榮爭(zhēng)輝 姚蕊
摘要:具身認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)在認(rèn)知過(guò)程中人的身、心、所處環(huán)境應(yīng)當(dāng)有機(jī)統(tǒng)一,將其用于指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)不僅能夠促進(jìn)學(xué)生的課堂參與度,還能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。物理課程是高職院校的公共基礎(chǔ)課程之一,雖然其并不是專(zhuān)業(yè)必修課程,但能夠?yàn)獒t(yī)學(xué)類(lèi)、電器類(lèi)、機(jī)械工程類(lèi)等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。結(jié)合自身在教學(xué)過(guò)程中的總結(jié)與思考,本文將以具身認(rèn)知理論為指導(dǎo),針對(duì)物理學(xué)科特點(diǎn),提出適合職高院校學(xué)生的具身化學(xué)習(xí)方法。
關(guān)鍵詞:具身認(rèn)知;高職院校;物理課程;學(xué)習(xí)方法
一、具身認(rèn)知理論
具身認(rèn)知理論起源于哲學(xué),其代表人物——語(yǔ)言學(xué)家約翰遜和萊考夫提出:認(rèn)知是具身性的,認(rèn)知依賴于人的經(jīng)驗(yàn)與環(huán)境的交互作用,這樣的觀點(diǎn)恰恰與笛卡爾提出的“我思故我在”相悖,體現(xiàn)了在認(rèn)知科學(xué)從“離身”逐漸向“具身”轉(zhuǎn)變[1]。而在我國(guó),心理學(xué)家葉浩生教授對(duì)具身認(rèn)知理論建樹(shù)頗深,他指出:認(rèn)知過(guò)程的進(jìn)程方式和步驟實(shí)際上是被身體提供的;認(rèn)知、身體、環(huán)境是一個(gè)有機(jī)統(tǒng)一的整體,認(rèn)知活動(dòng)需要由大腦來(lái)完成,而大腦屬于人身體的一部分,存在于身體,人身體則存在于環(huán)境之中[2]。簡(jiǎn)言之,只有將人的身心與環(huán)境緊密聯(lián)系起來(lái),才能為認(rèn)知發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
物理是一門(mén)涵蓋面非常廣的自然科學(xué)。物理知識(shí)助力社會(huì)發(fā)展的實(shí)例不勝枚舉,人類(lèi)的衣、食、住、行幾乎都離不開(kāi)物理學(xué)知識(shí)、研究方法與技術(shù)等作為支撐;高職院校的學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)不僅能夠?yàn)楹罄m(xù)的專(zhuān)業(yè)課程打下基礎(chǔ),還能夠認(rèn)識(shí)一些器械、設(shè)備的工作原理,為之后的工作與研究提供便利[1]。由此可見(jiàn),在高職院校中開(kāi)設(shè)物理課程是極其重要且必要的。即便物理課程如此重要,學(xué)生對(duì)其的學(xué)習(xí)情況并不樂(lè)觀,結(jié)合自身的教學(xué)情況,通過(guò)深入細(xì)致地分析,造成物
理課程學(xué)習(xí)效果不佳的原因主要主要有以下幾個(gè)方面:
近年來(lái),擴(kuò)大招生范圍、增加學(xué)生數(shù)量是大多高職院校的共同目標(biāo),隨著這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),問(wèn)題也接踵而來(lái)——無(wú)法兼顧學(xué)生的資源。高職院校的學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)普遍較為薄弱這是個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí),而物理學(xué)又是一門(mén)具有邏輯性、抽象性、嚴(yán)密性等諸多特點(diǎn)的課程,致使大多數(shù)學(xué)生對(duì)物理課程的學(xué)習(xí)興趣不高,甚至出現(xiàn)畏懼、厭學(xué)的情況。
(二)思維發(fā)展不全面,抽象能力薄弱
高職院校的學(xué)生雖然已經(jīng)進(jìn)入了大學(xué)學(xué)習(xí)模式,但其思維方式與習(xí)慣仍然處于中學(xué)階段,雖有一定獨(dú)立性,但還需要具體的事作為支撐。對(duì)于一些較簡(jiǎn)單的物理知識(shí),學(xué)生可通過(guò)直接觀察或感受,再稍加推理就可將其掌握;但對(duì)于一些較抽象的內(nèi)容來(lái)說(shuō),學(xué)生往往在生活中無(wú)法具體感知它們,正因如此,學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)感到比較困難。
