中圖分類號：G4 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-0069（2025）03-0050-0

一、研究背景

《中國教育現(xiàn)代化2035》著重強調(diào)了創(chuàng)新能力的重要性。在信息化和智能化時代，創(chuàng)造力被視為人才的關(guān)鍵能力之一，學(xué)生需要具備創(chuàng)新思維，以適應(yīng)未來社會的需求。課堂環(huán)境作為支持學(xué)生的創(chuàng)造力發(fā)展的關(guān)鍵因素，得到了教育界的廣泛關(guān)注。國內(nèi)外有關(guān)創(chuàng)造力研究的理論指出，創(chuàng)造力的發(fā)展與表達不僅會受到個體知識經(jīng)驗和個體特征的影響，環(huán)境也起著非常重要的作用[1]。物理實驗課堂提供了一個實踐與探索的環(huán)境，有助于學(xué)生通過觀察、假設(shè)、實驗和驗證來深化對物理概念的理解，從而為學(xué)生構(gòu)建了一個良好的創(chuàng)造性環(huán)境。然而，從目前的研究來看，很少有研究者從課堂環(huán)境的角度來探討學(xué)生的創(chuàng)造力。為此，本研究擬探討課堂環(huán)境對學(xué)生創(chuàng)造力行為的影響，幫助教師和教育工作者梳理哪些課堂環(huán)境因素更有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，從而指導(dǎo)教學(xué)實踐和課堂環(huán)境的設(shè)計。

二、研究目的與問題

研究目的：識別和分析初中物理實驗課堂環(huán)境中的哪些因素對學(xué)生的創(chuàng)造力行為有顯著影響。通過最小二乘回歸分析法對課堂環(huán)境變量進行量化分析，探討課堂環(huán)境對學(xué)生創(chuàng)造力行為的影響。

研究問題： ① 如何量化物理實驗課堂環(huán)境因素對學(xué)生創(chuàng)造力行為的影響？ ② 課堂環(huán)境因素的哪些特征能激發(fā)到學(xué)生的創(chuàng)造性思維，進而促進其創(chuàng)造力發(fā)展？③ 應(yīng)從哪些方面構(gòu)建一個支持學(xué)生創(chuàng)造力發(fā)展的物理實驗課堂環(huán)境？

三、文獻綜述

（一）學(xué)生創(chuàng)造力行為的概念

從創(chuàng)造力的社會維度來看，特蕾莎·M.艾曼貝爾（TeresaM.Amabile）[認(rèn)為創(chuàng)造力是一個個人或群體的創(chuàng)作過程，它涉及在特定社會背景下產(chǎn)生且被人們認(rèn)為是新穎、原創(chuàng)、有用和適當(dāng)?shù)慕Y(jié)果，并受到一系列個人和環(huán)境因素的影響。這是一個被廣為接受的定義。在教育領(lǐng)域中，詹姆斯·C.考夫曼（JamesC.Kaufman）等[]認(rèn)為創(chuàng)造力可被視為一種創(chuàng)造潛能，并認(rèn)為是一系列的學(xué)生個人特質(zhì)，這些特質(zhì)導(dǎo)致產(chǎn)生新的、適當(dāng)?shù)南敕ê徒鉀Q方案。課堂上的創(chuàng)造力是基于學(xué)生積極參與課堂活動時的反應(yīng)，展示了學(xué)生基于探究的學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)和建構(gòu)主義的過程，也是開展活動時產(chǎn)生的創(chuàng)造性想法或問題解決方案的總和。這些活動包括探索解決科學(xué)問題的非傳統(tǒng)方法、設(shè)計自然科學(xué)實驗、報告科學(xué)研究成果、構(gòu)思原型等，并且體現(xiàn)了學(xué)生在課堂上的創(chuàng)造力發(fā)展所依托的物理、社會和教學(xué)環(huán)境。胡衛(wèi)平等[將具有學(xué)科領(lǐng)域特征的創(chuàng)造力定義為產(chǎn)生或可能產(chǎn)生對社會或個人有價值的具有原創(chuàng)性的思想或者產(chǎn)品的能力，將這種具有學(xué)科領(lǐng)域特殊性的創(chuàng)造力稱為科學(xué)創(chuàng)造力，并以中學(xué)生為對象將科學(xué)創(chuàng)造力定義為一種智力特質(zhì)或能力，指其利用現(xiàn)有的信息，按照一定的目的設(shè)計出某種具有獨特性和社會或個人價值的產(chǎn)品和想法。

