[中圖分類號] G633.6 [文獻標(biāo)識碼] A[文章編號] 1674-6058(2025)17-0016-03
傳統(tǒng)的高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,教師過于強調(diào)邏輯演繹,較少采用能夠激發(fā)學(xué)生身體和情感參與的教學(xué)方法.這種教學(xué)方式會導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)時感到抽象,從而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和效果.具身認知理論認為,學(xué)習(xí)不只是大腦的活動,更是身體、心理與環(huán)境互動的結(jié)果.這意味著在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,學(xué)生的認知過程不僅包括邏輯推理和抽象思維,還包括通過身體經(jīng)驗和感官體驗來理解和掌握數(shù)學(xué)概念.
一、具身認知理論的核心概念與特征解析
受笛卡爾身心二元論的影響,傳統(tǒng)教育秉持“離身\"理念,認為認知只發(fā)生于大腦,教育的目標(biāo)是培養(yǎng)受教育者的精神或心智,與受教育者的身體無關(guān).具身認知理論強調(diào),認知過程不僅僅是大腦內(nèi)部的加工過程,更是身體、環(huán)境和感官體驗的整合過程.該理論的核心在于,從“認識\"到“認知”并非孤立于大腦內(nèi)部的信息處理活動,而是通過與身體物理屬性和外部環(huán)境的互動而具體化的過程,學(xué)生的思考方式和認知結(jié)果,都深受身體狀態(tài)與所處環(huán)境的影響.
具身認知理論的核心概念包括身體性、情境性和動態(tài)性.身體性是指認知過程,并非獨立于身體存在,而是與身體的物理屬性、感知和運動經(jīng)驗緊密相關(guān).認知是通過身體與環(huán)境的互動形成的,身體結(jié)構(gòu)和感知運動系統(tǒng)決定了我們認識世界的方式.情境性強調(diào)認知是在特定情境中產(chǎn)生的,環(huán)境是認知過程的一部分,它為認知提供背景和必要信息,認知與個體所處環(huán)境緊密相關(guān).動態(tài)性表明認知過程是動態(tài)、實時的,會隨著情境變化而改變,這種動態(tài)性體現(xiàn)了認知的靈活性和適應(yīng)性,認知主體能根據(jù)環(huán)境變化快速、連續(xù)地作出反應(yīng).這三個核心概念相互關(guān)聯(lián),共同構(gòu)成了具身認知理論的基礎(chǔ),深化了對認知過程的理解[2].
二、具身認知理論與高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的耦合機制
數(shù)學(xué)概念教學(xué)的目的是讓學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念,形成對數(shù)學(xué)的基本的、概括性的認識.數(shù)學(xué)概念是構(gòu)筑學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識體系的關(guān)鍵要素,是學(xué)好數(shù)學(xué)知識和培養(yǎng)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ).從學(xué)生視角看,高中數(shù)學(xué)概念復(fù)雜抽象,常以符號和公式呈現(xiàn).若教學(xué)側(cè)重概念灌輸和公式記憶,忽視身體經(jīng)驗與認知過程的結(jié)合,會讓學(xué)生產(chǎn)生抽象感和距離感.具身認知理論將數(shù)學(xué)概念的理解從傳統(tǒng)的抽象符號化層面擴展到身體體驗和情境構(gòu)建領(lǐng)域,學(xué)生通過身體與情境的互動,能更直觀、具象地理解數(shù)學(xué)概念.該理論使概念教學(xué)更貼近學(xué)生實際需求,提高了概念教學(xué)效果.
具身認知理論強調(diào)認知過程與身體經(jīng)驗的整合,以及情感、體驗與學(xué)習(xí)過程的關(guān)聯(lián).運用具身認知理論指導(dǎo)高中數(shù)學(xué)概念教學(xué),可設(shè)計出更具互動性、情境化和體驗性的教學(xué)活動,可幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用數(shù)學(xué)概念,從而促進學(xué)生深人理解和長期記憶,提升學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng)和問題解決能力.同時,這種教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變也為教師提供了新的教學(xué)思路和方法論指導(dǎo).
