小學(xué)科學(xué)教學(xué)中學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和創(chuàng)造能力培養(yǎng)
——基于隱性知識(shí)論的視角

葉寶生， 曹溫慶

(首都師范大學(xué) 初等教育學(xué)院， 北京 100048)

一、問(wèn)題的提出

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力處于現(xiàn)代教育的中心地位。布魯姆在認(rèn)知領(lǐng)域教育目標(biāo)分類學(xué)中將知識(shí)分為事實(shí)性知識(shí)、概念性知識(shí)、程序性知識(shí)和元認(rèn)知知識(shí)四個(gè)維度，同時(shí)又將各知識(shí)維度按認(rèn)知過(guò)程(能力)區(qū)分為記憶(回憶)、理解、應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造一共六個(gè)類別[1]。教育目標(biāo)就是知識(shí)某個(gè)維度與某個(gè)認(rèn)知過(guò)程維度的交叉點(diǎn)，也就是教育目標(biāo)是對(duì)知識(shí)類別和所達(dá)到認(rèn)知過(guò)程程度的表述。顯然，創(chuàng)造性認(rèn)知能力是最高階的能力。如何在學(xué)科教學(xué)中達(dá)到創(chuàng)造性學(xué)習(xí)從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力？科學(xué)是非常具有創(chuàng)造性的研究領(lǐng)域，但針對(duì)小學(xué)生在小學(xué)科學(xué)學(xué)科教學(xué)中培養(yǎng)其創(chuàng)造能力卻非常欠缺。有些小學(xué)科學(xué)教師在實(shí)踐層面進(jìn)行學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，又主要關(guān)注的是教學(xué)形式和教學(xué)氛圍，缺乏深入的理論支撐和具體的行動(dòng)策略。具有豐富的創(chuàng)造思想和創(chuàng)造思維的科學(xué)學(xué)科，如何針對(duì)小學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造能力培養(yǎng)，也就是在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力和創(chuàng)新思維，成為一個(gè)重要問(wèn)題。本文依據(jù)隱性知識(shí)及其顯隱知識(shí)轉(zhuǎn)化理論，分析小學(xué)科學(xué)教學(xué)中如何進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和創(chuàng)造能力培養(yǎng)。

二、知識(shí)的轉(zhuǎn)化和知識(shí)的創(chuàng)造

知識(shí)為主體與環(huán)境相互作用而獲得的信息及其組織。儲(chǔ)存于個(gè)體內(nèi)，即為個(gè)體的知識(shí)；儲(chǔ)存于個(gè)體外，即為人類的知識(shí)。儲(chǔ)存于個(gè)體外的人類知識(shí)是以語(yǔ)言文字、公式圖表等方式記錄在各種書(shū)籍中，是明確表達(dá)出的知識(shí)形態(tài)。而儲(chǔ)存于個(gè)體內(nèi)的個(gè)體知識(shí)，有些是可以明確以文字或語(yǔ)言的方式表達(dá)出來(lái)，但有些卻難以言表。這樣，基于是否能夠清晰表達(dá)出來(lái)，知識(shí)就區(qū)分為兩種，即顯性知識(shí)和隱性知識(shí)。

隱性知識(shí)之間、顯性知識(shí)之間、隱性知識(shí)和顯性知識(shí)之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。竹內(nèi)宏高、野中郁次郎認(rèn)為新知識(shí)是通過(guò)隱性知識(shí)與顯性知識(shí)之間的相互作用而創(chuàng)造出來(lái)的。他們把四種轉(zhuǎn)化過(guò)程分別稱為共同化、聯(lián)接化、表出化和內(nèi)在化[2]。

共同化是從隱性知識(shí)到隱性知識(shí)，是透過(guò)直接體驗(yàn)分享和創(chuàng)造隱性知識(shí)。共同化通過(guò)分享經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造，諸如情感態(tài)度、做事方式、精神信仰和技能之類隱性知識(shí)的過(guò)程，是個(gè)體可以從他人那里不經(jīng)語(yǔ)言直接獲得隱性知識(shí)。學(xué)徒工與師父一同工作，不用語(yǔ)言，而憑借觀察模仿和練習(xí)便可學(xué)得技藝。獲得隱性知識(shí)的關(guān)鍵是體驗(yàn)。

