計算體積的理由：其一是圓柱和圓錐的底面都是圓形;其二是等底等高的圓柱和圓錐，更方便于比較。這也為教師正式教授圓錐的體積公式做好了鋪墊。

（二）提升學生具身認知參與深度

在傳統(tǒng)數(shù)學教學中，教師往往較為注重對知識的口頭講解與分析，這種教學忽視了學生的主動性，使學生缺少積極思考與合作交流的空間。在具身認知教學中，教師可以促進學生“知行合一”，加強學生的課堂參與程度。教師會喚醒學生的身體參與興趣，激發(fā)學生的數(shù)學思維活力與探究興趣，引導學生發(fā)現(xiàn)、建構數(shù)學知識。在課堂中，教師會為學生創(chuàng)造動腦、動口與動手的機會，充分發(fā)揮學生的自主性。例如，在教授“圓柱的體積”一課時，筆者設計了多樣化的活動，深化學生的學習體驗。首先是“移一移”活動，即讓學生將一張長方形紙、圓形紙、三角形紙進行平移，引導學生感知平移的軌跡，深入理解圓柱體積的內涵;其次是“卷一卷”活動，即讓學生將一張長方形的紙卷成不同的圓柱，認識到同一張紙卷不同圓柱的體積不同;最后是“轉一轉”活動，即引導學生將一張長方形、直角三角形等形狀的紙以長、寬、直角邊等為軸旋轉，感知其旋轉軌跡，進一步深化學生對圓柱體體積的認知。多樣化的活動可以提升學生具身認知的參與深度，增強學生的數(shù)學學習體驗。

（三）引導學生具身認知實踐創(chuàng)造

實踐也能促進學生的具身認知過程，學生參與實踐的過程中，會對數(shù)學知識有更深的認識與體會。在實踐中，學生可以實現(xiàn)對自己經驗的自主建構與對自己探究能力的自我認同[4]。所以教師要重視體驗在學生數(shù)學學習中的重要地位，多給予學生身體實踐的機會，引導學生在身體實踐中學習，同時將學習技能應用于實踐。例如，教授“旗桿有多高”這一課時，筆者將數(shù)學課與科學課整合，組織學生到操場上探究“在太陽底下，旗桿的高度、竹竿的高度、旗桿的影長、竹竿的影長之間有怎樣的關系？在實驗過程中要注意什么？還有什么方法來測量旗桿的高度？”等問題。實踐活動可以激發(fā)學生的靈感與創(chuàng)造性的設想，如有學生提出可以將旗桿、竹竿等放置于同一平面并且垂直于地面，然后用手機拍攝下來。根據(jù)拍攝的影子長度，運用比例的相關知識，計算出旗桿的高度。

具身認知教學通過學生身體與環(huán)境的互相作用，能夠更好地促進學生認知能力、思維能力、記憶力、情感態(tài)度與價值觀的發(fā)展。因此，在小學數(shù)學教學中，教師應充分調動學生的多種感官，提升學生身體的參與程度，引導學生拓展思維，提升學習能力。總之，小學數(shù)學具身認知教學不僅能讓學生掌握相關的數(shù)學知識，還能讓學生掌握相關的數(shù)學技能，領悟數(shù)學思想方法，浸潤數(shù)學文化與精神。[5]

（施媛媛，南京市東山小學，南京 211100）

參考文獻：

[1] 施良方.課程理論——課程的基礎、原理與問題[M].北京：教育科學出版社，1996：106.

[2] 成尚榮.核心素養(yǎng)的中國表達[M].上海：華東師范大學出版，2018：62.

[3] 涂榮豹，季素月.數(shù)學課程與教學論新編[M].南京：江蘇教育出版社，2008：5.

[4] 查人韻.具身認知視域下小學數(shù)學實驗的教學策略[J].上海教育科研，2021（5）：83-86.

[5] 蔣敏杰.研讀教材，立意理解五個“什么”[J].中小學數(shù)學（小學版），2018（11）：17-19.

實習編輯：劉 源