三、高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)面臨的困境剖析
(一)定義式教學(xué)的局限:學(xué)生能動性的抑制
在傳統(tǒng)高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,定義式教學(xué)占據(jù)主導(dǎo)地位.受傳統(tǒng)教學(xué)觀念影響,定義式教學(xué)下學(xué)生的能動性缺失,教師成為課堂主體,師生關(guān)系淪為呆板的傳授知識與接受知識的關(guān)系.教師通常直接給出數(shù)學(xué)概念的定義和性質(zhì),讓學(xué)生通過記憶和反復(fù)練習(xí)來掌握.這種教學(xué)方式抑制了學(xué)生的主體性和能動性,致使其被動接受知識,不利于學(xué)生深入理解和長期記憶數(shù)學(xué)概念.學(xué)生缺乏動手操作、觀察實驗等感知和理解數(shù)學(xué)概念的途徑,難以形成深刻的認知體驗.盡管定義式教學(xué)可能在短期內(nèi)達到一定的教學(xué)效果,但從長遠來看,它不利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和抽象能力.
定義式教學(xué)未能充分認識到身體在認知過程中的重要作用.具身認知理論表明,身體是認知的載體,身體的物理屬性、運動方式等都會對認知過程產(chǎn)生影響.在定義式教學(xué)中,學(xué)生的身體常被束縛于座位,主要依靠聽覺和視覺接收信息,這忽視了學(xué)生能動性及身體在認知過程中的重要作用,勢必限制其對數(shù)學(xué)概念的理解.
(二)生活化情境的缺失:學(xué)生體驗性的削弱
高中數(shù)學(xué)概念的形成往往與生活實踐緊密相連,它們是對現(xiàn)實生活中各種現(xiàn)象和規(guī)律的抽象概括.教師在授課時,常認為學(xué)生掌握概念并應(yīng)用概念解題即可,傾向于將數(shù)學(xué)概念以抽象化、符號化的形式呈現(xiàn).這種做法既忽視了數(shù)學(xué)概念與生活的聯(lián)系,也忽略了學(xué)生的情感體驗和理解能力的培養(yǎng).
由于缺乏生活化情境的融入,數(shù)學(xué)概念對學(xué)生而言變得遙遠陌生,難以激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和探究欲望.面對抽象概念,學(xué)生常感到枯燥乏味,難以形成深刻的認知體驗.這不僅影響了學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解和掌握,還限制了他們將知識應(yīng)用于實際生活的能力.例如,在“函數(shù)的概念\"教學(xué)中,教師只是一味地講解函數(shù)的定義和性質(zhì),沒有創(chuàng)設(shè)生活化情境讓學(xué)生體驗函數(shù)在日常生活中的應(yīng)用,而函數(shù)是學(xué)生初中升高中時接觸到的第一個抽象概念,這就會使得學(xué)生無法理解函數(shù)的意義,也無法將函數(shù)知識與自身生活經(jīng)驗聯(lián)系起來,進而削弱了學(xué)生的認知體驗和知識應(yīng)用能力.
