基于具身认知理论的小学数学问题解决活动设计与实践

基于具身认知理论的小学数学问题解决活动设计与实践

杨新霞

江苏省常州市武进区宋剑湖小学213011

摘要：本研究以具身认知理论为基础，设计与实践小学数学问题解决活动。在研究背景下，我们发现传统的教学方法在培养学生解决数学问题的能力方面存在局限性。具身认知理论强调了身体体验与学习环境相互作用的重要性，为我们的学习提供了新的视角。通过设计具体的活动，让学生在实践中发展数学思维和解决问题的能力，我们希望提高学生的学习成果。

关键词：具身认知理论；小学数学；问题解决活动设计

具身认知理论认为，学习不仅是大脑内部的信息加工过程，而且与身体的感知和运动经验密切相关。在小学数学问题解决活动中，运用具身认知理论可以为学生提供更丰富、真实的学习体验，有助于提高学生的数学问题解决能力和学习效果。本研究旨在探讨如何运用具身认知理论设计小学数学问题解决活动，并通过实践验证其有效性。具体而言，我们将注重身体活动、实际操作和数学问题解决相结合，激发学生的学习兴趣，培养学生的数学思维和实践能力。我们希望通过这样的研究，为小学数学教育提供新的思路和方法，促进学生更积极地参与数学学习，提高学生解决问题的能力和数学素养。

一、具身认知理论

具身认知理论是认知心理学研究的新途径，它的中心含义是身体在认知过程中起着关键作用，认知是通过身体的经验和活动方式形成的。基于具身认知理论的小学数学问题解决活动让学生体验和操作，将抽象的数学问题转化为具体的身体感知，从而提高学生的数学问题解决能力和学习效果。

在设计基于具身认知理论的小学数学问题解决活动时，需要考虑学生的年龄、数学水平、兴趣等因素，选择合适的活动内容和形式。例如，可以设计一些数学游戏、数学实验或数学模型制作等活动，让学生在实践中学习和掌握数学知识和技能。

在基于具身认知理论的小学数学问题解决活动实践中，要引导学生积极参与和思考，培养学生的数学思维和实践能力。同时，教师还需要及时反馈学生的表现和问题，给予指导和帮助，促进学生的学习和发展。

综上所述，基于具身认知理论的小学数学问题解决活动是一种有效的教学方法，可以提高学生的数学问题解决能力和学习效果，培养学生的数学思维和实践能力，值得在小学数学教学中推广应用。

二、基于具身认知理论的小学数学问题解决活动的意义

（一）提高学习兴趣

具身认知理论通过让学生亲身参与，使数学学习变得更加生动、有趣。这符合小学生好奇心强、喜欢探索的特点，能够激发他们对数学的内在兴趣。与传统的课堂教学相比，具身认知理论更能吸引学生的注意力，让他们主动参与到学习中。

（二）深化概念理解

具身认知理论将抽象的数学概念与具体的身体动作和感知相联系，帮助学生在实物操作和亲身感受中理解知识。这种直接的体验使学生对数学概念的理解更加深刻，减少了对抽象符号的困惑。例如，通过动手搭建积木来理解几何形状，或者通过身体运动来感受时间和空间的概念。

（三）培养问题解决能力

在具身认知理论中，学生需要面对实际的数学问题，通过自己的操作和思考找到解决方案。这培养了他们分析问题、制定策略和执行计划的能力，也锻炼了他们的逻辑思维和创造力。学生将所学知识应用于实际情况，提高解决问题的灵活性和适应性。

（四）增强数学应用意识

具身认知理论往往与现实生活中的情境相结合，使学生认识到数学在日常生活中的广泛应用。例如，通过购物算账、测量物体等活动，学生体会到数学与生活的紧密联系，增强了对数学的应用意识。这有助于培养学生的实际生活能力和综合素养。

（五）促进全面发展

具身认知理论对学生身体协调能力、空间感知能力和精细运动能力的发展具有积极作用。同时，在合作完成具体化任务的过程中，学生之间需要相互沟通、协调、合作，这有助于提高学生的社交能力和团队合作能力。

