摘?要：具身認(rèn)知為物理教學(xué)提供了全新的視角，以“曲線運(yùn)動(dòng)”一課為例，闡述物理教學(xué)向“身心融合”的具身學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向的三種策略：從“離身”到“具身”的實(shí)踐轉(zhuǎn)向，從“低階”到“高階”的思維轉(zhuǎn)向，從“淺層”到“深度”的素養(yǎng)轉(zhuǎn)向.

關(guān)鍵詞：具身認(rèn)知;實(shí)踐;思維;素養(yǎng);轉(zhuǎn)向

文章編號(hào)：1008-4134（2019）21-0018?中圖分類號(hào)：G633.7?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

作者簡(jiǎn)介：浦建軍（1978-），男，江蘇無(wú)錫人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：中學(xué)物理學(xué)科教學(xué).

在一般的認(rèn)識(shí)中，我們通常認(rèn)為學(xué)習(xí)（心理學(xué)研究主要指認(rèn)知）是人腦對(duì)信息的加工、存儲(chǔ)和提取，與“身體”基本無(wú)關(guān)，即學(xué)習(xí)是“離身”的，是“脖子以上的學(xué)習(xí)”.從傳統(tǒng)的認(rèn)知理論框架看，建構(gòu)主義關(guān)注認(rèn)知結(jié)構(gòu)而忽視身體本身，行為主義雖研究身體，但卻把身體肢解化，其共同的觀點(diǎn)是：身體為認(rèn)知服務(wù)，身體是對(duì)象，身體不是主體.現(xiàn)代腦科學(xué)研究表明：“大腦本身并不能獨(dú)立完成高級(jí)的認(rèn)知功能，大腦通過身體與外部世界的互動(dòng)對(duì)于高級(jí)認(rèn)知過程的理解起著關(guān)鍵作用.”認(rèn)知是通過身體的體驗(yàn)及活動(dòng)方式而形成的，即認(rèn)知的內(nèi)容是身體提供的，學(xué)習(xí)是“具身性”的.學(xué)習(xí)應(yīng)該是由完整的學(xué)習(xí)活動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)成，且任何學(xué)習(xí)都與身體有關(guān)，這種身體并不是簡(jiǎn)單的物理身體的在場(chǎng)，而是“具身”所涉及的身體經(jīng)驗(yàn)，身體的感知覺，身體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)及個(gè)體的情緒體驗(yàn)等多重維度.

具身認(rèn)知為物理教學(xué)提供了全新的視角，“身心融合”的具身學(xué)習(xí)，要求傳統(tǒng)的物理教學(xué)必須轉(zhuǎn)向.為探索“具身認(rèn)知視角下的物理教學(xué)如何轉(zhuǎn)向”這一課題，筆者以高中物理“曲線運(yùn)動(dòng)”一課為例，與大家分享課堂教學(xué)的實(shí)踐與思考.

1?從“離身”到“具身”的實(shí)踐轉(zhuǎn)向

具身認(rèn)知強(qiáng)調(diào)認(rèn)知基于身體，具有實(shí)踐性、活動(dòng)性等特征，它將“身體”置于認(rèn)知實(shí)踐的中心地位，強(qiáng)調(diào)認(rèn)知是通過身體體驗(yàn)及其活動(dòng)方式形成的，體驗(yàn)是一種在親身經(jīng)歷和實(shí)踐過程中獲得的獨(dú)特感受，身體力行的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是學(xué)習(xí)能否成功的關(guān)鍵.物理學(xué)科的特點(diǎn)決定了物理學(xué)習(xí)是學(xué)生主動(dòng)參與動(dòng)手動(dòng)腦的活動(dòng)，通過豐富的實(shí)踐體驗(yàn)，促進(jìn)對(duì)學(xué)科知識(shí)的加工、消化、吸收，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)化、轉(zhuǎn)化、升華.

【教學(xué)片段1】?曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向

活動(dòng)1：請(qǐng)兩位學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行投擲飛鏢比賽，教師用手機(jī)拍攝投擲飛鏢視頻，通過技術(shù)處理顯示飛鏢的頻閃軌跡（如圖1）.

