國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽（IYPT）對高中生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用

楊若蘅

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷發(fā)展，社會對人才的要求越來越高。新時期的社會，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和教育的創(chuàng)新相互推動、相互促進(jìn)。對高中生進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，對國家和高中生自身未來的發(fā)展都有著極其重要的意義。因此，對新時期的高中生進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使高中生能更好的適應(yīng)新時期的要求顯的極為重要。本文就國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽（IYPT）對高中生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用進(jìn)行探究分析。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；高中生；國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽

創(chuàng)新能力是個人提出新的理論、新概念，發(fā)明新的技術(shù)和新產(chǎn)品的能力。經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展和信息時代的不斷發(fā)展，對高中生的創(chuàng)新能力提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的同時也給高中生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了珍貴的契機(jī)。國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽的出現(xiàn)，不但是選拔高精尖人才的有效手段，也為高中生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了有利的條件。

1 國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽（IYPT）的理念概述

IYPT倡導(dǎo)的理念包括培養(yǎng)參賽者的科研素質(zhì)，即創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力等；加強(qiáng)協(xié)作的精神和合作的能力；鍛煉表達(dá)的能力和辯論的能力，尤其是加強(qiáng)英語應(yīng)用的能力；提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣；促進(jìn)世界各國青年學(xué)生之間的文化交流。隨著IYPT的舉行，很多國家已經(jīng)對這個充滿魅力的國際性物理競賽有了更深的認(rèn)識。各個國家都開始將這個比賽引入國內(nèi)，美國、新西蘭等國家舉辦了USAYPT等比賽。2008年克羅地亞舉辦比賽，中國首次派隊(duì)參賽。IYPT在2009年來到中國，于中國南開大學(xué)舉辦。天津南開大學(xué)首先將IYPT引入國內(nèi)，越來越多的中學(xué)開始了解這項(xiàng)賽事，開始關(guān)注這項(xiàng)賽事。

2 IYPT比賽的特點(diǎn)

2.1 IYPT問題的設(shè)定具有發(fā)散性

國際IYPT委員會，每年都會向全世界提供17個問題，這些問題有的和物理有關(guān)系，有的是來自交叉學(xué)科。IYPT設(shè)置的題目，在解答方面并不是和尋常的考試一樣可以短時間就能解決。它的解題方式往往需要從多角度進(jìn)行思考，解題比較開放，不但需要扎實(shí)的學(xué)科知識，還需要學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的力量。[1]以2011年伊朗德黑蘭舉行的比賽為例，比賽中有一個題目是研究一片黏在水平面上的膠帶移除需要的力，并考慮與之相關(guān)的參數(shù)。這個問題有著很強(qiáng)的發(fā)散性，非常像一個研究性學(xué)習(xí)的題目或者是一個小型的研究課題。這種類型的題目對于研究哪些參數(shù)都是需要參與者自己決定而不受限的，因此沒有一個標(biāo)準(zhǔn)的答案。例如有些學(xué)生在研究過程中最初會考慮到幾方面因素，比如膠帶本身的長度、寬度、厚度和黏性等，還有力本身的方向和水平表面材料的粗糙程度等等一些列的可能影響因素。委員會提供的這17個問題，涉及物理學(xué)領(lǐng)域的各個方面，參與者可以根據(jù)自己的知識和偏好選擇題目，這就體現(xiàn)了參與者的自主性。

2.2 IYPT需要參與者有團(tuán)隊(duì)合作的精神和團(tuán)隊(duì)的默契性

僅僅靠單個學(xué)生的力量是不能完成IYPT的，它需要5個人組成一個團(tuán)隊(duì)，需要團(tuán)隊(duì)的力量；同時IYPT是采用“物理對抗”的形式進(jìn)行比賽的，即采用答辯的形式進(jìn)行比賽而不是用筆或者現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)。IYPT對成績的計(jì)量是依據(jù)個人的表現(xiàn)，而最終的成績是根據(jù)5人團(tuán)隊(duì)每個成員的分?jǐn)?shù)總和而判定，因此要想更好的完成IYPT，就要求參與者必須有很強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)合作的精神。

3 IYPT對高中生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用

3.1 可以有效的促進(jìn)學(xué)生統(tǒng)籌思維能力的培養(yǎng)

通過參加IYPT，學(xué)生在統(tǒng)籌各個相關(guān)因素，分析主要因素和客觀因素等方面的統(tǒng)籌思維能力可以得到鍛煉。以2013年的IYPT的題目為例，原題的中文翻譯：水上升：在一個裝有水的碟子中間垂直放置一根蠟燭。將蠟燭點(diǎn)燃，然后罩上一個透明的燒杯。探究并解釋發(fā)生的現(xiàn)象。對這道題的分析：熱膨脹和化學(xué)反應(yīng)都是水上升的因素，另外還需要統(tǒng)籌考慮的因素有：水上升的速度，哪些因素在水上升的不同階段起著主導(dǎo)作用，這兩者哪個因素的影響更大，或者是不是這兩者影響程度不相上下等。還有就是蠟燭的高度是否也會產(chǎn)生一定的影響等等。學(xué)生通過對這個問題的研究，分析問題、解決問題的能力和統(tǒng)籌性的思維都可以得到很大的鍛煉。

