具身認(rèn)知視域下的“能量劇場”學(xué)習(xí)活動

楊剛

【內(nèi)容摘要】具身學(xué)習(xí)是通過語言和行為的變化來體現(xiàn)學(xué)習(xí)活動的，基于參與者之間的互動，以及與學(xué)習(xí)環(huán)境的相互作用。一種叫作“能量劇場”的具身學(xué)習(xí)活動，會促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)能量的過程中理解遇到的關(guān)鍵概念性問題，包括消除物質(zhì)和能量的歧義。

【關(guān)鍵詞】初中物理?能量劇場?具身學(xué)習(xí)

與物質(zhì)不同，能量是一個抽象的概念，因為它不能被定義為獨立的特定形式。學(xué)生需要指導(dǎo)來理解能量概念。筆者描述了一種叫作能量劇場的學(xué)習(xí)活動，旨在促進(jìn)理解能量概念。我們的研究表明，能量劇場可以消除學(xué)生理解能量和物質(zhì)時產(chǎn)生的歧義。

一、能量劇場

能量劇場是一種能量隱喻的學(xué)習(xí)活動。在能量劇場，每一個參與者都被認(rèn)為是一個能量單元，在任何給定的時間內(nèi)都只有一種形式。若干學(xué)生一起參與學(xué)習(xí)活動，代表著一種特定的物理場景中的能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換。例如，冰箱冷藏食物，或者一個穩(wěn)定燃燒的燈泡。參與者會選擇哪種形式的能量。當(dāng)能量在場景中移動和改變時，參與者會移動到地板上的不同位置并改變他們的表現(xiàn)形式（通過手勢）。

能量劇場的規(guī)則如下：

每個人在這個場景中都是一個能量單元。

地板上的區(qū)域?qū)?yīng)于場景中的不同能量形式。

每個人都以某種方式表示他們的能量形式，通常用手勢表示。

隨著能量的轉(zhuǎn)移，學(xué)生從一個區(qū)域移動到另一個區(qū)域，并隨著能量的變化而改變手勢的形式。在一個區(qū)域內(nèi)的人數(shù)或者是做同一個手勢的人數(shù)相對應(yīng)的是在某一物體或特定的物體上的能量數(shù)量。

本文提出了一種特定的“能量場景”的具體表現(xiàn)形式，即某一特定物理場景的能量傳遞和轉(zhuǎn)換：一個白熾燈泡正在穩(wěn)定地燃燒。粗略地說，電能從燈泡的底部流向燈絲，其中一些通過焦耳加熱的耗散過程轉(zhuǎn)化成熱能。一些熱能在燈絲中轉(zhuǎn)化為光能，向外傳播到周圍環(huán)境（熾熱）。因此，當(dāng)電流在閉合回路中流動時，一些能量“流”到電路周圍的環(huán)境中。

我們對能量劇場中互動行為的分析是基于具身認(rèn)知理論的。我們把身體看作是一個產(chǎn)生意義和行動的場所。這些意義和行動是在多種相互作用的模式中產(chǎn)生的，基于參與者之間的互動，以及與學(xué)習(xí)環(huán)境的相互作用，包括身體方位、位置、姿勢、指向、凝視、說話、語調(diào)。

我們把這個場景作為能量劇場的例子：一個實例（并錄成視頻），通過它我們可以識別出能量的普遍特征，這在具體的實踐細(xì)節(jié)中是很明顯的。

二、消除物質(zhì)和能量的歧義

1. 區(qū)別電子和電能

十四名參與者在戶外布置了一圈彩色的繩子來代表：一個白熾燈泡正在穩(wěn)定地燃燒著。

布局：一個大的循環(huán)的繩子代表球的外表面，一個更小的循環(huán)的繩子一邊代表著燈泡插座，和第三個繩子放下大回路中的曲線代表了燈絲（圖1）。

參與者已經(jīng)通過談判來代表他們所說的“光”、“熱量”和“電能”的能量形式。在確定了系統(tǒng)中的對象和他們認(rèn)為涉及到場景的能量的形式之后，下一個任務(wù)是決定誰將去哪里：也就是，繪制出能量流（各種形式）。

2.“當(dāng)我們繞著圈子轉(zhuǎn)的時候，我們中的一些人會變成光和熱。”

在一個模型中，一個電子由三個單元的能量來表示，例如，三個人在一個組中旅行。這三個人一開始都是以電能的形式，當(dāng)它們穿過燈絲時，其中的兩個轉(zhuǎn)化成另外兩種形式的能量，被稱為光和熱。其中一些能量會隨著熱量的釋放而消失，有些能量會像光一樣消失，有些能量會繼續(xù)存在。

泰（文章中學(xué)生姓名均用化名，下同）：這不是關(guān)于物質(zhì)電子的。我們，不是電子，我們是電子的能量包。

莉：我們兩個離開了，一個接一個。

羅在劃定區(qū)域內(nèi)走來走去。當(dāng)他說，“讓我看看能不能解決這個問題，”他從他的起始位置（恰好在插座那里）走到參與者形成的大環(huán)中間。

他一邊說，“如果我是電流，我要進(jìn)去，這是燈絲，”他轉(zhuǎn)身走回他的起點，很明顯地沿著地面上鋪設(shè)的燈絲的線。

當(dāng)他繼續(xù)說“我們必須以某種方式顯示”時，他把雙手向外伸出，高高地舉過頭頂，仿佛在向自己扔?xùn)|西或推東西。他重復(fù)著這個“展示”的手勢，他又一次繞過了燈絲的一角。

在回到起點的路上，他說，“我們中有些人”，他用雙手扇了兩下胸口，

“或者我們中的一些人，變成光和熱”，然后，他的胳膊松松地垂著，他回到了自己的圈子里。

簡要回顧一下這個動作：第一次，他只是一邊走路一邊說話。第二次時，他向外展示姿勢，拍胸膛。我們對羅行為的解釋是，他試圖通過模擬外在的動作顯示在整個電路中持續(xù)存在的東西。在描述這種復(fù)雜情況的過程中，羅不僅使用了語言，還使用了肢體動作和手勢，利用了代表空間的材料結(jié)構(gòu)。以此來創(chuàng)造和表達(dá)他對能量的看法。

羅同時行走和表演手勢，以模擬能量地向外移動，以及環(huán)繞電路的電流。

結(jié)語

這次活動向我們展示了能量劇場是如何通過參與、體現(xiàn)和物質(zhì)設(shè)置來促進(jìn)概念學(xué)習(xí)的。在活動過程中，物質(zhì)和能量的消歧現(xiàn)象得到了提升。因為能量是由參與者來代表的，而物體則是由繩圈劃分的區(qū)域來表示，學(xué)習(xí)者必須在能量場景的表演中區(qū)分這兩者。

能量場的表現(xiàn)編碼了物質(zhì)物體和能量的區(qū)別：能量（由參與者代表）位于物體（由繩子的圈劃分的區(qū)域）。場景中的能量與對象明顯不同（即：參與者站在里面，但沒有被誤認(rèn)為是繩子圈內(nèi)的區(qū)域）。活動開始的時候，許多參與者把物質(zhì)和能量互換了。為這個場景開發(fā)一個能量劇場的活動使這個團(tuán)體不得不努力解決物質(zhì)和能量之間的區(qū)別，并創(chuàng)造出能說明這些區(qū)別的規(guī)則。筆者認(rèn)為，這些學(xué)習(xí)理論和分析方法對于我們在物理課堂上創(chuàng)造和維持的學(xué)習(xí)活動是有用的。

（作者單位：江蘇省蘇州市吳中區(qū)胥口中學(xué)）