具身认知：重塑学前STEAM教育的新视角优秀获奖科研论文

具身认知：重塑学前STEAM教育的新视角优秀获奖科研论文[摘

要]具身认知理论提供了重新理解个体认知方式、改革教育模式的新视角。具身认知理论与学前STEAM教育在强调“体认性”、设计丰富多元情境、提供具体操作材料和重视与环境的互动方面具有契合之处，因此是审视和重塑当前学前STEAM教育问题的必由之路。具身认知视角下的学前STEAM教育应注重认知关联身体的教育目标、源自真实生活情境的教育内容以及多元主体交流的教育过程，并据此提出了实践学前STEAM教育的基本路径。

[关键词]具身认知;STEAM;学前教育

STEAM是顺应现代社会变革与发展的浪潮应运而生的产物，是包含科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathematics）等学科的一种跨学科整合教育模式[1]。2016年，我国教育部发布的《教育信息化“十三五”规划》中明确提出，有条件的地区要积极探索信息技术在跨学科学习（STEAM教育）等新的教育模式中的应用。2013年，美国马萨诸塞州出台了《学前儿童STEM教育指南》，强调学前STEM教育能够培养幼儿的创新精神与实践能力，以提升幼儿STEM素养为旨归[2]。高质量的学前STEAM教育能够提升幼儿的批判性思维、专注力、动手能力以及问题解决等面向未来的能力。具身认知理论（embodiedcognitiontheory）被誉为“第二代认知科学”，它批判了压抑和规训学生身体的教学形式，认为身体是进行推理、形成概念等思维活动的主体，而不仅仅是认知的工具。用具身认知理论剖析学前STEAM教育存在的问题并提出建议，既是拓展和深化具身认知的理论自觉，又是审视和重塑我国学前STEAM教育的实践诉求。

一、具身认知与学前STEAM教育

1.具身认知理论及其特征

传统认知观主导下的“离身式”教学只发生在“颈部以上”，教学目的也以机械识记为主，身体沦为被动接收的载体，未能充分参与个体的认知活动。1991年，具身认知理论一经提出，便一舉推翻了第一代认知科学提出的身体与认知相割裂的观点，被认为是一次革命性的转变[3]。狭义的具身认知理论强调认知主要是由身体的动作和形式决定的[4]。例如，外部环境刺激幼儿感官系统，幼儿大脑内神经递质释放、树突重塑和轴突生长，进而使感觉运动图式发生同化和顺应。广义的具身认知理论在强调身体与认知联系的基础上，提出身体与环境的相互作用使认知发生改变。熟悉的环境可以降低人的认知负荷，例如当人已经习惯性地把手机放在同一位置，就不用再费力去想手机放在哪了[5]。具身认知理论的特征可概括为具身性、情境性和生成性。

具身性是指认知产生于身体经验，而单向度与复杂多元的认知均会受到身体的影响，不能脱离身体而单独存在。杰西卡（Jessica）等人的实验对比了是否运用手部动作对学习效果的影响：所有被试均要运用图片学习新词汇并回顾旧词汇，但是第一组被试可以加入手部动作，第二组被试被限制了手部动作，结果显示第一组学习效果显著优于第二组[6]。在上位抽象的学习内容方面，有实证研究印证了手势对理解和表达复杂数学概念具有关键作用[7]。目前已知身体的感知体验可以使大脑中不断形成新的神经通路或修剪无用的神经通路，从而搭建出更有效的神经网络，提高个体思维的敏捷性。从这个角度讲，个体的认知发展依赖于各种行为活动所带来的不同的身体感知体验。

情境性是指认知总是基于特定情境，而这种情境可能会导致个体产生内在认知冲突，导致认知和身体的调整。研究发现，灵长类动物具有镜像神经元（mirrorneurons）[8]。这种神经元与镜子的作用类似，可直接将被观察对象的动作投射进观察者的大脑。镜像神经元的存在印证了认知是在个体与环境的交互作用中产生的，环境中身体的变化影响了认知。这一发现证明，人们并非通过运用思维对他人的行为进行推理而理解其意图，而是通过看到他人的身体动作直接模拟他人行为。认知与环境是密切相关的，生活场域丰富了外在身体和内在心理的经验和体验，进而影响了个体的认知[9]。