設(shè)計(jì)意圖：飛鏢是學(xué)生感興趣的活動(dòng)，讓學(xué)生動(dòng)一動(dòng)、比一比、看一看、想一想，激活學(xué)生的身體、刺激學(xué)生的感官和激發(fā)大腦的思考.尤其是飛鏢的頻閃軌跡，將不易觀察的運(yùn)動(dòng)變得直觀可視，在帶給學(xué)生震撼的同時(shí)感受技術(shù)的力量，自然會(huì)聯(lián)想到飛鏢的速度方向是沿著軌跡中某點(diǎn)邊沿飛出的.

活動(dòng)2：利用電光花、簽字筆芯、鋼絲等制作旋轉(zhuǎn)光圈.觀察飛濺出的煙花火星的運(yùn)動(dòng)方向（如圖2）.

活動(dòng)3：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，利用自制實(shí)驗(yàn)器材模擬投擲鏈球（如圖3）.

活動(dòng)4：將幾段磁性封條連接成曲線軌道放在光滑薄鐵板上，蘸有紅色墨水的鼠標(biāo)球緊貼著支架軌道滾下.改變軌道，重復(fù)實(shí)驗(yàn)（如圖4）.

活動(dòng)5：請(qǐng)學(xué)生利用已學(xué)知識(shí)從理論上推理論證.

活動(dòng)6：請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)自行車的擋泥板.

設(shè)計(jì)意圖：討論曲線運(yùn)動(dòng)速度方向時(shí)要明確一個(gè)數(shù)學(xué)概念：曲線的切線.在初中數(shù)學(xué)里學(xué)生已經(jīng)知道圓的切線，但對(duì)于一般曲線的切線含義還不了解.《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》中指出：物理概念的建立需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境.學(xué)習(xí)是個(gè)體在與情境的互動(dòng)中創(chuàng)生意義的過程.為促進(jìn)學(xué)生對(duì)“切線”的深刻理解，活動(dòng)2讓學(xué)生在光與影中看到煙花火星沿著圓周的切線飛出，與原有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)發(fā)生聯(lián)系;活動(dòng)3讓學(xué)生在動(dòng)手操作中體驗(yàn)小球沿著圓周的切線飛出，以具身的方式強(qiáng)化體驗(yàn);活動(dòng)4中，通過鼠標(biāo)球的軌跡驗(yàn)證學(xué)生活動(dòng)1中的猜想：沿著軌跡中某點(diǎn)邊沿飛出，引出切線的概念，從特殊到一般，逐步推進(jìn)認(rèn)知的層次性;活動(dòng)5讓學(xué)生聯(lián)系平均速度到瞬時(shí)速度概念建立中的極限思想，從理論上推理論證“沿著軌跡中某點(diǎn)邊沿飛出”實(shí)質(zhì)是沿著切線飛出;活動(dòng)6，回歸生活，將實(shí)際情境轉(zhuǎn)化為解決問題的物理情境，形成把情境與知識(shí)相關(guān)聯(lián)的意識(shí)和能力，達(dá)到學(xué)以致用.

六個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)，以學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)中形成的經(jīng)驗(yàn)性常識(shí)為基礎(chǔ)設(shè)置問題情境，在大量生活事例中喚醒身體，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的視覺、聽覺、觸覺、動(dòng)作等多種感官參與，學(xué)生在活動(dòng)中將大腦、身體、環(huán)境充分耦合成一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)的自組織系統(tǒng)，對(duì)所觀察的現(xiàn)象重新加工，在諸多客觀情境中概括出事物的共同屬性和抽象事物的本質(zhì)特征，完成從經(jīng)驗(yàn)性常識(shí)向物理概念的轉(zhuǎn)變，在多層次、多維度的具身認(rèn)知方式中“以身體之，以心驗(yàn)之”，達(dá)成體悟.

