具身認(rèn)知理論視域下小學(xué)STEM教育發(fā)展路徑

關(guān)鍵詞：具身認(rèn)知；小學(xué)；STEAM教育

中圖法分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

STEAM教育的前身為20世紀(jì)80年代美國人提出的STEM教育，包含4個學(xué)科，即Science（科學(xué)）、Technology（技術(shù)）、Engineering（工程）、Mathematics（數(shù)學(xué)）。其旨在從小培養(yǎng)學(xué)生動手、創(chuàng)新、綜合應(yīng)用科學(xué)知識的能力。隨后，在原有4個學(xué)科的基礎(chǔ)上加入了Art（藝術(shù)）學(xué)科，多個學(xué)科相融合從而得到STEAM教育。2015年，教育部在《關(guān)于“十三五”教育信息化工作的指導(dǎo)意見》中首次提出要探索“STEAM教育”新模式。2017年，《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定將小學(xué)科學(xué)課提前到一年級并且每周課時不少于1節(jié)。2018年，教育部辦公廳在《教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點》中指出“探索信息技術(shù)在創(chuàng)客空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等教育教學(xué)新模式中的應(yīng)用，逐步形成創(chuàng)新課程體系?！睆?015年我國首次提出探索STEAM教育，兩年后提出將小學(xué)科學(xué)課提前講授并保證每周不少于1節(jié)，再到不斷探索STEAM教育教學(xué)模式的應(yīng)用，一系列政策的提出都表明國家對于大力發(fā)展STEAM教育的重視，STEAM教育在小學(xué)階段的開展對提升低年級學(xué)生綜合實踐能力、批判性思維、跨學(xué)科融合能力意義深遠(yuǎn)。具身認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)身體在認(rèn)知活動中的作用，認(rèn)為思維、記憶、情感是在身體作用于環(huán)境的活動中塑造出來的。在具身認(rèn)知理論視域下剖析當(dāng)前小學(xué)STEAM教育的發(fā)展路徑，不僅是對STEAM教育理念的延伸，而且是對具身認(rèn)知理論的深化。

1具身認(rèn)知理論的內(nèi)涵

具身認(rèn)知理論是心理學(xué)的一個新的研究領(lǐng)域，具身認(rèn)知強(qiáng)調(diào)身體和心理的統(tǒng)一，反對笛卡爾提出的身心二元論。狹義的具身認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)認(rèn)知主要是由身體的動作和形式?jīng)Q定的。例如，外部環(huán)境刺激幼兒感官系統(tǒng)，幼兒大腦內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)釋放、樹突重塑和軸突生長，進(jìn)而使感覺運(yùn)動圖式發(fā)生同化和順應(yīng)。廣義的具身認(rèn)知理論在強(qiáng)調(diào)身體與認(rèn)知聯(lián)系的基礎(chǔ)上，提出身體與環(huán)境的相互作用使認(rèn)知發(fā)生改變。在教育領(lǐng)域，具身認(rèn)知強(qiáng)調(diào)重視身體經(jīng)驗對于心理認(rèn)知的作用，根據(jù)具身認(rèn)知來尋找合適的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式。具身認(rèn)知不是對傳統(tǒng)認(rèn)知的替代，而是更強(qiáng)調(diào)身體與心智之間的相互作用。

2具身認(rèn)知理論的特點

2.1具身性

具身性是指個體身體的屬性限制或約束了個體對周圍世界的理解和認(rèn)知，個體在身體方面存在差異，那么他們對這個世界的理解程度也會不同。人類和動物基于其身體構(gòu)造的不同，在對周圍世界的認(rèn)知上也會存在較大差異：人類用眼睛丈量物體與自身的距離，貓使用胡須測量物體與自己的間距。人們在觀察物體時，選擇所處的位置、觀看角度不同，投射到視網(wǎng)膜上的物體大小、狀態(tài)也會存在差異。杰西卡等的實驗對比了是否應(yīng)用手部動作對學(xué)習(xí)效果的影響，也證實了這個觀點：實驗過程中被測者都使用圖片來學(xué)習(xí)新的詞匯并做到及時復(fù)習(xí)舊詞匯，實驗組可以應(yīng)用手部動作加強(qiáng)記憶，對照組則限制手部動作的使用，只是憑借圖片記憶。結(jié)果顯示，實驗組的學(xué)習(xí)效果明顯高于對照組。在上位抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容方面，有關(guān)案例證實了手勢在學(xué)習(xí)過程中對理解抽象、復(fù)雜的數(shù)學(xué)概念具有關(guān)鍵性的作用。從上述例子中不難發(fā)現(xiàn)，若身體構(gòu)造或者運(yùn)動軌跡、動作姿勢不同，則個體對周圍世界的理解和感悟也不同，個體的發(fā)展情況更多地依賴行為活動帶來的身體感知。

