尹航 蘇玉成

(中央民族大學(xué)理學(xué)院 北京 100089)

課程標(biāo)準(zhǔn)是教材編寫、教學(xué)、評(píng)估和考試命題的依據(jù)，是國家管理和評(píng)價(jià)課程的基礎(chǔ)[1]，其規(guī)定的學(xué)業(yè)水平和教學(xué)建議直接影響著學(xué)生知識(shí)與能力的發(fā)展．美國《The Next Generation Science Stan-dards(新一代課程標(biāo)準(zhǔn))》[2](以下簡稱美國課標(biāo))于2013年4月發(fā)布，對(duì)學(xué)生的學(xué)業(yè)目標(biāo)、實(shí)踐探究以及問題解決能力的訓(xùn)練都提出了明確的建議．我國2017年出版的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》[3](以下簡稱中國課標(biāo))也明確提出了在教學(xué)中發(fā)展包含科學(xué)思維與科學(xué)探究的學(xué)科核心素養(yǎng)．

問題解決及創(chuàng)造力是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究以及工程實(shí)踐所需的重要特質(zhì)，人們對(duì)自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)過程本質(zhì)上也是問題解決與創(chuàng)造性思考的過程．物理學(xué)作為自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科，在引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程、體會(huì)科學(xué)研究方法、養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣的過程中，也滲透著對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)[3]．

本文第一部分基于吉爾福特的創(chuàng)造力理論對(duì)創(chuàng)造力的本質(zhì)進(jìn)行分析；第二部分結(jié)合中美課標(biāo)中的學(xué)業(yè)目標(biāo)與科學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)分別對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的預(yù)期與形成過程進(jìn)行比較；第三部分總結(jié)兩國標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)創(chuàng)造力培養(yǎng)的差異，并對(duì)物理課程教學(xué)提出具體建議．

1 創(chuàng)造力培養(yǎng)的研究背景

有關(guān)創(chuàng)造力的研究已經(jīng)有一個(gè)多世紀(jì)，美國心理學(xué)家吉爾福特將創(chuàng)造力定義為“最能代表創(chuàng)造性人物特征的各種能力．”[4]目前創(chuàng)造力被定義為一種人格特質(zhì)，即能利用已知信息，產(chǎn)生出新穎獨(dú)特、有社會(huì)和個(gè)人價(jià)值產(chǎn)品的能力[5]．

吉爾福特于20世紀(jì)50-80年代提出并修正了智力三維結(jié)構(gòu)模型(以下簡稱SOI理論)[6，7], 他認(rèn)為智力由3個(gè)維度(信息內(nèi)容、心理操作和信息產(chǎn)品)構(gòu)建起來，其結(jié)構(gòu)中含有對(duì)創(chuàng)造性表現(xiàn)特別重要的能力．在這個(gè)基礎(chǔ)上他認(rèn)為，創(chuàng)造力是多種能力的組織方式，與3個(gè)因素有關(guān)：流暢性(以思維發(fā)散的“數(shù)目”作為指標(biāo))、變通性(以思維發(fā)散的“類別個(gè)數(shù)”作為指標(biāo))、獨(dú)特性(以“新穎、稀有”作為指標(biāo))[8]．其中流暢性和獨(dú)特性對(duì)應(yīng)智力結(jié)構(gòu)中的發(fā)散思維能力，變通性對(duì)應(yīng)智力結(jié)構(gòu)中的轉(zhuǎn)換能力．

關(guān)于創(chuàng)造力在實(shí)際情況中的運(yùn)用，吉爾福特基于SOI理論于20世紀(jì)60-80年代提出并修正了問題解決模型[9，10]，如圖1所示．

圖1 吉爾福特的問題解決模型

根據(jù)問題解決模型，在尋求問題解決方法的過程中，有時(shí)只需要聚合思維，有時(shí)需要同時(shí)應(yīng)用發(fā)散思維和聚合思維．在科學(xué)實(shí)踐過程中，發(fā)散思維在提出假設(shè)、構(gòu)思理論、研究和開發(fā)活動(dòng)的初始探索嘗試中十分重要，即尋找多種問題解決的方案[11，12],而后通過聚合思維確定解決問題的最佳方案．

