高中物理教学中基于人类潜能理论培养创新人才的理念与策略

左伯华

摘要：高中阶段是培养创新人才的重要奠基时期，物理教学应当也能够承担创新人才培养的基础性责任。本文结合谢弗勒人类潜能理论，从教育理念、教学过程和评价方法这三个维度论述了如何在高中物理教学中进行创新人才的培养。

关键词：创新人才；谢弗勒人类潜能理论；物理教学

中图分类号：G６３文献标志码：A 文章编号：1673-9094（201２）０７-00５９-0４

一、问题的提出

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（２０１０—２０２０年）》指出“高中阶段教育是学生个性形成、自主发展的关键时期，对提高国民素质和培养创新人才具有特殊意义”，并要“探索发现和培养创新人才的途径”。２００５年秋季，普通高中新课程改革在我省全面推开后，我校一直践行以人为本这一新课改核心理念，关注每位学生的终生发展。２００９年，我校申报的江苏省教育科学“十一五”规划课题“谢弗勒人类潜能理论在普通高中学科教学中的有效应用研究”立项后，便在潜能理论的指导下，创新教育方式方法，促进学生自主发展，在物理学科教学中积极探索创新人才培养的途径，并进行了一些有益的思考。

二、培养创新人才贵在开发潜能

１．谢弗勒人类潜能理论的概述

美国著名哲学家谢弗勒提出：在教育理论与实践中，存在着有关潜能概念的三种神话：稳定性的神话、和谐性的神话与价值性的神话［１］。谢弗勒从哲学的角度对人类潜能的概念进行了批判性分析与重构，他认为人的潜能不是稳定不变的，也不是可以和谐实现的，更不是均有价值的。在解构了传统的潜能概念之后，谢弗勒对潜能的概念进行了重构，提出了三种替代性观念，这就是“作为可能性的潜能”、“作为倾向性的潜能”和“作为能动性的潜能”。谢弗勒所说的“潜能”并非是人既有的或显然具有的能力、技能或已经具备的其他方面的特征，而是指未来这种特征的学习或发展或形成的可能性。潜能及其实现，有赖于主体做出正确的判断与选择。这便是谢弗勒潜能理论的核心内容。通俗地讲，人是具有潜能的，人才应该是人的潜能转化的结果，然而人的潜能能否转化为现实的特征和技能，这与他们的潜能是否得到正确的选择，能否得到适时适度的转化有关。

２．创新人才的特征

２０世纪７０年代，美国心理学家吉尔福特把富有创造性的人的人格特点总结为８个方面：有高度的自觉性和独立性；有旺盛的求知欲；有强烈的好奇心；知识面广，善于观察；工作讲求理性、准确性与严格性；有丰富想象力；富有幽默感；意志品质出众。１９世纪教育家纽曼认为，绅士型领袖和学者就是“学会思考、推理、比较、辨别和分析，情趣高雅，判断力强，视野开阔的人”。德国大学受洪堡的“完人”与雅斯贝尔斯的“全人”教育理念影响，注重完善学生的人格个性，培养学生的创造性、主动性，注重培养全面发展的学术人才与高级专门人才。１９１９年，陶行知先生在《第一流教育家》一文中提出：“要培养具有创造精神的人。”我国从２０世纪８０年代中期开始倡导培养创新型人才或创造型人才，目前国内关于创新人才的代表性观点是：“所谓创新人才，就是具有创新意识、创新精神、创新思维、创新能力并能够取得创新成果的人才。”

３．高中物理教学对创新人才培养有其独特的作用

联合国教科文组织１９７２年在《学会生存——教育世界的今天和明天》一书中曾提出了令人深思的警告：教育具有开发创造精神和窒息创造精神的双重力量。通过对谢弗勒人类潜能理论的学习，我们认为教师责任重大：（１）人人都有创新的可能与追求，但这种潜能不是稳定的和持久的，教师应该尽快为学生的潜能发展提供可能的条件、适宜的环境，变“可能性”“倾向性”为“一定”。（２）在对自身条件和外部环境做出正确的估计下，每个人的潜能是无限的，教师可以通过教育发展学生的“可能性潜能”。（３）潜能不是均有价值的，一些潜能甚至是趋向于恶的结果的，在帮助学生实现潜能时，教师不仅仅是发现者和促进者，更应该是激发者、引导者、选择者与对话者。