聯(lián)接化是從顯性知識(shí)到顯性知識(shí)，是將各種概念綜合為知識(shí)體系的過(guò)程。這種知識(shí)創(chuàng)造模式包括將不同的顯性知識(shí)彼此結(jié)合，通過(guò)對(duì)顯性知識(shí)的整理、增添、結(jié)合和分類等方式，重新構(gòu)造既有信息，可以催生新知識(shí)。在學(xué)校里，通過(guò)正規(guī)教育和培訓(xùn)的形式所進(jìn)行的知識(shí)創(chuàng)造通常采用這種模式。

表出化是從隱性知識(shí)到顯性知識(shí)，是將隱性知識(shí)表述為顯性概念的過(guò)程。采用比喻、類比、概念、假設(shè)或模型等形式將隱性知識(shí)明示化，是知識(shí)創(chuàng)造的精髓。當(dāng)我們?cè)噲D對(duì)一個(gè)意圖進(jìn)行概念化時(shí)，大多借助語(yǔ)言和圖形來(lái)表示其含義。書(shū)寫(xiě)和繪圖是將隱性知識(shí)轉(zhuǎn)化為可以表述知識(shí)的方式。比喻、類比、概念、假設(shè)或模型是隱性知識(shí)轉(zhuǎn)化為顯性表達(dá)的不同層次。如說(shuō)明地球是球形的：亞里士多德通過(guò)觀察月食，發(fā)現(xiàn)地球遮擋陽(yáng)光在月球上的投影總是圓形的，聯(lián)想球體在任何角度的光照下都是形成圓形的陰影，類比判斷出地球形狀是球體。如何表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢？可以看同時(shí)出發(fā)位置移動(dòng)距離長(zhǎng)或距離相同看所用時(shí)間，若距離和時(shí)間都不相同，但通過(guò)距離與時(shí)間的比值可以表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢，這樣建立了速度概念。速度數(shù)值越大，運(yùn)動(dòng)越快。將隱性的物體運(yùn)動(dòng)快慢轉(zhuǎn)化為顯性的速度數(shù)值進(jìn)行表達(dá)。再如學(xué)習(xí)海洋上水蒸發(fā)、云團(tuán)移動(dòng)、高原降水、地表徑流源源不斷流動(dòng)，通過(guò)將各個(gè)水轉(zhuǎn)化和運(yùn)動(dòng)過(guò)程聯(lián)系在一起，構(gòu)建出地球上海陸水循環(huán)的模型，這個(gè)想象創(chuàng)造出的模型可以圖示出來(lái)。可以看到生活中用比喻、類比創(chuàng)造新知識(shí)比較多。在科學(xué)上，主要用概念、假設(shè)和模型將隱性的體驗(yàn)轉(zhuǎn)化為顯性知識(shí)。在知識(shí)轉(zhuǎn)換的四種模式中，因?yàn)楸沓龌瘡碾[性知識(shí)中創(chuàng)造出新的顯性知識(shí)，所以它對(duì)知識(shí)創(chuàng)造至關(guān)重要。

內(nèi)在化是顯性知識(shí)到隱性知識(shí)，是在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和獲取新的隱性知識(shí)。內(nèi)在化是使顯性知識(shí)體現(xiàn)到隱性知識(shí)之上的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程與“做中學(xué)”有著密切的關(guān)系。經(jīng)過(guò)共同化、表出化和聯(lián)接化三個(gè)過(guò)程的體驗(yàn)，以共有心智能力或技術(shù)訣竅的形式內(nèi)化到個(gè)體的隱性知識(shí)基礎(chǔ)內(nèi)，這些體驗(yàn)此時(shí)變成了有價(jià)值的心智素養(yǎng)。