由此可見，研究者對創(chuàng)造力定義的側(cè)重點不同，對于創(chuàng)造力的概念未能形成統(tǒng)一的認(rèn)識。有研究者指出創(chuàng)造力不存在一個標(biāo)準(zhǔn)的定義，對創(chuàng)造力的不同要素的添加和減少，會隨著創(chuàng)造力作用的情景或環(huán)境等的變化而存在一定的差異。針對本研究的研究對象和學(xué)科的領(lǐng)域特殊性，主要探討的是在初中物理實驗課堂中學(xué)生的創(chuàng)造力是什么，結(jié)合物理學(xué)科特點可以得出的結(jié)論是：初中生利用他們的物理學(xué)科知識，通過理解物理概念、解決物理問題和設(shè)計物理實驗并進行實驗探究，或利用自己的想象力、獨創(chuàng)性制作物理實驗產(chǎn)品，創(chuàng)造出新穎、有用和獨特的科學(xué)想法或產(chǎn)品的科學(xué)活動，這一系列想法和活動會受到課堂環(huán)境的影響。

（二）培養(yǎng)創(chuàng)造力的課堂環(huán)境的概念

從上述對創(chuàng)造力定義的不同維度可以看出，人們普遍接受的定義大體都包括了創(chuàng)造力的4個要素：創(chuàng)造性的過程、產(chǎn)品、個人以及環(huán)境。有研究者已經(jīng)提出環(huán)境、課堂環(huán)境及其活動在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力方面發(fā)揮著根本性作用，環(huán)境維度影響的是人與周圍環(huán)境的相互作用。

范春林等[5認(rèn)為環(huán)境是創(chuàng)造力發(fā)展的一個關(guān)鍵要素。從物理環(huán)境、教學(xué)環(huán)境和社會心理來論述課堂環(huán)境，相對來說較為全面，并關(guān)注到課堂環(huán)境會影響到教學(xué)活動開展的有效性。胡衛(wèi)平認(rèn)為具有創(chuàng)造性的課堂環(huán)境是師生互動、學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和創(chuàng)造力人格形成的關(guān)鍵，提出課堂環(huán)境的構(gòu)建和教學(xué)策略的選擇在中小學(xué)生的創(chuàng)造力發(fā)展中至關(guān)重要。許多研究都有力地證明，提供各種適當(dāng)?shù)牟牧?、工具和其他資源可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。有研究者提出環(huán)境包括物理空間的設(shè)置和設(shè)計、人際關(guān)系以及可用的資源和支持[7]。由此可見，教育者在發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造力潛能、促進學(xué)生的創(chuàng)造力行為發(fā)生時，課堂環(huán)境發(fā)揮著至關(guān)重要的影響。

（三）課堂環(huán)境與學(xué)生創(chuàng)造力行為的關(guān)系

有研究者提出，教室環(huán)境是一個微系統(tǒng)，青少年在其中不斷地與他人互動并開展日?；顒?。青少年與課堂環(huán)境之間的雙向互動影響著青少年的發(fā)展，同伴互動也是關(guān)鍵因素。創(chuàng)造性行為互動論模型提出了解釋復(fù)雜社會環(huán)境中創(chuàng)造性行為的要素，認(rèn)為課堂環(huán)境是影響教學(xué)過程和教學(xué)質(zhì)量的物質(zhì)、社會和心理因素的有機結(jié)合，具有良好聲學(xué)質(zhì)量的教室有利于學(xué)生集中注意力和參與學(xué)習(xí)，從而產(chǎn)生創(chuàng)新想法[8