3.2 可以有效的促進(jìn)學(xué)生評估評價的思維能力的培養(yǎng)

IYPT的解題過程是一輪對抗的過程，一共可以分為三場比賽，每個隊(duì)伍都要依次承擔(dān)正方、反方和評論方。當(dāng)其中的一個隊(duì)伍在擔(dān)任評論方的時候，在正方闡述和正反方交流時，就必須要認(rèn)真的傾聽、思考并找出正反方研究的優(yōu)缺點(diǎn)同時給出一定的建議。

因此在這個對抗過程，可以很好的鍛煉學(xué)生的評價能力、評估能力和總結(jié)的能力。

3.3 可以有效的促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用語言的能力的提升

IYPT要求三支隊(duì)伍分別承擔(dān)正方、反方和評論方的角色進(jìn)行對抗。不論擔(dān)任哪一方的角色，都要求學(xué)生可以清晰的表達(dá)自己的觀點(diǎn)。正方要在規(guī)定的時間15分鐘內(nèi)對所研究的問題進(jìn)行問題的闡述、試驗(yàn)探究、理論提升、不足和展望。而反方則要找出正方在理論、試驗(yàn)方面存在的問題和細(xì)節(jié)上的一些問題，即反方要對正方的研究提出各種問題。同時也要發(fā)現(xiàn)正方存在的優(yōu)點(diǎn)。在針對某個具體問題進(jìn)行分析的全過程中，正反雙方分別發(fā)表自己的見解，進(jìn)行討論，評論方則根據(jù)正反雙方提出的觀點(diǎn)和問題，進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)的評價。因此，整個的國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽的完成過程，讓學(xué)生的語言組織能力和語言表達(dá)能力得到了充分的鍛煉和提高。

3.4 可以有效的促進(jìn)學(xué)生逆向思維和側(cè)向思維能力的培養(yǎng)

逆向思維也被稱為反向思維，就是背逆通常的思維方法，從相反的方向思考問題，是發(fā)散性思維的一種形式。側(cè)向思維的思路和方向和正向思維、多向思維、逆向思維等不同，是沿著正向思維旁側(cè)開拓出來的一種創(chuàng)新性思維，是發(fā)撒性思維的另外一種形式。在國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽的解題過程中，很多的問題從正面很難證明，而從側(cè)面或者反方向就可以很好的進(jìn)行研究。[2]比如2013年的IYPT中的一道題目：聆聽光的聲音：將一個罐子內(nèi)表面的一半涂一層鍋灰，并在他的蓋子上鉆一個孔。當(dāng)連接交流電的燈泡發(fā)出的光線射到罐子的鍋層時，可以聽到明顯的聲音，解釋和探究這種現(xiàn)象。這道題在最初的時候是要證明“這個聲音是光產(chǎn)生的還是熱產(chǎn)生的”，要想從正面證明這個問題是很不容易得出結(jié)論的，如果從側(cè)面進(jìn)行研究，“假如沒有了光或者沒有了熱，會不會產(chǎn)生聲音呢”。因此可以將一個裝滿水的容器放置在燈泡和瓶子的中間，以此來降低熱因素的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒有熱的影響下，仍然可以發(fā)出聲音。在IYPT中，對類似這些問題的研究，可以讓學(xué)生的逆向思維得到很好的拓展，可以很好的培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維和側(cè)向思維，從而進(jìn)一步的促進(jìn)其發(fā)散思維的培養(yǎng)。

3.5可以有效的促進(jìn)學(xué)生“聯(lián)結(jié)”和“反聯(lián)結(jié)”思維能力的培養(yǎng)

人在知覺時，把所感知到的對象聯(lián)結(jié)起來，并將這些新的信息和以前的知識和經(jīng)驗(yàn)快速的結(jié)合起來的能力稱為聯(lián)結(jié)的能力。比如2013年的IYPT中的一道題目：蜂蜜線圈：一種細(xì)的向下流動的粘稠液體如蜜蜂，往往會形成圓形線圈。研究和解釋這一現(xiàn)像。這種現(xiàn)象是我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常見到的一種現(xiàn)象，當(dāng)把裝滿水的水池底部的下水開口打開的時候，水在下流的同時總是呈螺旋狀。這種現(xiàn)象取決于地球自轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的科里奧利力，在北半球是右螺旋狀，南半球是左螺旋狀。當(dāng)看到“蜂蜜線圈”這個問題的時候，很多的學(xué)生就會立刻和這個知識聯(lián)結(jié)起來。在IYPT中對類似問題的解答，可以讓學(xué)生的聯(lián)結(jié)和反聯(lián)結(jié)能力得到很好的鍛煉。

4 結(jié)束語

國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽的舉辦，不但可以讓高中生在創(chuàng)造性思維能力方面有所提升，還能促進(jìn)其他各個方面綜合能力和素質(zhì)的鍛煉和提升，同時還能促進(jìn)國際間青少年文化的溝通和交流。

參考文獻(xiàn)

[1]張一馳.依托JSYPT培養(yǎng)高中生物理創(chuàng)新能力初探[J].物理之友，2015（03）：2-3

[2]徐慧，房頤.IYPT（國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽）對高中生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用[J].物理教學(xué)探討，2014（02）：3-4