人類知識(shí)是通過(guò)隱性知識(shí)與顯性知識(shí)之間的社會(huì)化、相互作用而創(chuàng)造和擴(kuò)展出來(lái)的，稱這種相互作用為知識(shí)轉(zhuǎn)換。應(yīng)當(dāng)注意的是，知識(shí)轉(zhuǎn)換是一個(gè)發(fā)生在個(gè)體之間，而又不局限于個(gè)人自身的社會(huì)化過(guò)程。知識(shí)創(chuàng)造始于共同化，從此開(kāi)啟轉(zhuǎn)換的四種模式，形成一個(gè)螺旋。知識(shí)經(jīng)過(guò)四種模式轉(zhuǎn)化放大，不斷發(fā)展。

三、創(chuàng)造力的隱性知識(shí)特征

創(chuàng)造能力指獨(dú)立的以新的模式和程序去掌握和運(yùn)用知識(shí)、技能并善于發(fā)現(xiàn)新原理、形成新技能、發(fā)明新方法、產(chǎn)生新思想與新產(chǎn)品成果的能力。有創(chuàng)造力的人往往能超脫具體的知覺(jué)情景、思維定式、傳統(tǒng)觀念和習(xí)慣勢(shì)力的束縛。創(chuàng)造力作為內(nèi)在能力，具有綜合性特征。創(chuàng)造力是由敏銳的觀察能力、縝密的邏輯思維能力、直覺(jué)思維能力和豐富的聯(lián)想能力所構(gòu)成。說(shuō)明創(chuàng)造力不是單一特質(zhì)的一種能力，而是各種能力集成的結(jié)果。創(chuàng)造力的實(shí)現(xiàn)，或說(shuō)創(chuàng)造想法出現(xiàn)的瞬間，表現(xiàn)為直覺(jué)、靈感、頓悟，是創(chuàng)造者本人也無(wú)法表述清楚的。創(chuàng)造瞬間又不依賴邏輯推理，很難分析和批判。說(shuō)明創(chuàng)造力具有隱性知識(shí)特征。必須強(qiáng)調(diào)，在創(chuàng)造思想或方法出現(xiàn)的瞬間是跳躍性的，但在創(chuàng)造之前是邏輯的作用，邏輯推導(dǎo)遇到阻礙才會(huì)產(chǎn)生新想法或新觀念，而創(chuàng)造結(jié)果被肯定，又需要邏輯論證。像愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)的質(zhì)能方程，是由于在核裂變過(guò)程出現(xiàn)質(zhì)量虧損。基于能量守恒，質(zhì)量虧損，必有對(duì)應(yīng)能量產(chǎn)生。由此推出放出的能量與質(zhì)量的關(guān)系，即虧損的質(zhì)量與速度的平方的乘積就是放出的能量。這是邏輯推導(dǎo)的過(guò)程。但速度是什么值？愛(ài)因斯坦直接取光速！這是直覺(jué)。質(zhì)能方程是否成立？再通過(guò)核裂變過(guò)程中測(cè)出的虧損質(zhì)量和放出的輻射能量與通過(guò)質(zhì)能方程計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)測(cè)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果是吻合的，證明質(zhì)能方程成立。這又是邏輯實(shí)證。

在科學(xué)創(chuàng)造活動(dòng)中，任何一項(xiàng)問(wèn)題從提出到解決都需要知覺(jué)、記憶、學(xué)習(xí)與思維等多種認(rèn)知成分的參與，其中就包括對(duì)隱性知識(shí)的內(nèi)隱認(rèn)知與對(duì)顯性知識(shí)的外顯認(rèn)知。內(nèi)隱認(rèn)知是指?jìng)€(gè)體意識(shí)不到的認(rèn)知活動(dòng)，比如直覺(jué)、頓悟等心理現(xiàn)象都以無(wú)意識(shí)加工為主，可以歸類為內(nèi)隱認(rèn)知的思維方式。這種認(rèn)知隱性知識(shí)的思維有助于個(gè)體開(kāi)發(fā)創(chuàng)造力并且完成創(chuàng)造性工作。創(chuàng)造力具有隱性知識(shí)的特征，而隱性知識(shí)與創(chuàng)造力之間的聯(lián)系在于：通過(guò)個(gè)體間的隱性知識(shí)共享，而后實(shí)現(xiàn)隱性知識(shí)的轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化以及分享，即隱性知識(shí)顯性化的過(guò)程，從而推動(dòng)知識(shí)創(chuàng)造的過(guò)程。隱性知識(shí)的轉(zhuǎn)化使得知識(shí)逐漸顯性化出來(lái)，便于學(xué)生理解掌握與創(chuàng)新。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中把握好隱性知識(shí)的轉(zhuǎn)化，使隱性知識(shí)顯性化，才能更好地激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力。隱性知識(shí)與個(gè)體經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，是個(gè)體從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的能力和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，是創(chuàng)造性活動(dòng)的源泉和關(guān)鍵。可以說(shuō)，學(xué)習(xí)中的經(jīng)驗(yàn)和判斷力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，掌握行業(yè)技能和行業(yè)秘密，以及決策時(shí)所具有的洞察力和前瞻性都是隱性知識(shí)的直接體現(xiàn)[3]。

