陈 斌

（江苏省靖江高级中学，江苏 靖江 214500）

1 引言

华东师范大学著名哲学教授冯契先生认为，人类的认识过程会经历由无知到知、由知识到智慧的两次飞跃.转识成智旨在转知识学习为智慧生长，将学生由“知识受体”转为“智慧主体”，引领学生渡过浩瀚的知识海洋到达智慧的彼岸.转识成智的机制是理性的直觉、辩证的综合、德性的自证.然而，知识并非智慧，知识蕴涵内容、形式和旨趣，智慧关乎能力、德性和创新.因此，转识成智涵盖着转知识为能力、化情意为德性、变传承为创新.“曲径通幽处”，探索转识成智的路径，应从教师的善教和学生的乐学出发，以“问题·体悟·想象”来立体建构（转识成智路径创意图如图1所示），由此创设充满着爱、洋溢着情、体现着乐的教育情境，促进学生自己成长、自然成长、自觉成长，进而培养聪明的、自由的、尚善的、有创造潜能的智慧学生.

图1 转识成智路径创意图

2 问题：转识成智之帆

爱因斯坦认为，“在一切伟大的精神创造者身上，都鲜明地保持着两种特质：一种是神圣的好奇心，一种是内在的自由”.其实，好奇心与生俱来，入学前的孩童谁不是在“是什么呀”、“为什么呢”中自由、快乐地成长，只是上学后面对书山、学海，反而年岁日增，问题日减.这让我们反观现实的教育教学：教者大都视学生为装知识的容器，像贪婪鬼一样按预设的课本剧拼命地灌输，抑或用表面上的“伪讨论”、形式上的“假探究”来粉饰虚假的繁华，不让学生畅所欲言.他们剥夺了学生思维的空间和时间，磨灭了学生的问题和兴趣，殒灭了学生的爱好和想象.因此，要让学生在无涯学海中保持神圣的好奇心，需当以快乐作舟、问题作帆.只有当课堂教学氛围有外在的宽松、自由、民主、平等，当课堂真正成为师生心灵对话的窗口、思维碰撞的平台、科学探究的场所，学生的内心才能自由、愉悦起来，思维才能活跃、灵动起来，好奇心、求知欲才会神圣持久，想象和创造的羽翼才会丰满而强劲.

苏格拉底有句名言“教育不是灌输，而是点燃火焰”，强调“每个学生身上都有太阳，教育应是能把学生内心太阳释放出来的努力”，这种努力最有效方法“不是告诉学生答案，而是向学生提问”.提问的艺术和技巧在于创设问题情境，变讲授式教学为对话式教学、发现式教学，以问题作为学习出发点和学习的原动力，通过问题来揭示知识要点、点化知识难点，用问题激趣，借问题质疑，带问题探究，并启迪学生发现问题、解决问题，进而培养学生的问题意识，促进学生心智水平的提高与创新能力的发展.

2.1 借用问题激趣

近年来，“同课异构”活动有力助推了课堂教学改革，笔者有幸多次作为点评嘉宾观摩到不少“同课异构”的好课.如课例“涡流”，有位教师以魔术激趣，提出问题，导入新课，很好地调动了课堂气氛，激发了学生求知热情.具体过程如下.

魔术表演：如图2所示，教师手握长约1m的铜管竖直放置，邀请1名学生将1圆柱形的红色物块从上管口自由释放，并要求他从下管口接住，学生操作得手忙脚乱，还是差了半拍，物块应声落地.教师对管口吹口“仙”气，施以魔法，互换角色，“重复”实验，学生握着铜管，只见教师将红色物块从上管口释放后，拍拍手，做个笑脸，然后很悠闲地从下管口接住了物块.两者形成鲜明对比，教师洋洋自得，学生窃窃私语.

图2

提出问题：魔法的窍门何在呢？

学生猜想.两次释放的物块看似相同，实则不同，第2次的红色物块应是磁铁（钕铁强磁铁）.

分析导入：磁铁的运动使铜管中产生了感应电流，感应电流的磁场阻碍了磁铁的运动，所以磁铁下落变慢，由此引出涡流概念.

一个设计精当的小实验，一个“魔术”情境的创设，一个耐人寻味的追问，巧妙地抓住了学生的思维，课堂由此生动起来.

