邱會明

（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，教育工作者越來越認可科學(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.絕大部分師生對原創(chuàng)力的認識還停留在“原點”，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中最富成效的思維活動.原創(chuàng)性不僅是教育的重要因素，且已經(jīng)成為科技創(chuàng)新和國家創(chuàng)新的戰(zhàn)略資源.

江蘇省實施新課程已經(jīng)有10個年頭了，隨著新課程改革的不斷深入，一方面是我們對教育的本源有更加清晰的認識，進一步回歸到生活、自然中；但另一方面一些人對教育的功利性有迫切的需求，大有愈演愈烈的趨勢.這就要求新課程從形式化、程序化中走出來，不能有“大躍進”式的發(fā)展和“復(fù)制”式的教學(xué).該“慢”的要“慢”下來，提倡個性化的教學(xué)，留下適當?shù)目臻g和時間，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)力的認識和培護問題才能在中學(xué)物理教學(xué)中真正啟航.

2 原創(chuàng)力的具體涵義

原創(chuàng)力是極其個性化的創(chuàng)造能力，即具有個體特征的創(chuàng)造力，是由不同個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.高中物理教學(xué)活動中，師生會有很多“奇思妙想”和“一閃而過”的念頭，在課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、研究型學(xué)習(xí)等教學(xué)活動中原創(chuàng)性表現(xiàn)為：“我”親自“發(fā)現(xiàn)”了一種方法、形成獨到的見解、提出嶄新的觀點等.“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)力的認識及培護問題的實踐分析

對于普通中學(xué)生原創(chuàng)力的問題，還沒有人從理論到實踐做過系統(tǒng)的研究.不少教育工作者對于原創(chuàng)力還沒有基本的概念和認識，甚至有的人認為中學(xué)生根本就沒有原創(chuàng)力，因此首先要解決對原創(chuàng)力的認識問題.為此，我們做了一份有關(guān)物理教學(xué)過程中原創(chuàng)力認識以及培護的相關(guān)問卷.本問卷調(diào)查共計200份，無效問卷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)查對高中各個階段的學(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)從實踐角度進行探索.通過中學(xué)物理教學(xué)過程中教師與學(xué)生互動的層面，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，對新課程的理念產(chǎn)生影響和新的認識.

（1）教科書中的話都是對的嗎？

由調(diào)查問卷結(jié)果可以看出，有近13%的學(xué)生認為教科書上的話都是對的.這一點可能與根深蒂固的思想教育有關(guān).這些學(xué)生認為，只要是教科書上出現(xiàn)的話，都是經(jīng)過無數(shù)人的推敲和審核，并且經(jīng)過實質(zhì)性的檢驗才得出的簡練話語，所以一般不會有錯.而有86%的被調(diào)查者認為教科書上的話也有可能是錯的.科學(xué)是在不斷地實驗與探討中形成的，有時候大部分人認為的事情不一定就是真理.就如同哥白尼的“日心說”，長期不被世人接受，但是真理是不會因為一時的誤解和鎮(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，沒有死板地認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)過程（高三復(fù)習(xí)片段）.

在復(fù)習(xí)物體運動規(guī)律時，教師總結(jié)了運動學(xué)公式，

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

學(xué)生經(jīng)過反復(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.如果這時教師能適時引導(dǎo)，從思維的源頭出發(fā)，讓物理規(guī)律回到“原點”，那么以后學(xué)生再讀課本時就會有更多的思考，質(zhì)疑能力和科學(xué)素養(yǎng)將會得到進一步的提高.

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

當被問及現(xiàn)在所學(xué)物理知識與現(xiàn)實生活中的聯(lián)系程度時，有59%的被調(diào)查者會經(jīng)常將現(xiàn)實生活與所學(xué)知識聯(lián)系到一起；有36%的學(xué)生很少將所學(xué)的物理知識與現(xiàn)實生活聯(lián)系；僅有6%的學(xué)生認為現(xiàn)在所學(xué)的物理知識與生活中的現(xiàn)象毫無關(guān)系.而事實上，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)生對物理現(xiàn)象的興趣，返璞歸真，從貼近自然和生活的角度來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理.

圖1

再看這樣的教學(xué)過程（高一教學(xué)片段）.

例1.長度為L＝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)點為圓心在豎直平面內(nèi)做圓周運動，通過最高點時小球的速率是2.0m/s，g取10m/s2，則此時細桿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

此時細桿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，從思維的過程來看，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)該加以呵護和培養(yǎng).

（3）在物理課堂教學(xué)中，您經(jīng)常會提問“為什么”嗎？

通過調(diào)查結(jié)果可以知道，有39%的學(xué)生在課堂中經(jīng)常會提問“為什么”，41%的學(xué)生很少提問，有20%的學(xué)生不會提問.這里可以看到，很多學(xué)生對于現(xiàn)實中的物理現(xiàn)象是存在好奇的，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣之時，也是教授學(xué)生知識的重要時刻.在提問的學(xué)生當中，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)生認為，教師對學(xué)生的每次提問都很認真地進行了解答.而僅有5%的學(xué)生認為教師只回答與高考有關(guān)的問題，與高考無關(guān)的問題，教師并沒有認真解答.還有4%的學(xué)生認為教師的回答比較敷衍.而在日常教學(xué)過程中，有83%的學(xué)生認為教師會在課堂中引導(dǎo)學(xué)生一題多解，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力.

