【课堂教学】小学科学 | “具身认知”理念下重构小学科学课堂——以三年级自编教材“植物如何喝水”一课为例

【摘要】：“具身认知”理论倡导学生亲历知识的产生过程，在具体的生活场域中应用知识，加深对知识的理解，从而提升学生的核心素养。这与小学科学课程标准中提倡的“面向全体、倡导探究性学习、保护学生的求知欲和好奇心、突出学生主体”核心理念不谋而合。科学课堂教学倡导学生以躬身入局的体验式学习为突破口，以学科育人实践为抓手，通过教学理念的转换、教学过程的重建、教学环境的优化等方面进行深入研究。

【关键词】：具身认知；学科育人；小学科学；课堂教学；植物

《义务教育科学课程标准(2022年版)”(以下简称《课程标准》)指出，科学教育要落实“面向全体学生，立足素养发展；聚焦核心概念，精选课程内容；科学安排进阶，形成有序结构；激发学习动机，加强探究实践；重视综合评价，促进学生发展”等课程理念，这就是说科学教育要引导学生以躬身入局的体验式学习方式来获得真知，强化直接经验和真实体验在科学素养形成过程中的重要价值。

现代认知科学告诉我们，学习离开身体的直接参与，仅靠大脑，很多认知活动无法完成。“具身认知”理论指出，生理体验与心理状态之间存在着强烈的联系，从某种程度上说，人的身体结构和活动方式直接决定了我们认识和看待世界的方式[1]。

受传统教育观念影响，当前科学教学过程中的主要问题有3个。

一是教学观念“离身”。《课程标准》自颁布实施以来，科学大概念、大单元主题深入实践，学生本位和知识创新应用导向逐渐成为了大家的共识。教师普遍认为认知、记忆及思维等方面的学习是独立于身体的，学习过程就是心智能力的训练过程，忽视了身体参与到建构知识和与外界建立联系的生成性、过程性作用，忽视了学生实践体验的重要价值。

二是教学设计“离身”。教学设计过分强调预设性，教师在具体的教学过程中，往往按照自己的课堂预设推进教学过程，很少关注学生的生成性资源，没有意识到学生生成性资源丰富的育人价值，教学过程程式化明显，课堂缺乏生机，忽视了学生情感和体验对促进知识生成的影响，离开了具体、复杂、综合的实践情境，很难培养学生的正确价值观、关键能力和必备品格。

三是教学环境“离身”。传统课堂教学主要在封闭的教学环境中，用讲授法教授书本上的内容，教学环境与学生体验之间没有产生动态生成的知识学习契机。教师在教学过程中往往会关注教学重点、难点，采用局部体验、探究实践等方式进行突破，大部分时间还是按照原来的教学模式推进，人为地将知识学习与环境体验割裂开来不利于学生在具体、复杂的现实中解决问题，很难培养学生的高阶思维能力[2]。

教师、学生、教学内容是课堂教学不可缺少的三要素，教师将教学内容蕴含的知识通过一定的教学方法、教学手段、教学技术教给学生，帮助学生进行知识的学习、理解和应用；学生是通过与学生、教师进行合作的知识创造者和实践者。学习是由外部知识向内部素养转化的过程，在这个过程中，教师要牢固树立具身性的教学观念，整体设计具身性的教学目标，科学创设具身性的教学环境，只有这样才能促进学生的全面和谐发展。

当前，学科核心素养培养主要通过聚焦学科育人价值的开发与实践，将知识教学作为学科育人的有效载体，教师围绕学科育人价值的挖掘和转化进行实践探索，其中，理念的更新尤为重要。例如，学校以“联席会议”的形式共同学习如何内化学科核心素养内涵，探索从“学科教学”到“学科育人”的有效途径，理念的更新为教师探索核心素养导向下的课堂新样态提供了可能。

从教学理念到过程实践的转化，需要教师敢于打破“按部就班”“习以为常”的教学惯常，将教学过程中共同的育人价值转化到具体的动态生成的教学设计、教学过程中去。教学过程重建要重点做到3个方面：一是开放，通过梳理、聚焦和重组本课教学内容，生成与生活相关的主题，做到有向开放，并收集课堂教学过程中的育人资源推进教学；二是关联，要实现学科、知识、方法、工具与育人等多维度、多层次的关联；三要转化，要将学生的动态生成性资源转化为育人资源，聚类分析后选择适合的资源推进教学过程。

目前，大多数科学教学还是在封闭的环境中进行的，不管是实感具身、实境具身，还是离线具身，都强调知识的直观感受和体悟，然而现实教学中一般都是针对重难点进行局部优化，很少能在具体的教学实境中学习。教师要根据教学内容，开发各类“具身”学习的场域，创设具身学习的教学实境，丰富课堂体验方式。通过让学生进行躬身入局的沉浸式学习获取知识，形成能力，提升素养。

学习进阶理论认为学习过程是一个逐渐积累、日臻完善的过程。学生对科学概念的理解存在多个不同的“准概念”“前概念”，学生需要经历这些过程，科学观念才能不断修正、发展、完善。因此，要立足“具身认知”理念，聚焦教学过程推进策略，不断探索教学过程育人的实践新样态。

小学阶段科学教学主要以观察体验、探究实践为主，发展学生多方面的学习兴趣。教师要立足核心素养培养，结合“具身认知”实践，创设适合“具身学习”的场域，让学生站在课程的“最中央”体验知识的产生和发展，并以此确立学科育人的目标内容。

例如本课是苏教版科学三年级下册“植物的一生”第二课“幼苗长大了”的拓展课。“种子发芽了”主要学习了种子的形态以及萌发的条件，“幼苗长大了”一课主要学习了根、茎和叶的作用。教师在原有教材的基础上，根据新课标中核心概念“生命系统的构成层次”中“生物体具有一定的结构层次”等内容，确立了本课的教学目标：了解茎的作用，并能通过合作实验来验证“茎运输水分的作用”(科学观念);通过模型建构、推理论证来探究茎运输水分的效果与什么因素有关(科学思维)；了解茎对于整个植物体的意义，通过实验比较不同茎存在的差异(探究实践);培养学生对植物研究的兴趣，树立正确的科学观，并能够做到珍爱生命、保护自然(态度责任)。基于以上认知，笔者尝试从喝牛奶的方法，通过观察白百合认识导管，探究导管的毛细作用，叶的蒸腾作用帮助运输水分，树皮环割形成的瘤状物等方面重新进行教学设计。

本课基于核心素养4个维度来确定教学目标，帮助学生形成基本的科学观念，着力培养学生的“探究实践、科学思维”在真实情境中解决问题的能力，培养学生正确的科学态度和社会责任感。此外，还要系统化设计教学目标，基于学生的认知水平进行整体关联的进阶式教学设计，体现教学目标、内容的进阶要求。