2.2 依托“问题串”助思

再如课例“生活中的圆周运动”，1位教师以“问题串”启思导疑，由浅入深、由易及难，很好地激活了学生思维，产生了良好的互动效果.其关于火车转弯问题，设计如下.

问题1：火车在内外轨等高的轨道上匀速行驶时，受到哪些力作用？关系如何？（两对平衡力作用）

问题2：火车在内外轨等高的轨道上匀速转弯时，谁提供了向心力？（外轨侧压力）

图3

问题3：若一节车箱净重为40T，铁轨的抗挤压能力为3×104N，假设弯道半径是300m，火车的速度最大可达多少？（15m/s）

问题4：用哪些方法可以使火车提速？其中最有效的途径是什么？（内外轨倾斜）

问题5：内外轨倾斜后（如图3所示），火车转弯的轨道平面如何？（仍是水平面）

问题7：讨论v＞v0、v＜v0时，火车对轮缘的侧压力情况如何？

教师用一个个递进的问题将知识要点贯通起来，步步为营、层层深入，师生共同探讨、释疑解惑，提升了学生的思维品质，也让学生收获了成功喜悦.

2.3 启发学生提问

朱熹曾说：“学贵有疑，小疑则小进，大疑则大进”，爱因斯坦也说：“发现一个问题比解决一个问题更重要”，要想课堂真正成为思维的乐园，启迪学生自己发现问题、提出问题则更有价值.这就要求教师不仅要在课前精心预设，更要关注课堂的生成性，课堂要在体现学生主体学习的氛围中自然地流淌，课堂上应允许随时发生意外的风景，教师要做到心中有“理”、手中有“物”、眼中有学生，适时适度引导点拨，鼓励学生提问质疑.即便是习题课也不能就题讲题，要多设计开放性的问题，引发学生一题多思、一题多变、一题多解、一题多问，以收到举一反三、举三反一、触类旁通之效.这样的课堂不只是生动、互动的课堂，更是灵动、智慧的课堂.

学起于思，思源于疑，问题可以触发灵感，引人遐思，激发鲜活的好奇心和强烈的探究欲.问题的思考可让学生满腹狐疑、一脸困惑；问题的探索可让学生如痴如醉、趣味无穷；问题的解决可让学生如沐春风、心旷神怡.因此，教师的智慧就在于巧设问题来激发学生学习的兴趣，点燃学生思维的火花，开启学生的智力，发展学生的能力.进而欲望得以满足，思维得以开拓，潜能得到激发.

3 体悟：转识成智之桥

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”，诗人陆游的教子诗句可谓一语道破了千古求学的真谛.智慧的生成、素养的提升离不开亲身实践，离不开体验感悟，离不开学生在已有经验习得基础上的自主建构.有学者认为，现在不少学生厌学，关键是体验不到智力活动的快乐，知识内容“超标”、教学时间“超限”、机械训练“超量”是导致厌学的重要原因之一.因此，教师的教育不能只停留在知识内容层面上，而要充分挖掘知识形式和知识旨趣中的教育价值，在知识内容、形式、旨趣3个维度上进行整合、改造、转换，以形成符合学生认知特点的教育的知识形式，因为知识的思维方式和表达方式的学习有助于学生心智的发展，缩小知识学习与智能发展之间的剪刀差，破解高分低能的难题；知识旨趣的学习有助于形成有目的的学习活动，产生持久的学习动力.

人教版必修1在“伽利略对自由落体运动的研究”中论述伽利略科学思想方法时说：“伽利略之前的科学踯躅于泥途荒滩，因而千年徘徊.从伽利略开始，大师辈出，经典如云，近代科学的大门从此打开了”.可见，科学思维方法对研究和学习有多么重要.提升科学素养不仅要让学生学到科学知识，更重要的是要让学生经历科学探究过程，体验科学探究方法，享受科学探究乐趣，了解科学对技术、社会（STS）发展的影响.因此，让学生在科学探究活动中体悟，在研究性学习中体悟，在多样化作业中体悟，可进一步增强学生的学习乐趣，提高学生的学习热情，促进学生的智慧生长.

