打开文本图片集

【摘要】物理教育若仅仅关注“现在”，被功利主义裹挟，缺乏“美”感，就会让学生远离创造力。将科学性与人文性相结合，关注学生的学习力和实践力，从美学本义中探寻创造力培育的基础，从留白艺术中体悟创造力培育的途径，从“完整”宗旨中拓展创造力培育的视野;在引导学生处理好“人与自然、人与社会以及人与自身”的关系中，获得思维和智慧的发展、情感价值观的陶冶和人格、品质、能力的提升，可以让培养“具有创新精神和创新能力的全面的高素质人才”的教育目标真正成为可能。

【关键词】美学;创造力;科学思维;学科融合

【作者简介】戴加成，江苏省南菁高级中学副校长;印晓明，江苏省南菁高级中学教科室主任（江苏无锡214000）

学生创造力缺失的美学探因

《普通高中物理课程标准（2017年版）》指出，高中物理课程需要“引导学生经历科学探究过程，体会科学研究方法，养成科学思维习惯，增强创新意识和实践能力”。但很多时候，我们的教育教学活动更多关注到的是“现在”：为了一次考试的成绩，为了让学生顺利升入理想中的大学，为了家长的殷切希望……现实的束缚使得学校教育被功利主义裹挟，学生学习负担沉重，教学的育人本质因此被遮蔽，教育丧失了“美”感，从而让学生远离了创造力。

作为一门重要的自然科学基础课程，物理学在培养学生的科学思维方面有着丰富的资源与天然的优势：人类的思维力和创造力最初正是在认识自然、改造自然的过程中被激发和发展起来的，正如庄子所言：原天地之美而达万物之理。从“天人合一”的理念出发，继而再考虑“知行合一”“情景合一”，我们体会到，创造力的培养需要着眼长远，在引导学生处理好“人与自然、人与社会以及人与自身”的关系中，获得思维和智慧的发展、情感价值观的陶冶和人格、品质、能力的提升。因此我们认为，在以培养学生创造力为指向的高中物理教学过程中，可重点关注以下两个方面：

一是学生的学习力和实践力，这两种能力的培养是让学生在自然科学领域内从“知识”层面上升到“智慧”层面进而再到“创新”层面的重要途径。改变当前物理教学中“知识加速跑”思想引发的“匆忙、焦虑”状态，回归更平和、更自然、更科学、更有效的教育轨道，从物理学科自身的规律、学生的认知规律和教育的基本规律出发，寻找物理教学与学生生命成长的契合点。采用“浸润式”方法，引导学生重视客观的依据、崇尚理性的怀疑，注重实践检验和多元思考能力的培养，同时倡导平等、自由的争论，珍视创造性、建设性的冲突，帮助学生逐渐形成对于科学、技术与社会（STS）三者关系的丰富而恰当的认识，促成学生在科学领域内的批判性思维能力和创新实践能力的提高。

二是将“科学性”与“人文性”相结合，在追求科学的“真”的过程中也追求人性的“善”与“美”，关注学生“非智力”素养的提升。我们需要时常警惕常规科学类课程教学往往所具有的模式化标准、程序与规则，给学生有差异的、丰富的、千变万化的个体生命所带来的影响甚至摧残。在提高学生科学思维水平的同时，要有意识地对学生心理状态和人格状态加以调整，从而为学生各种能力的协调发展提供可能。科学的思维和完整的人格一体两翼，才能使学生获得更为“完整”的发展，为“创造力”的提升打下坚实的基礎。

让学习的过程与结果统一于“美学”

“美学”一词来源于希腊语“Aesthetica”，本义是“对感观的感受”，最初研究的内容是人类的感觉。通常我们说人有六感，前五感是指与“眼、耳、脑、嘴、手”相对应的视觉、听觉、知觉、味觉和触觉，第六感最特殊，指的是“直觉”。爱因斯坦认为，科学的重大发明总是与直觉相关。这种指向智慧的直觉不是一种本能或冲动，而是理性思维的一种形态，是在“五感”认知的基础上通过深入反观后所获得的对客观事物的一种“源发”反应。因此，在物理教学过程中要达成培养学生创造力的目标，首先需要把握好奠定基础的前五感：让学生在学会观察（眼）、学会倾听（耳）、学会思考（脑）、学会表达（嘴）、学会实践（手）的过程中，掌握对自己的个人发展和终身学习有益的知识与技能，提升学生“自我生长”的关键能力，为创造性直觉（或灵感）的产生奠定良好的基础。