生成性是指认知处于动态变化中，身体、认知与环境循环往复地互相影响。生成性所关注的是认知主体与环境不断耦合的过程，这个过程不是单向静态的。“认知是身体的认知，而身体的结构和性质又是进化的产物，是环境塑造出来的。[10]”认知不是一个预先给予的心智对预先给予的世界的表征，而是在“在世存在”（beingintheworld）施行的多样性作用的历史基础上的世界和心智的生成[11]。也就是说，人作为认知主体，在所生活的世界中通过自己的身体结构进行认知的重塑与建构，这些认知又促进了人改造世界的行动。

2.具身认知与学前STEAM教育的契合之处

具身认知理论强调身体和环境对于认知的重要性，其与学前STEAM教育有三点契合之处。一是两者均强调“体认性”。具身认知理论认为，身体是改变认知的基点与核心，因此十分强调身体在探究过程中的主动性。学前STEAM教育的核心之一是做中学，让幼儿充分调动各类感知觉，促进其思维的迭代和升级。二是两者均重视给幼儿提供丰富多样的探究情境和具体的操作材料。具身认知理论指出，认知是嵌入身体中的，而身体是寓于环境中的，因此环境会显著影响个体认知。幼儿思维大多处于具体运算阶段，因此学前STEAM教育要重视给幼儿设置问题情境，提供具体的事物以促进幼儿的思维活动。三是两者均强调身体和认知要与环境不断互动，进而产生新经验、新认知。在幼儿园场域，幼儿发展生态环境中的重要主体是幼儿教师，根据具身认知理论，教学应是师幼互动过程的展开，“任何教学都是在实体、活动、关系和过程等维度上生成的[12]”。而在学前STEAM教育中，师幼关系属于心理环境，师幼互动的质量直接决定了幼儿的情感体验以及对教学内容的感受和理解。

二、具身认知视角下学前STEAM教育的应然样态

1.参与：注重认知关联身体的教育目标

参与是指身体要参与认知的全过程，认知离不开身体。具身认知理论认为，认知的发生具有涌现性的动力学机制，知识应该被理解为人类参与这个世界过程中创造性涌现、生成的产物[13]。陶行知先生也强调，要解放儿童的眼睛、双手、头脑、嘴、空间和时间[14]。对于学前STEAM教育活动而言，则是要让幼儿的眼睛、双手、头脑、嘴都能参与到探究活动中，从空间和时间两个维度积极创造身体的参与机会。同时，身体参与不应是碎片化、浅表化、割裂式的，因此要将身体如何参与活动写进教育目标，体现出完整、深入、一贯性的身体参与。具身认知视角下的学前STEAM教育应注重幼儿STEAM素养、科学精神的培养，而非STEAM概念、原理等的识记。实则对于STEAM这类涉及众多学科概念的学习，学习者只有在身体参与的条件下，才能达成认知图式的同化和顺应，实现思维的重塑与建构，同时充分发展思维、潜能和个性。具身认知理论强调，认知的本质更倾向于通过身体参与联结概念，才能真正“内化于心”。如果教育目标仅限于了解知识而无身体参与，知识不能被很好地组织起来用以解决问题或发散思维，不能形成相互关联的知识结构，就无法支持幼儿将知识迁移到其他情境中。

2.体验：源自真实生活情境的教育内容

体验是指我们共有的生物机能以及我们在环境中活动而得来的身体和社会经验[15]。具身认知理论认为适宜的情境会唤醒幼儿相关的具身认知体验，因此十分重视教学情境的营造和建构。而学前STEAM教育要实现促进幼儿发展的目的，必得先走进幼儿的生活世界。其教育内容应取材于幼儿所在的自然和社会环境，要从幼儿生活出发创设问题情境，引发幼儿探究的兴趣，进而能够将STEAM活动中用到的知识、技能和解决问题的思路迁移到真实情境中。在认识论方面，教师要认识到幼儿不是“一块白板”，幼儿先前的体验使得他们具有了“前经验”。在方法论方面，学前STEAM教育應采用能联结幼儿“前经验”的教育内容。幼儿的思维具有一致性、渐进性和连续性[16]，幼儿真实生活中的先前经验可以帮助幼儿更快更积极地投入到STEAM活动中，进而又可以在活动中通过多种方式刺激幼儿产生新经验，从而使幼儿的认知发生改变。幼儿在源于生活情境的教育活动中学到的知识、技能、思维方式，可以在其他相似情境中迁移，或进行心智的灵活转换，从而使幼儿的思维更具发散性、多样性，并开启深度学习。