2?從“低階”到“高階”的思維轉(zhuǎn)向

讓思維躍上高階的物理教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生的高階思維.高階思維是指發(fā)生在較高認(rèn)知水平層次上的心智活動(dòng)或認(rèn)知能力，表現(xiàn)為問題解決、推理與決策、批判性思維、創(chuàng)造性思維和反思性思維等方面，它要求能夠開展嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄炕顒?dòng)，深刻理解問題，采用新穎方式整合或重組已有知識(shí)，創(chuàng)造新的知識(shí).華東師大鐘啟泉教授指出：發(fā)展高階思維，需要高階學(xué)習(xí)活動(dòng)予以支持.實(shí)踐表明強(qiáng)調(diào)“身心合一”的具身認(rèn)知理論是支持高階學(xué)習(xí)活動(dòng)的理論之一.具身認(rèn)知在強(qiáng)調(diào)身體參與體驗(yàn)的同時(shí)，更強(qiáng)調(diào)把身體作為幫助自己思考的工具，提升思維的品質(zhì).學(xué)習(xí)需要借助身體活動(dòng)，將身體經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合，發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性，促進(jìn)學(xué)習(xí)的深度探究，實(shí)現(xiàn)思維的跨越與升級(jí).

【教學(xué)片段2】?探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件

1.學(xué)生自主探究：利用乒乓球探究物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件.

學(xué)生探究方案①：將乒乓球放在水平桌面上，輕推小球，小球在桌面上運(yùn)動(dòng)一段距離后離開桌面，在空中做曲線運(yùn)動(dòng).

學(xué)生探究方案②：將乒乓球放在水平桌面上，輕推小球，從不同方向?qū)ζ古仪虼禋?，使其在桌面做曲線運(yùn)動(dòng).

學(xué)生探究方案③：用不同方式將乒乓球拋出，上拋、下拋、斜向上拋、斜向下拋、水平拋出等，觀察乒乓球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡及經(jīng)地面反彈后的運(yùn)動(dòng)軌跡.

學(xué)生探究方案④：讓乒乓球沿傾斜的書本上滾下，用書本、鉛筆等作彎曲的圍擋，乒乓球沿著圍擋做曲線運(yùn)動(dòng).

設(shè)計(jì)意圖 ： 《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》中指出：通過實(shí)驗(yàn)，了解曲線運(yùn)動(dòng)，知道曲線運(yùn)動(dòng)的條件.人教版物理教材給出的實(shí)驗(yàn)探究方案是用磁鐵改變小鐵球的運(yùn)動(dòng)方向，但是學(xué)生在具體操作中最大的問題是磁鐵擺放位置的不當(dāng)，易使小鐵球被磁鐵吸住，無(wú)法看到小鐵球受到磁鐵吸引力作用下的運(yùn)動(dòng)情況.學(xué)習(xí)活動(dòng)的可視性不強(qiáng)、體驗(yàn)性不深，也就無(wú)法有效激活思維.為此，在實(shí)驗(yàn)改進(jìn)中，將小鐵球換成乒乓球，使其運(yùn)動(dòng)的方式多樣化：吹、推、拋等，使其運(yùn)動(dòng)的空間多層次：水平面內(nèi)、豎直平面內(nèi)等.讓學(xué)生利用乒乓球在“玩”中學(xué).有任務(wù)情境，學(xué)生必須自覺將分析、評(píng)價(jià)、綜合、創(chuàng)造運(yùn)用到問題解決中;有問題解決，學(xué)生能根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)，對(duì)外部信息進(jìn)行主動(dòng)選擇、加工和處理，進(jìn)行積極的、有意義的、雙向的相互作用過程的建構(gòu).通過實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與操作，學(xué)生的設(shè)計(jì)思維、發(fā)散思維也得到很好的鍛煉.

2.交流評(píng)價(jià)

生1：給靜止在桌面上的乒乓球吹氣，乒乓球沿直線運(yùn)動(dòng).

生2：乒乓球運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要在其運(yùn)動(dòng)方向的兩側(cè)吹氣，乒乓球就能做曲線運(yùn)動(dòng).