(三)缺乏探究精神,學(xué)習(xí)方法單一
高職院校以專(zhuān)業(yè)技術(shù)為所長(zhǎng),所以多數(shù)學(xué)生對(duì)作為基礎(chǔ)課程的物理課程的重視程度不高,在學(xué)習(xí)過(guò)程中往往會(huì)忽略物理實(shí)驗(yàn),采用背誦、抄寫(xiě)等機(jī)械記憶方式來(lái)記憶物理知識(shí),但所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)效果并不理想。物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科,所有物理概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與提出都離不開(kāi)前人不斷地實(shí)驗(yàn)與探究,因此略過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程,單純地記憶文字描述是無(wú)法深入透徹地掌握物理知識(shí)的。
三、具身化的學(xué)習(xí)方法
(一)仔細(xì)觀察
觀察是指充分利用人的各種感覺(jué)器官,感知自然現(xiàn)象的活動(dòng),這與具身認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)關(guān)注主體對(duì)外界的感知程度不謀而合。觀察在物理課程學(xué)習(xí)中主要針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,如:力現(xiàn)象、電和磁現(xiàn)象、熱現(xiàn)象、光現(xiàn)象以及原子與原子核的運(yùn)動(dòng)變化等[3]。學(xué)習(xí)任務(wù)就是觀察這些現(xiàn)象,了解產(chǎn)生現(xiàn)象的原因,找出其中規(guī)律,將其與生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系起來(lái)。要學(xué)好物理,就要有一雙善于觀察的眼睛,對(duì)周?chē)奈锢憩F(xiàn)象都要認(rèn)真仔細(xì)觀察。
在進(jìn)行觀察時(shí),要做到以下幾點(diǎn):1.確實(shí)觀察目標(biāo),準(zhǔn)備記錄工具;2.集中注意力,不放棄偶然發(fā)現(xiàn),例如:我國(guó)對(duì)光的色散現(xiàn)象的研究最早開(kāi)始于人們對(duì)于彩虹的好奇(如圖1);3.在觀察對(duì)象具有迷惑性時(shí),不應(yīng)該只停留于現(xiàn)象表面,而應(yīng)該深入探尋現(xiàn)象后的原理與規(guī)律,例如:觀察肥皂泡上有五顏六色的花紋,深入了解光的干涉原理(如圖2);4.做好觀察后的總結(jié),為理解物理概念和規(guī)律提供強(qiáng)有力的支撐,例如:觀察凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時(shí),需要詳細(xì)記錄蠟燭和屏的位置,通過(guò)觀察所記錄的數(shù)據(jù)可以總結(jié)出物距、像距、焦距與所成像的關(guān)系(如圖3)。
高職院校的學(xué)生雖然思維發(fā)展并不全面,但其思維也具有一定獨(dú)立性,會(huì)被未知事物發(fā)生的原因所吸引,用于嘗試用嚴(yán)密的邏輯解釋和證明復(fù)雜事物間的因果關(guān)系,并逐步形成初步的自學(xué)能力和一定的思維批判性;一旦學(xué)生對(duì)所觀察到的現(xiàn)象感興趣,就會(huì)從不同的角度提出自己的看法,對(duì)別人的見(jiàn)解和意見(jiàn)也有一定的分析、批判能力,喜歡開(kāi)展?fàn)幷?,這些能力的發(fā)展為期在高中學(xué)習(xí)現(xiàn)代物理內(nèi)容提供了很好的依據(jù)[4]。
教師在指導(dǎo)學(xué)生在觀察時(shí),應(yīng)當(dāng)注意對(duì)學(xué)生要求學(xué)生做到以下幾個(gè)方面:快速,在很多物理實(shí)驗(yàn)中,所產(chǎn)生的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)都是實(shí)時(shí)且持續(xù)時(shí)間較短的,這對(duì)學(xué)生的觀察速度與記錄速度等要求相對(duì)較高;準(zhǔn)確,盡可能減少由觀察所帶來(lái)的誤差;仔細(xì),有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較隱蔽而不易察覺(jué),要求仔細(xì)觀察才能知曉細(xì)微的現(xiàn)象;深入,在觀察中不能僅僅停留于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表面,應(yīng)該善于自我提問(wèn),并深入學(xué)習(xí)研究,擊退畏難情緒,培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理興趣。無(wú)論在學(xué)習(xí)還是生活中,只要隨時(shí)隨地認(rèn)真觀察,時(shí)間長(zhǎng)了大腦中的物理知識(shí)必然會(huì)越來(lái)越豐富[3]。