3.1 在科学探究活动中体悟

笔者执教的“楞次定律”一课获2012年中国教育电视优秀课例一等奖，本节课突出的一个亮点就是让学生亲历科学探究过程，体悟物理学习的乐趣.做法如下.

提出问题：由已学过的法拉第电磁感应定律知道：穿过闭合回路的磁通量发生变化，回路中会产生感应电流，感应电流方向能确定吗？

猜想假设：此处可任由学生的思路自由驰骋，答案可五花八门.

设计实验方案：如图4所示，让磁铁插入、拔出螺线管，用灵敏电流计观察感应电流的方向.表1在设计时，最后一列暂不出现.

图4

实验并记录结果：（1）指导学生观察流过灵敏电流计的电流方向与指针偏转方向的关系；观察螺线管的线圈绕向.

（2）实验分4个动作进行，学生每2人为一组，一边操作，一边将结果记录在表1中.

分析论证：此处是探究的重难点，教者要循循善诱，不可操之过急，更不能越俎代庖，为降低难度，在分析过程中将表格最后一列添加出来.

表1 实验记录表

总结归纳：增反减同.即磁通量Φ增加时，B′与B0方向相反；磁通量Φ减少时，B′与B0方向相同.

交流分享：学生表述楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.

教师评述：以上规律是物理学家楞次在1834年发现的，一个规律的形成要通过大量可重复的实验加以证明，本节课我们只是通过一个实验加以了探究.而像法拉第为了梦圆磁生电，用了10年的时间做了大量的实验，因此科学探究还需要有不畏艰难、百折不回的科学精神，科学探究过程是科学家们求真、尚善、臻美的追求真理的过程.

科学探究既是学生学习的目标，也是一种重要的学习方式，还是一种科学精神，让学生亲历科学探究过程，就是要让学生学到科学探究方法，体验科学探究乐趣，领悟科学的思想和精神，以受益终生.

3.2 在研究性学习中体悟

体悟更多的还可以从课内延伸到课外，如开展研究性学习活动.在人教版高中物理教材（3-2）“探究电磁感应的产生条件”一节后有一个“做一做”，摇绳能发电吗？围绕这一课题，笔者带领的研究性学习小组进行了如下的研究.

初步实验：研究小组从实验室借来了1根约20m长的铜电缆线（测得其电阻为1.4Ω）、1只量程200μA的灵敏电流计和1个指南针，在学校的广场上进行实验（如图5所示）.首先将铜电缆线与灵敏电流计连成闭合电路，接着两名学生垂直地磁南北方向站立摇动电线，观察发现灵敏电流计指针有4格左右的来回摆动，摇绳真的发出电来了，学生脸上露出了欣喜的笑容.

图5

深入探究：（1）电表指针偏角大小即产生的感应电流大小与站立摇绳的方向有没有关系？若有，沿哪个方向站立，闭合电路中的电流最大？

（2）保持站立方向不变，改变舞动速度和电线长度对产生的感应电流大小有什么影响？

（3）电表指针来回摆动，是不是说明摇绳产生的是交流电？若是交流电，导线运动到什么位置时对应的电流最大？

结果分析：（1）实验结果表明，不管沿哪个方向站立，摇绳均能发电，只是电流大小有所不同.根据指南针确定的方向，沿地磁南北方向站立摇绳时，电线中产生的电流最小；垂直地磁南北方向站立摇绳时，电流达到最大.究其原因，学生们更清楚地掌握了地磁场的分布，区分了磁偏角和磁倾角不同意义.

（2）摇绳速度、摇绳长度影响电流大小，这一结论恰好印证了电动势公式E＝BLv，可见，要产生更大的感应电流就要增加绳长、提高转速、减小回路电阻.

（3）电线摇动过程中，电表指针来回摆动，即使摇绳速度非常均匀也是这样，无疑说明产生的是交流电.其原因是：摇动绳子时，尽管地磁场的方向不变，但切割速度的方向却在不断改变，故产生交流电，电流最大值发生在速度方向与磁场方向相垂直的位置.

延伸研究：通过对摇绳发电的研究，小组成员真切地感受到了产生感应电流的条件和地磁场的存在.但用动力来摇绳发电的可行性太小，因为地磁场只有5×10－5T，产生的电流很微弱.然而，用卫星悬绳发电却有着广阔的前景.因卫星的悬绳可以设置的比较长（30km），卫星绕地球运动的速度又快，这种新的发电方式应有极高开发价值.

