CPS模型在高中物理教学中的应用策略探析

周佳

（江苏省常熟中学,江苏常熟 215500）

在新课程的教学背景下，特别是核心素养概念的提出，创新能力的培养越来越受到国家和社会的重视。采用怎样的教学模式或教学策略才能更加有效地培养与发展学生的创新能力是当下教师们应当思考的问题。

创造性问题解决（Creative Problem Solving，CPS）模型是由美国学者帕恩斯（Parnes）首先提出的，CPS 模型将问题解决作为基础，强调发散思维与聚敛思维的结合，学习者在选择符合现实环境、问题条件的解决方法前先以发散性思维产生大量的想法，之后再以聚合性思维来选择最适合的解决方法，在整个解决问题的过程中发散思维与聚敛思维结合使用，以此提升学习者的创造力及问题解决能力。有关创造力开发的研究表明，培养创造性思维最有效的方法是应用CPS 模型。2000年特芬格提出了最新的CPS 模型的四成分八阶段模型（如表1所示）。

物理是一门基础的自然科学，在物理学的发展过程当中凝聚了一代代科学家们的智慧及创新思想，因此，物理学科本身特点决定了物理教学过程更有利于培养学生的创造性思维。在高中物理课堂中应用CPS模型开展教学能够较为有效地提高学生创造性思维能力，通过实践的研究，得出了应用模型时的一些策略。

1 CPS 模型中成分阶段的非线性特征

CPS 四成分八阶段模型的过程,在教学实践时并不一定是线性的，要根据实际的问题进行灵活调整。例如，在探究弹簧弹性势能的实验中，在准备行动阶段中，学生可能会对生成的方案有新的想法，如说利用传感器测量会更加精确等，这时就会回到生成想法或理解挑战的成分中去。非线性的操作过程不仅增加了模型在实践操作中的灵活性，而且也更能有效地锻炼学生的创造性思维。其次，发散思维与聚敛思维交替运用的过程也是非线性的，针对不同的问题与学生，要灵活的激发学生两种思维的非线性运用。

2 问题的生成要以实际生活生产为背景

在利用CPS 模型教学的过程中，问题的生成是非常重要的一个环节，要充分调动学生学习的积极性，培养学生在解决问题中的创造性思维，问题的生成就必须要与实际生活相联系。物理学科是一门与日常生活联系非常紧密的学科，所有的学习都发生在社会生活里，而学习者的不同身份也是在真实的实践中发展和产生的。例如，在讲授电磁感应的应用时就可以介绍电磁炮、电话、金属探测仪等内容，只有以实际生活生产为背景产生的问题，才是最有价值、 最值得思考解决的，也是培养学生创造性思维最理想的载体。

3 教学实践中要重视双向思维的合理应用

CPS 模型的核心是发散性思维和聚敛性思维的交替运通。发散性思维能使学习者从问题的不同角度和侧面进行多层次多角度、全方位地进行思考。例如，在讲授《交变电流》这节内容时就可以提出问题:大家觉得是直流电好还是交流电好？ 此时学生就会运用发散性思维从电流的形成、特点、应用等多个角度去思考两种电流的优点与缺点。聚敛性思维是以逻辑思维为基础的，强调事物间的相互联系，因而聚敛思维是一种有条理、有范围的思维方式。仍然以《交变电流》为例，老师可以接着提问: 为什么我们生活中的用电主要是交流电呢？这时，学生将会对刚才发散性思维得到的内容基础上，运用聚敛思维比较筛选信息，最终得到结论。如何在适合的情境下交替地使用发散思维与聚敛思维是CPS 模型能否有效发挥作用的关键，因此教师要根据学生思维能力的水平，确定适当的学习任务，通过提出一系列问题，帮助学生合理地使用两种思维。

成分 阶段 要素寻找时机 通过多角度的描述寻找对解决问题有帮助的时机和环境,根据学习者的原有经验和已储备的知识思考达到目标的机会,形成某一个有建设性的目标。在聚敛阶段考虑多方面的因素,完整地描述出问题的情形。寻找资料 通过分析问题的各个方面,确定研究的焦点,在发散阶段广泛地搜集资料,从不同的角度及方面来审视问题的情境;聚敛阶段将对搜集的资料进行整理与筛选。生成问题 用清晰规范的语言将所要研究的问题表述出来;发散阶段将可能要解决的问题尽量用多的方式表述出来;在聚敛阶段对发散阶段的问题进行提炼，形成最终的问题。生成想法 生成想法 运用“头脑风暴”的教学方式,对已经生成问题的解决方法进行讨论,产生大量不同的有创新性的解决方案。准备行动 寻求方法 依据一定的原则确定评价标准，根据所要解决的问题及评价标准确定可能解决问题的方法。寻求接受 发散阶段将所设计的方法与确定的标准进行对照,聚敛阶段根据比较结果,确定最终最优化的方案落实方案 评估课题 首先对所确定的方法进行实践，对实践的结果进行评价，并对方案的实施过程进行评价，积累相关资料与素材。设计过程 将成功的案例进行整理与总结，为以后将要解决类似问题的学习者提供良好的范例。理解挑战

4 教学过程中要强调学生的主体性

以CPS 模型为基础的教学是以学生为主体，在各阶段中学生均是解决问题的主体。教师要在各个阶段通过一些辅助的形式配合好学生的学习。学生只有保证了解决问题中的主体性，其解决问题的能力才能逐渐提升，其创新思维与能力也在解决问题的过程中得到了锻炼与提升。

5 教师要关注学生的前概念

学生在学习前，已经在日常生活和以往的学习中形成了大量的知识经验即前概念。这些概念中有的与科学知识相同，但也有很多与科学理论相违背，前概念在学生的思维中往往根深蒂固，很多情况下会对教学产生负面影响。因此在教学过程中利用好学生的前概念至关重要，例如，在讲授牛顿第一定律的内容时，学生总会产生“力是维持物体运动的原因”这样一个错误的前概念，这时教师就可以利用这个前概念提出一系列的问题让学生解决，并让学生设计相关的实验来验证自己的观点，这样不仅能够很好地纠正学生错误的前概念，而且也锻炼了学生解决问题的能力。所以，在CPS 模型的教学过程中，教师应当关注学生的前概念，并在此基础上利用学生的某些前概念作为突破及创新的思维起点。

综述的写作格式

综述的写作格式一般包括四部分，即前言、正文、小结、参考文献。前言，要用简明扼要的文字说明写作的目的、必要性、有关概念的定义，综述的范围，阐述有关问题的现状和动态，以及目前对主要问题争论的焦点等。正文，是综述的重点，主要包括论据和论证两个部分。正文部分可根据内容的多少可分为若干个小标题分别论述。小结，是结综述正文部分作扼要的总结，作者应对各种观点进行综合评价，提出自己的看法，指出存在的问题及今后发展的方向和展望。