(二)深入思考
物理思考是將由物理現(xiàn)象和物理實(shí)驗(yàn)中所獲得的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),并在已有理性認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上得出新的理性認(rèn)識(shí)的過(guò)程,這一過(guò)程離不開(kāi)個(gè)體身體、心理與環(huán)境的相互作用。
思考的過(guò)程一般可以概括為兩個(gè)方面:其一,提出問(wèn)題。這里的提出問(wèn)題并不是隨意為之,而是學(xué)生利用已有認(rèn)知或經(jīng)驗(yàn)無(wú)法解決的復(fù)雜問(wèn)題。例如:在傳統(tǒng)的“探究密度和深度對(duì)液體壓強(qiáng)的影響”時(shí),沒(méi)有做到控制變量,無(wú)法說(shuō)明液體壓強(qiáng)跟液體重力、密度、深度的關(guān)系,可以通過(guò)自己思考重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(如圖4),清楚地呈現(xiàn)液體壓強(qiáng)與液體重力無(wú)關(guān),與密度、深度呈正相關(guān),正確的提出問(wèn)題對(duì)物理學(xué)習(xí)與研究的繼續(xù)具有引導(dǎo)和啟發(fā)作用。其二,解答疑惑。應(yīng)從物理學(xué)的基本概念、規(guī)律出發(fā),首先分析所呈現(xiàn)出來(lái)的物理現(xiàn)象,然后找出產(chǎn)生這些現(xiàn)象的根本原因,最后挑選相對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)來(lái)解答物理問(wèn)題。例如:從歐姆定律及串并聯(lián)電路特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中推出“串聯(lián)電路總電阻大于任何一個(gè)分電阻,并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個(gè)一個(gè)分電阻;串聯(lián)電路中,阻值大的電阻兩端電壓大,阻值小的電阻兩端電壓小,并聯(lián)電路中,阻值大通過(guò)的電流小,阻值小通過(guò)的電流大”的結(jié)論[3](如圖5)。
(三)親歷實(shí)驗(yàn)
物理實(shí)驗(yàn)是物理工作者有目的、有計(jì)劃地利用儀器設(shè)備,在人為控制的條件下使物理現(xiàn)象反復(fù)再現(xiàn),從而進(jìn)行觀察研究的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)[5]。物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,物理課程的學(xué)習(xí)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)融入學(xué)生學(xué)習(xí)的全過(guò)程;而作為內(nèi)容來(lái)講的物理實(shí)驗(yàn)本身就是一種學(xué)習(xí)方法。實(shí)驗(yàn)提供的物理事實(shí)能使學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)獲得必要的感性認(rèn)識(shí),而且在物理學(xué)的形成和發(fā)展中,實(shí)驗(yàn)起著本質(zhì)性的作用,所以物理學(xué)習(xí)必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。
無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn),還是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都應(yīng)該做到以下幾點(diǎn):首先,對(duì)所做實(shí)驗(yàn)的目的、原理了然于心;其次,能夠清楚地說(shuō)出所用儀器的使用方法、操作步驟、注意事項(xiàng);再次,認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,仔細(xì)記錄;最后,恰當(dāng)?shù)靥幚矸治?,得出正確結(jié)論。
