国际青年物理学家锦标赛（IYPT）对高中生创新能力培养的作用

杨若蘅

摘 要：随着经济全球化的不断发展，社会对人才的要求越来越高。新时期的社会，经济的发展和教育的创新相互推动、相互促进。对高中生进行创新能力的培养，对国家和高中生自身未来的发展都有着极其重要的意义。因此，对新时期的高中生进行创新能力的培养，使高中生能更好的适应新时期的要求显的极为重要。本文就国际青年物理学家锦标赛（IYPT）对高中生创新能力培养的作用进行探究分析。

关键词：创新能力；高中生；国际青年物理学家锦标赛

创新能力是个人提出新的理论、新概念，发明新的技术和新产品的能力。经济全球化的发展和信息时代的不断发展，对高中生的创新能力提出严峻挑战的同时也给高中生创新能力的培养提供了珍贵的契机。国际青年物理学家锦标赛的出现，不但是选拔高精尖人才的有效手段，也为高中生创新能力的培养提供了有利的条件。

1 国际青年物理学家锦标赛（IYPT）的理念概述

IYPT倡导的理念包括培养参赛者的科研素质，即创新意识、创新能力和实践能力等；加强协作的精神和合作的能力；锻炼表达的能力和辩论的能力，尤其是加强英语应用的能力；提高学生对物理学习的兴趣；促进世界各国青年学生之间的文化交流。随着IYPT的举行，很多国家已经对这个充满魅力的国际性物理竞赛有了更深的认识。各个国家都开始将这个比赛引入国内，美国、新西兰等国家举办了USAYPT等比赛。2008年克罗地亚举办比赛，中国首次派队参赛。IYPT在2009年来到中国，于中国南开大学举办。天津南开大学首先将IYPT引入国内，越来越多的中学开始了解这项赛事，开始关注这项赛事。

2 IYPT比赛的特点

2.1 IYPT问题的设定具有发散性

国际IYPT委员会，每年都会向全世界提供17个问题，这些问题有的和物理有关系，有的是来自交叉学科。IYPT设置的题目，在解答方面并不是和寻常的考试一样可以短时间就能解决。它的解题方式往往需要从多角度进行思考，解题比较开放，不但需要扎实的学科知识，还需要学生团队合作的力量。[1]以2011年伊朗德黑兰举行的比赛为例，比赛中有一个题目是研究一片黏在水平面上的胶带移除需要的力，并考虑与之相关的参数。这个问题有着很强的发散性，非常像一个研究性学习的题目或者是一个小型的研究课题。这种类型的题目对于研究哪些参数都是需要参与者自己决定而不受限的，因此没有一个标准的答案。例如有些学生在研究过程中最初会考虑到几方面因素，比如胶带本身的长度、宽度、厚度和黏性等，还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响因素。委员会提供的这17个问题，涉及物理学领域的各个方面，参与者可以根据自己的知识和偏好选择题目，这就体现了参与者的自主性。

2.2 IYPT需要參与者有团队合作的精神和团队的默契性

仅仅靠单个学生的力量是不能完成IYPT的，它需要5个人组成一个团队，需要团队的力量；同时IYPT是采用“物理对抗”的形式进行比赛的，即采用答辩的形式进行比赛而不是用笔或者现场进行试验。IYPT对成绩的计量是依据个人的表现，而最终的成绩是根据5人团队每个成员的分数总和而判定，因此要想更好的完成IYPT，就要求参与者必须有很强的团队合作的精神。

3 IYPT对高中生创新能力培养的作用

3.1 可以有效的促进学生统筹思维能力的培养

通过参加IYPT，学生在统筹各个相关因素，分析主要因素和客观因素等方面的统筹思维能力可以得到锻炼。以2013年的IYPT的题目为例，原题的中文翻译：水上升：在一个装有水的碟子中间垂直放置一根蜡烛。将蜡烛点燃，然后罩上一个透明的烧杯。探究并解释发生的现象。对这道题的分析：热膨胀和化学反应都是水上升的因素，另外还需要统筹考虑的因素有：水上升的速度，哪些因素在水上升的不同阶段起着主导作用，这两者哪个因素的影响更大，或者是不是这两者影响程度不相上下等。还有就是蜡烛的高度是否也会产生一定的影响等等。学生通过对这个问题的研究，分析问题、解决问题的能力和统筹性的思维都可以得到很大的锻炼。