生3：除豎直方向拋出的乒乓球做直線運(yùn)動(dòng)外，其余均可做曲線運(yùn)動(dòng).

生4：我仿照前面的實(shí)驗(yàn)（教學(xué)片段1中活動(dòng)4），用書本在乒乓球運(yùn)動(dòng)的左前方遮擋，乒乓球可以做曲線運(yùn)動(dòng).

師：結(jié)合你的操作與現(xiàn)象，我們可以從什么角度分析物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件？

生5：從牛頓第一定律可以知道，可以從力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析.

師：請(qǐng)用簡(jiǎn)潔的物理語(yǔ)言表述在怎樣的情況下物體做曲線運(yùn)動(dòng)？

生6：合力方向與運(yùn)動(dòng)方向不在一條直線上.

師生對(duì)不同實(shí)驗(yàn)方案中乒乓球的速度方向、受力情況進(jìn)行分析，得出結(jié)論.

師：從以上分析中，你還有哪些新的發(fā)現(xiàn)？

生：┉

設(shè)計(jì)意圖 ：培養(yǎng)高階思維能力的教學(xué)轉(zhuǎn)向需要明晰思維能力指標(biāo)下的教學(xué)要求，見表1.

杜威說，思維的發(fā)生就是反思——問題與生成——探究與批判——解決問題的過程.學(xué)習(xí)的自我轉(zhuǎn)化，即學(xué)生接受信息后的自我加工的過程，是實(shí)現(xiàn)學(xué)生由“學(xué)了”到“學(xué)會(huì)”再到“會(huì)學(xué)”的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)化，離不開通過學(xué)生體悟過程和提升思維品質(zhì).具身性的學(xué)習(xí)活動(dòng)，既要外在的身體活動(dòng)，看學(xué)生實(shí)際“做”什么，“做”得怎么樣;又要內(nèi)在的理性活動(dòng)，主體在大腦中進(jìn)行的建構(gòu)與思考，看學(xué)生“想”了什么，“想”得怎樣，還要聽學(xué)生“說”了什么，“說”得怎樣.學(xué)生在多元化的觀點(diǎn)中，有追問、有思辨、有基于自己的觀點(diǎn)陳述和傾聽、理解他人陳述后的觀點(diǎn)表達(dá)與闡述.學(xué)生對(duì)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系有了更深的理解與體會(huì)，從而實(shí)現(xiàn)概念建構(gòu)與具身認(rèn)知的糅合，在思維的不斷深化中向高階思維跨越.

3?從“淺層”到“深度”的素養(yǎng)轉(zhuǎn)向

淺層學(xué)習(xí)就是學(xué)習(xí)比較低端的知識(shí)、記憶性的知識(shí)和簡(jiǎn)單的理解.深度學(xué)習(xí)是指在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的主題，全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程.深度學(xué)習(xí)的過程是在多樣化深度探究活動(dòng)中層層深入的過程，在不斷解決問題的過程中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)技能、思考能力、綜合素養(yǎng)三個(gè)維度的核心目標(biāo).

【教學(xué)片段3】?運(yùn)動(dòng)的合成與分解

教師演示并提出問題：如圖5蠟塊（插有適量鐵絲）釋放后能在注滿水的玻璃管內(nèi)豎直向上運(yùn)動(dòng).蠟塊做什么運(yùn)動(dòng)？依據(jù)是什么？

學(xué)生：看起來(lái)像勻速運(yùn)動(dòng).可以通過測(cè)算蠟塊上升的位移、時(shí)間，求解其速度大小來(lái)證明.

師生合作：教師用磁鐵吸住插有鐵絲的蠟塊，讓其在不同位置開始上升，待蠟塊運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后測(cè)定其時(shí)間與位移并計(jì)算速度大小.

教師：如圖6，將玻璃管固定在氣墊導(dǎo)軌的滑塊上，要求滑塊也做勻速運(yùn)動(dòng)，應(yīng)該怎樣操作？

學(xué)生：利用水平儀檢驗(yàn)氣墊導(dǎo)軌是否水平，若滑塊經(jīng)過兩個(gè)光電門的時(shí)間相等，則滑塊做勻速運(yùn)動(dòng).學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示.