(四)梳理總結(jié)
物理學(xué)科有著龐大知識(shí)體系,其包含力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、量子力學(xué)等諸多分支,而不同的分支都有其特定的現(xiàn)象與規(guī)律,有時(shí)不同分支的規(guī)律從表面上看毫無(wú)聯(lián)系,實(shí)則聯(lián)系緊,例如:學(xué)習(xí)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),需用到力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)中的知識(shí)(如圖6)。因此,學(xué)習(xí)物理除了要勤于觀察、善于思考外,還要學(xué)會(huì)梳理總結(jié),使零碎的知識(shí)逐步形成一個(gè)有機(jī)整體,以便于能夠舉一反三、觸類(lèi)旁通[3]。
(五)應(yīng)用
應(yīng)用是指將物理的基本原理運(yùn)用于其他方面,或是運(yùn)用其他條件來(lái)幫助物理學(xué)習(xí),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.數(shù)學(xué)知識(shí)在物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用
物理學(xué)是定量的科學(xué),數(shù)學(xué)是物理學(xué)的語(yǔ)言,物理學(xué)的理論主要是以數(shù)學(xué)方程的形式呈現(xiàn),所以學(xué)習(xí)物理學(xué)就必須會(huì)運(yùn)用相應(yīng)的數(shù)學(xué)工具。目前,物理學(xué)的課程基本多是采用以物理學(xué)概念和描述物理規(guī)律的數(shù)學(xué)方程為主線的結(jié)構(gòu),這就需要學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中,花費(fèi)較多的時(shí)間和精力來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)。
在物理學(xué)習(xí)中可用數(shù)學(xué)來(lái)定義物理量或描述物理規(guī)律,如:運(yùn)用比值法定義密度,速度;用圖像法表示晶體在融化過(guò)程中溫度與時(shí)間的關(guān)系(如圖7);運(yùn)用作圖法來(lái)探究光的折射、反射、全反射等光學(xué)現(xiàn)象(如圖8)。
2.物理知識(shí)的應(yīng)用
在物理學(xué)習(xí)中,物理知識(shí)的運(yùn)用主要體現(xiàn)于三個(gè)方面:(1)解題,在物理教材中均為學(xué)生設(shè)有習(xí)題,學(xué)生需要運(yùn)用物理知識(shí)去應(yīng)對(duì)考試;(2)解釋自然現(xiàn)象,物理是一門(mén)與生活緊密聯(lián)系的學(xué)科,在物理學(xué)習(xí)中,我們可用所學(xué)過(guò)的知識(shí)去解決一些自然現(xiàn)象,如:人在山間大喊會(huì)有回聲可用聲的傳播來(lái)解釋?zhuān)唬?)設(shè)計(jì)制作相關(guān)各種產(chǎn)品,在生活中我們的許多用品都運(yùn)用了物理知識(shí)。如:溫度計(jì)運(yùn)用了液體的熱脹冷縮原理;照相機(jī)、放映機(jī)等運(yùn)用了光的折射知識(shí)[6]。
結(jié)語(yǔ)
具身認(rèn)知的中心思想在于強(qiáng)調(diào)認(rèn)知者身體、心理、所處環(huán)境三者的有機(jī)統(tǒng)一。具身化的學(xué)習(xí)方法能夠充分發(fā)揮學(xué)生的身體、心理、環(huán)境的作用,遵循由淺入深循序漸進(jìn)的認(rèn)知規(guī)律,科學(xué)高效地促進(jìn)學(xué)生邏輯思維能力、創(chuàng)新思維能力、自主學(xué)習(xí)能力等方面的發(fā)展。因此,物理課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方法,才能達(dá)到事半功倍的效果。
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作者簡(jiǎn)介:榮爭(zhēng)輝(1994—??),男,漢族,山東菏澤人,教育碩士,初級(jí)職稱,研究方向:物理教育;姚蕊(1994—??),女,白族,云南曲靖人,教育碩士,研究方向:物理教育。