3.互动：落实多元主体交流的教育过程

互动是指不同主体之间相互影响、相互作用的行为和过程。具身化教学观认为，频繁的人际互动是教学实施的内在要求;STEAM教育也认为，交流所带来的思维碰撞不可或缺。教育过程中的互动交流会促进幼儿脑神经突触的连接、修剪和髓鞘化，提升其神经通路信号传递的速度，进而增强其思维的敏捷性。具身认知理论强调认知的生成是自我与他者共同作用的结果，认知不仅是具身的，也是主体间性生成的[17]。幼儿是生活在社会环境中的个体，在日常生活中势必要与他人进行互动和合作。因此，教师不能将认知视为只发生在个体大脑中的纯粹表征计算，而应为幼儿提供作为认知主体与他人进行社会互动的机会。身体在学习过程的主动参与能够帮助幼儿更加有效地理解教育内容，从而建立起关于知识的个人意义。这就要求教师要在学前STEAM教育活动中尽量减少抑制、约束幼儿身体姿态的要求，比如双手要背后、嘴不能说话等。教师要充分信任幼儿的能力，将自己的角色定位为“支持者”和“引导者”而非“传授者”。具身认知理论反对身心二元论视角下教师将幼儿知识获得与身体参与硬性脱离的情况，认为教师应在进行反复提问的前提下再告诉幼儿结果，要认识到幼儿的身体并非被动承载知识的容器，而是主动参与认知活动的工具。并且，教师要重视语言交流对幼儿认知发展的重要作用，使幼儿的知识和经验产生于身体参与问题解决的过程之中。

三、具身认知视角下学前STEAM教育的基本路径

以具身认知视角设计学前STEAM课程，要求课程的目标、内容和过程均体现出身体参与、体验和互动。如下面以“伞”为主题的课程生成。

幼儿园养了一群小鸡，用栅栏圈着。一天，雨下得很大，小鸡们在栅栏里喳喳叫，因为没有可以遮雨的地方。大班的小朋友们发现了，就想给小鸡做一个遮雨装置。于是教师以此为契机，开展了以“伞”为主题的一系列STEAM教育活动。

为了进一步体现活动的全貌，此处附上“伞”主题活动下的集体教学教案——“给小鸡的伞”（见表1）。

1.主导：围绕幼儿身体设置教育目标

一方面，要围绕幼儿对身体的功能性使用和自发探究兴趣设置教育目标，如让幼儿运用触觉和视觉发现秋天的黄树叶和春天的绿树叶有何不同。另一方面，要围绕塑造幼儿的身体美感设置教育目标，如让幼儿能感受美、发现美，进而运用表演、绘画、歌唱等多种形式表现或创造美。此外，依据《幼儿园教育指导纲要》和《3-6岁儿童学习与发展指南》中提出的“健康、语言、社会、科学、艺术”五大领域，STEAM教育主要涉及其中的科学和艺术领域，因此其教育目标也应遵循这两个领域的核心经验进行具体设计。例如，在“伞”主题中“会飞的伞”集体教学活动目标设定如下。

（1）能够运用图画、数字等进行记录，进而发现降落伞下落速度和垂挂物重量之间的关系;

（2）会用线、布、垂挂物等材料制作降落伞。

在这两个活动目标中，图画、数字的记录离不开眼睛和手的运用，而降落伞的制作则可锻炼幼儿小肌肉的使用。

2.核心：根据身体体验选择教育内容

幼儿的学习以直接经验为主。一方面，要以幼儿实际生活中的情境为出发点，以解决问题为导向。另一方面，要整合幼儿的“前经验”，对其已有的经验进行重构，在此基础上再生成新经验。以美工区“各种各样的雨伞”区域活动为例，教师运用提问、提供图片和实物等多种方式，引导幼儿回忆见过的伞，提问雨伞都有哪些部分，伞面、伞骨、伞柄是什么形状的，它们有什么用处等。很多幼儿在平时生活中没有注意到伞骨部分或对雨伞的形状不明确，不了解伞骨、伞面和伞柄之间的关系，通过这种与生活有关的活动就很容易调动幼儿主动参与学习，从而实现新旧经验的迭代与重构，实现思维从原有水平向更高水平的发展。

3.关键：身体是探究过程的重要工具

教育活动不应是冰冷的、固化的教案文本，而应是生成的、动态的交互过程。这种交互既体现在人与人之间，也体现在人与物之间。若幼儿在集体教学中与同伴交流、合作的机会很少，将不利于其语言交往能力和合作能力的培养。具身认知视角下的STEAM教育强调打破传统身心二元分离的情况，改变传统集体教学时间有限、操作机会不足等弊端，鼓励幼儿将身体作为重要的探究工具，给予幼儿更多机会和时间进行小组合作式探究。

以科学区活动“伞的外衣”为例。教师将幼儿分组，让各