四、小學(xué)生的創(chuàng)造力水平

創(chuàng)造能力包含獨(dú)特性和有價(jià)值性兩個(gè)基本特征，其具有兩層含義，一是指人具有創(chuàng)造力表現(xiàn)在提供了對(duì)整個(gè)社會(huì)來(lái)說(shuō)具有獨(dú)特性和社會(huì)意義的創(chuàng)造成果；二是指對(duì)創(chuàng)造者來(lái)說(shuō)具有獨(dú)特性和價(jià)值性的認(rèn)識(shí)成果[4]。說(shuō)明創(chuàng)造力的表現(xiàn)水平是分層次的。

斯騰伯格將創(chuàng)造力的兩種水平稱為創(chuàng)造力兩個(gè)層面，一個(gè)是社會(huì)層面，一個(gè)是個(gè)人層面[5]。他所主張的每個(gè)人都具有創(chuàng)造力，這個(gè)創(chuàng)造力可以認(rèn)為是個(gè)人層面的創(chuàng)造力。個(gè)人層面的創(chuàng)造力屬于個(gè)體創(chuàng)造，它對(duì)個(gè)人來(lái)說(shuō)是一種創(chuàng)造，但對(duì)社會(huì)來(lái)說(shuō)還達(dá)不到創(chuàng)造的標(biāo)準(zhǔn)。而從創(chuàng)造的角度來(lái)說(shuō)，當(dāng)個(gè)體的創(chuàng)造被社會(huì)承認(rèn)時(shí)，就是我們通常所說(shuō)意義上的創(chuàng)造。而沒(méi)被社會(huì)承認(rèn)的，不能叫作社會(huì)意義上的創(chuàng)造，但是個(gè)人的創(chuàng)造。