2.2情境性

情境性是指認(rèn)知活動不只發(fā)生在個體的“大腦”中，更多的是發(fā)生在身體、大腦以及外界環(huán)境交互的過程中。例如，在日常生活中，對于不懂的知識，我們往往會利用周圍的環(huán)境來彌補(bǔ)認(rèn)知上的缺陷，因為個體的記憶力和理解能力有限，而環(huán)境恰好能夠承載以符號性放置方式呈現(xiàn)的認(rèn)知工作?？梢钥闯?，認(rèn)知與環(huán)境是密不可分的，環(huán)境不僅豐富了外在的經(jīng)驗，而且豐富了內(nèi)在的認(rèn)知。

2.3互動性

具身認(rèn)知理論認(rèn)為學(xué)習(xí)就是人與人、人與環(huán)境交互，從而促進(jìn)個體不斷認(rèn)知的過程。在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域高速發(fā)展的今天，學(xué)生可以選擇多種方式獲取知識，但經(jīng)過調(diào)查在學(xué)習(xí)某一門課程時，學(xué)生更傾向于面對面的學(xué)習(xí)方式，向有經(jīng)驗的人求教，這種在真實環(huán)境中的學(xué)習(xí)方式更有利于學(xué)生和教師進(jìn)行互動。在互動的過程中，學(xué)習(xí)者可以直觀地感受到他人的學(xué)習(xí)技巧和經(jīng)驗，有助于快速理解新知識。使用面對面的學(xué)習(xí)方式，可以與教師進(jìn)行直接有效的交流，并及時獲得反饋，有助于提升學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)動力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心，從而起到正向刺激的作用。不難看出，利用有效的資源構(gòu)建互動學(xué)習(xí)條件對教師在教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生合作交流有積極的影響。

3具身認(rèn)知理論與小學(xué)STEAM教育的契合之處

具身認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)身體和環(huán)境對于認(rèn)知的重要性，其與小學(xué)STEAM教育有以下4點契合之處。

（1）兩者皆強(qiáng)調(diào)“身體”功能在教學(xué)過程中的重要性。具身認(rèn)知理論認(rèn)為身體是改變和塑造個人認(rèn)知的關(guān)鍵，身體功能的應(yīng)用可以影響認(rèn)知效果。小學(xué)STEAM教育也提到了類似的觀點——實踐，主張將抽象難懂的知識在腦、嘴、耳的作用下通過自己動手操作的方式變得具象化。應(yīng)用數(shù)學(xué)、工程、科學(xué)、藝術(shù)等理論化知識，建構(gòu)并設(shè)計解決實際問題以促進(jìn)小學(xué)生發(fā)散性思維的養(yǎng)成。

（2）兩者皆重視在教學(xué)活動中情境的創(chuàng)設(shè)。具身認(rèn)知理論認(rèn)為環(huán)境與認(rèn)知是相輔相成的。在教學(xué)的過程中只有將認(rèn)知嵌入身體中，身體放置于環(huán)境中，才會達(dá)到理想的教學(xué)效果。小學(xué)階段的學(xué)生在接受STEAM教育時，對于晦澀難懂的知識，教師如果只是枯燥的講述，學(xué)生將難以明白教師真實意圖。此時，創(chuàng)設(shè)利于理解問題的情境有助于學(xué)生掌握知識，即根據(jù)知識的背景聯(lián)系上下文發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，可以看出環(huán)境會顯著影響個體的認(rèn)知情況。

（3）兩者皆強(qiáng)調(diào)身體和認(rèn)知要與情境不停地進(jìn)行互動、碰撞，從而產(chǎn)生新的認(rèn)知和新的經(jīng)驗。具身認(rèn)知理論認(rèn)為教學(xué)應(yīng)在師生、學(xué)生間的互動過程中展開，“任何教學(xué)都是在實體、活動、關(guān)系和過程等維度上生成的”。同樣，在小學(xué)STEAM教育的開展中也注意到了這一點，教學(xué)過程要求學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計要包括“協(xié)作”和“會話”兩個要素，即同學(xué)間成立學(xué)習(xí)小組，共同搜集、分析整理學(xué)習(xí)資料，提出問題，組間成員交流探討、解決問題并形成評價。探討結(jié)果可以反映出其對所學(xué)內(nèi)容的掌握程度。

（4）兩者皆重視學(xué)生在課堂中的主體地位。傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師為中心，學(xué)生只是課堂上的“配角”。這種模式下學(xué)生習(xí)得知識的多少完全取決于教師的課下準(zhǔn)備、課堂設(shè)計情況，而不是學(xué)生對于知識的自主研究、合作交流，這種模式與STEAM教育培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)背道而馳。在小學(xué)STEAM教育中強(qiáng)調(diào)學(xué)生才是課堂的主體，教師在開展教學(xué)的過程中必須摒棄原有的教學(xué)理念，要將學(xué)生作為課堂主體，充分調(diào)動其主觀能動性，讓學(xué)生積極參與教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生主動探索知識，而不是學(xué)生被動地學(xué)，教師主動地教。

4具身認(rèn)知理論視域下小學(xué)STEAM教育的發(fā)展路徑

4.1將實踐作為開展STEAM教育的教學(xué)目標(biāo)

