玩、探、研、评:基于具身认知的科学概念教学模型建构与实践
●具身认知视域下的小学科学概念教学不仅呵护了学生的科学学习兴趣,而且打破了传统单一的教学模式,优化了学习方式。
□杭州市钱塘区教师教育学院 方亚琴
概念教学是小学科学教学的重要组成部分。帮助学生形成良好的科学核心素养离不开对科学概念的自主建构,而在科学概念的教学实践中,以概念讲解代替概念建构、以简单操练代替概念理解的现象依旧存在,学生容易一知半解、浅尝辄止。本文基于具身认知理论和儿童科学概念建构的特点,通过教学实践研究,探索建构了“玩、探、研、评”科学概念教学模型,并对模型的内涵和实践应用进行了解读和阐释。
一、具身认知理论及其对科学概念教学的启发
科学概念是反映科学现象和过程的本质属性的思维结果,是科学事实的抽象表征,也是科学知识的核心组成部分。
广州大学教育学院教授叶浩生等专家认为,可以从3个方面来看待具身认知。第一,身体的物理属性决定了认知加工的过程是如何进行和发展的;第二,认知的内容也是由身体所提供的;第三,因为认知是具身的,而身体又是嵌入环境中的,所以认知、身体、环境这三者便组成了一个动态的统一体。与传统认知相比,具身认知理论主张人们通过身体的多种知觉活动认知世界,强调在人类的认知系统中,知识的生成不仅仅是大脑与环境作用的结果,而是大脑、身体和环境相互作用而成。
小学科学课程强调从学生熟悉的日常生活出发,通过学生亲身经历动手动脑等实践活动,积累认知世界的经验。儿童概念形成需与具体的情境相联系。因此,具身认知理论对小学科学概念教学具有重要的指导意义。
二、基于具身认知理论的科学概念教学模型构建
科学概念是相对独立于生活经验而抽象化、一般化的概念。基于具身认知理论、小学生的认知特点和概念发展的特点,本人通过教学实践研究,探索建构了“玩、探、研、评”的小学科学概念教学模型。
1.玩,即玩一玩,唤醒生活概念
在聚焦导入环节,通过设计游戏活动,让学生玩一玩,充分调动他们的感知觉,唤醒学生的生活概念,激发学生的学习兴趣,引发学生思考。
2.探,即探一探,发展科学概念
科学学习包括科学探究和科学实践两种方式,两者可以分开实施,也可以融合进行。设计科学探究和实践活动,让学生经历科学探究和技术与工程实践的过程。学生主动参与、动手动脑、积极体验,以获取科学知识、领悟科学思想、学习科学方法,形成科学探究能力、技术与工程实践能力和自主学习能力。
3.研,即研一研,建构科学概念
通过设计汇报单、运用图片等学具,支持学生在教学研讨交流环节将抽象的现象具象化,促进学生开展基于证据的论证,培养学生的证据意识,促使学生建构科学概念。
4.评,即评一评,迁移科学概念
通过设计表现性任务,联系学生实际生活,让学生迁移运用所学知识解决实际问题或用所学知识尝试解释现实生活中的现象,在具身学习中迁移科学概念,培养学生科学素养。
三、基于具身认知理论的科学概念教学案例研究
笔者以教科版新教材五年级上册《光的反射现象》一课中“知道光遇到物体会发生反射现象,光的传播方向会发生变化”概念建构的教学设计为例,具体阐释基于具身认知理论的小学科学概念教学模型的应用。
1.创设情境,玩一玩
学生同桌两人合作进行“照亮你的眼睛”游戏活动。该游戏活动基于具身认知,充分调动学生的手、眼、耳等身体部位的感知,贴近学生的兴趣点,提高了学生的课堂参与度,唤醒了他们对“光的反射”的生活概念。
2.探究实践,探一探
通过两个学生具身活动,引导学生深度参与,促进学生概念的发展。
活动一:观察描摹平面镜反射光。指导学生运用激光笔、小平面镜和白纸组合进行实验,并在白纸上描摹光路图,然后分析比对不同入射光的反射光现象及特点。
活动二:探究哪些物体能反光。学生四人小组先对水、布、不同颜色的纸、树叶等十种不同物体是否能反射光进行预测,再进行观察、记录。学生在实验中逐渐深化对光的反射概念内涵的理解。
3.分享交流,研一研
实验结束后,组织学生基于实验中观察到的现象进行思考,开展个体论证和集体论证研讨。通过证据分析、推理和归纳,学生发现光照到物体上,光的传播方向就会发生改变,自主建构了光的反射概念。
4.迁移运用,评一评
基于表现性评价理念,分别设计课内评价和课外评价的内容及形式。
课内评价通过课内拓展作业来实现。通过两人小组合作体验暗箱观察活动,促使学生在实践活动中迁移运用科学概念,而不是简单的离身认知。
课外评价通过课外实践作业来实现。布置学生完成课后调查作业:有哪些地方或物品的设计运用了光的反射原理。学生通过实践调查,能说出路标、道路指示牌、反光衣、校服上的反光条等运用了反光原理。
当然,笔者在实践过程中也产生了新问题,如为了凸显教学的具身性,有时设计的活动趣味有余而思维不足。如何针对不同年段的学生,设计有学习意义的具身体验活动,这是在后续的研究实践中需要进一步思考解决的问题。
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