中美課程標準關于創造力培養的比較研究

尹航 蘇玉成

(中央民族大學理學院 北京 100089)

課程標準是教材編寫、教學、評估和考試命題的依據，是國家管理和評價課程的基礎[1]，其規定的學業水平和教學建議直接影響著學生知識與能力的發展．美國《The Next Generation Science Stan-dards(新一代課程標準)》[2](以下簡稱美國課標)于2013年4月發布，對學生的學業目標、實踐探究以及問題解決能力的訓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準》[3](以下簡稱中國課標)也明確提出了在教學中發展包含科學思維與科學探究的學科核心素養．

問題解決及創造力是學生進行科學探究以及工程實踐所需的重要特質，人們對自然規律的認識過程本質上也是問題解決與創造性思考的過程．物理學作為自然科學領域的一門基礎學科，在引導學生經歷科學探究過程、體會科學研究方法、養成科學思維習慣的過程中，也滲透著對學生創造力的培養[3]．

本文第一部分基于吉爾福特的創造力理論對創造力的本質進行分析；第二部分結合中美課標中的學業目標與科學實踐環節分別對學生創造力的預期與形成過程進行比較；第三部分總結兩國標準中有關創造力培養的差異，并對物理課程教學提出具體建議．

1 創造力培養的研究背景

有關創造力的研究已經有一個多世紀，美國心理學家吉爾福特將創造力定義為“最能代表創造性人物特征的各種能力．”[4]目前創造力被定義為一種人格特質，即能利用已知信息，產生出新穎獨特、有社會和個人價值產品的能力[5]．

吉爾福特于20世紀50-80年代提出并修正了智力三維結構模型(以下簡稱SOI理論)[6，7], 他認為智力由3個維度(信息內容、心理操作和信息產品)構建起來，其結構中含有對創造性表現特別重要的能力．在這個基礎上他認為，創造力是多種能力的組織方式，與3個因素有關：流暢性(以思維發散的“數目”作為指標)、變通性(以思維發散的“類別個數”作為指標)、獨特性(以“新穎、稀有”作為指標)[8]．其中流暢性和獨特性對應智力結構中的發散思維能力，變通性對應智力結構中的轉換能力．

關于創造力在實際情況中的運用，吉爾福特基于SOI理論于20世紀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

根據問題解決模型，在尋求問題解決方法的過程中，有時只需要聚合思維，有時需要同時應用發散思維和聚合思維．在科學實踐過程中，發散思維在提出假設、構思理論、研究和開發活動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 中美課標關于創造力培養的比較

根據以上分析，本文對創造力的培養進行比較研究主要基于學生在學習和問題解決過程中對發散思維和轉換能力培養的比較．

2.1 基于學業目標對學生預期創造力的比較

學業目標即學生在完成相應的學習內容后應具備的各項能力．本文選取了中美課標中的“相互作用與運動定律”和“能量”兩部分內容的學業目標并對其反映的對學生創造力的要求進行比較，比較結果如表1所示．

表1 中美課標關于學生預期創造力的比較

由表1可知，中美課標的第(1)項都是要求能通過數據得到物體運動各個量之間的關系，其本質是對學生聚合思維能力的要求．中國課標同時強調了對探究實驗的掌握，但通過查閱課標中的教學建議發現，探究實驗要求教師在實驗的教學過程中著重對學生思維的引導，對學生而言仍然是學習與接受的過程，而非對發散思維以及轉換能力的培養．

美國課標的第(2)、(4)、(5)、(10)項與中國課標的第(2)、(3)、(4)、(6)、(7)、(8)項都強調能在對知識的理解上使用聚合思維解決問題．

美國課標的第(7)、(8)項與中國課標的第(5)項都強調了物理模型的應用能力．模型包括圖表、繪圖、描述或計算機模擬．美國課標要求學生學習相關內容后能夠自己建立并使用模型描述現象和解釋問題，中國課標要求學生具有建立模型的能力和意識，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用發散思維的過程；通過模型解決問題是運用聚合思維的過程；批判思維以及從不同的角度看問題代表了轉換能力．相比之下，中美課標都對學生發散思維做出明確要求，中國課標還對學生提出了轉換能力的要求．

美國課標還額外要求學生自主設計裝置解決問題[第(3)、(9)項]以及從微觀的角度理解物體的宏觀性質[第(6)項]．明確學生在沒有教師引導的情況下能獨立思考和操作，這也體現了美國課標對學生發散思維和轉換能力的要求．

由上述對比可知，在學業目標上，中美課標都強調學生要有在理解知識的基礎上運用聚合思維解決問題的能力，并都提出了對學生發散思維和轉換能力的要求，美國課標對學生創造性要求更加具體．總體上看，兩國課標均注重學生創造力的培養．

2.2 基于科學實踐環節對學生創造力形成的比較

美國課標關于科學實踐的過程分為8個部分：提出問題、開發并使用模型、規劃與調查、分析和解釋數據、運用數學和計算思維、構建解釋和設計解決方案、基于證據參與討論、獲取評估及交流信息．中國課標對于科學實踐過程主要分為6個部分：提出物理問題、形成猜想和假設、設計實驗與制定方案、獲取和處理信息、基于證據得出結論并做出解釋、交流評估與反思．

由于與創造力有關的發散思維與轉換能力存在于做出假設、構思理論、研究與開發等初始探索活動中，因此本文僅對科學實踐過程中處理數據之前的各個環節進行比較，如表2所示．

表2 中美課標關于學生創造力形成的比較

由表2可知，從提出問題的角度，美國課標強調問題提出的方法并鼓勵學生在其他角度上提出具有批判意義的問題，主要在獨特性的角度培養學生發散思維以及轉換能力．中國課標強調在情境中鼓勵學生使用科學思維萌發問題，對學生的發散思維即創造力也具有一定的形成作用．

開發與使用模型實際上是對問題提出假設，本質上是發散思維的運用．美國課標不僅要求學生提出假設，還要求設計檢驗假設合理性的方案．中國課標在教學建議中將問題轉化成一系列小問題進行解決，這個問題解決的思路本質上是聚合思維的應用．

從規劃與調查的維度看，美國課標要求學生在收集數據的過程中思考干擾因素、所需數據的類型與精度并控制變量；規劃實踐方案本身也是發散思維的運用．中國課標在規劃實踐方案的過程中不但要求學生通過發散思維確定和完善方案，還強調觀察收集矛盾信息，防止虛假探究，這對于開發學生創造力、提高探究教育質量頗有助益．

根據上述對比可知，在提出問題與制定探究方案的過程中，兩國課標均注重對學生發散思維的訓練即創造力的培養，中國課標更是強調防止虛假探究，提高探究教育的質量．對于科學實踐中做出假設這一過程，美國課標的表述更加詳盡且更加突出創造性思維的培養．

3 總結與啟示

經過比較研究發現，中美課標在學業目標方面都提出了對學生創造力的要求．美國課標在科學實踐前期環節的表述更為詳盡，在一些細節上對學生創造力的形成更有助益．

我國物理教育在教學實施中關于創造力的培養也可以從上述對比研究中得到以下啟示：

(1)探究活動中增強培養學生的批判意識，提高學生思維的轉換能力．

(2)鼓勵學生在沒有教師引導的情況下對探究問題做出合理的假設與建立模型，并思考驗證假設與模型合理性的方案以進一步培養學生的發散思維．

(3)鼓勵學生擴展知識面，豐富記憶中儲存的信息內容，從變通性的角度培養發散思維，提高解決問題的創造性思維水平．

(4)培養學生形成在生活中主動發現問題、主動進行探究并解決問題的習慣，促進學生創造力的長期發展．