(三)深層次交互的不足:具身創(chuàng)造性的壓力
傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要以知識傳授為主,忽視了學(xué)生的主體性和參與度.教師往往將重點放在數(shù)學(xué)知識的傳授和數(shù)學(xué)技能的訓(xùn)練上,學(xué)生的學(xué)習(xí)往往是被動的,學(xué)生更多的是在接受知識的灌輸,而不是主動地探索和建構(gòu)知識.這種教學(xué)方式雖能讓學(xué)生快速掌握基礎(chǔ)知識和基本技能,卻使學(xué)習(xí)變?yōu)閱我?、非交互性的認知活動,無疑阻礙了創(chuàng)造性思維的培養(yǎng).面對復(fù)雜問題時,這種情況尤為明顯,學(xué)生因缺乏經(jīng)驗和直覺,無法靈活遷移與應(yīng)用所學(xué)知識,只能呆板模仿.由于教學(xué)資源和時間的限制,教師在設(shè)計和實施具身認知活動時面臨挑戰(zhàn).組織數(shù)學(xué)游戲、數(shù)學(xué)建模等需要身體參與的活動,教師需投入額外時間和資源.現(xiàn)實中,受高考等外部壓力影響,許多學(xué)校和教師會優(yōu)先考慮風(fēng)險最低的傳統(tǒng)講授和練習(xí),而非風(fēng)險較高但可能效果更佳的具身認知活動.
四、具身認知視角下高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)的紓解策略
(一)實施發(fā)生式教學(xué):激活身體能動性,引導(dǎo)數(shù)學(xué)概念探究
實施數(shù)學(xué)發(fā)生式教學(xué),即通過身體的參與和感官體驗,激發(fā)學(xué)生探究數(shù)學(xué)概念的積極性和主動性.這種教學(xué)方式關(guān)鍵在于巧妙融合學(xué)生的身體能動性與認知活動,以促進學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的深入理解和內(nèi)化.
數(shù)學(xué)發(fā)生式教學(xué)強調(diào),在數(shù)學(xué)概念教學(xué)中,不僅要注重概念的定義和定理的證明,還要關(guān)注概念的形成過程和應(yīng)用場景的體驗.通過身體的操作、動手做實驗、解決實際問題等方式,學(xué)生可以從實踐中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué),這不僅增強了學(xué)習(xí)的趣味性,而且有助于學(xué)生加深對數(shù)學(xué)概念的理解.例如“對數(shù)函數(shù)”,傳統(tǒng)的教學(xué)側(cè)重于通過定義和公式的推導(dǎo)來介紹對數(shù)函數(shù)的性質(zhì).而采取發(fā)生式教學(xué),可讓學(xué)生通過實際操作,使用幾何畫板或者GeoGebra軟件來探索對數(shù)函數(shù)的公共點以及對數(shù)函數(shù)與指數(shù)函數(shù)的聯(lián)系.學(xué)生可以了解對數(shù)函數(shù)在坐標(biāo)系中的位置,以及知道如何通過操作這些軟件來探索對數(shù)函數(shù)的性質(zhì).這種身體與心理的結(jié)合,可以幫助學(xué)生在探索過程中形成對概念的深刻理解[3].
實施發(fā)生式教學(xué)是激活學(xué)生身體能動性、引導(dǎo)學(xué)生探究數(shù)學(xué)概念的有效途徑.學(xué)生是有思想、能發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決問題的鮮活個體,不能被當(dāng)作裝知識的容器,而應(yīng)引導(dǎo)他們參與教學(xué)活動,發(fā)揮他們的主觀能動性.學(xué)習(xí)不可包辦代替,數(shù)學(xué)思想方法也不能僅靠灌輸,應(yīng)將概念、結(jié)論性知識的教學(xué)設(shè)計成能讓學(xué)生再發(fā)現(xiàn)、再認識、再創(chuàng)造的教學(xué),讓學(xué)生通過動腦、動手、動口,進行領(lǐng)悟、體驗、猜想、提煉、歸納等思維活動,形成知識鏈條,逐步掌握并運用知識.因此,要充分發(fā)揮學(xué)生的能動性,激活其思維,鼓勵他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造并提煉問題解決過程中蘊藏的數(shù)學(xué)思想方法,做到舉一反三、觸類旁通;使學(xué)生能以數(shù)學(xué)思想為指導(dǎo),靈活運用數(shù)學(xué)知識和方法解決問題,逐步形成自己的數(shù)學(xué)思想觀[3].
