邱會(huì)明

（南京市金陵中學(xué)，江蘇 南京 210005）

1 原創(chuàng)力的研究背景

“新課改”以來(lái)，教育工作者越來(lái)越認(rèn)可科學(xué)探究在物理教育中的重要地位.然而高中物理教學(xué)過(guò)程中還是呈現(xiàn)出“高考化”、“模式化”和“包辦化”等現(xiàn)象.絕大部分師生對(duì)原創(chuàng)力的認(rèn)識(shí)還停留在“原點(diǎn)”，中學(xué)生的原創(chuàng)力匱乏.原創(chuàng)力是創(chuàng)造力中的精金，原創(chuàng)性思維也是人類思維活動(dòng)中最富成效的思維活動(dòng).原創(chuàng)性不僅是教育的重要因素，且已經(jīng)成為科技創(chuàng)新和國(guó)家創(chuàng)新的戰(zhàn)略資源.

江蘇省實(shí)施新課程已經(jīng)有10個(gè)年頭了，隨著新課程改革的不斷深入，一方面是我們對(duì)教育的本源有更加清晰的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步回歸到生活、自然中；但另一方面一些人對(duì)教育的功利性有迫切的需求，大有愈演愈烈的趨勢(shì).這就要求新課程從形式化、程序化中走出來(lái)，不能有“大躍進(jìn)”式的發(fā)展和“復(fù)制”式的教學(xué).該“慢”的要“慢”下來(lái)，提倡個(gè)性化的教學(xué)，留下適當(dāng)?shù)目臻g和時(shí)間，返樸歸真、貼近自然和生活.這樣，原創(chuàng)的元素才能生根和發(fā)展，原創(chuàng)力的認(rèn)識(shí)和培護(hù)問題才能在中學(xué)物理教學(xué)中真正啟航.

2 原創(chuàng)力的具體涵義

原創(chuàng)力是極其個(gè)性化的創(chuàng)造能力，即具有個(gè)體特征的創(chuàng)造力，是由不同個(gè)體的先天及后天諸因素決定而生成的一種能力，是“我的”或“我”最先領(lǐng)悟到的那種創(chuàng)造力和與眾不同的創(chuàng)造沖動(dòng).高中物理教學(xué)活動(dòng)中，師生會(huì)有很多“奇思妙想”和“一閃而過(guò)”的念頭，在課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、研究型學(xué)習(xí)等教學(xué)活動(dòng)中原創(chuàng)性表現(xiàn)為：“我”親自“發(fā)現(xiàn)”了一種方法、形成獨(dú)到的見解、提出嶄新的觀點(diǎn)等.“我”的“發(fā)現(xiàn)”具有物理學(xué)科本質(zhì)的力量，具有不可復(fù)制性、不可替代性的特征.

3 原創(chuàng)力的認(rèn)識(shí)及培護(hù)問題的實(shí)踐分析

對(duì)于普通中學(xué)生原創(chuàng)力的問題，還沒有人從理論到實(shí)踐做過(guò)系統(tǒng)的研究.不少教育工作者對(duì)于原創(chuàng)力還沒有基本的概念和認(rèn)識(shí)，甚至有的人認(rèn)為中學(xué)生根本就沒有原創(chuàng)力，因此首先要解決對(duì)原創(chuàng)力的認(rèn)識(shí)問題.為此，我們做了一份有關(guān)物理教學(xué)過(guò)程中原創(chuàng)力認(rèn)識(shí)以及培護(hù)的相關(guān)問卷.本問卷調(diào)查共計(jì)200份，無(wú)效問卷4份.被調(diào)查者的男女比例較為均衡.其中男生113名，占總體的57%.此外，該調(diào)查對(duì)高中各個(gè)階段的學(xué)生都有所涉及.其中，高一學(xué)生占20%，高二學(xué)生占60%，高三學(xué)生占20%.另外，我們深入課堂，尋找原創(chuàng)力的源頭，結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)從實(shí)踐角度進(jìn)行探索.通過(guò)中學(xué)物理教學(xué)過(guò)程中教師與學(xué)生互動(dòng)的層面，討論如何創(chuàng)設(shè)最佳教學(xué)環(huán)境，拓寬和開啟學(xué)生原創(chuàng)力，對(duì)新課程的理念產(chǎn)生影響和新的認(rèn)識(shí).