物理学是一门实验性、应用性极强的学科，也是一门基础学科，是整个自然科学和现代技术发展的基础，在生产生活及科学技术中有广泛的应用。物理学的发展彻底地改变了人类的生产生活方式，改变了整个世界。有人统计过，自２０世纪中叶以来，在诺贝尔化学奖、生物及医学奖，甚至经济学奖的获奖者中，有一半以上的人具有物理学的背景，这意味着他们从物理学中汲取了智能，转而在非物理领域里获得了成功。反过来，却从未发现有非物理专业出身的科学家问鼎诺贝尔物理学奖的事例。高中物理教学中的实验、现象观察和分析，概念和规律的建立，原理和方法的使用对学生科学兴趣、科学精神、创新能力的培养有其独特的作用，也是开发学生潜能的极有效的途径，所以高中物理教学应当也能够承担创新人才培养的基础性责任。

三、培养创新人才的三个维度

我们认为创新人才的培养有三个维度：教育理念、教学过程和评价方法，要培养物理创新人才，就必须在这三个维度上下工夫。

１．更新教育理念

理念是行动的灵魂，行动是理念的土壤。教师只有深刻把握新课程的教育理念，才能有效地推动教师角色的转变和教学行为的变革。根据谢弗勒人类潜能理论，培养创新人才的教育理念应该与时俱进。

（１）学会做人比学会物理知识更重要

物理教师在与学生交往、交流中，首要的是教学生学会做人。大凡伟大的科学家都具有较高的德行，例如，爱因斯坦说，作为一个正直的科学家应该是献身科学，造福人类。谢弗勒否定了人类的潜能都是趋向于善的目的的，所以我们首先需要培养优良品德修养的学生。优良的品德修养能够内化为个人价值选择和价值判断的准则，是个人成长成才的重要推力。

（２）全面发展是创新的基础

在“打好基础优先”还是“提倡创新优先”的问题上，华东师范大学张奠宙教授认为高中是基础教育，打好基础仍然是首要任务。他认为创新需要坚实的基本知识和基本技能作为基础，而建立基础又需要创新精神予以引领。因此，创新人才首先是全面发展的人才，是在知情意行协调发展的基础上创新意识、创新精神、创新思维和创新能力高度发展的人才［２］。教育规划纲要也提出坚持以人为本、全面实施素质教育是教育改革发展的战略主题。教育教学应以学生为中心，充分体现“以人为本”的教学理念，尊重学生，在给学生必要的支持、引导和指导的基础上，提供学生自主成长的环境、条件，促进学生的全面发展。值得注意的是心理素质是学生全面发展的重要方面，创新需要沉潜、锲而不舍的品质和精神。在学习、探究、创新的过程中，人们会遇到各种各样的困难、挫折、失败。如果意志不坚强，创新就不可避免地有失败。

（３）自由发展的人才可能成为创新人才

２０世纪３０年代，陶行知指出：“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人。”个性自由发展的人是物理创新人才成长与发展的前提，教师要树立“每一个学生都有创造性”的理念。高中生善于想象，可能成为探究和创新的萌芽。对那些别出心裁的思路，与众不同的观点，别具一格的见解，首先应肯定他们的“独”和“特”，再引导学生讨论“是”与“非”，由此增强学生的自信心。若没有“千里眼”、“顺风耳”的想象，哪有今天的望远镜、无线通讯？

（４）持久的兴趣是创新的原动力

兴趣是培养物理创新人才的重要因素。兴趣可以激发学生的内在驱动力，从而积极主动自我发展。学生的兴趣一方面具有与生俱来性，同时也需要后天的培育，这就需要教师因材施教，具备较高的教育与教学能力。例如，教师教学中可以利用“赫洛克效应”，及时对学生的学习进行评价，强化学生的学习动机，促进学生学习兴趣的培养。