有研究者認(rèn)為支持型的課堂氛圍包括良好的師生互動、自由空間、積極交流和討論、小組合作，有利于構(gòu)建和諧的課堂環(huán)境，進而促進學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)和創(chuàng)造性思維的形成，提升學(xué)生思維的流暢性、靈活度和新穎性。

在教學(xué)環(huán)境方面，卡門·理查德森（CarmenRichardson）等提出培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的課堂活動更有可能為學(xué)生創(chuàng)造性思維的形成提供足夠的時間，獎勵不尋常的想法，促進學(xué)生探究知識、學(xué)會提問以及接受錯誤。也有研究者指出要為學(xué)生提供發(fā)揮創(chuàng)造力的機會，激勵學(xué)生在工作中承擔(dān)風(fēng)險[0]。教師的態(tài)度和教學(xué)策略是決定課堂環(huán)境對創(chuàng)造力支持程度的兩個因素，讓學(xué)生體會到自主性的教學(xué)方式有利于創(chuàng)造力的培養(yǎng)。教師通過提供真實的學(xué)習(xí)環(huán)境，鼓勵學(xué)生以具象的方式實施從抽象到真實的過渡策略，促進了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展。教學(xué)實踐的設(shè)計應(yīng)考慮到學(xué)生的互動和興趣，創(chuàng)造一個學(xué)生可以自由參與活動的環(huán)境。

在社會心理環(huán)境方面，羅伯特·K.索耶（RobertK.Sawyer）等[1]提出教師與學(xué)生之間的合作與談判可以促進學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展，合作學(xué)習(xí)方法會進一步促進科學(xué)學(xué)科的性別平衡，提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維。基于興趣的學(xué)習(xí)、鼓勵協(xié)作與交流、重視新想法的產(chǎn)生和允許犯錯，有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的形成。學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)的重點是讓學(xué)生從被動的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的參與者，從而發(fā)展創(chuàng)造力和實踐力。

（四）初中物理實驗課堂中創(chuàng)造力培養(yǎng)的環(huán)境特點

1.物理實驗課堂與創(chuàng)造力培養(yǎng)之間的關(guān)系

（1）物理實驗課堂的特點

從課程性質(zhì)來看，物理學(xué)通過觀察實驗現(xiàn)象、進行實驗探究和邏輯推理等形成系統(tǒng)的研究范式和理論體系。在實驗環(huán)境中，動手實踐活動能幫助學(xué)生依靠真實的數(shù)據(jù)找到問題的答案。

（2）物理實驗環(huán)境對于學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)的作用

初中階段是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的重要時期，能夠提高學(xué)生的實際操作的能力，使其敢于挑戰(zhàn)和質(zhì)疑，具備的創(chuàng)造能力[12]。物理實驗為學(xué)生提供了一個理想的課堂環(huán)境，有利于學(xué)生提高實踐能力和創(chuàng)新思維能力，構(gòu)建了一個能夠促進學(xué)生創(chuàng)造力形成的環(huán)境。

