具身認知理論下的高中地理核心素養培養教學設計研究
——以“地球的宇宙環境”為例

黃 松1 迪麗努爾·阿吉

（1.新疆師范大學地理科學與旅游學院；2.新疆干旱區湖泊環境與資源重點實驗室）

《普通高中地理課程標準（2017年版2020修訂）》（以下簡稱《課標》）提出四大地理核心素養，改變了傳統教學中學科本位的教學思想，轉向以學生為主體的教學理念。如何在地理課堂上融入核心素養培養，需要教師對地理學科核心素養有充分理解及對課堂教學方法和教育理論的靈活運用。具身認知理論強調身體、心智與環境的相互作用，學生在課堂活動的身心參與過程中完成對知識的建構，使學生逐步形成正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力，充分調動學生參與課程活動的積極性，培養學生的地理思維。

一、具身認知理論概述

具身認知（Embodied Cognition）又稱“寓身認知”或“涉身認知”，是對傳統身心二元論的沖擊與反對。離身認知影響下的教學將學生的身與心對立，注重心智的培養與知識的灌輸，身體并不參與教學過程，將知識的學習與身體經驗、身體實踐的獲得分割。具身認知強調身體在學生知識構建過程中的重要作用，將教學看作身體、心智與環境相互影響、相輔相成的過程。實踐性是地理學習的一個重要特點，但傳統認知理論指導下的地理教學未能突出地理學的實踐性，不能將地理知識與地理實踐相聯系，重視教師教的過程而忽視了學生涉身融入課堂的過程。具身學習環境可以從以實地、實物、實況為主的物理環境，以課程內容、個人認知為主的文化環境，以演示工具、多媒體資源為主的資源支持環境及以學習氛圍、人際關系等為主的群體環境進行創設，各種環境要素相互影響，融會貫通，進而整合課堂教學，選擇適宜的教學情境，調整具身活動策略。因此，具身認知影響下的教學更加注重情境的創設與學生具身體驗，改變了傳統認知理論下的教學理念對“身體”的忽視，給地理教學的教學思維和學習方式帶來了重要變革。

二、具身學習在高中地理核心素養中的體現

（一）人地協調觀中蘊含的具身思想

人地協調觀貫穿地理學習全過程，是地理課程中蘊含的最為核心的價值觀。人地協調是人類與自然地理環境之間關系持有的正確價值觀念，傳統認知視角下的地理教學偏重對地理知識與地理技能的學習，忽視了地理學科所蘊含的精神文化建設和價值倡導。通過對具身化教學的分析，教學過程中教師的教授與學生的學習以身體為主體，包括身體機能的調動及身體與學習環境的交互作用，調動心智、情感、需求、經驗等各要素，對學生的情感、態度與價值觀形成潛移默化的影響，使學生通過“具身”體驗生活中的各種人口、資源與環境的發展問題，滲透人地協調發展意識，認識人地協調發展的重要性，形成正確的人與自然和諧發展的觀念。

（二）綜合思維中蘊含的具身思想

綜合思維是人們運用綜合觀點，通過多角度觀察與分析，全面、客觀、系統地認識地理環境各要素的思維方式和能力。具身化教學具有生成性，認為認知是人的智力和感知體驗的身體與環境相互作用的結果，是在與具體環境和相關知識的作用下不斷生成的。具身認識思想下的教學具有情境性，而地理環境是自然環境和社會環境的綜合體，教師通過創設教學情境引導學生從多角度思考問題，從氣候、地形、水源等多要素綜合分析問題成因，從時間和空間維度分析復雜地理環境的發展變化，從地方或區域綜合角度分析區域自然和人文因素對區域特征形成的影響，讓學生從情境中感知、認識地理環境的復雜性，培養學生的地理思維。

（三）區域認知中蘊含的具身思想

區域認知指人們運用“空間—區域”的視角和方法認識地理環境的思維方式和能力。提高學生的區域認知素養，主要是培養學生從區域的視角認識地理事物的意識和能力，使學生能夠運用認識區域的方法和工具認識區域以及可以客觀全面地評價對于某一區域的決策。地理學將地表劃分為若干個區域，并通過不同尺度認識區域，以區域地理為背景的試題出現頻率高、情境靈活形式多樣、覆蓋知識面廣、與生活實際息息相關，但傳統教學思維方式多為“填鴨式”“灌輸式”教學，教學過程脫離知識情境，學生對于區域的理解不深入，難以引起學生共鳴。具身化教學將學生放在教學主體地位，教師通過創設針對性的區域教學情境，引導學生認識區域，用區域認知能力幫助學生構建地理思維，落實核心素養培養。