教師提問：蠟塊勻速上升的同時(shí)，沿水平勻速運(yùn)動(dòng)，蠟塊實(shí)際做什么運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生猜想，并合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：一位同學(xué)輕推滑塊，一位同學(xué)迅速將磁鐵拿走，還有一位同學(xué)用記號(hào)筆在有機(jī)玻璃板上描點(diǎn)記錄蠟塊在任意時(shí)刻的位置.

學(xué)生：將點(diǎn)跡連接起來(lái)，差不多是一條直線.

教師追問：真的是直線嗎？

學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識(shí)表述蠟塊的軌跡方程，證明連線是一條直線，得出蠟塊的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng).

教師提出運(yùn)動(dòng)的合成與分解的思想，復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)可以在分解中“化曲為直”.

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：用細(xì)線將滑塊與小砝碼相連，同時(shí)釋放砝碼和蠟塊，記錄蠟塊任意時(shí)刻的位置，描點(diǎn)連線成曲線.

設(shè)計(jì)意圖 ：“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”在現(xiàn)有的人教版教材中，并沒有單獨(dú)列出來(lái)，而是作為一種思想方法穿插在本節(jié)內(nèi)容中.思想方法的教育，不能“淺”在表面，應(yīng)該“深”在內(nèi)心.物理教學(xué)中的深度學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者深入理解知識(shí)，在主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)意義的基礎(chǔ)上進(jìn)行反思式學(xué)習(xí).通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，以認(rèn)知思路的可視化，讓思維可視可鑒，從看、描、連、證等不同層次引發(fā)學(xué)生的深度思考和深層質(zhì)疑，實(shí)現(xiàn)思維水平從單點(diǎn)結(jié)構(gòu)、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)到關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，突出了學(xué)習(xí)目標(biāo)的“深層”：對(duì)學(xué)習(xí)者產(chǎn)生長(zhǎng)遠(yuǎn)而持久的影響——運(yùn)動(dòng)的合成與分解是解決后續(xù)平拋運(yùn)動(dòng)、斜拋運(yùn)動(dòng)以及更為復(fù)雜平面運(yùn)動(dòng)問題的一般方法;凸顯了學(xué)習(xí)過程的“深入”：學(xué)習(xí)者認(rèn)知、情感、實(shí)踐、意志、思維等相互作用并產(chǎn)生“化學(xué)反應(yīng)”的過程——在實(shí)踐與理論結(jié)合中，“看透”蠟塊的運(yùn)動(dòng)本質(zhì)，理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解思想;彰顯了學(xué)習(xí)結(jié)果的“深刻”：運(yùn)動(dòng)的合成與分解同力的合成與分解一樣，都遵循矢量的平行四邊形定則，完善了學(xué)生的認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu).

瑪利亞蒙特梭利說：身體是學(xué)習(xí)過程的重要組成部分，如果你知道如何利用身體的話.具身認(rèn)知視角下的物理教學(xué)轉(zhuǎn)向，就是要充分發(fā)揮身體、心理、環(huán)境的持續(xù)交互作用，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中收獲真正寶貴的東西：經(jīng)歷、體驗(yàn)、感悟和狀態(tài)，思維、思想、見解、眼光和境界等.

參考文獻(xiàn)：

[1]西恩·貝洛克.具身認(rèn)知——身體如何影響思維和行動(dòng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018.

[2]馬云鵬.深度學(xué)習(xí)視域下的課堂變革[J].全球教育展望，2018（10）：52-53.

[3]余文森.核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)[M]. 上海：上海教育出版社，2017 .

[4]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[5]人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開發(fā)中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修2[M]. 北京：人民教育出版社，2010.

[6]鄧?yán)?，包?基于科學(xué)思維能力評(píng)價(jià)的美國(guó)理科主流試題類型比較及啟示[J].蘇物理教師，2018，39（10）：5-11.

（收稿日期：2019-08-24）