小學(xué)生的創(chuàng)造力基本屬于個(gè)人層面的創(chuàng)造力。小學(xué)生在科學(xué)課上所產(chǎn)生的相對(duì)自己本身來(lái)說(shuō)的新穎的想法，或者按照自己的想法所做的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)于社會(huì)來(lái)說(shuō)，都不算是真正意義上的創(chuàng)造力，但這些都是小學(xué)生個(gè)人層面的創(chuàng)造力。在目前對(duì)創(chuàng)造力的研究中，創(chuàng)造力的理論已經(jīng)足夠豐富，但創(chuàng)造力的培養(yǎng)上可操作性不是太強(qiáng)。教師不知道學(xué)生怎樣的思想行為算得上是創(chuàng)造力的表現(xiàn)，因此也沒(méi)有辦法提出針對(duì)性的教學(xué)策略和作出相應(yīng)的指導(dǎo)。這主要是因?yàn)榻處熽P(guān)注的是創(chuàng)造力的第一個(gè)層面，即社會(huì)層面，認(rèn)為只有被社會(huì)承認(rèn)的，或者學(xué)生產(chǎn)生出了與其他學(xué)生完全不同的想法時(shí)，才能稱得上這個(gè)學(xué)生有創(chuàng)造力。在教育教學(xué)過(guò)程中，教師不能僅僅局限于社會(huì)層面的創(chuàng)造力，更需要看重的是個(gè)人層面的創(chuàng)造力。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行培育這個(gè)視角下，創(chuàng)造力本身的意義在于首先培養(yǎng)了個(gè)人的創(chuàng)造力。此時(shí)不要僅僅關(guān)注學(xué)生是否創(chuàng)造出了社會(huì)層面新的、沒(méi)見(jiàn)過(guò)的東西，首先需要肯定的就是個(gè)體層面的創(chuàng)造力。由于教育是為學(xué)生的未來(lái)做準(zhǔn)備，因此在學(xué)生有了創(chuàng)造意識(shí)之后，有了知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)、能力、態(tài)度、技巧等素養(yǎng)之后，通過(guò)積累這些素養(yǎng)，他們才能在日后繼續(xù)創(chuàng)造出社會(huì)承認(rèn)的創(chuàng)造，也就是培養(yǎng)出了社會(huì)層面上所認(rèn)可的創(chuàng)造力。因此，在學(xué)生階段主要是培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人創(chuàng)造能力，隱含的是未來(lái)的社會(huì)創(chuàng)造。學(xué)生做出對(duì)其本身來(lái)說(shuō)是新的東西的時(shí)候，這就是一種創(chuàng)造力的表現(xiàn)。如：根據(jù)實(shí)際橋的形象和提供的材料搭建一座橋。學(xué)生用所提供的材料進(jìn)行拼接，最終完成橋的模型搭建。由于與實(shí)際橋的建造方法與使用的材料完全不同，整個(gè)過(guò)程學(xué)生要根據(jù)實(shí)際橋的形象、結(jié)合所具有的材料和加工方法，在大腦中想象出需要搭建的橋的形象，再進(jìn)行搭建。因此完成這個(gè)模型屬于這個(gè)學(xué)生個(gè)人創(chuàng)造力的表現(xiàn)。

從個(gè)人層面的創(chuàng)造力來(lái)講，小學(xué)生時(shí)時(shí)刻刻都在創(chuàng)造，只要在課堂中給出合適的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生主動(dòng)思考，他們就能創(chuàng)造。斯騰伯格所認(rèn)為的每個(gè)人都有創(chuàng)造力對(duì)于教育意味著：首先有個(gè)人層面的創(chuàng)造力，而這種個(gè)人層面的創(chuàng)造力是為了達(dá)到在未來(lái)能具有的并最終能表現(xiàn)出社會(huì)意義上的創(chuàng)造力。

五、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)與創(chuàng)造力培養(yǎng)

個(gè)體的創(chuàng)造力不是在真空中實(shí)現(xiàn)的，而總是以一定的學(xué)科及領(lǐng)域?yàn)橐劳小W(xué)科具有文化傳遞與創(chuàng)新參照兩種作用。一方面，它將特定文化的活動(dòng)規(guī)則和知識(shí)傳遞給個(gè)體，使之成為具有特定知識(shí)背景的人，并為個(gè)體的創(chuàng)造活動(dòng)提供知識(shí)和信息的基礎(chǔ)；另一方面，它還作為個(gè)體創(chuàng)造活動(dòng)的背景而存在，個(gè)體產(chǎn)生的創(chuàng)新或創(chuàng)造性認(rèn)識(shí)是針對(duì)該專業(yè)原有的知識(shí)狀態(tài)而言的，在此，學(xué)科就成為創(chuàng)造新穎性的參照點(diǎn)與背景。小學(xué)科學(xué)同樣作為一個(gè)學(xué)科依托，小學(xué)生既要學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)，又要在科學(xué)活動(dòng)的背景下進(jìn)行基于自己生活中獲得的科學(xué)認(rèn)識(shí)的知識(shí)創(chuàng)新和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。

我們從知識(shí)創(chuàng)造的螺旋來(lái)看，共同化是從隱性知識(shí)到隱性知識(shí)、內(nèi)在化是從顯性知識(shí)到隱性知識(shí)，它們的學(xué)習(xí)結(jié)果都是內(nèi)隱的，難于觀察。而聯(lián)接化是從顯性知識(shí)到顯性知識(shí)、表出化是從隱性知識(shí)到顯性知識(shí)，其學(xué)習(xí)結(jié)果是外顯的，具有可觀察的表征。因此，這里只關(guān)注聯(lián)接化和表出化過(guò)程學(xué)生的創(chuàng)造表現(xiàn)。由于認(rèn)知是知識(shí)的獲取和應(yīng)用，又區(qū)別為知識(shí)獲取中的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和知識(shí)應(yīng)用過(guò)程的創(chuàng)造力表現(xiàn)。

