榮爭輝 姚蕊
摘要:具身認(rèn)知理論強調(diào)在認(rèn)知過程中人的身、心、所處環(huán)境應(yīng)當(dāng)有機統(tǒng)一,將其用于指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)不僅能夠促進學(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,雖然其并不是專業(yè)必修課程,但能夠為醫(yī)學(xué)類、電器類、機械工程類等專業(yè)領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)。結(jié)合自身在教學(xué)過程中的總結(jié)與思考,本文將以具身認(rèn)知理論為指導(dǎo),針對物理學(xué)科特點,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)驗與環(huán)境的交互作用,這樣的觀點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,心理學(xué)家葉浩生教授對具身認(rèn)知理論建樹頗深,他指出:認(rèn)知過程的進程方式和步驟實際上是被身體提供的;認(rèn)知、身體、環(huán)境是一個有機統(tǒng)一的整體,認(rèn)知活動需要由大腦來完成,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]。簡言之,只有將人的身心與環(huán)境緊密聯(lián)系起來,才能為認(rèn)知發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。
二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析
物理是一門涵蓋面非常廣的自然科學(xué)。物理知識助力社會發(fā)展的實例不勝枚舉,人類的衣、食、住、行幾乎都離不開物理學(xué)知識、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)物理知識不僅能夠為后續(xù)的專業(yè)課程打下基礎(chǔ),還能夠認(rèn)識一些器械、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,在高職院校中開設(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)生對其的學(xué)習(xí)情況并不樂觀,結(jié)合自身的教學(xué)情況,通過深入細致地分析,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方面:
近年來,擴大招生范圍、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)的實現(xiàn),問題也接踵而來——無法兼顧學(xué)生的資源。高職院校的學(xué)生的基礎(chǔ)知識普遍較為薄弱這是個不爭的事實,而物理學(xué)又是一門具有邏輯性、抽象性、嚴(yán)密性等諸多特點的課程,致使大多數(shù)學(xué)生對物理課程的學(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,雖有一定獨立性,但還需要具體的事作為支撐。對于一些較簡單的物理知識,學(xué)生可通過直接觀察或感受,再稍加推理就可將其掌握;但對于一些較抽象的內(nèi)容來說,學(xué)生往往在生活中無法具體感知它們,正因如此,學(xué)生在學(xué)習(xí)時會感到比較困難。
(三)缺乏探究精神,學(xué)習(xí)方法單一
高職院校以專業(yè)技術(shù)為所長,所以多數(shù)學(xué)生對作為基礎(chǔ)課程的物理課程的重視程度不高,在學(xué)習(xí)過程中往往會忽略物理實驗,采用背誦、抄寫等機械記憶方式來記憶物理知識,但所呈現(xiàn)的學(xué)習(xí)效果并不理想。物理是一門以實驗為主的學(xué)科,所有物理概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與提出都離不開前人不斷地實驗與探究,因此略過實驗探究的過程,單純地記憶文字描述是無法深入透徹地掌握物理知識的。
三、具身化的學(xué)習(xí)方法
(一)仔細觀察
觀察是指充分利用人的各種感覺器官,感知自然現(xiàn)象的活動,這與具身認(rèn)知理論強調(diào)關(guān)注主體對外界的感知程度不謀而合。觀察在物理課程學(xué)習(xí)中主要針對實驗現(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動變化等[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。要學(xué)好物理,就要有一雙善于觀察的眼睛,對周圍的物理現(xiàn)象都要認(rèn)真仔細觀察。
在進行觀察時,要做到以下幾點:1.確實觀察目標(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:我國對光的色散現(xiàn)象的研究最早開始于人們對于彩虹的好奇(如圖1);3.在觀察對象具有迷惑性時,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)律提供強有力的支撐,例如:觀察凸透鏡成像實驗時,需要詳細記錄蠟燭和屏的位置,通過觀察所記錄的數(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立性,會被未知事物發(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)生對所觀察到的現(xiàn)象感興趣,就會從不同的角度提出自己的看法,對別人的見解和意見也有一定的分析、批判能力,喜歡開展?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,應(yīng)當(dāng)注意對學(xué)生要求學(xué)生做到以下幾個方面:快速,在很多物理實驗中,所產(chǎn)生的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)都是實時且持續(xù)時間較短的,這對學(xué)生的觀察速度與記錄速度等要求相對較高;準(zhǔn)確,盡可能減少由觀察所帶來的誤差;仔細,有些實驗現(xiàn)象比較隱蔽而不易察覺,要求仔細觀察才能知曉細微的現(xiàn)象;深入,在觀察中不能僅僅停留于實驗現(xiàn)象的表面,應(yīng)該善于自我提問,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。無論在學(xué)習(xí)還是生活中,只要隨時隨地認(rèn)真觀察,時間長了大腦中的物理知識必然會越來越豐富[3]。