（1）教科書中的話都是對(duì)的嗎？

由調(diào)查問卷結(jié)果可以看出，有近13%的學(xué)生認(rèn)為教科書上的話都是對(duì)的.這一點(diǎn)可能與根深蒂固的思想教育有關(guān).這些學(xué)生認(rèn)為，只要是教科書上出現(xiàn)的話，都是經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)人的推敲和審核，并且經(jīng)過(guò)實(shí)質(zhì)性的檢驗(yàn)才得出的簡(jiǎn)練話語(yǔ)，所以一般不會(huì)有錯(cuò).而有86%的被調(diào)查者認(rèn)為教科書上的話也有可能是錯(cuò)的.科學(xué)是在不斷地實(shí)驗(yàn)與探討中形成的，有時(shí)候大部分人認(rèn)為的事情不一定就是真理.就如同哥白尼的“日心說(shuō)”，長(zhǎng)期不被世人接受，但是真理是不會(huì)因?yàn)橐粫r(shí)的誤解和鎮(zhèn)壓而泯滅的，所以我們很樂觀地看到，大部分的學(xué)生看到了這一點(diǎn)，沒有死板地認(rèn)為教科書和教師的話都是完全正確的.

例如，有這樣的教學(xué)過(guò)程（高三復(fù)習(xí)片段）.

在復(fù)習(xí)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，教師總結(jié)了運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，

教師：上述3個(gè)公式分別稱為速度公式、位移公式和1個(gè)有用的推論.這3個(gè)公式在形式上合乎邏輯嗎？

學(xué)生經(jīng)過(guò)反復(fù)討論最后得出如下形式，

從上述看出，教科書上有的公式在形式上并非完美.如果這時(shí)教師能適時(shí)引導(dǎo)，從思維的源頭出發(fā)，讓物理規(guī)律回到“原點(diǎn)”，那么以后學(xué)生再讀課本時(shí)就會(huì)有更多的思考，質(zhì)疑能力和科學(xué)素養(yǎng)將會(huì)得到進(jìn)一步的提高.

（2）您經(jīng)常會(huì)結(jié)合所學(xué)的物理知識(shí)與生活中的現(xiàn)象聯(lián)系在一起嗎？

當(dāng)被問及現(xiàn)在所學(xué)物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活中的聯(lián)系程度時(shí)，有59%的被調(diào)查者會(huì)經(jīng)常將現(xiàn)實(shí)生活與所學(xué)知識(shí)聯(lián)系到一起；有36%的學(xué)生很少將所學(xué)的物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系；僅有6%的學(xué)生認(rèn)為現(xiàn)在所學(xué)的物理知識(shí)與生活中的現(xiàn)象毫無(wú)關(guān)系.而事實(shí)上，在所有的自然科學(xué)中，物理學(xué)是與自然聯(lián)系最為緊密的學(xué)科之一.在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該多啟發(fā)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的興趣，返璞歸真，從貼近自然和生活的角度來(lái)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理.

圖1

再看這樣的教學(xué)過(guò)程（高一教學(xué)片段）.

例1.長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝0.5m的輕桿OA，A端有一質(zhì)量為m＝4.0kg的小球，如圖1所示，小球以O(shè)點(diǎn)為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，則此時(shí)細(xì)桿OA受到

（A）8N的壓力. （B）8N的拉力.

（C）32N的壓力. （D）32N的拉力.

教師：分析小球的受力情況，由牛頓第二定律得到

此時(shí)細(xì)桿OA受到的彈力大小為8.0N，方向豎直向下.