(二)強化情境生活化:立足身體在場體驗,增進具身體驗感
強化情境生活化在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中的應(yīng)用,關(guān)鍵在于借助生活實例將抽象的數(shù)學(xué)概念具象化,并引導(dǎo)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)并運用數(shù)學(xué).這既能提高學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣,又能培養(yǎng)其實踐能力和創(chuàng)新思維.具身認知理論認為,學(xué)習(xí)是身體、情感、認知等多方面的綜合活動,而非純粹的認知活動.高中數(shù)學(xué)概念的抽象性和理論性較強,因此教師在設(shè)計教學(xué)活動時需充分考慮學(xué)生的身體在場體驗,幫助其通過身體的直接體驗建立和鞏固數(shù)學(xué)概念.為實現(xiàn)這一目標(biāo),教師可設(shè)計一系列生活化情境,使情境緊密結(jié)合學(xué)生的日常生活經(jīng)驗.
例如在“函數(shù)概念\"教學(xué)中,教師可創(chuàng)設(shè)模擬小型經(jīng)濟系統(tǒng)運作的實際情境,讓學(xué)生設(shè)定變量、建立函數(shù)模型預(yù)測和分析系統(tǒng)的變化.此情境既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能幫助學(xué)生在生活背景下理解和掌握抽象的數(shù)學(xué)概念.教師還可利用多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)創(chuàng)設(shè)更生動真實的生活化情境,如讓學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識解決購物打折、規(guī)劃旅行路線等實際問題,幫助其理解數(shù)學(xué)概念,培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力和問題解決能力4.教師可鼓勵學(xué)生從生活中尋找數(shù)學(xué),將數(shù)學(xué)知識應(yīng)用于日常生活,如記錄家庭開支,通過數(shù)據(jù)分析理解平均數(shù)、頻率分布直方圖等概念,參與家庭預(yù)算制定,掌握和運用數(shù)學(xué)知識.
教師在設(shè)計具身認知教學(xué)情境時,應(yīng)遵循以下原則:一是注意情境的真實性,盡可能貼近學(xué)生生活實際,增強代人感和體驗感;二是重視學(xué)生的主體性,讓學(xué)生通過親身體驗、實踐操作和合作探討完成學(xué)習(xí)任務(wù);三是構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容的整合性,把數(shù)學(xué)概念與其他學(xué)科內(nèi)容或現(xiàn)實問題相融合,促進跨學(xué)科理解和應(yīng)用.
強化情境生活化能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和效果,實現(xiàn)數(shù)學(xué)概念的深入理解和應(yīng)用.如此一來,數(shù)學(xué)教學(xué)不僅是知識的傳授,更能促進學(xué)生創(chuàng)新思維和問題解決能力的發(fā)展.
(三)凸顯教學(xué)交互性:注重身體實踐操作,促 進知識內(nèi)化
教學(xué)交互性在高中數(shù)學(xué)概念教學(xué)中至關(guān)重要,是學(xué)生通過親身實踐操作促進知識內(nèi)化的關(guān)鍵.為實現(xiàn)教學(xué)交互性,教師要引導(dǎo)學(xué)生參與身體實踐活動,關(guān)注其情感體驗,讓學(xué)生在“身體力行”中更深刻地理解和掌握數(shù)學(xué)概念.
身體實踐是學(xué)生掌握數(shù)學(xué)概念的重要途徑.許多高中數(shù)學(xué)概念僅靠理論講解難以理解,需借助身體實踐來掌握.例如學(xué)習(xí)“橢圓的定義\"時,教師可設(shè)計具體的實踐活動,讓學(xué)生用“一根繩子、兩個釘子、一支筆”畫橢圓.通過這個過程,學(xué)生不僅能直觀看到橢圓的形狀,還能通過操作分析和理解橢圓的定義.這樣的實踐活動,不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能深化學(xué)生對數(shù)學(xué)概念的理解,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.
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(責(zé)任編輯 黃春香)