小學科學教學全感官全運動全互動

［摘要］當前，小學科學教學雖越來越重視通過體驗獲得豐富的實踐經(jīng)驗，但仍以心智的參與為主，全身體的參與仍需加強。具身認知理論強調(diào)學生身體與心智的全程和深入?yún)⑴c?？茖W課堂中，教師可通過全感官、全運動、全互動的具身化教學策略，突破教學瓶頸，解放學生身心，以優(yōu)化教學效果，實現(xiàn)學生有意義的深度學習。［關(guān)鍵詞］小學科學；具身化教學；全身體；實施策略具身認知理論認為，生理體驗對心理狀態(tài)有顯著的激活效應，二者密切關(guān)聯(lián)，有效的學習應在更全面的身體參與和心智活動的交互作用中走向深處。然而，當前的小學科學課堂仍以心智參與為主，身體的參與僅體現(xiàn)在做實驗等必要情況下，導致學生身體受限，心智的發(fā)展也受到一定程度的影響。在小學科學課堂中，學生身體的全面投入學習有待加強。一、思考緣起——深入研課，具身教學破瓶頸一次，筆者執(zhí)教公開課《風的成因》，遇到的最大難題是如何搭建合適的思維階梯，促使以具體形象思維為主的三年級學生將抽象的風的成因與更抽象的空氣冷熱相聯(lián)結(jié)。（一）遇到瓶頸：抽象科學概念與具體形象思維的矛盾在教學設(shè)計中，筆者以風的成因模擬器材為載體，引導學生通過用手摸管壁感受空氣的冷熱，用眼睛看煙霧的流動路線、小風輪的轉(zhuǎn)動情況、碎紙條的抖動情況等途徑，感受空氣的流動，并用畫空氣微粒的方式，描述、解釋風的成因。盡管筆者已經(jīng)通過多種可視化材料、形象示意圖等方式盡可能地把風具象化，但課后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，還有部分學生較難理解風的形成原因，筆者的教學設(shè)計遇到了瓶頸。（二）突發(fā)奇想：具身動作破解抽象科學概念建構(gòu)難題有次磨課，在模擬實驗結(jié)束后的研討環(huán)節(jié)，有位學生一邊描述冷空氣受熱后膨脹上升的過程，一邊搖動雙手往頭頂高高舉起，模擬空氣的流動方向。其他學生看得很認真，紛紛表示聽懂了?？磥?，借助具象的身體動作能破解抽象概念的建構(gòu)難題。（三）初次嘗試：個人身體模擬促科學概念直觀體會【教學片段】師：老師模擬冷空氣寶寶（身體蹲下，蜷縮起來，雙手放在地面上），現(xiàn)在我頭頂上出現(xiàn)了太陽，溫暖的陽光照耀著冷空氣寶寶，它會怎么樣？生1：冷空氣寶寶會上升。師：對。冷空氣受熱后會膨脹上升（身體緩慢地站起來，雙手食指伸開，手臂筆直地往上伸，腳尖慢慢地踮起來，直到腳尖無法再踮起來），我腳邊的空間空出來了，沒有空氣寶寶了，怎么辦？生2：旁邊的冷空氣寶寶流進來補充。師：真不錯！旁邊的冷空氣會流進來補充（手臂張開伸直，兩只手分別從左右兩邊畫圈下降，直到手臂與身體平行，隨后身體再次緩慢地蹲下）?，F(xiàn)在流過來補充的冷空氣寶寶也被太陽照射到了，又會怎么樣？生3：受熱膨脹上升。（學生迫不及待地跟著教師一起做動作，課堂氛圍非?；钴S）課堂上，學生雖然解放了身體，但仍局限于個人身體的模擬，缺乏和他人的互動，且以模仿教師的動作為主，思維參與的模擬成分不高，缺乏對風的成因的整體把握。（四）進階嘗試：師生互動模擬促科學概念深入轉(zhuǎn)化【教學片段】師：現(xiàn)在老師和你們都是一顆顆冷空氣寶寶（全體蹲下，蜷縮起來），老師頭頂上出現(xiàn)了太陽，那我這顆冷空氣寶寶會怎么樣？生1：會受熱上升。師：是的。我這顆冷空氣寶寶受熱后膨脹上升，一直上升（身體舒展開來，慢慢地站起來，手臂緩慢張開，直到踮起腳尖，手臂伸展到最高處，達到極限后，站到凳子上）?，F(xiàn)在，我身下的空間空出來了，怎么辦？生2：冷空氣流進來補充。師：（問生1）你這顆冷空氣寶寶怎么流進來補充？（生1蹲下身體，挪動腳走向教師腳下的凳子）師：（擁抱生1）你這顆冷空氣寶寶流過來了。