具身認(rèn)知理論一直強(qiáng)調(diào)身體參與的重要性，認(rèn)知離不開身體。這與小學(xué)STEAM教育看重實踐性的理念不謀而合。具身認(rèn)知理論認(rèn)為，認(rèn)知的發(fā)生具有涌現(xiàn)性的動力學(xué)機(jī)制，知識應(yīng)該被理解為人類在參與這個世界過程中創(chuàng)造性的涌現(xiàn)、生成的產(chǎn)物。小學(xué)STEAM教育強(qiáng)調(diào)眼、手、腦全身心地參與學(xué)習(xí)活動，是對傳統(tǒng)課堂的有效變革。在學(xué)習(xí)過程中，教師圍繞一個問題展開教學(xué)，學(xué)生調(diào)動全身心來參與并實踐，借助已有的知識平臺體系搜集資料、整合資源，在小組交流探討問題的過程中獲得靈感并創(chuàng)造新成果。具身認(rèn)知理論下的小學(xué)STEAM教育應(yīng)注重各學(xué)科的深度融合和科學(xué)精神的培養(yǎng)而不是淺顯的參與。如果教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定只是對STEAM的定義、特點等表層知識的學(xué)習(xí)并沒有安排實踐，那么這些知識對于學(xué)生的成長將毫無益處，不能形成相關(guān)聯(lián)的知識結(jié)構(gòu)，就無法支持學(xué)生將知識遷移到其他情境中，造成學(xué)習(xí)空洞的結(jié)果。

4.2創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生探究興趣

體驗是指我們共有的生物機(jī)能以及我們從環(huán)境中得來的身體和社會經(jīng)驗。具身認(rèn)知理論認(rèn)為情景的設(shè)置對學(xué)生的成長有潛移默化的影響，它有助于喚醒學(xué)生的具身認(rèn)知體驗，在日常生活中有著舉足輕重的作用。小學(xué)STEAM教育的實施還需要注重相關(guān)情景的創(chuàng)設(shè)。通過活動情景的創(chuàng)設(shè)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和激情，進(jìn)而使其應(yīng)用學(xué)到的知識解決問題。在認(rèn)識論方面，教師要認(rèn)識到學(xué)生不是“一塊白板”，學(xué)生先前的體驗使得他們具有“前經(jīng)驗”。在方法論方面，STEAM教育應(yīng)采用能聯(lián)結(jié)學(xué)生“前經(jīng)驗”的教育內(nèi)容。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以將自己在“前經(jīng)驗”學(xué)習(xí)到的知識、技能、思維方式進(jìn)行遷移或轉(zhuǎn)變，從而使學(xué)生的思維更具發(fā)散性、靈活性并使其開啟深度學(xué)習(xí)。

4.3加強(qiáng)協(xié)作，促進(jìn)知識體系建立

互動是指不同主體之間相互交流、相互作用的行為和過程。具身化的教學(xué)觀認(rèn)為，頻繁的人際互動是教學(xué)實施的內(nèi)在要求：小學(xué)STEAM教育認(rèn)為小組間的協(xié)作交流會引發(fā)創(chuàng)新性思維的碰撞。具身認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)認(rèn)知的生成是自身與他人相互作用的結(jié)果，認(rèn)知不僅是具身的，也是主體間性生成的。社會環(huán)境中的每一個人都是一個獨立的個體，但在生活中又勢必會與他人進(jìn)行合作交流，所以不能將每個人單獨地割裂開，教師應(yīng)該為學(xué)生提供認(rèn)知的主體與他人的互動機(jī)會。這就要求教師在教學(xué)的過程中擯棄以往的陳舊觀念，如學(xué)生上課需要一動不動地坐在凳子上、手要放在背后、全部面向教師聽課、不允許隨意講話等。小學(xué)階段的STEAM教師要轉(zhuǎn)換自己的角色，讓學(xué)生作為本堂課的主導(dǎo)者而不是聽從者。在教學(xué)內(nèi)容方面，用小組協(xié)作學(xué)習(xí)的方式開展STEAM教育是當(dāng)今的主流，在進(jìn)行相關(guān)的教育教學(xué)活動中，教師可以采取組建學(xué)習(xí)合作小組、組間成員共同討論的方法加強(qiáng)教學(xué)。此過程有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，教學(xué)效果相比于傳統(tǒng)模式的教學(xué)有大幅的改善，也可促使學(xué)生創(chuàng)新能力的提升。

總之，具身視域下的小學(xué)STEAM教育在日后的不斷發(fā)展中需要重視學(xué)生在課堂中的主導(dǎo)地位，同時加強(qiáng)小組協(xié)作，并創(chuàng)設(shè)有效的學(xué)習(xí)情境，明確認(rèn)知是嵌入身體中的，認(rèn)識和身體又是嵌入環(huán)境中的。

作者簡介：

郭多祺（1995—），碩士，研究方向：教育技術(shù)學(xué)。