在上述教師的解法中，從思維的過(guò)程來(lái)看，符合“分析受力→應(yīng)用牛頓第二定律 →得出結(jié)論”，屬于常規(guī)解決問題的程序.然而，學(xué)生的思考符合“需要 →供應(yīng)”關(guān)系.這種思維與生活相關(guān)，帶有原創(chuàng)的色彩，就應(yīng)該加以呵護(hù)和培養(yǎng).

（3）在物理課堂教學(xué)中，您經(jīng)常會(huì)提問“為什么”嗎？

通過(guò)調(diào)查結(jié)果可以知道，有39%的學(xué)生在課堂中經(jīng)常會(huì)提問“為什么”，41%的學(xué)生很少提問，有20%的學(xué)生不會(huì)提問.這里可以看到，很多學(xué)生對(duì)于現(xiàn)實(shí)中的物理現(xiàn)象是存在好奇的，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣之時(shí)，也是教授學(xué)生知識(shí)的重要時(shí)刻.在提問的學(xué)生當(dāng)中，有32%的學(xué)生提問的“為什么”大多數(shù)是書本以外的物理現(xiàn)象，有34%的學(xué)生提問的“為什么”也有一部分與書本上的物理現(xiàn)象有關(guān).

對(duì)于學(xué)生的提問，教師的解答如何呢.這次調(diào)查顯示，有91%的學(xué)生認(rèn)為，教師對(duì)學(xué)生的每次提問都很認(rèn)真地進(jìn)行了解答.而僅有5%的學(xué)生認(rèn)為教師只回答與高考有關(guān)的問題，與高考無(wú)關(guān)的問題，教師并沒有認(rèn)真解答.還有4%的學(xué)生認(rèn)為教師的回答比較敷衍.而在日常教學(xué)過(guò)程中，有83%的學(xué)生認(rèn)為教師會(huì)在課堂中引導(dǎo)學(xué)生一題多解，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力.

請(qǐng)看這樣的教學(xué)過(guò)程（高一教學(xué)片段）.

例2.在空中，小球以20m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，問經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間距出發(fā)點(diǎn)15m？

“時(shí)間倒流”的現(xiàn)象在解決問題中出現(xiàn)了，這是一個(gè)有趣且引起學(xué)生好奇的問題，學(xué)生為之一振.對(duì)于一些看起來(lái)“理所當(dāng)然的問題”，教師不要輕易放過(guò)，要給學(xué)生思考的空間，引導(dǎo)學(xué)生探究和思考.這有利于引起學(xué)生的好奇心，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、萌發(fā)想象力大有益處.

（4）在物理實(shí)驗(yàn)中，您會(huì)怎樣操作？

在物理實(shí)驗(yàn)中，有63%的學(xué)生是在模擬教師動(dòng)作的基礎(chǔ)上，再自己動(dòng)手操作，完全自己動(dòng)手的占15%，單純模仿教師動(dòng)作的占17%.物理實(shí)驗(yàn)課是物理知識(shí)結(jié)合實(shí)際現(xiàn)象的很好的平臺(tái)，教師如果好好利用這個(gè)平臺(tái)，多啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)平凡生活中的物理知識(shí)，對(duì)學(xué)生的原創(chuàng)力培養(yǎng)會(huì)很有幫助.

請(qǐng)看這樣的教學(xué)過(guò)程（高二實(shí)驗(yàn)片段）.

學(xué)生提問：在做“油膜法測(cè)分子直徑”分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，滴入一滴油酸酒精溶液后，痱子粉迅速向外擴(kuò)散，碰到容器壁碎裂，得到的油酸表面不是一個(gè)圓，而是碎裂的分塊狀，為什么會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象？

教師引導(dǎo)：滴入一滴油酸酒精溶液后，痱子粉形成的層面破裂會(huì)不會(huì)影響到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果？

學(xué)生探究：滴入一滴油酸酒精溶液后，痱子粉形成的碎裂的分塊狀層面，水會(huì)充斥各層面之間，無(wú)法分辨水和油酸，給計(jì)算一滴油酸的面積帶來(lái)了困難，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差太大.