比如对于人教版高中物理3-2《探究电磁感应现象的产生条件》一节的内容，我们设计了如下教学流程：

阶段1 课题引入：打开教室门时，讲台上灵敏电流计发生偏转（门后固定多匝线圈并以门帘遮挡，用导线将线圈与灵敏电流计相连）;

阶段2 实验准备：回忆初中时学过的“磁生电”知识，讨论“如何获得磁场”“如何检验产生了电流”;

阶段3 自主实验：向学生开放实验室，将所有可能用到的仪器全部展现在学生面前，学生分组讨论实验方案，到器材区自主选择实验仪器，合作开展实验，教师对各组实验的关键片段录像;

阶段4 讨论分析：各小组代表对着录像片段为其他小组同学讲解本组实验，学生分析、讨论不同实验中蕴含的共同规律，通过不断修正、补充，总结得到产生感应电流的条件;

阶段5 问题解决、实际应用：回到课题引入实验，猜想门背后的秘密，讨论利用地磁场发电需要注意的问题，做“摇绳发电”实验，列举、分析电磁感应在生活中的应用。

本节课的主体内容是一个物理规律发现的过程，课堂活动的设计尝试还原科学家研究此问题的真实情境，聚焦“前五感”对应能力的培养，按照自然科学探索未知问题的一般规律来组织、实施教学，关注知识、规律的生成过程，保护学生“自然生长”的天性。尽管在分组实验探究时有部分小组实验失败未能产生感应电流，但从本质上来说，成功的案例和失败的案例对学生实践能力的提升、合作意识的培养、思辨习惯的形成等方面所起的作用是一样的。

通过长期的观察与实践我们发现，无论是概念课、规律课、复习课还是习题课，能够在最后高考时取得好成绩、同时也可能为创新思维能力提升打下良好基础的物理课堂，都存在一个共同的特征：以过程而不是结果作为努力的方向，“结果”导向的课堂可能短期效应比较出众，但长线表现往往欠佳，“过程”导向的课堂教学效果则恰恰相反。倘若回到美学的本义来思考上述现象，问题的关键可能在于“接受”和“感受”的区别：注重“感受”会带来素养的提升进而为创造力奠基，而仅仅做到“接受”则不会。因此，以创造力培育为指向的物理课堂需要改变当前大容量、快节奏的讲授方式，从知识的整体性和思维、实践的跨界性人手，为学生设计“学习内容”，创设学习情境，使其进入深度，进入核心，进入真正的学习。

学生不再塞满的状态是最接近创造的时刻

留白是指书画艺术创作中，为了使整个作品画面、章法更为协调精美而有意留下相应的空白;留白是我国艺术作品创作中常用的一种手法，极具中国美学特征。将留白艺术应用到物理教学，是指在某些环节有意识地避免“高度唤醒”、避免“完美逻辑”，让学生有空间思考、有机会实践、有时间检验，帮助他们在学习的过程中找到“自己”，从而逐渐达成培养学生创新思维和创新能力的目的。

比如在作业环节，通过近几年的课题研究和课堂实践，作为现有作业形式的有益补充，我校物理教研组尝试在高一和高二阶段，每章内容学习结束时布置“科技写作”任务：提供2-3个与本章相关的选题，学生任选其中一个，利用三周时间完成。科技写作类作业的目的在于训练学生根据问题去收集整理资料、阅读研究、总结提煉、尝试提出自己的观点，并以论文方式有条理地把思想表达出来，使之清楚并具有说服力的能力。与常规作业的不同之处在于，这类作业没有唯一正确的答案，在观点的提出、论据的架构、思想的表达等方面，除了一些必要的示范与指导，教师做了很多“留白”处理，学生可以根据自己的知识背景和思维习惯进行个性化创作。

在高一阶段，我们给学生选择的科技写作题目主要集中于两大领域：与物理学史相关的问题或与实际生活相关的问题。利用这两个方面的题材，有意识引导学生思考历史、回归生活，用对历史和现实的思考照亮学生未来的创造力，培养他们初步具备学术和科学发展的技能。经过高一一学年的科技写作锻炼，部分优秀学生升入高二时还可以自主选择、学习物理组开发的“微科技课程项目”研究性学习课程，结合生活中发现的需要解决的疑难问题、不便问题，组成相关项目组，由项目导师全程指导学生的研究实践、撰写科技小论文、申请专利、参加科技比赛等，进一步提升他们的创新思维能力。从2015年至今，南菁学子已申请专利120多项，其中发明专利6项，在国际国内青少年科技创新和发明比赛中累计获奖40多项，南菁物理组科技写作课程的整体设计已取得了良好的阶段性成果。