(二)深入思考
物理思考是將由物理現(xiàn)象和物理實驗中所獲得的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,并在已有理性認(rèn)識基礎(chǔ)上得出新的理性認(rèn)識的過程,這一過程離不開個體身體、心理與環(huán)境的相互作用。
思考的過程一般可以概括為兩個方面:其一,提出問題。這里的提出問題并不是隨意為之,而是學(xué)生利用已有認(rèn)知或經(jīng)驗無法解決的復(fù)雜問題。例如:在傳統(tǒng)的“探究密度和深度對液體壓強的影響”時,沒有做到控制變量,無法說明液體壓強跟液體重力、密度、深度的關(guān)系,可以通過自己思考重新設(shè)計實驗(如圖4),清楚地呈現(xiàn)液體壓強與液體重力無關(guān),與密度、深度呈正相關(guān),正確的提出問題對物理學(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,最后挑選相對應(yīng)的物理知識來解答物理問題。例如:從歐姆定律及串并聯(lián)電路特點的實驗現(xiàn)象中推出“串聯(lián)電路總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個一個分電阻;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,阻值大通過的電流小,阻值小通過的電流大”的結(jié)論[3](如圖5)。
(三)親歷實驗
物理實驗是物理工作者有目的、有計劃地利用儀器設(shè)備,在人為控制的條件下使物理現(xiàn)象反復(fù)再現(xiàn),從而進行觀察研究的科學(xué)實踐活動[5]。物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,物理課程的學(xué)習(xí)應(yīng)將實驗融入學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程;而作為內(nèi)容來講的物理實驗本身就是一種學(xué)習(xí)方法。實驗提供的物理事實能使學(xué)生對物理學(xué)習(xí)獲得必要的感性認(rèn)識,而且在物理學(xué)的形成和發(fā)展中,實驗起著本質(zhì)性的作用,所以物理學(xué)習(xí)必須以實驗為基礎(chǔ)。
無論是演示實驗,還是學(xué)生分組實驗,在實驗過程中都應(yīng)該做到以下幾點:首先,對所做實驗的目的、原理了然于心;其次,能夠清楚地說出所用儀器的使用方法、操作步驟、注意事項;再次,認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,仔細記錄;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,有時不同分支的規(guī)律從表面上看毫無聯(lián)系,實則聯(lián)系緊,例如:學(xué)習(xí)帶電粒子在電場中運動時,需用到力學(xué)與運動學(xué)中的知識(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)會梳理總結(jié),使零碎的知識逐步形成一個有機整體,以便于能夠舉一反三、觸類旁通[3]。
(五)應(yīng)用
應(yīng)用是指將物理的基本原理運用于其他方面,或是運用其他條件來幫助物理學(xué)習(xí),主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.數(shù)學(xué)知識在物理學(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)就必須會運用相應(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)物理的過程中,花費較多的時間和精力來學(xué)習(xí)相關(guān)的數(shù)學(xué)知識。
在物理學(xué)習(xí)中可用數(shù)學(xué)來定義物理量或描述物理規(guī)律,如:運用比值法定義密度,速度;用圖像法表示晶體在融化過程中溫度與時間的關(guān)系(如圖7);運用作圖法來探究光的折射、反射、全反射等光學(xué)現(xiàn)象(如圖8)。
2.物理知識的應(yīng)用
在物理學(xué)習(xí)中,物理知識的運用主要體現(xiàn)于三個方面:(1)解題,在物理教材中均為學(xué)生設(shè)有習(xí)題,學(xué)生需要運用物理知識去應(yīng)對考試;(2)解釋自然現(xiàn)象,物理是一門與生活緊密聯(lián)系的學(xué)科,在物理學(xué)習(xí)中,我們可用所學(xué)過的知識去解決一些自然現(xiàn)象,如:人在山間大喊會有回聲可用聲的傳播來解釋;(3)設(shè)計制作相關(guān)各種產(chǎn)品,在生活中我們的許多用品都運用了物理知識。如:溫度計運用了液體的熱脹冷縮原理;照相機、放映機等運用了光的折射知識[6]。
結(jié)語
具身認(rèn)知的中心思想在于強調(diào)認(rèn)知者身體、心理、所處環(huán)境三者的有機統(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的認(rèn)知規(guī)律,科學(xué)高效地促進學(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)過程中需要根據(jù)實際情況選擇合適的方法,才能達到事半功倍的效果。
參考文獻:
[1]姚蕊.?具身認(rèn)知視域下的初中物理概念學(xué)習(xí)障礙對策及教學(xué)設(shè)計[D].云南師范大學(xué),2021.
[2]姚蕊,榮爭輝,夏歡,等.探尋具身視域下的初中物理概念教學(xué)策略——以“大氣壓強”教學(xué)為例[J].物理通報,2021(S2):32-34.
[3]袁紅軍,申小海.淺談物理學(xué)習(xí)方法[J].教育與職業(yè),2007(20):146-147.
[4]冷支林.高中化學(xué)課導(dǎo)學(xué)模式的實踐與思考[J].教書育人,2009(S1):65-66.
[5]蔡寧.淺談在中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[J].湖南中學(xué)物理,2014,29(09):7-8+28.
[6]侯婷婷.淺談從中學(xué)到大學(xué)物理學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變[J].科教導(dǎo)刊(中旬刊),2018(23):45-46.
作者簡介:榮爭輝(1994—??),男,漢族,山東菏澤人,教育碩士,初級職稱,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。