教師引導(dǎo)：痱子粉形成的層面為什么會(huì)破裂？

學(xué)生探究：滴入時(shí)針頭位置較高，液滴落入水面時(shí)動(dòng)能較大，沖擊形成的水波讓痱子粉向外運(yùn)動(dòng)，撞到容器壁后反向運(yùn)動(dòng)，相互碰撞導(dǎo)致痱子粉層面的破裂.

教師引導(dǎo)：如何控制針頭的位置？

學(xué)生探究：擠出半滴左右的溶液，使其懸于針口而不落下，輕輕將針口靠近痱子粉，讓其落在水面上，油酸能形成一個(gè)較為完好的圓形層面.

……

通過(guò)師生深入的研討、質(zhì)疑和探究，最終給出比較合理的解釋，并得到較好的實(shí)驗(yàn)效果.對(duì)于每一個(gè)質(zhì)疑和探究的過(guò)程都是師生思維碰撞的結(jié)果，這對(duì)提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)有較好的效果.對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新思維的培養(yǎng)不能停留在口號(hào)上，教師一定要抓住“鍥機(jī)”，利用學(xué)生已有的知識(shí)對(duì)問題進(jìn)行討論和探究.上述問題來(lái)源于實(shí)驗(yàn)的本身，容易激起學(xué)生的興趣，對(duì)挖掘?qū)W生的潛能十分有益.

（5）當(dāng)對(duì)一個(gè)問題提出新想法時(shí)，教師的做法是什么？

有90%的學(xué)生認(rèn)為，當(dāng)自己對(duì)一個(gè)問題提出新想法時(shí)，教師會(huì)認(rèn)真傾聽，并詳細(xì)解答.還是有6%及4%的學(xué)生認(rèn)為教師對(duì)于與高考無(wú)關(guān)的問題不愿回答，或回答比較敷衍.

請(qǐng)看這樣的教學(xué)過(guò)程（高一教學(xué)片段）.

例3.甲、乙兩汽車沿平直公路從某地同時(shí)駛向同一目標(biāo)，甲在前一半時(shí)間內(nèi)以速度v1做勻速運(yùn)動(dòng)，后一半時(shí)間以速度v2做勻速運(yùn)動(dòng)；乙在前一半路程內(nèi)以速度v1做勻速運(yùn)動(dòng)，后一半路程以速度v2做勻速運(yùn)動(dòng)，且已知v1≠v2，則下列判斷中正確的是

（A）甲先到達(dá)目標(biāo).

（B）乙先到達(dá)目標(biāo).

（C）甲、乙同時(shí)到達(dá)目標(biāo).

（D）因?yàn)榈侥繕?biāo)的距離末知，故無(wú)法判斷.

教師：根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及s-t圖像，得出答案為選項(xiàng)（A），還有其他解法嗎？

學(xué)生1：若v1＞v2，甲在前一半時(shí)間內(nèi)以v1走的路程大于前一半的路程，在甲走的這段路程內(nèi)，乙的平均速度小于v1，甲、乙在以后走的路程和速度都相同，故甲先到達(dá)目標(biāo).若v1＜v2，甲在前一半路程間內(nèi)的平均速度比乙大，在后一半路程內(nèi)的速度和乙相同，故甲先到達(dá)目標(biāo).

學(xué)生2：若v1＞v2，假設(shè)v1為光速，v2為蝸牛的速度，由于光速太大，對(duì)于有限的路程，甲所用的時(shí)間很少，趨近于0.而乙前一半路程用光速行駛，幾乎不用時(shí)間.但后一半路程用蝸牛速度行駛，會(huì)用很長(zhǎng)的時(shí)間，故甲先到達(dá)目標(biāo).