通过这几年科技写作课程的实践我们意识到，创造力培养的基点永远是学生“自己”，如果“自己”找不到了，学再多的知识、做再多的题都不见得有用。当学生不再是一个塞满的状态，当我们意识到需要艺术化地为教育“留白”时，可能就是最接近创造力的时刻。

教学应在更高层面追求“完整的人”的美学境界

德国著名哲学家席勒认为，美育的终极目标是养成“完整的人”。“完整”是育人的目标，也是创造力培养应该具备的视野：一方面，创造性能力的激发往往来自于与复杂情境相关的实际问题的解决，需要有多学科融合的知识背景;另—方面，创新除了与学识能力相关，还取决于一个人的心理特质、人格品质，如谦虚、谨慎、客观、坚毅、反省、包容、合作等。因此，指向创造力培养的教育应该以个体发展的完整性为目标，让学生科学精神与人文素养兼备。

除了在常规物理课堂教学中注重落实“学科融合、人格培养”的理念，我校物理教研组在学校“大美育课程体系”整体建构的过程中，以每学期物理学习内容为基础、参照其他学科组的工作计划及课时计划，统整相关学科课程，系统开发了四个“学科融合”式校本课程（如表1）。

以高一上学期“欹器的研究与复制”校本课程为例，“欹器”在古代是用于灌溉的汲水器皿，如今的学生可能会在水上乐园见过这种设施。史书《孔子家语·三恕》中记载：欹器“虚则倾，中则正，满则覆”。也就是说，它空的时候是倾斜的，装一半水的时候是直立的，装满水后又会翻倒。欹器的这种特性与物理学中的重心、平衡等知识有关，从哲学角度分析，它又与儒家“谦受益，满招损”的思想契合得很好，因此古代有人就将其放置在案头，是为座右铭。

基于这样的背景知识，我们将该课程的目标确定为：引导学生研究“座右铭”的最初由来，了解欹器的物理学原理，通过对力学、数学、艺术等知识的综合运用，尝试复制简单的欹器模型并理解其所蕴含的“中庸之道”这一中华古典美学思想。该校本课程由物理组、历史组、政治组、美术组教师联合开发实施。

在“学科融合”型校本课程开发和实施过程中，我们始终坚持两个原则：一是课题选择生活化，引导学生把“熟事”琢磨“生”。著名画家黄宾虹先生曾说：“做学问要从生到熟、做艺术要从熟到生。”如果用大师的这句名言来思考高中物理课程的设置，那么由于最终考核方式的单一性，常规物理课不可避免要更为注重“从生到熟”。因此，我们将学科融合式校本课程的实施路径定位成“从熟到生”，引导学生用专业的眼光来重新观察日常生活中的常见事物，在更为宽泛的学科相互作用区域里实现学生的发展，使两种课程互为补充，兼顾“完整性”，指向创造力;二是评价方式多元化，让个性化发展成为可能。学科融合式校本课程的特点是打破学科壁垒，以“项目”或“主题”为导向来整合学习资源，在学习过程中，学生可以根据自身的兴趣和特点确定自己主要研究的方向和成果表达的方式（论文、作品、调查报告、设计方案等），从而让拥有不同爱好与潜质的学生都有施展和张扬自身个性的空间和机会，这样的课程也可以使学生个体的个性化发展与学生群体的全面发展达到有机统一，从更高的层面体现出美学境界对“完整性”的追求。

物理教学中对学生创造力的培育是一个长期、潜移默化的过程，正所谓“功夫在诗外”，并不能依靠刻意的训练在短期内完成。我们可以做的是为学生构建一个指向创造的学习环境：以美学的基本规律来规划课程、设计教学，不仅仅停留在表达“教学内容”，而是考虑“拿着内容去影响人”，关注学生的能力，而不仅仅是知识;关注学生的成长，而不仅仅是成功;关注学生的人格，而不仅仅是成绩;关注学生的长远，而不仅仅是现在，才能使培养“具有创新精神和创新能力的全面的高素质人才”的教育目标真正成为可能。

责任编辑 施久铭