“IYPT”的其对学生科学探究能力的培养

摘 要 ：IYPT（International Youth Physics Tournament）即国际青年物理学家竞赛,也被称为"物理"（World physics cup）,它和国际物理奥林匹克竞赛、国际青年学生科学论文竞赛并称为三大顶级国际中学生物理竞赛.本文介绍了IYPT发展历程、IYPT的实施规则以及IYPT对学生科学探究能力的培养和对未来研究的展望,旨在使我们的广大物理教师了解 "IYPT",使越来越多的学校和学生参与"IYPT",通过"IYPT"促进对学生科学探究能力的培养.

关 键 词 ：IYPT；发展；科学探究能力；培养；展望

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1006-5962（2013）01-0025-01

新课程改革实施至今,全国各地的中学在物理学科教学方面越来越多地采用了探究教学.相比于传统的教学手段,实施探究教学的目的即是为了培养学生在科学探究上的各方面能力.

在国际物理教育领域,有许多国家为了促进学生在科学探究能力上的发展,尝试性地发起了若干相关的物理竞赛,并逐步发展成为了各国中学生互相进行交流的国际性赛事,IYPT便是其中之一.

1.IYPT发展历程简介

IYPT（International Youth Physics Tournament）即国际青年物理学家竞赛,也被称为"物理"（World physics cup）,它和国际物理奥林匹克竞赛、国际青年学生科学论文竞赛并称为三大顶级国际中学生物理竞赛,是由前苏联于1988年发起,并从1994年开始逐步开始在世界范围内推广举行,至今已经举行了23届.伴随着IYPT在世界范围内的推广,它的竞赛主要语言也由俄语转变为英语,并形成了由大学组织实施、中学生参与的举办模式.作为一项以团队对抗为形式的物理竞赛,IYPT要求参赛学生根据给定的开放性物理问题进行研究和交流,旨在培养参赛者的创新意识、创新能力、协作精神和实践能力.

2007年7月,在南开大学泰达应用物理学院院长拉普教授的推荐下,中国物理学会委派观察员到韩国首尔对第20届IYPT进行考察,并提出第22届赛事的承办申请,在激烈的竞争中脱颖而出,成功取得了承办权.

2007年11月,经中国物理学会批准,南开大学和天津市物理学会在天津地区组建中国队.在历时3个月的培训后,从全市报名的300多名学生中选出了5名学生,并与南开大学物理学院的李川勇教授等教师共同组成了第一支中国代表队,于2008年5月参加了在克罗地亚举办的第21届IYPT,并在参赛的21支队伍中取得了第八名的优异成绩,荣获三等奖.

2009年7月,第22届IYPT在天津南开大学举行,这也是我国首次承办该项赛事.来自天津和江苏的5名中学生组成中国队,参加了此次IYPT,并获得了铜牌.

我们深圳中学自2010年组织了培训团队,其中有一名同学入选了由5人组成的国家队,于2010年7月9-16日在奥地利维也纳科技大学举行了第23届国际青年物理学家锦标赛（IYPT2010）,并获得铜牌.2011年我校学生赵思齐、曹雨、朱林在物理科组老师的全员参与指导下,以前三名的身份入选由5人组成的国家队,于2011年7月22-31日参加在伊朗德黑兰举行的第24届国际青年物理学家竞赛.

2.IYPT的实施规则

2.1 题目的确定.在每年IYPT的国际组织委员会（IOC）会议上,会讨论并制定下届IYPT的17个开放性物理问题,并且在10月份之前会将确定的题目发送给各参赛国.此外,这些题目也可以被用于全国性和地区性的比赛.

2.2 参赛成员和评审团.所有被邀请参赛的国家,包括主办国,只能派出一个代表队参赛.并且只有已经参与过往届赛事或者派考察员观摩过最近三届赛事中任意一届的国家才有资格参加这项比赛.每一个国家代表队由五名中学生组成,中学毕业生在毕业学年的也可以参加,但不允许大学生参加.地方组织委员会规定,小组成员也可以是3或4名学生,参赛队一旦成立,在比赛过程中不允许更换成员.在比赛期间,团队由一名队员作为队长,统帅全组,并有两名领队全程随同.一般情况下,各个国家在选拔代表队时采用两种方式：一是,在全国选拔赛中胜出的获胜队伍直接作为国家代表队参赛；二是,从全国赛中选拔出优秀选手组成国家队,再集中培训1-2个月.

在IYPT执行委员会的合作下,地方组织委员会提名并组织成立大赛评审团.评审团至少包含五位来自不同国家的成员.每个参赛队至少有一位领队是评审团的成员.但领队本人所在团队参加对抗赛的,领队不得出任评审团成员,并在可能的情况下,不得对同一个参赛队进行两次以上的评分.