2.物理實驗課堂中支持學(xué)生創(chuàng)造力的課堂環(huán)境編碼表

將SCALE作為評估學(xué)習(xí)環(huán)境中的創(chuàng)造力的工具，主要從物理環(huán)境、學(xué)習(xí)氛圍和學(xué)習(xí)者參與3個維度來識別和測量學(xué)習(xí)環(huán)境支持學(xué)生創(chuàng)造活動的方式。在基于科學(xué)課堂創(chuàng)造力（ScienceClassroomCreativity，簡稱SCC）的組成模型中，對科學(xué)課堂環(huán)境的描述包括物理環(huán)境和社會文化環(huán)境。其中，物理環(huán)境包括挑戰(zhàn)性任務(wù)、實驗可用的資源、實驗時充足的時間、舒適的空間，社會文化環(huán)境包括以交流為導(dǎo)向的氛圍和以合作為導(dǎo)向的氛圍。有學(xué)者提出的課堂環(huán)境量表包含了教師促進學(xué)生探究、參與和合作3大維度。從社會環(huán)境結(jié)構(gòu)理論出發(fā)，可以認(rèn)為人類環(huán)境的維度由人際交往、個體成長、任務(wù)驅(qū)動以及系統(tǒng)的保持與變革構(gòu)成。程黎等[13]提出的教師對中小學(xué)中具有創(chuàng)造力的課堂環(huán)境測量表，構(gòu)建了創(chuàng)造性課堂環(huán)境的結(jié)構(gòu)，從教師支持、師生交互、領(lǐng)導(dǎo)力、學(xué)生合作等多個維度構(gòu)建了具有創(chuàng)造力的課堂環(huán)境。楊俊鋒[14提出了技術(shù)支持課堂環(huán)境量表，包括表現(xiàn)內(nèi)容、環(huán)境構(gòu)建、資源搜集、情境創(chuàng)設(shè)、技術(shù)應(yīng)用、教師促進、學(xué)生加入、科學(xué)探究、任務(wù)選擇、小組合作等維度。針對本研究的目的和內(nèi)容，基于以上文獻的相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合初中物理實驗課堂的特點進行補充和修改，最終形成適合本研究的初中物理實驗環(huán)境中支持學(xué)生創(chuàng)造力行為的編碼表，如表1所示（見下頁）。

四、研究方法

（一）研究方法

1.課堂觀察法

在本研究中，為了深入理解課堂環(huán)境的各個要素對創(chuàng)造力的影響，借助課堂觀察軟件（ObservationforKnowledgeCreation，簡稱OKC），直接觀察師生互動和教學(xué)特點，并做詳細(xì)的課堂觀察記錄。

2.視頻分析法

在本研究中，通過觀看和分析初中物理實驗精品課視頻內(nèi)容，借助初中物理實驗課堂環(huán)境支持學(xué)生創(chuàng)造力行為的編碼表，從視頻中提取定量的數(shù)據(jù)。

3.最小二乘回歸分析

本研究旨在分析課堂環(huán)境各要素對學(xué)生創(chuàng)造力行為的影響，在因果模式中要求解釋變量具有干預(yù)或者因變量的幾個變量，作回歸分析時，其中每個干預(yù)和因變量均由全部自變量解釋。在研究中，主要探討了課堂環(huán)境特征分別對創(chuàng)造力行為產(chǎn)生的影響，由多個自變量來解釋每一個因變量。

（二）研究對象

初中物理實驗視頻選擇：初中物理實驗精品課程課例視頻。其選擇依據(jù)如下：

1.研究內(nèi)容的相關(guān)性

初中物理實驗精品課程視頻包含了鼓勵學(xué)生探究、動手操作、提出問題和解決問題等與創(chuàng)造力相關(guān)的教學(xué)活動。課堂環(huán)境能反映出實際的物理實驗課堂教學(xué)情境，包含了物理實驗資源和設(shè)備的使用情況、師生互動模式、教師支持方式。

2.視頻的質(zhì)量和完整性

通過初中物理實驗課堂視頻能清楚、精確地觀察課堂活動和學(xué)生行為。視頻是完整的教學(xué)流程，包括師生交流和互動環(huán)節(jié)、實驗操作環(huán)節(jié)。

3.視頻數(shù)量

選取不同主題下的實驗精品課程，除去顯示錯誤的、不可觀看的視頻，統(tǒng)計到的課例共計23個，總時長805分鐘，通過事件采樣（觀察到特定創(chuàng)造力行為時記錄）的方法，采樣點300個。

（三）研究設(shè)計

1.研究目標(biāo)

探討在初中物理實驗中，課堂環(huán)境如何影響學(xué)生的創(chuàng)造力行為。

2.研究假設(shè)

課堂環(huán)境特征（WI、W2、W3、W4、E1、E2、E3、E4、T1、T2、T3）對學(xué)生創(chuàng)造力行為（S1、S2、S3、S4、S5、S6）均沒有顯著影響。