三、基于具身认知理论的小学数学问题解决活动设计与实践的具体措施

（一）运用生活情境，提升学生学习体验

具身认知理论认为，学习不仅是大脑内部的信息处理过程，而且与身体的感知和体验密切相关。通过将数学问题融入生活情境，让学生更真实地感受到数学与生活的紧密联系，从而提高学习的积极性和主动性。生活情境为学生提供了一个熟悉而真实的学习环境，使抽象的数学知识变得有形。在这种情况下，学生可以利用他们现有的生活经验来理解和解决数学问题，这降低了学习的难度，增加了学习的兴趣。此外，利用生活情景还可以帮助学生建立数学知识与现实生活的联系，培养学生的应用能力和解决问题的能力。当学生在现实生活中遇到问题时，他们可以运用所学的数学知识和方法来分析和解决问题，从而增强他们对数学的信心和成就感。

以苏教版四年级下册第 5 单元“解决问题的策略”这一章节为例，教师可以设计以下与生活情境相关的数学问题解决活动：

购物问题：模拟购物场景，让学生在超市或商店中选择商品并计算总价。例如，学生可以根据商品的价格和数量，运用所学的加减乘除知识，计算购买不同商品的花费。

行程问题：以学生的日常出行经历为背景，设计关于路程、时间和速度的问题。比如，计算从家到学校的距离，或者计算不同交通工具的行驶时间。

分配问题：结合家庭生活或团队活动，让学生思考如何公平地分配资源。例如，将蛋糕平均分给小组的每个成员，或者分配有限的材料来完成手工制作。

具身认知理论认为，教师要引领学生在创设的情境中实施互动，教师可以提问学生，上面的问题解决采用了哪种解决问题的策略，学生回答列表策略。教师进一步问这样的策略有什么优点，学生回答:通过列表的策略能直接又明晰地分析数量关系，让一些复杂的问题变得浅显。这一教学过程基于生活的情境，具身认知理论得以实践，学生对本章节的学习得以深入。生活是一个资源库，有教师需要的各种教学资源，教师要做的就是找寻适合学生生长的因素，以便让“具身”变得容易与亲切。因此，教师在创设生活情境时需要考虑三个方面的问题:首先，要考虑学生的情感，要找寻他们喜欢的情境，要激发他们参与的热情。其次，教师要在情境中安排更多具身的机会，要将情境跟学生的体验融合起来。最后，学生要能在情境中有所收获，不能只顾表面的热闹，要关注学生思维的发展与内心变化。

（二）创设问题情境，激发学生学习兴趣

问题情境将数学知识与现实生活相结合，使学生意识到数学的实用性和趣味性，从而提高学生的学习参与度。其次，有趣和具有挑战性的问题可以激发学生的好奇心，使他们更渴望探索和解决问题。此外，在具身认知理论中，情感体验也是学习的重要组成部分，问题情境的创设可以使学生在解决问题时产生积极的情感体验，进一步增强学生对数学的兴趣。最后，通过在特定的环境中解决问题，学生可以培养实际解决问题的能力，这将增强他们的学习成就感，从而激发更大的学习兴趣。

例如，在教学“用字母表示数”这一节内容时，教师可以创设这样一个问题情境：“学校组织同学们去郊游，每辆大巴车可以坐人，一共有辆大巴车，那么总共可以乘坐多少人呢？”通过这样的问题，将数学知识与实际生活中的郊游场景相结合，让学生们感受到数学在生活中的应用。教师还可以让学生们分组进行角色扮演，模拟郊游的场景，每组学生代表一辆大巴车，通过实际的分配和计算，来理解用字母表示数的概念。这样的活动不仅可以使学习过程更加有趣，还能增强学生们的团队合作能力和实际问题解决能力。另外，教师可以利用多媒体资源，展示一些用字母表示数在生活中的实际应用案例，如购物小票上的商品数量、广告牌上的促销信息等，让学生们感受到数学的无处不在，从而提高他们的学习兴趣。同时，教师可以设计一些具有挑战性的问题，如“如果有辆大巴车，每辆车坐人，那么总共可以坐多少人？”让学生们在解决问题的过程中，不断挑战自己的思维，提高学习的积极性。