2 中美課標(biāo)關(guān)于創(chuàng)造力培養(yǎng)的比較

根據(jù)以上分析，本文對(duì)創(chuàng)造力的培養(yǎng)進(jìn)行比較研究主要基于學(xué)生在學(xué)習(xí)和問題解決過程中對(duì)發(fā)散思維和轉(zhuǎn)換能力培養(yǎng)的比較．

2.1 基于學(xué)業(yè)目標(biāo)對(duì)學(xué)生預(yù)期創(chuàng)造力的比較

學(xué)業(yè)目標(biāo)即學(xué)生在完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容后應(yīng)具備的各項(xiàng)能力．本文選取了中美課標(biāo)中的“相互作用與運(yùn)動(dòng)定律”和“能量”兩部分內(nèi)容的學(xué)業(yè)目標(biāo)并對(duì)其反映的對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的要求進(jìn)行比較，比較結(jié)果如表1所示．

表1 中美課標(biāo)關(guān)于學(xué)生預(yù)期創(chuàng)造力的比較

由表1可知，中美課標(biāo)的第(1)項(xiàng)都是要求能通過數(shù)據(jù)得到物體運(yùn)動(dòng)各個(gè)量之間的關(guān)系，其本質(zhì)是對(duì)學(xué)生聚合思維能力的要求．中國課標(biāo)同時(shí)強(qiáng)調(diào)了對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的掌握，但通過查閱課標(biāo)中的教學(xué)建議發(fā)現(xiàn)，探究實(shí)驗(yàn)要求教師在實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中著重對(duì)學(xué)生思維的引導(dǎo)，對(duì)學(xué)生而言仍然是學(xué)習(xí)與接受的過程，而非對(duì)發(fā)散思維以及轉(zhuǎn)換能力的培養(yǎng)．

美國課標(biāo)的第(2)、(4)、(5)、(10)項(xiàng)與中國課標(biāo)的第(2)、(3)、(4)、(6)、(7)、(8)項(xiàng)都強(qiáng)調(diào)能在對(duì)知識(shí)的理解上使用聚合思維解決問題．

美國課標(biāo)的第(7)、(8)項(xiàng)與中國課標(biāo)的第(5)項(xiàng)都強(qiáng)調(diào)了物理模型的應(yīng)用能力．模型包括圖表、繪圖、描述或計(jì)算機(jī)模擬．美國課標(biāo)要求學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容后能夠自己建立并使用模型描述現(xiàn)象和解釋問題，中國課標(biāo)要求學(xué)生具有建立模型的能力和意識(shí)，還要具有批判思維，從不同的角度看問題．建立模型的過程作為問題解決的初始階段是運(yùn)用發(fā)散思維的過程；通過模型解決問題是運(yùn)用聚合思維的過程；批判思維以及從不同的角度看問題代表了轉(zhuǎn)換能力．相比之下，中美課標(biāo)都對(duì)學(xué)生發(fā)散思維做出明確要求，中國課標(biāo)還對(duì)學(xué)生提出了轉(zhuǎn)換能力的要求．

美國課標(biāo)還額外要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)裝置解決問題[第(3)、(9)項(xiàng)]以及從微觀的角度理解物體的宏觀性質(zhì)[第(6)項(xiàng)]．明確學(xué)生在沒有教師引導(dǎo)的情況下能獨(dú)立思考和操作，這也體現(xiàn)了美國課標(biāo)對(duì)學(xué)生發(fā)散思維和轉(zhuǎn)換能力的要求．

由上述對(duì)比可知，在學(xué)業(yè)目標(biāo)上，中美課標(biāo)都強(qiáng)調(diào)學(xué)生要有在理解知識(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)用聚合思維解決問題的能力，并都提出了對(duì)學(xué)生發(fā)散思維和轉(zhuǎn)換能力的要求，美國課標(biāo)對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性要求更加具體．總體上看，兩國課標(biāo)均注重學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)．

2.2 基于科學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力形成的比較

美國課標(biāo)關(guān)于科學(xué)實(shí)踐的過程分為8個(gè)部分：提出問題、開發(fā)并使用模型、規(guī)劃與調(diào)查、分析和解釋數(shù)據(jù)、運(yùn)用數(shù)學(xué)和計(jì)算思維、構(gòu)建解釋和設(shè)計(jì)解決方案、基于證據(jù)參與討論、獲取評(píng)估及交流信息．中國課標(biāo)對(duì)于科學(xué)實(shí)踐過程主要分為6個(gè)部分：提出物理問題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并做出解釋、交流評(píng)估與反思．