3.自變量和因變量

（1）自變量：課堂環(huán)境特征（實驗材料、自然條件、教室布局、技術(shù)整合、對話、合作、挑戰(zhàn)、教師支持、時間靈活、自主學(xué)習(xí)、新穎活動）。

（2）因變量：創(chuàng)造力行為變化。

4.方法描述

采用最小二乘回歸來分析實驗材料、自然條件、教室布局、技術(shù)整合、對話、合作、挑戰(zhàn)、教師支持、時間靈活、自主學(xué)習(xí)、新穎活動等變量對學(xué)生創(chuàng)造力行為表現(xiàn)的影響：

Y=β0+β1W1+β2W2+β3W3+β4W4+β5E1+β6E2+β7E3 +β8E4+β9T1+β10T2+β11T3+?

5.數(shù)據(jù)編碼與分析流程

量化評分：將評分（ [0～3] ）轉(zhuǎn)化為數(shù)值數(shù)據(jù)，讓每個維度有對應(yīng)的數(shù)值。數(shù)據(jù)預(yù)處理：檢查數(shù)據(jù)的完整性，處理缺失值和異常值。

（四）研究結(jié)果

1.回歸分析結(jié)果

從研究結(jié)果來看（見表2），實驗材料對實驗設(shè)計、實驗興趣和問題解決存在顯著性影響，自然條件對實驗想法也存在顯著性影響 （plt;0.05） ，拒絕原假設(shè)。表明不同的課堂環(huán)境自變量對不同的創(chuàng)造力行為因變量呈現(xiàn)顯著性影響 （plt;0.05） 。

2.相關(guān)性量化結(jié)果

通過課堂環(huán)境因素與學(xué)生創(chuàng)造力行為的相關(guān)性量化結(jié)果可知，課堂環(huán)境特征與學(xué)生創(chuàng)造力行為之間的相關(guān)程度存在差異。在11項課堂環(huán)境因素中，僅有10% 的課堂環(huán)境因素與學(xué)生的創(chuàng)造力行為顯著正相關(guān)，包括實驗興趣（11項因素中的8項）、實驗想法（11項因素中的5項）、解決問題（11項因素中的5項）、實驗設(shè)計（11項因素中的4項）、實驗探究（11項因素中的4項）。這反映出在創(chuàng)造力培養(yǎng)的環(huán)境因素設(shè)計和構(gòu)建上，由于主講教師對課堂環(huán)境要素的理解不同，導(dǎo)致課堂教學(xué)實踐層面存在差異。

（1）在環(huán)境因素中，實驗材料與實驗設(shè)計、解決問題的相關(guān)性最強。實驗材料的種類、材質(zhì)、形態(tài)的多樣性和豐富性會對學(xué)生提出有創(chuàng)新性的實驗設(shè)計設(shè)想和解決問題能力形成強支撐關(guān)系。數(shù)字技術(shù)、材料技術(shù)、3D技術(shù)都提供了實驗材料的新設(shè)計思路。

（2）在環(huán)境因素中，教室布局、實驗材料、挑戰(zhàn)與實驗興趣的相關(guān)性最強。學(xué)生的實驗興趣被激活并轉(zhuǎn)化為深度學(xué)習(xí)，需要打破刻板印象的教室布局，將物理實驗帶到真實自然環(huán)境中開展；實驗材料的復(fù)雜性、挑戰(zhàn)任務(wù)的階梯性設(shè)置都與學(xué)生的長期實驗興趣呈現(xiàn)出強正相關(guān)。

（3）在環(huán)境因素中，技術(shù)整合、對話、合作與實驗想法的相關(guān)性最強?；谏鐣顒永碚摚瑐€體與技術(shù)的互動有可能會影響到個體對物質(zhì)、空間乃至世界的認(rèn)知與判斷；對話作為個體學(xué)習(xí)的重要載體，同樣會激發(fā)有創(chuàng)見的實驗想法。