（三）拓展教材内容，实现课堂活动与身心合一

具身认知理论认为，学习不仅是大脑的认知过程，还涉及到身体的感知和体验。通过扩充教材内容，将抽象的数学知识与学生的实际生活经验相结合，使学生在体育活动中更深入地理解和掌握数学概念，这样的设计和实践可以帮助学生将所学的知识与自己的感知和动作联系起来，促进身心的融合。例如，在学习几何图形时，让学生通过触摸、搭建等实际操作来感受图形的特征和关系，而不仅仅是依靠书本上的图片和文字。这种亲身参与的学习方式能够激发学生的兴趣，提高他们的学习积极性。此外，拓展教材内容还可以丰富课堂活动的形式，使数学学习更加多样化和有趣。当学生亲身经历和体验到数学知识的实际应用时，他们会更有动力去学习和探索，从而提高数学问题解决的能力。

以“长方形和正方形”教学为例，教师可以在课堂上拓展教材内容，实现课堂活动与身心合一。比如，教师可以组织学生进行手工制作活动，让学生用卡纸制作长方形和正方形。在制作过程中，学生通过触摸、折叠等操作，亲身体验长方形和正方形的特征，如边的长度、角的大小等。教师还可以设计一些小组合作活动，让学生通过合作探究，发现长方形和正方形的性质。例如，让学生观察并比较不同大小的长方形和正方形，讨论它们的边长与面积的关系。这样的活动不仅可以培养学生的团队合作精神，还可以加深他们对数学知识的理解。此外，教师可以利用实地考察的方式，带领学生观察身边的长方形和正方形物体，如教室的窗户、黑板等。让学生通过实际观察，感受长方形和正方形在生活中的应用，并引导学生思考这些物体的设计与长方形和正方形的特性有什么关系。通过这些拓展教材内容的活动，学生能够在身心合一的学习过程中，更加深入地理解和掌握长方形和正方形的知识，提高数学问题解决的能力。同时，丰富多样的课堂活动也能够激发学生的学习兴趣，让他们更加积极主动地参与到数学学习中来。

（四）注重问题分析，培养学生问题解决方法

在具身认知理论的指导下，学生通过物理感知和实际操作，与问题互动，深刻理解问题的情况和条件，这种亲身参与的过程有助于学生形成直观的认识，更好地把握问题的特点和规律。同时，问题分析培养学生的逻辑思维和推理能力。他们需要学会分析问题中的数量关系和空间结构，找出解决问题的思路和步骤。通过不断的分析和解决问题，使学生逐渐掌握不同类型问题的解决方法和技巧，提高解决问题的效率和准确性。

以苏教版三年级下册第三单元“解决问题的策略”为例，根据教材内容，设计与学生生活实际相关的问题情境，如购物、分配物品等。这样可以让学生在熟悉的场景中感受问题，激发他们的学习兴趣和参与度。鼓励学生在面对问题时，主动提出自己的疑问和困惑。通过提问，学生可以更好地明确问题的关键和重点，培养他们的问题意识和分析能力。同时将学生分成小组，让他们在小组内共同分析问题、讨论问题解决方法。小组合作可以促进学生之间的交流与合作，培养团队协作精神，同时让学生从不同的角度思考问题，拓宽问题解决思路。通过以上方法，学生在具身认知的学习过程中，不仅能够提高解决问题的能力，还能培养他们的逻辑思维、创新能力和团队合作精神。这样的活动设计与实践，将使数学学习更加生动、有趣，且富有成效。

基于具身认知理论的小学数学问题解决活动设计与实践，为学生提供了一种全新的学习方式。在实践过程中，我们深刻体会到具身认知理论对小学数学教学的重要意义，它不仅激发了学生的学习兴趣，提高了他们的学习动力，更培养了学生的逻辑思维、创新能力和团队合作精神，这种教学方法让学生不再是被动的知识接受者，而是积极的问题解决者。

参考文献

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