２．优化教学过程

教学过程本质上是一种认识过程。通过教师、学生和物理世界这三个要素的相互作用，实现学生认识上的两个飞跃，即从感性认识到理性认识的飞跃，由理性认识到实践的飞跃。物理教师可以把教学设计、课堂教学、实践活动作为唤醒和激发学生潜能的抓手和过程，改变传统意义上的师生关系，优化教学过程，积极发挥学生的主动性，探索培养创新人才的途径。

教学中，我们采用“探究式课堂教学模式”，面向全体学生，将研究引入课堂，促进学生全面、主动发展，使课堂爆发出求知、探索与创新的活力。该教学模式有四个要点，一是设疑，教师设计与教学内容相关的物理情境；二是探疑，学生主动表征、分析问题，进行一系列的积极的心理活动；三是解疑，学生通过各种学习方式和实践活动解决问题；四是质疑，师生在问题解决的基础上提出新问题。

（１）设疑——激发创新意识

教师进行教学设计时，可以利用各种媒体和手段，根据教学内容与教学目标、学生的认知水平精心设计学生感兴趣的又有疑惑的物理教学情境，创设的物理教学情境应该是以学生为主体的，学生从中可以获取物理知识，培养科学态度，掌握科学方法和技能，发展科学思维。谢弗勒认为，提高人作为可能性的潜能就意味着提供他力所能及的教育目标以提高他的学习的能动性，意味着给予他自我表现发展的能力。

我们认为教学过程中培养学生的问题意识、求真求实意识、求新求异意识和克服困难的意志会激发学生的创新意识，创新意识包含于创新精神，是创新思维和创新能力的前提，是创新的出发点和内在动力。物理教学中，教师可以通过创设问题、实验、现象等物理情境设疑，激发学生的创新意识。有效的问题能引发学生积极思考，学生的思维一旦处于积极地位，就会调动原有的知识经验，尝试解决新问题，就会产生不断探索的积极性和主动性。教师可以多设置一些结构不良问题或非常规性问题，激发学生创新地解决问题。物理学是一门以实验为基础的学科，物理实验是创设物理情境教学的重要途径之一。教师可以充分利用身边的课程资源，巧设学生有亲切感的、又与学生的生活经验相悖的实验，激发学生的创新意识。与物理学史上重大发现相关的故事是对学生进行创造意志渗透和培养的重要资源，可以使学生懂得创新是科学的本质。

（２）探疑——启迪创新思维

由于“作为倾向性的潜能”是一种可能性，课堂教学中教师还应有意识帮助学生排除探疑时思维上的一系列障碍，启迪学生的创新思维。高中阶段可以重点培养学生的发散思维、收敛思维、直觉思维等创新思维。

发散思维是依据思维任务，利用已知信息沿着不同方向、不同角度、不同范围进行思考而获得大量的、独特的新信息的思维。培养学生发散思维的策略可以概括为求异、逆向、多向、辐射。物理教学中的一题多解、逆向思维均属于发散思维。聚合思维特点是使思维始终集中于同一方向，使思维条理化、简明化、逻辑化、规律化。发散思维和收敛思维是进行发明创造最常用的思维，而直觉思维是人脑基于有限的数据和事实，调动一切已有的知识经验，对客观事物的本质及其规律做出迅速的识别、敏锐的洞察、直接的理解和整体判断的思维。教师教学中可设置探究活动来培养学生直觉思维，如：创设问题情境，鼓励学生预测结果，由于直觉思维所提供的思维不一定正确，还需要设计解决问题的方案，验证结果。高中物理的探究性实验一般遵循这样的过程。