(一)創(chuàng)造性學(xué)習(xí)及其特征

創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的表現(xiàn)或說(shuō)表征形式，也就是創(chuàng)造的形態(tài)，是將已知的知識(shí)要素組成內(nèi)在一致的新整體或新的功能性整體，也包括學(xué)習(xí)的方法在新情境中的應(yīng)用和創(chuàng)新新方法。學(xué)生必須使用多個(gè)來(lái)源的要素，把他們整合成為一個(gè)新穎的、與自己先前的知識(shí)相關(guān)的結(jié)構(gòu)模型，創(chuàng)造的結(jié)果是一個(gè)新產(chǎn)品，即能夠看得見(jiàn)內(nèi)容比原來(lái)材料更為豐富的知識(shí)。

如何培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力？一是將已有知識(shí)聯(lián)接形成新知識(shí)。學(xué)生將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行邏輯化重新組合，形成新知識(shí)。這個(gè)創(chuàng)造過(guò)程是聯(lián)接化。如學(xué)生學(xué)習(xí)某個(gè)單元或主題知識(shí)后，自己根據(jù)各概念的邏輯關(guān)系，構(gòu)建出樹(shù)狀邏輯圖、泡狀概念圖、模塊結(jié)構(gòu)圖等。二是將形象特征抽象化創(chuàng)造新知識(shí)。對(duì)科學(xué)事物或變化過(guò)程進(jìn)行科學(xué)觀察，將呈現(xiàn)的各種形象進(jìn)行抽象概括創(chuàng)造出新概念或新認(rèn)識(shí)。科學(xué)探究過(guò)程就是面對(duì)各種科學(xué)形象，進(jìn)行形象思維，獲得抽象認(rèn)識(shí)，對(duì)抽象認(rèn)識(shí)進(jìn)行概括，獲得更抽象的結(jié)論。學(xué)生自己或者在教師指導(dǎo)下，經(jīng)歷科學(xué)探究獲得新知識(shí)的過(guò)程就是集體或個(gè)體的知識(shí)創(chuàng)新。這個(gè)過(guò)程是表出化，獲得新的科學(xué)概念或規(guī)律，就是將對(duì)自然世界的隱性體驗(yàn)創(chuàng)造出顯性知識(shí)的過(guò)程。如“土壤”的教學(xué)，通過(guò)調(diào)動(dòng)學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)和觀察，發(fā)現(xiàn)土壤里有什么(土壤中有植物的根，有小動(dòng)物，有動(dòng)植物尸體、空氣、水等)和土壤成分的區(qū)別(支持植物生長(zhǎng)的要素是土壤基質(zhì)、腐殖質(zhì)、空氣和水)。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)土壤基質(zhì)的作用是固著植物和提供礦物質(zhì)；土壤中水分是植物吸收水分(特別是含于其中的各種微量元素)的源泉；空氣是微生物活動(dòng)形成腐殖質(zhì)和根呼吸的重要物質(zhì)。這樣獲得對(duì)土壤的認(rèn)識(shí)，是通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)將科學(xué)現(xiàn)象具有的內(nèi)涵進(jìn)行抽象概括而獲得的顯性表達(dá)，屬于創(chuàng)新性知識(shí)，也是學(xué)生小組和個(gè)人創(chuàng)造力的表現(xiàn)。

(二)創(chuàng)造力表現(xiàn)及其培養(yǎng)