（四）地理實踐力中蘊含的具身思想

地理實踐力是指人們在考察、調查、模擬實驗等地理實踐活動中所具備和外顯出來的意志品質和行動能力。地理學的發展離不開實踐，從古至今的地理學家身體力行，實地考察自然、人文地理環境，為人們更好地認識我們所生存的地理環境做出了巨大貢獻。因此，地理教育也應知行合一，使心智教育與身體教育相結合，落實“做中學”的教育觀念。隨著新課改的實施和教材改版，湘教版新版教材中增加的情境探究活動以及學生模擬實驗活動，體現了地理新課改對地理實踐的重視。具身化教學強調教學過程的情境性，教師的“教”需要在某一情境中充分運用學生熟悉的、可操作性強的、具有生活經驗的場景，通過情境設置使學生主體參與教學，親自體驗、探索與實踐，打造具身體驗的動態課堂，落實生本教育理念，加深學生對知識的理解和實際運用，體會“學習對生活有用的地理”，更好地促進學生地理實踐力的培養。

三、基于具身認知思想的高中地理課堂教學設計

本文以2019新湘教版高中地理必修第一冊第一章第一節“地球的宇宙環境”為例，根據具身化學習的特點營造具身情境。結合具身思想進行教學活動設計，探索具身認知理論下培養學生地理學科核心素養的教學策略。

（一）課標分析

《課標》對本節課的內容要求為：“運用資料，描述地球所處的宇宙環境?！薄斑\用資料”是行為條件，指學生會閱讀、分析相關圖文資料；“描述”是行為動詞；“地球所處的宇宙環境”是行為目標，指學生能用文字、圖像等形象地說出地球處在一個什么樣的宇宙環境中。地球所處的宇宙環境可以從地球在天體系統中所處的位置和地球在太陽系中所處的位置兩方面理解，目的是通過學習天體等知識，認識地球是太陽系中一顆普通又特殊的行星，因此地球上適宜人類生存的條件是本節課探究的重點內容。

（二）教學目標

區域認知：通過觀看描述宇宙的視頻及各類天體的圖片資料，說出宇宙中的主要天體類型，知道天體系統的層次劃分，能夠描述地球在不同宇宙空間尺度中的位置。

綜合思維：能夠運用天體系統層次示意圖，說明不同天體之間的關系；能夠運用圖文資料，從不同角度分析地球或其他行星存在生命的條件。

地理實踐力：能夠動手繪制天體系統層次圖，進行演示說明；小組合作模擬演示八大行星繞日旋轉過程、模擬月相變化，培養學生繪圖能力與實際操作能力；能夠自主查閱資料，進行知識拓展學習。

人地協調觀：了解地球上存在生命的特殊性，增強學生愛護地球的意識；觀察、描述天體特征，結合材料分析其他行星存在生命的可能性，培養學生科學探究意識和能力。

（三）教學過程

1.創設具身情境，激發學習熱情與參與度

情境導入：播放《宇宙的奧秘》視頻資料，展示中國500米口徑球面射電望遠鏡圖片。通過視頻展示從古至今人們對宇宙探索的情境，從天圓地方的“雪景球”到地心說、日心說，再到對星系的科學探索，讓學生直觀感受人們從通過肉眼仰望星空到現代使用天文望遠鏡、人造衛星等科技手段探索宇宙所經歷的復雜過程。通過視頻介紹使學生對宇宙形成初步認知，知道光年為距離單位，并完成教材中的活動任務。再通過圖文介紹射電望遠鏡，激發學生探究宇宙和對科學探索的興趣，充分調動學生身體、語言、頭腦共同參與課堂，激發學生的學習興趣。