2.3 正式比赛.每年只举办一届,举办地点依次在欧洲国家和非欧洲国家中进行选择.IYPT的比赛日程由地方组织委员会确定,一般在5月到7月期间.竞赛采取团队辩论方式进行,又被称为物理对抗（Physics Fight,简称PF）.在比赛前通过抽签分组,每一个代表队要参加五轮选择性物理对抗赛（Selective PFs）.主办单位要在各队通过抽签分配序号之前预先公布初赛分组名单,并应避免交过手的两队重复再战.按照五轮对抗赛后成绩积分的高低,选出最好的三队,进入决赛.

每一轮物理对抗赛一般有三个或四个代表对参加,相应地分为三阶段比赛或者四阶段比赛.在每一个阶段中,每个团队分别要扮演正方、反方、评论方（观摩方）等不同的角色.在随后的阶段中,各团队会根据比赛方案变换角色.一般的对抗赛流程如下：在每一次阶段赛过后,评审员要就各队的临场反应、对问题的提问和回答、团队参与讨论的表现等方面,分别给予每一队1至10分的整数分数,然后依据不同角色的加权指数,计算加权平均成绩.

2.4 文化交流和旅游.除去物理对抗之外,主办国家还会为各国代表队安排文化旅游活动,让参赛者在激烈紧张的竞赛之余,领略主办国的自然风光和人文景色,也为各国学生提供了轻松愉悦的交流环境和机会. 3 IYPT对学生科学探究能力的培养

从IPYT的举办模式来看,其主导思想与现今国内所倡导的探究教学非常类似,并且具有非常高的开放度.因此,IYPT在培养学生科学探究能力方面的作用是不言而喻的.

从1988年至今,IYPT已经在许多国家都具有很高的知名度,也有若干研究者针对IYPT对中学生的作用做了相关研究.作为1991年和1997年的优胜国家,匈牙利的研究者Zsuzsa Rajkovits（1999）说明了IYPT对于中学教育的重要价值.他认为,由于IYPT的开展模式类似与科学研究的一般方法,涉及到资料检索、设计研究、撰写论文等各方面在中学教育中没有涉及到的方面,因此IYPT对于少年精英的培养具有非常重要的价值.

在国内,直至2007年在中国物理学会和南开大学的共同努力下,我国终于成功获得了第22届IYPT的举办权.南开大学物理科学学院的李川勇（2007）教授在天津IYPT举办之际,说明了IYPT对于提升学生物理思维的重要作用：首先,学生们培养了研究性学习的能力,他们从日常生活中最普遍的物理现象入手,提炼出其根本的物理本质,并从理论、实验以及模拟等手段,有条理、有步骤地解释和分析这些问题,将课堂上学到的知识灵活地运用到具体的科学问题上.其次,在进行物理分析的基础上,这类比赛还锻炼了学生合理运用电脑辅助工具,以及有条理地用英语讲述自己工作并对该问题进行辩论的能力.再者,IYPT在培养学生良好的团队合作精神上发挥了重要的作用,为他们以后的学习和科研奠定了良好的基础.于此同时,李川勇教授还分析了2008年IYPT中国代表队的不足之处,例如：过分注重英语口语、投入时间和精力不足、不太熟悉比赛规则等,并且还强调了IYPT成绩的取得是与国家与高校的支持力度成正比的. 这都为2009年成功举办及参与提供了很好的参考和借鉴.

4.对未来研究的展望

现今,中国国内新课程改革正进行的如火如荼,新课程十分注重学生的总体发展,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三个方面对物理课程提出了总体目标,强调了学生应当学习科学探究的方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯并运用物理知识和科学的探究方法解决生活和社会当中的实际问题.在此新理念的影响下,国内逐渐在中学物理教学中推广科学探究,并且为中学生科学探究七大要素中的能力提出了基本要求.在这种背景下,对IYPT进行相关的进一步研究对新课程下的中学物理教育具有十分重要的意义.

4.1 作为国际上的三大物理赛事之一,IYPT在国内并非广为人知,从已有参赛的地区和中学的反馈可以看出,IYPT对中学以及学生本身都非常有意义.若能通过理论研究工作,对IYPT的发展历程做一系统梳理,可以在很大程度上促进IYPT在国内的推广和普及；其次,从国外已有的文献和资料当中,可以适当总结和归纳出在国外IYPT主要培养了中学生在哪些方面的能力,为国内中学体系改革和培养创新性人才提供适当的参考和建议.

4.2 结合天津在国内IYPT的推广和举办经验,以及国内个别中学在培养IYPT优秀选手的理念和心得,可以进行相关实证研究,看如何将IYPT的理念和思想应用至国内的中学物理教育当中,甚至开发出更适合中国教育国情的方法和手段来促进国内中学生在科学探究各方面能力上的发展.

在未来的参与和研究中,国内的教育者和研究者们可以从以上三个方面出发继续对IYPT进行进一步的研究,促进国内新课程改革的推进以及对创新型物理人才的培养.