師：（問生2）那你這顆冷空氣寶寶呢？生2：也流進來補充。師：來吧，我的冷空氣寶寶！（生2也蹲下身體，挪動腳走向教師腳下的凳子，教師也擁抱了生2）師：同學們，那你們這些冷空氣寶寶呢？（全班學生挪動腳步走向教師，臉上洋溢著笑容）師：同學們比太陽還熱情?，F(xiàn)在誰能說一說風是怎么形成的？生3：我們從四面八方向老師走過去，代表空氣流動，空氣流動就會形成風。生4：老師變成熱空氣寶寶往上面飄，凳子旁邊沒有空氣了，我們這些冷空氣寶寶就會被吸過去，吸過去的過程產(chǎn)生了風。課堂上，通過師生互動式具身模擬，學生不僅能將器材模擬的“實驗風”和身體模擬的“想象風”相對應，還認識到風可以從四面八方較冷的地方流入較熱的地方，思維更加發(fā)散。通過此次對《風的成因》一課的進階設(shè)計，筆者發(fā)現(xiàn)通過全感官感受、全身體運動、全身體互動能有效達到身體、心智和環(huán)境的融合，有助于具象思維和抽象思維的聯(lián)結(jié)，從而促進學生對科學概念的建構(gòu)。二、實踐進階——實施策略，具身體悟促學習全身體，即全感官實感具身、全運動參與體驗、全身體互動交流。通過注重多元體驗的身體參與，組織、整合信息流，促進具身的體驗和感悟，有助于實現(xiàn)學生更有體驗感的意義學習。（一）全感官實感具身，充分聯(lián)動感官體驗1.利用多感糅合的實踐活動，喚醒腦區(qū)聯(lián)結(jié)科學課堂十分重視利用感官進行觀察，但多感官聯(lián)動的實踐較少。因此，教師可引導學生充分發(fā)揮多種感官的聯(lián)動作用，在安全條件下多嘗試用全感官來獲得更多的細節(jié)信息，整合信息流。例如，在教學“小蘇打和白醋的反應”的內(nèi)容時，為充分調(diào)動學生的感官，在保障學生身體以及所有器具、材料安全的情況下，教師引導學生利用全感官來尋找實驗產(chǎn)生新物質(zhì)的證據(jù)。除了用眼睛觀察對比小蘇打和白醋反應前后在顏色、形狀、顆粒大小等方面的異同，還可用鼻子聞一聞白醋氣味的濃淡變化，摸一摸杯壁的冷熱區(qū)別，聽一聽氣泡產(chǎn)生的聲音，甚至嘗一嘗反應前后小蘇打、白醋、反應液的味道。這樣教學，學生全感官投入體驗，形成整合式證據(jù)鏈，從正面、反面實證化學變化，能更加牢固地構(gòu)建科學概念。2.借助貼近生活的特殊材料，豐富感官刺激教師在教學過程中可以“不走尋常路”，通過選擇或改造材料，給學生提供更加豐富的感官刺激，激活對應腦區(qū)。例如，在教學“如何讓食物保存得更久”的內(nèi)容時，教師帶來了一個盒子，并從里面抽出一條放了幾天的帶魚，一股學生熟悉的、濃烈的腥臭味頓時充滿教室。學生和聽課的教師瞬間捂住鼻子，熱烈討論帶魚為什么這么臭。強大的嗅覺刺激驅(qū)動學生解決真實的問題，自然而然地過渡到探究如何給帶魚保鮮的現(xiàn)實問題。3.結(jié)合富有磁力的仿真環(huán)境，促進體驗內(nèi)化虛擬現(xiàn)實為具身化教學的開展創(chuàng)造了沉浸式的仿真環(huán)境，打破了傳統(tǒng)教學的實施困境，給學生提供了突破時空和材料限制的體驗機會，給身體以更細致的仿真感受，便于學生體悟更廣泛的應用場景。例如，教學《點亮小燈泡》中希沃白板內(nèi)嵌的“仿真實驗”模塊的使用時，教師引導學生通過仿真電學實驗模擬簡單的電路連接，結(jié)合“虛擬電流”形象化了解抽象的電流流動路徑，同時理解簡單電路連接的必要條件。（二）全運動參與體驗，激活具身隱喻效應研究表明，運動能夠有效激活大腦，促進學習深入。在科學教學中，教師可根據(jù)具體的教學內(nèi)容，通過趣味的全身游戲、動態(tài)描述和情景演繹，引導學生聚焦問題，全身心參與探究學習。1.運動熱身，活躍課堂氛圍在教學中融合運動，能有效地放松學生身心，活躍課堂氛圍。