（３）解疑——提升创新能力

子曰：“学而不思则罔，思而不学则殆”。教师教学中要注重学生的学思结合，培养学生解决问题的能力，帮助学生学会学习，使学生的学习能力和创新能力得到提升。教师教学时要注意先学后教、以学定教的教学原则，最大限度地调动学生学习的积极性，挖掘学生的学习潜能，让学生亲身感知、感悟、感受学习，然后根据学生的学习状态进行有意义、有效的引导，培养学生独立学习、独立解决问题的能力。例如，在进行《自由落体运动》的教学时，教师可以这样设疑：请设计一个实验来探究当物体从某一高度下落，其下落快慢可能与哪些因素有关，归纳物体下落快慢的影响因素。教师即时了解学生的学习情况，如果有较多学生认为物体下落快慢与物体的质量有关，那么可以根据伽利略反驳亚里斯多德的观点的推理，设计下一个问题：假如越重的物体下落得越快，越轻的物体下落得越慢，那么将这个重物和这个轻物拴在一起，下落快慢情况又如何呢？学生经过自主、探究、小组学习等学习方式，不难得出正确的答案。最后，让学生做毛钱管实验，通过比较抽出空气前后的实验现象验证结果。

创新能力在实践中养成，又将由实践来衡量。牛顿曾提出解决物理问题的程序是：“先从实验观察找出因果关系，然后得出普遍法则和一般规律，最后发现结构和作用。”我们在物理教学中应该开设大量的探究性实验，引导学生按科学研究的一般程序，让学生通过实验探求知识，不仅能够真正理解与掌握相关知识，还能在实践中产生创新火花，培养学生的创新能力。另外，教师可以开发各种校本课程，组织各种课外小组，开设多门选修课，并且鼓励学生提高自身的艺术素养，以期通过各种实践活动培养博学、多闻、多才、有创新能力的学生，同时也会为他们日后的创新提供生活、知识、方法的积累和灵感。

（４）质疑——培养创新精神

宋代张载认为：“学则须疑。”教师引导学生质疑问题可以培养学生的创新精神。教学中，教师要改变教育观念，营造勇于探索、勇于争论、敢于质疑与相互讨论、相互学习、相互鼓励的良好学习环境。教师应该鼓励学生对身边的物理现象、规律追本溯源，要有打破砂锅问到底的精神，有价值的质疑将意味着设疑—探疑—解疑—质疑一个新循环的开始。爱因斯坦就认为提出一个问题往往比解决一个问题更重要。

３．重构评价方法

教学评价具有激发教师和学生的潜能，促进学生发展和教师专业成长的双重功能。教师对学生评价的主要目的是为了全面了解学生的学习历程，激励学生的学习和改进教师的教学，从而促进学生无限的“作为能动性的潜能”的实现。同时，对评价方法的研究，也不失为教师提高课堂教学效率的有效途径之一。

教师对学生的评价可以从思想品德、知识和能力三个方面评价。要注意的是所有评价不应是对学生表现的终结评价，而是要促进学生的后续学习，激发学生的学习、创造潜能。对学生思想品德的评价，可以通过学生学习、实践过程的表现进行评价。对学生知识的评价应该关注物理学基本思想与观点的了解，对概念、规律和原理的理解与应用。对学生能力的评价则可以参照高考物理要求考查的五种能力（理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验与探究能力）进行。知识和能力的评价方法要由“一考定全局”的传统终结性评价转向形成性评价和终结性评价相结合、课内教学与课外自主学习相结合的全程评价。所有的评价可以让学生参加进行自评和他评，以便了解自己，扬长避短、取长补短，更有效地进行学习和实践。评价结果的呈现也可多样性，如可以是具体的分数，可以是等级，也可以是每周一国旗下讲话的总结或表扬。

高校考试招生制度的改革，如有关高校开展自主招生、破格录取特长显著或具有特殊才能生、推荐录取高中阶段全面发展、表现优异的学生等，则推动了评价方法的变化。

四、结束语

创新人才的培养事关民族的未来，高中阶段则是培养创新人才的重要奠基时期。虽然学生创新潜能的实现有很多的不确定因素无法作出预测，但我们应该以生为本，可以通过更新教育理念、优化教学过程、重构教学评价，不断地关注、鼓励、引导、提供资源和帮助，以促进他们潜能的发展，为高校输送品德优良、会学习、有创新思维的人才。

参考文献：

［１］【美】伊斯雷尔·谢弗勒．人类的潜能——一项教育哲学的研究［Ｍ］．石中英，涂元玲译．上海：华东师范大学出版社，２００６．

［２］张奠宙．普通高中创新人才培养中的基础与创新问题［Ｊ］．教育发展研究，２０１０（６）．