師生：鼓掌.

上述兩位學(xué)生對(duì)物理過(guò)程的理解非常深刻，用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)知識(shí)解決了物理問題.在解決物理問題過(guò)程中，所用的數(shù)學(xué)知識(shí)越簡(jiǎn)單，對(duì)物理思維的要求越高，而這種思維形式往往帶有“原始”的色彩，從培養(yǎng)學(xué)生原創(chuàng)力的目的來(lái)講，教師應(yīng)給予足夠的重視.

（6）當(dāng)對(duì)某一問題認(rèn)識(shí)不一致時(shí)，你們班學(xué)生的做法是什么？

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有20%的學(xué)生認(rèn)為當(dāng)對(duì)某一問題認(rèn)識(shí)不一致時(shí)，班上學(xué)生都會(huì)聽教師的.而76%的學(xué)生進(jìn)行了激烈探討.還有5%的學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該少數(shù)服從多數(shù).可以看出，大部分的教師還是在做引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維和各抒己見的學(xué)習(xí)方式.

再看這樣的教學(xué)過(guò)程（高三教學(xué)片段）.

圖2

例4.如圖2所示，一輕繩通過(guò)一光滑的定滑輪，兩端各系一質(zhì)量分別為m1和m2的物體，m1放在地面上，當(dāng)m2的質(zhì)量發(fā)生變化時(shí)，m1的加速度a的大小與m2的關(guān)系圖像是圖3中

圖3

學(xué)生1：當(dāng)m2≤m1時(shí)，a＝0，故排除選項(xiàng)（B）、（C）；當(dāng)m2＞m1時(shí)，隨m2的質(zhì)量發(fā)生變化，m1的加速度a也發(fā)生變化，故選（D）選項(xiàng).

學(xué)生2：由牛頓第二定律可得m2g－m1g＝（m2＋m1）a，從函數(shù)關(guān)系分析可知，選項(xiàng)（D）圖像不正確.

教師：用幾何畫板可以得到正確的圖像.

學(xué)生討論用幾何畫板得到圖4中的圖像，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步理論分析，證明選項(xiàng)（D）不正確并進(jìn)行了糾正.

當(dāng)學(xué)生提出疑問時(shí)，教師能提出合理的解決問題的方案，在教師的正確引導(dǎo)下，師生共同努力，最終得到正確的結(jié)論.上述探究過(guò)程基本符合“提出問題→猜想與假設(shè)→制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集數(shù)據(jù)→分析與論證→評(píng)估→交流與合作”過(guò)程，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，同時(shí)也創(chuàng)造了民主、和諧的教學(xué)環(huán)境，為學(xué)生原創(chuàng)力的滋生創(chuàng)造了條件.

圖4

4 結(jié)語(yǔ)

教學(xué)中原創(chuàng)力的培護(hù)，是指教育者尊重、激發(fā)、開啟不同個(gè)體的那種創(chuàng)造力，或與眾不同的強(qiáng)烈指向性的創(chuàng)造沖動(dòng).通過(guò)培護(hù)，其將成為一種有個(gè)性的創(chuàng)造性思維能力.在物理教學(xué)過(guò)程中，為了使各種教學(xué)活動(dòng)具有民主、和諧的氣氛，師生除了自然地進(jìn)入探究性學(xué)習(xí)以外，還為一項(xiàng)屬于自己的但還處在未知階段的某項(xiàng)“發(fā)明創(chuàng)造”萌動(dòng)著.當(dāng)偶然公布某人的“發(fā)明成果”時(shí)，師生都沉浸在理性的思考中，并為“發(fā)明成果”發(fā)出由衷的驚嘆和贊賞.這種狀態(tài)對(duì)學(xué)生原創(chuàng)力的提升起到了積極的培育和維護(hù)作用，為將來(lái)學(xué)生原創(chuàng)力的拓寬和發(fā)展打下一定的基礎(chǔ).