例如，教學《測試反應快慢》時，教師先開展簡單的虛擬游戲，讓學生上臺模擬VR人物進行反應力比拼，通過跳躍、下蹲、左躲、右閃等動作初步激活全身反應，為接下來的學習做好準備。再讓學生兩人一組按照游戲規(guī)則，對比抓握尺子的數(shù)值。通過兩輪的數(shù)據(jù)對比，學生自然而然有了“多次訓練有利于提高反應力”的深刻體驗。最后，開展“掉落的尺子”的實驗，讓學生緊盯即將掉落的尺子，竭盡全力抓握掉落的尺子，點燃學生的好勝心。2.動態(tài)描述，強化核心概念學生對與自身身體有關(guān)的學習內(nèi)容有親切感。充分利用身體的運動來描述科學現(xiàn)象、解釋科學應用，有助于減少學生對新內(nèi)容的陌生感。例如，教學《物體的運動》單元時，教師借助身體來描述各種各樣的運動軌跡、運動形式等，并在學生頭部、手部、膝蓋、腿部等做標記，讓學生做齊步走、踢正步等動作。這樣，學生明白身體的各部位在不同運動中有不同的運動形式，從而把身體運動融入物體運動中，增強對學習內(nèi)容的興趣，在生命體驗中建構(gòu)正確的科學概念。3.情景演繹，突破想象限制教師可通過創(chuàng)設(shè)生動具體的生活場景、對話場景、情感場景，激活學生思維，讓學生全身心參與探究、解決真實問題。例如，教學《運動與位置》中“參照物”的概念時，學生比較難理解，教師創(chuàng)設(shè)以下具身情境：“小紅和爸爸坐動車去旅游。剛上車，小紅從車窗看到旁邊開來一輛動車。她激動地說：‘爸爸，我們的動車出發(fā)啦！爸爸聽到后笑了。小紅說得對嗎？”這一生活化、開放性的情境有效激發(fā)了學生的興趣，引起他們激烈的討論。教師不局限于情境的研討，而是開展具身活動，先讓一學生在教室走廊跑過，請坐在窗邊的學生說說感受；再以小組為單位模擬火車運行?！坝娑鴣淼幕疖嚒睅淼囊曈X運動變化，使學生更深入地理解運動與位置之間的關(guān)系。（三）全互動：身體互動，加強有機情意聯(lián)結(jié)具身認知理論認為，動作能反映身體的感覺和運動信息的編碼。因此，身體的互動能引起學生的有意注意，增強學生的學習動機。1.師生互動，提高自我效能感（1）明確的指示類動作，暢通教學流程指示類動作是用簡潔明了的手勢語言進行表示。如當學生發(fā)呆時，教師可快速做“組號+座位號+認真聽”的串聯(lián)動作，引導該組組員提醒走神的學生認真聽講；當回答問題的學生聲音過小時，教師可通過單手五指的縮放動作，讓學生回答時做到聲音響亮。這些指示類動作能夠有效減少語言調(diào)控對教學過程的打斷，構(gòu)建和諧的師生關(guān)系。（2）積極的評價類動作，增強學習動機評價類動作，即通過豐富的面部表情和手勢輔助評價。如期待的眼神，欣賞的表情，豎起一個大拇指表示“不錯”，豎起兩個大拇指表示“非常好”……這些積極的評價類動作能及時、精準地增強學生的學習動機，形成正反饋。（3）親切的身體姿勢，促進情感交流教師在聽學生個人匯報時，應上半身往前傾，耳朵對著匯報者；在聽學生小組匯報時，應站在離小組學生約一兩米處，視線緩慢地在小組成員范圍內(nèi)小幅度移動；在指導學生的時候應蹲下身子，輕輕撫摸學生腦袋，或輕拍學生肩背；當學生提出有創(chuàng)意的想法時，應通過和學生“咬耳朵”講悄悄話的方式，拉近師生之間的距離。2.生生互動，促進情意互融（1）組內(nèi)交互，具身接觸如教學有關(guān)食物鏈的知識時，教師可采用演繹情景劇的方式：每位學生戴不同頭飾，穿上羊毛氈做的小背心，用魔術(shù)貼包裹乒乓球模擬能量球，先把能量球粘貼在小背心上代表能量轉(zhuǎn)移，再通過說、唱、動作表演等方式進行互動、演繹，理解常見的“吃和被吃”的食物鏈關(guān)系背后所蘊含的“能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化”的核心概念。在合作演繹、互動鼓勵的過程中，學生的身心都能得到發(fā)展。（2）全班交