开展多姿多彩的研究性学习活动，不仅能提升学生的科学素养，还能养育学生崇尚自然美、领悟科学美、追求生活美的情怀，丰富学习体验，陶冶生活情趣.

3.3 在多样化作业中体悟

如果说课堂是学生智慧生长的第一空间的话，课外活动和社会实践则是智慧生长的第二和第三空间.为让学生丰富学习体验、感受学习快乐，课外作业应在多个层面上设计生发，除一般性的求解习题外，可进行实验操作、制作科技作品、撰写科普文章、开展研究性学习、社会实践等学习活动.学生只有在丰富的体验性学习活动中体悟、积淀，才能提高运用知识解决实际问题的能力.也只有在实践活动中才能满足学生的求知欲，让学生乐而忘返，进而引发探求兴趣，将书本知识转化为自己的实践智慧.

学习也如登山，现在的快餐式旅游，大多是坐缆车直达将近山顶处，然后几步登至山顶，看一看，拍几张照，其较之自己一步步从前山或后山爬一爬，那体验感悟自然不同，自己攀爬，体验辛苦，收获快乐；且站在不同点，看到的世界也不同，山脚看到幽冥小径，山腰看到柳暗花明，再到山顶看天广地清，自然赏心悦目.如果教师违背规律、急功近利、拔苗助长，不让学生亲身体悟，主动建构，这与“坐缆车上山”又有何异？如此学生非但不能产生“一览众山小”的豪情，说不定还落下“恐高症”的病根.

4 想象：转识成智之翼

“钱学森之问”引起了很多有良知的教育工作者的反思，其核心是我们的教育该如何培养具有创新思想、创造潜能的学生？如何腾飞从“中国制造”到“中国创造”的伟大梦想？列宁说“成功的创造发明离不开想象力”，爱因斯坦则强调“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，想象概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉”.可见，想象是一种重要的思想实验，是科技创新的助推器，它能开启和丰富学生创造的心智，唤醒和开发学生创造的潜能.

牛顿曾把自己的科研与画家的创作相类比，他说：“我始终把思考的主题像一幅画般摆在面前，再一点一线地去勾勒，直到整幅画慢慢地凸显出来”.这说明科学与艺术是交融的，科学研究不仅需要逻辑思维，也要形象思维.同样，一堂富有诗情画意的好课也应将教的科学、教的艺术与教的智慧相融合，师生间一个会意的微笑、一轮精彩的问答、一次思维的碰撞都是生命的涌动、智慧的成长.即便一个恰到好处的“留白”设计，也能给学生一个思考和遐想的空间，或让学生意犹未尽、欲罢不能，或让学生满怀好奇、心向探究，或让学生疑虑重生，浮想联翩.因此，在教学过程中，教者可以转换生活情境展开想象力、建构图景模型丰富想象力、拓展项目活动增强想象力，以此放飞学生心灵，激活创新思维.

4.1 转换生活情境想象

例如在讲“生活中的圆周运动”时，分析汽车过拱形桥，当汽车速度达到v＝时，汽车对桥面压力为0.

图6

想象1：假想地球是一个巨大的拱形桥（如图6所示），桥面半径即为地球半径R（约6400km）时，其场景如何呢？这时的汽车是不是就成了宇宙飞船呢？计算一下它的速度.

想象2：在汽车所处的位置架设1门大炮，如果要发射的炮弹不落回地面，炮弹的速度至少多大？

评述：两次想象有异曲同工之妙，炮弹速度至少都是7.9×103m/s，这个速度正是第一宇宙速度.而想象2就是历史上有名的“牛顿炮”思想实验，早在1686年牛顿在其名著《自然哲学的数学原理》中就提出了.

想象源于生活又超越生活，且为人类创造更美好的生活.想象不能完全依赖于教授，它要在自主学习、主动建构的基础上产生，想象是“众里寻他千百度”后的一种顿悟，是在问题导航、体悟引路后展开的思维翅膀.