由于與創(chuàng)造力有關(guān)的發(fā)散思維與轉(zhuǎn)換能力存在于做出假設(shè)、構(gòu)思理論、研究與開發(fā)等初始探索活動(dòng)中，因此本文僅對(duì)科學(xué)實(shí)踐過程中處理數(shù)據(jù)之前的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行比較，如表2所示．

表2 中美課標(biāo)關(guān)于學(xué)生創(chuàng)造力形成的比較

由表2可知，從提出問題的角度，美國課標(biāo)強(qiáng)調(diào)問題提出的方法并鼓勵(lì)學(xué)生在其他角度上提出具有批判意義的問題，主要在獨(dú)特性的角度培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維以及轉(zhuǎn)換能力．中國課標(biāo)強(qiáng)調(diào)在情境中鼓勵(lì)學(xué)生使用科學(xué)思維萌發(fā)問題，對(duì)學(xué)生的發(fā)散思維即創(chuàng)造力也具有一定的形成作用．

開發(fā)與使用模型實(shí)際上是對(duì)問題提出假設(shè)，本質(zhì)上是發(fā)散思維的運(yùn)用．美國課標(biāo)不僅要求學(xué)生提出假設(shè)，還要求設(shè)計(jì)檢驗(yàn)假設(shè)合理性的方案．中國課標(biāo)在教學(xué)建議中將問題轉(zhuǎn)化成一系列小問題進(jìn)行解決，這個(gè)問題解決的思路本質(zhì)上是聚合思維的應(yīng)用．

從規(guī)劃與調(diào)查的維度看，美國課標(biāo)要求學(xué)生在收集數(shù)據(jù)的過程中思考干擾因素、所需數(shù)據(jù)的類型與精度并控制變量；規(guī)劃實(shí)踐方案本身也是發(fā)散思維的運(yùn)用．中國課標(biāo)在規(guī)劃實(shí)踐方案的過程中不但要求學(xué)生通過發(fā)散思維確定和完善方案，還強(qiáng)調(diào)觀察收集矛盾信息，防止虛假探究，這對(duì)于開發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力、提高探究教育質(zhì)量頗有助益．

根據(jù)上述對(duì)比可知，在提出問題與制定探究方案的過程中，兩國課標(biāo)均注重對(duì)學(xué)生發(fā)散思維的訓(xùn)練即創(chuàng)造力的培養(yǎng)，中國課標(biāo)更是強(qiáng)調(diào)防止虛假探究，提高探究教育的質(zhì)量．對(duì)于科學(xué)實(shí)踐中做出假設(shè)這一過程，美國課標(biāo)的表述更加詳盡且更加突出創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)．

3 總結(jié)與啟示

經(jīng)過比較研究發(fā)現(xiàn)，中美課標(biāo)在學(xué)業(yè)目標(biāo)方面都提出了對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的要求．美國課標(biāo)在科學(xué)實(shí)踐前期環(huán)節(jié)的表述更為詳盡，在一些細(xì)節(jié)上對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力的形成更有助益．

我國物理教育在教學(xué)實(shí)施中關(guān)于創(chuàng)造力的培養(yǎng)也可以從上述對(duì)比研究中得到以下啟示：

(1)探究活動(dòng)中增強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的批判意識(shí)，提高學(xué)生思維的轉(zhuǎn)換能力．

(2)鼓勵(lì)學(xué)生在沒有教師引導(dǎo)的情況下對(duì)探究問題做出合理的假設(shè)與建立模型，并思考驗(yàn)證假設(shè)與模型合理性的方案以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維．

(3)鼓勵(lì)學(xué)生擴(kuò)展知識(shí)面，豐富記憶中儲(chǔ)存的信息內(nèi)容，從變通性的角度培養(yǎng)發(fā)散思維，提高解決問題的創(chuàng)造性思維水平．

(4)培養(yǎng)學(xué)生形成在生活中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、主動(dòng)進(jìn)行探究并解決問題的習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造力的長期發(fā)展．