知識(shí)的應(yīng)用，常常表現(xiàn)為程序性知識(shí)。程序性知識(shí)是關(guān)于如何做“某事”的知識(shí)，需要遵循的一系列操作步驟(心智的和動(dòng)作的)。在小學(xué)科學(xué)課程中，這種程序性知識(shí)具體體現(xiàn)在科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程和技術(shù)活動(dòng)過(guò)程的方法性知識(shí)。科學(xué)方面包括科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)方法(如放大法、轉(zhuǎn)化法、對(duì)比法、黑箱法、理想外推法等)和科學(xué)思維方法(如歸納法、演繹法、類比法)[6]。技術(shù)方面包括技術(shù)設(shè)計(jì)方法(如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和流程設(shè)計(jì)方法)[7]、技術(shù)思維方法(如表象類比法、表象改造法、意象表達(dá)法、具象表達(dá)法)[8]和工程思維方法(如系統(tǒng)化方法、模塊法、協(xié)調(diào)法)。

這種情況下，創(chuàng)造力的表征形式：

一是科學(xué)方法在新的情境中的應(yīng)用。如固體“熱脹冷縮”，可以用銅球穿銅環(huán)的對(duì)比法，也可以用電路連通的轉(zhuǎn)化法，還可以用輪軸旋轉(zhuǎn)放大法。由于固體熱膨脹系數(shù)很小，其體積隨溫度變化很小。證實(shí)固體熱脹冷縮，可以采用不同的實(shí)驗(yàn)方法。圖1所示為對(duì)比法，即銅球室溫下可以恰好穿過(guò)銅環(huán)，銅球加熱后被銅環(huán)托住，冷卻后又可穿過(guò)。銅球體積變化看不出來(lái)，但通過(guò)加熱前后的對(duì)比，可以知覺(jué)體積的變化。圖2所示為放大法，即銅棒加熱后，會(huì)由于摩擦力使大頭針滾動(dòng)，大頭針上所附輕小紙制指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。大頭針相當(dāng)于軸，軸的微小滾動(dòng)，其上固定的指針可以有較大幅度的偏轉(zhuǎn)。雖然看不到銅棒伸長(zhǎng)，但通過(guò)指針偏轉(zhuǎn)，判斷銅棒體積變化。圖3所示是將靠得很近兩根銅棒連接在一個(gè)閉合電路中，當(dāng)加熱銅棒，會(huì)看到電路中小燈泡被點(diǎn)亮。閉合電路的通、斷，反映出銅棒的受熱膨脹和冷卻縮短。這是將看不到的固體體積變化，轉(zhuǎn)化為電路導(dǎo)通與否反映出來(lái)。同樣是證明固體的熱脹冷縮，設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)方法，是創(chuàng)造力的表現(xiàn)。

二是技術(shù)設(shè)計(jì)中創(chuàng)造的新形象。如“制作太陽(yáng)能熱水器”，學(xué)生要根據(jù)所給材料，依據(jù)實(shí)際太陽(yáng)能熱水器形式和功能，會(huì)選擇黑色物質(zhì)或涂料制作熱水器。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或計(jì)算緯度確定傾角，根據(jù)東南西北方向確定熱水器面朝向(北半球正午陽(yáng)光照射過(guò)來(lái)的方向是南，因此熱水器面板方向朝南，而面板與地面的傾角是使正午陽(yáng)光直射面板)。最后制作出的模型，是完全與實(shí)際存在的熱水器不一樣的人工物，是學(xué)生個(gè)人創(chuàng)造的表現(xiàn)。

圖1 對(duì)比法

圖2 放大法

圖3 電路法

在教學(xué)中，要分階段、分程度逐步進(jìn)行創(chuàng)造力培養(yǎng)。首先要清晰明確地學(xué)習(xí)科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)方法、技術(shù)設(shè)計(jì)方法和技術(shù)思維方法，學(xué)生模仿學(xué)習(xí)階段是非常重要的階段，是學(xué)生創(chuàng)造性地應(yīng)用的基礎(chǔ)。其次是要有一個(gè)指導(dǎo)、幫助的過(guò)程，教師要與學(xué)生一起討論，引導(dǎo)學(xué)生將已有的方法應(yīng)用到新領(lǐng)域的科學(xué)或技術(shù)活動(dòng)中。最后針對(duì)具體內(nèi)容，學(xué)生能夠自己選擇和確定研究方法，解決新問(wèn)題。教師要有意識(shí)地循序漸進(jìn)地通過(guò)整個(gè)教學(xué)過(guò)程，培養(yǎng)小學(xué)生的創(chuàng)造能力。▲