4.2 建构图景模型想象

在进行近代物理这类课题教学时，一般不可能让学生亲历探究过程，此时采用Flash动画模拟仿真，也能增强学生的学习旨趣.例如进行“原子的核式结构模型”教学时，通过模拟“复演”α粒子散射实验，再展开丰富想象，一幅原子的核式结构模型的图景便能生动地呈现出来.

动画模拟：用Flash动画模拟“复演”α粒子散射实验，放射源发射的α粒子（想象用绿色光线来形象显示径迹）打到放置在圆盘中心的金箔上，圆盘边缘设有一个带有荧光屏的观测放大镜，它可绕圆心360°角自由转动，其观测结果以正视图的方式呈现在模拟装置右下方，用于记录α粒子散射后的分布情况，用绿色光点的数目“直观”显示α粒子数，其显示状态与观测镜转动的位置一一对应.

分析讨论：（1）为什么汤姆生“枣糕模型”无法解释α粒子散射实验？（因α粒子有大角度散射）

（2）如果α粒子打在电子上，能不能发生大角度散射？（不能，质量悬殊太大）

（3）根据α粒子的绝大多数、少数、极小数的散射分布结果，我们可以作出怎样的解释？（质量和正电荷高度集中在一处，原子中绝大部分空间都是空的）

想象模型：（1）是否可以将原子想象为一个个核子等间距地分布在空旷的空间里？原子呈电中性如何体现？（原子由带正电的核和电子组成）

（2）电子既然不能镶嵌在核中，其结构如何才能稳定？（想象图景时，类比太阳系的行星运动模型，电子围绕核做匀速圆周运动）

（3）学生表述想象图景：原子的核式结构模型.

（4）教师联系历史，生动讲述卢瑟福的象征“鳄鱼”的永不回头的探究精神，介绍原子结构模型更进一步的研究结果玻尔模型、电子云等，让学生了解科学想象能孕育新奇的思想，了解科学探究的永无止境和蕴涵的无穷乐趣.

想象的魅力在于能化无形为有形，化虚无缥缈为“直观可见”，以此来描绘物理图景或建构物理模型，帮助我们理解物理规律的内涵，推进研究的深入.如电场线、磁感线都是法拉第想象出来的，它们可以形象地描绘空间的电场、磁场的分布情况；而在近代物理中，像黑洞、光电效应、波粒二象性等情境的理解都需要通过想象来呈现.

4.3 拓展项目活动想象

课外拓展文化、艺术、科技创新的项目活动，可以促进想象能力和创新思维的内化创生.表面上看，科学以逻辑思维为主，求真；艺术以形象思维为主，求美.但“科学和艺术是一个硬币的两面，谁也离不开谁”（李政道语）.科学的本身是美的，大自然具有简洁有序、和谐统一之美；科学家的研究方法本质上也是美学的、直观的，创新科学成果往往需要逻辑思维、形象思维和灵感思维联合运作.因此，开展社团活动，进行“异想天开”创意设计、机器人大赛、结构大赛（图7所示为学生对作品进行加载和冲击试验的情况）等都能丰富学生想象力.但培养创新人才，绝非一朝一夕之功，“百年树人”的教育大计期盼创建一个上下联动的共赢机制.很多学校积极创建初中、高中及大学间的创新人才培养基地，其必将能放飞学生心灵，激活学生的创新潜能.

图7

美国哈佛大学一位教授研究 了很多诺贝尔自然科学奖的获奖者，得到的结论是：创新与知识的多少没有正相关的关系.因此，教育的关键不是深掘知识内容，而是点燃创新火焰.只有改变重灌输轻探究、重理论轻实践、重传承轻创新的教学方式，着力开发智慧生长的环境、寻求智慧生长的方式、研究智慧生长的状态，才能促进学生的主动成长、自由成长、快乐成长，进而化知为能、转识成智.

5 结语

综上所述，转识成智就是要超越知识本位，培育智慧主体，转识成智就是要激活学生的好奇心、探究性和创造力.本文笔者致力建构了三维立体路径，即以快乐作舟、问题作帆来扬起求知欲望；以实践引路、体悟架桥来提升探究能力；以自由当风、想象为翼来腾飞创新梦想.研究表明，这样的途径和方法对演绎精彩的物理教学、促进学生的智慧生长有着积极的意义，它能让学生的好奇心神圣持久，探究性主动深入，想象力自由翱翔.

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