2.選擇具身學習方式，培養學生學習思維與實踐力（1）多層次的天體系統

認識天體。通過多媒體展示不同類型天體的圖片，如貓眼星云、太陽—恒星、土星—行星、月球—衛星、哈雷彗星等。學生通過觀察簡要描述其特征，并完成表格內容。

不同天體描述

天體判斷。多媒體展示高空飛行的飛機、繞地球飛行的“神舟十號”、在月球上登陸的“阿波羅”飛船、隕石、衛星等圖片資料，讓學生判斷哪些屬于天體，說明判斷依據，并區分人造天體與自然天體。通過多媒體展示圖片素材，以視覺感官刺激學生的認知，發現并描述不同天體的形態特征，引發學生思考，激發學習興趣。

認識天體系統。閱讀教材找出天體系統的概念，劃分天體系統級別，學生自主設計天體系統層次圖并進行展示說明，歸納地球所處的天體系統。學生自主完成層次圖的過程，頭腦也在同步思考，促進對知識的理解。學生通過自主繪圖，認識到天體及天體系統的關系、地球與其他天體和天體系統的關系，明晰地球所處的天體系統，培養學生的區域認知能力、綜合思維能力與動手操作能力。

觀察月相。播放《月相變化》視頻，學生觀看視頻并思考“為什么我們在地球上只能看到月球的同一面”，讓學生帶著問題學習，培養學生的問題意識，提高學習效率。利用演示道具，小組合作模擬月相變化，繪制觀測到的月相變化，注意觀察演示過程中日地月的位置關系對月相形成的影響，探討月相成因及月相變化規律。通過具身演示月相變化將地理知識“可視化”，便于學生從不同視角觀察和理解月相變化的成因及規律，加深學生的課堂互動，有效促進學生的認知過程，提高學生實踐力。

八大行星特征。展示太陽系八大行星繞日公轉運動示意圖、行星軌道傾角數據表及偏心率數據表。學生合作探究并通過肢體動作或選擇演示工具模擬八大行星繞日旋轉過程，引導學生從運動方向、軌道平面和運動軌跡三方面觀察并探究八大行星運動特征。通過多媒體展示材料培養學生觀察能力、讀圖獲取信息能力以及提高數據分析能力。同時，通過小組合作的方式及有趣的演示活動引導學生主動參與學習過程，激發學生學習積極性，增強學生具身參與，使學生學會自主探究，培養學生的地理實踐能力。

地球的普通性。將八大行星進行分類，結合八大行星運動特征與運行軌道圖，說明地球是一顆普通行星。通過將地球與其他行星對比，從不同角度分析地球是一顆普通行星，培養學生自主學習能力及對比分析能力。

（2）特殊行星——地球

通過交流分析，學生了解到地球具有行星的一般特征，是太陽系中一顆普通行星。到目前為止，只有在地球上發現了高級智慧生命——人類，從這種意義上說，地球是一顆特殊行星。教師引導學生從外部環境和自身條件兩方面探究地球上生命存在的條件，學生通過閱讀教材中太陽系八大行星基本數據表，結合太陽系行星運動軌道示意圖，探究地球上生命存在的條件，分析地球具備這些條件的原因。學生通過圖表等信息，從普通性和特殊性兩方面認識地球，引導學生辯證看待問題。通過對地球適合生命存在的原因分析，學生認識到人類活動所在地球的宇宙環境，培養學生的綜合思維能力，同時培養學生認識人類活動要遵循自然規律、與自然和諧相處的意識，樹立正確的人地協調觀念。

3.結合具身化思想，進行拓展延伸學習

展示“天問一號”火星探測器拍攝的火星照片及相關數據資料，引導學生對比地球生命存在的外部宇宙環境和內部自身條件，探索火星存在生命的可能性，并說出依據。以此為切入點，鞏固本節課重點知識，鼓勵學生發散思維，分享自己的觀點。結合所學，通過查閱、搜集資料，思考其他行星存在生命的可能性，運用所學基本知識與方法探究問題，開闊視野，培養學生的知識遷移能力，激發學生探索宇宙、探索科學的興趣與意識。

地理學科核心素養的提出突出了學生的主體地位，教師的教學設計應重視學生的課堂參與，而具身化學習關注學生的心智、注重身體的參與、強調環境的作用，注重情境的創設與學生具身體驗，促進了學生的認知與知識構建。因此，應用具身認知理論培養學生地理核心素養可以從“創設具身學習環境，打造動態課堂”“優化具身學習活動，落實生本理念”“建立具身交互學習，促進知識遷移”三方面進行教學設計，有助于地理學科育人目標的實現，更好落實學生地理學科核心素養的培育。