請看這樣的教學(xué)過程（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，不計空氣阻力，問經(jīng)過多長時間距出發(fā)點15m？

“時間倒流”的現(xiàn)象在解決問題中出現(xiàn)了，這是一個有趣且引起學(xué)生好奇的問題，學(xué)生為之一振.對于一些看起來“理所當然的問題”，教師不要輕易放過，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）在物理實驗中，您會怎樣操作？

在物理實驗中，有63%的學(xué)生是在模擬教師動作的基礎(chǔ)上，再自己動手操作，完全自己動手的占15%，單純模仿教師動作的占17%.物理實驗課是物理知識結(jié)合實際現(xiàn)象的很好的平臺，教師如果好好利用這個平臺，多啟發(fā)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)平凡生活中的物理知識，對學(xué)生的原創(chuàng)力培養(yǎng)會很有幫助.

請看這樣的教學(xué)過程（高二實驗片段）.

學(xué)生提問：在做“油膜法測分子直徑”分組實驗時，滴入一滴油酸酒精溶液后，痱子粉迅速向外擴散，碰到容器壁碎裂，得到的油酸表面不是一個圓，而是碎裂的分塊狀，為什么會出現(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不會影響到實驗的結(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，水會充斥各層面之間，無法分辨水和油酸，給計算一滴油酸的面積帶來了困難，導(dǎo)致實驗誤差太大.

教師引導(dǎo)：痱子粉形成的層面為什么會破裂？

學(xué)生探究：滴入時針頭位置較高，液滴落入水面時動能較大，沖擊形成的水波讓痱子粉向外運動，撞到容器壁后反向運動，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，油酸能形成一個較為完好的圓形層面.

……

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

（5）當對一個問題提出新想法時，教師的做法是什么？

有90%的學(xué)生認為，當自己對一個問題提出新想法時，教師會認真傾聽，并詳細解答.還是有6%及4%的學(xué)生認為教師對于與高考無關(guān)的問題不愿回答，或回答比較敷衍.

請看這樣的教學(xué)過程（高一教學(xué)片段）.

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

（A）甲先到達目標.

（B）乙先到達目標.

（C）甲、乙同時到達目標.

（D）因為到目標的距離末知，故無法判斷.

教師：根據(jù)運動學(xué)公式及s-t圖像，得出答案為選項（A），還有其他解法嗎？

學(xué)生1：若v1＞v2，甲在前一半時間內(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，故甲先到達目標.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，故甲先到達目標.

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，對于有限的路程，甲所用的時間很少，趨近于0.而乙前一半路程用光速行駛，幾乎不用時間.但后一半路程用蝸牛速度行駛，會用很長的時間，故甲先到達目標.

師生：鼓掌.

上述兩位學(xué)生對物理過程的理解非常深刻，用簡單的數(shù)學(xué)知識解決了物理問題.在解決物理問題過程中，所用的數(shù)學(xué)知識越簡單，對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)力的目的來講，教師應(yīng)給予足夠的重視.

（6）當對某一問題認識不一致時，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)生認為當對某一問題認識不一致時，班上學(xué)生都會聽教師的.而76%的學(xué)生進行了激烈探討.還有5%的學(xué)生認為應(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)過程（高三教學(xué)片段）.

圖2

例4.如圖2所示，一輕繩通過一光滑的定滑輪，兩端各系一質(zhì)量分別為m1和m2的物體，m1放在地面上，當m2的質(zhì)量發(fā)生變化時，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m2≤m1時，a＝0，故排除選項（B）、（C）；當m2＞m1時，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.

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（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)過進一步理論分析，證明選項（D）不正確并進行了糾正.

當學(xué)生提出疑問時，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.上述探究過程基本符合“提出問題→猜想與假設(shè)→制定計劃與設(shè)計實驗→進行實驗和收集數(shù)據(jù)→分析與論證→評估→交流與合作”過程，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，同時也創(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

教學(xué)中原創(chuàng)力的培護，是指教育者尊重、激發(fā)、開啟不同個體的那種創(chuàng)造力，或與眾不同的強烈指向性的創(chuàng)造沖動.通過培護，其將成為一種有個性的創(chuàng)造性思維能力.在物理教學(xué)過程中，為了使各種教學(xué)活動具有民主、和諧的氣氛，師生除了自然地進入探究性學(xué)習(xí)以外，還為一項屬于自己的但還處在未知階段的某項“發(fā)明創(chuàng)造”萌動著.當偶然公布某人的“發(fā)明成果”時，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)對學(xué)生原創(chuàng)力的提升起到了積極的培育和維護作用，為將來學(xué)生原創(chuàng)力的拓寬和發(fā)展打下一定的基礎(chǔ).