（4）在環(huán)境因素中，自主學(xué)習(xí)和新穎活動與實驗探究的相關(guān)性最強。真正的探究源自學(xué)習(xí)個體自我效能感的實現(xiàn)，故而教師應(yīng)盡可能充分設(shè)計需要學(xué)習(xí)個體動手、動眼、動心、動腦的有趣、有意義、有難度的主動學(xué)習(xí)活動，支持其體驗探究。

五．結(jié)論

從學(xué)習(xí)與環(huán)境的關(guān)系視角出發(fā)，通過本研究（見圖1）已經(jīng)可以明確得出的結(jié)論是創(chuàng)造力的培養(yǎng)深植于內(nèi)涵豐富的實驗全過程，甚至可以說實驗?zāi)芰褪且环N創(chuàng)造力，具體包括實驗設(shè)計、實驗探究、實驗想法、試錯修正、實驗興趣、解決問題，而這6項創(chuàng)造力的具體表現(xiàn)又受到課堂學(xué)習(xí)環(huán)境因素的綜合影響。故而，學(xué)科教師和教育技術(shù)研發(fā)人員有必要重新審視課堂學(xué)習(xí)環(huán)境因素的創(chuàng)造力培養(yǎng)價值，尤其是要重視學(xué)科實驗學(xué)習(xí)環(huán)境因素作用的充分發(fā)揮。在本研究中提出的7個創(chuàng)造力行為表現(xiàn)因素中，試錯修正是一個缺乏設(shè)計和重視的創(chuàng)造力要素，而這恰恰又是實施創(chuàng)造性人才培養(yǎng)戰(zhàn)略的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此，在當(dāng)下及未來的實驗課程學(xué)習(xí)環(huán)境因素設(shè)計中，應(yīng)給予其高度重視并加強設(shè)計。實驗探究雖然在基礎(chǔ)教育學(xué)段已被倡導(dǎo)多年，但其成效并不顯著，故而應(yīng)進一步討論并研究支持實驗探究的環(huán)境因素及工作內(nèi)在機制。與之相對應(yīng)的是，實驗興趣是已經(jīng)被充分調(diào)動的創(chuàng)造力要素，但是，究竟是什么類型的實驗興趣被調(diào)動以及實驗興趣指向何種學(xué)習(xí)，都還需要長期和更深入的研究。5

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（責(zé)任編輯 孫興麗）

Research on the Relationship Between Classroom Environment and the Cultivation of Students'CreativeBehavior

TakingMiddle School PhysicsExperimentClassasan Example

LiRui1，DongYan2，Li Fengyan （1.DepartmetocatialologyolfatiieceolgynalUvesity Yunnan，China; 2.TheResearch InstituteofScience Education，Beijing Normal University，Beijing，China 100875）

Abstract：Thepurpose ofthisstudy wastoexamine the relationship between middle school physics laboratory clasroomenvironmentand studentcreativitybehavior.Least squares regressionanalysiswasutilized in this study to presentthe specific implications of this relationship.Twenty-three video examples of middle school physics laboratoryfineartscourses wereselectedforthestudy，andquantitativedatawerecollectedusingtheclassroom observation method and video analysis method.The resultsof the analysis revealed that： （1） of the11 factors that makeup theclasroom environment，lab materials and teacher emerged as the most significant influences in supporting thecultivationof students'creative behaviors; （2）among the six relevantdependentvariablesofcreative behavior，trial-nd-error correctionandexperimental inquiry havenotyetbeenfullyactivatedbytheelementsof the contemporary clasroomenvironment; （3）theconstructionofaclassroomenvironmentthatbreaks the timeand spaceconstraintsundernatural conditions，orientedtowards dialogueandcollboration，centeredonself-directed learning，andcaiesnovelactiitiesisatypicalfeatureofaclassoomenvironmentthatactivatescreativebehavior.

Key words：Creativity; Classroom environment;Midle shool physics;Laboratory classroom;Least squaresregressionanalysis