3.2 可以有效的促进学生评估评价的思维能力的培养

IYPT的解题过程是一轮对抗的过程，一共可以分为三场比赛，每个队伍都要依次承担正方、反方和评论方。当其中的一个队伍在担任评论方的时候，在正方阐述和正反方交流时，就必须要认真的倾听、思考并找出正反方研究的优缺点同时给出一定的建议。

因此在这个对抗过程，可以很好的锻炼学生的评价能力、评估能力和总结的能力。

3.3 可以有效的促进学生运用语言的能力的提升

IYPT要求三支队伍分别承担正方、反方和评论方的角色进行对抗。不论担任哪一方的角色，都要求学生可以清晰的表达自己的观点。正方要在规定的时间15分钟内对所研究的问题进行问题的阐述、试验探究、理论提升、不足和展望。而反方则要找出正方在理论、试验方面存在的问题和细节上的一些问题，即反方要对正方的研究提出各种问题。同时也要发现正方存在的优点。在针对某个具体问题进行分析的全过程中，正反双方分别发表自己的见解，进行讨论，评论方则根据正反双方提出的观点和问题，进行优缺点的评价。因此，整个的国际青年物理学家锦标赛的完成过程，让学生的语言组织能力和语言表达能力得到了充分的锻炼和提高。

3.4 可以有效的促进学生逆向思维和侧向思维能力的培养

逆向思维也被称为反向思维，就是背逆通常的思维方法，从相反的方向思考问题，是发散性思维的一种形式。侧向思维的思路和方向和正向思维、多向思维、逆向思维等不同，是沿着正向思维旁侧开拓出来的一种创新性思维，是发撒性思维的另外一种形式。在国际青年物理学家锦标赛的解题过程中，很多的问题从正面很难证明，而从侧面或者反方向就可以很好的进行研究。[2]比如2013年的IYPT中的一道题目：聆听光的声音：将一个罐子内表面的一半涂一层锅灰，并在他的盖子上钻一个孔。当连接交流电的灯泡发出的光线射到罐子的锅层时，可以听到明显的声音，解释和探究这种现象。这道题在最初的时候是要证明“这个声音是光产生的还是热产生的”，要想从正面证明这个问题是很不容易得出结论的，如果从侧面进行研究，“假如没有了光或者没有了热，会不会产生声音呢”。因此可以将一个装满水的容器放置在灯泡和瓶子的中间，以此来降低热因素的影响，结果发现没有热的影响下，仍然可以发出声音。在IYPT中，对类似这些问题的研究，可以让学生的逆向思维得到很好的拓展，可以很好的培养学生的逆向思维和侧向思维，从而进一步的促进其发散思维的培养。

3.5可以有效的促进学生“联结”和“反联结”思维能力的培养

人在知觉时，把所感知到的对象联结起来，并将这些新的信息和以前的知识和经验快速的结合起来的能力称为联结的能力。比如2013年的IYPT中的一道题目：蜂蜜线圈：一种细的向下流动的粘稠液体如蜜蜂，往往会形成圆形线圈。研究和解释这一现像。这种现象是我们日常生活中经常见到的一种现象，当把装满水的水池底部的下水开口打开的时候，水在下流的同时总是呈螺旋状。这种现象取决于地球自转过程中产生的科里奥利力，在北半球是右螺旋状，南半球是左螺旋状。当看到“蜂蜜线圈”这个问题的时候，很多的学生就会立刻和这个知识联结起来。在IYPT中对类似问题的解答，可以让学生的联结和反联结能力得到很好的锻炼。

4 结束语

国际青年物理学家锦标赛的举办，不但可以让高中生在创造性思维能力方面有所提升，还能促进其他各个方面综合能力和素质的锻炼和提升，同时还能促进国际间青少年文化的沟通和交流。

参考文献

[1]张一驰.依托JSYPT培养高中生物理创新能力初探[J].物理之友，2015（03）：2-3

[2]徐慧，房颐.IYPT（国际青年物理学家锦标赛）对高中生创新能力培养的作用[J].物理教学探讨，2014（02）：3-4