陳韶光 羅德雯

創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，是基礎(chǔ)教育的基本使命。我國學(xué)者一般認為，創(chuàng)造力是根據(jù)一定目的和任務(wù)，產(chǎn)生具有社會或個人價值、具有新穎獨特成分產(chǎn)品的一種能力品質(zhì)，創(chuàng)新思維是其核心和基礎(chǔ)。高中階段的青少年，正處在創(chuàng)造力最佳發(fā)展年齡段前端，創(chuàng)新思維品質(zhì)有了極大的提高，高中教育對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)具有其獨特的價值和地位。

從學(xué)段看，STEM學(xué)習(xí)對高中生創(chuàng)造力影響最大，從學(xué)科看，在科技創(chuàng)新類項目中實施STEM學(xué)習(xí)，對創(chuàng)造力的促進效果較明顯。從教學(xué)周期看，實驗周期愈長，STEM學(xué)習(xí)對創(chuàng)造力的影響效果愈明顯。為此，我校自2016年3月起開展“學(xué)創(chuàng)空間”STEM課程學(xué)習(xí)項目，2019年開始進行STEM與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的實踐研究。

一、基本概況

目的：使用威廉斯創(chuàng)造力傾向測量表，測量學(xué)生所表現(xiàn)出的對于創(chuàng)造的心理傾向。通過總分及各維度的得分了解學(xué)生的創(chuàng)造力總體水平;通過比較沒有學(xué)習(xí)過STEM課程的學(xué)生和系統(tǒng)學(xué)習(xí)過一年或以上STEM課程的學(xué)生的得分差異，評估STEM課程的對提升高中學(xué)生創(chuàng)新思維能力的有效性，分析STEM與傳統(tǒng)技術(shù)課程整合對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力是否存在正向促進作用。

內(nèi)容：以《威廉斯創(chuàng)造力傾向測量表》為基礎(chǔ)設(shè)計的調(diào)查問卷

時間：2019年9月進行對照班的問卷調(diào)查，2020年12月進行實驗班的問卷調(diào)查

地點：廣州市南武中學(xué)高中部

方法：使用問卷星完成2次問卷調(diào)查，結(jié)合個別訪談了解學(xué)生的具體情況

二、我校STEM與傳統(tǒng)技術(shù)課程整合的具體課程設(shè)置

我校于2015年下半年立項引入STEM課程學(xué)習(xí)項目。最初確定的基本思路是，根據(jù)引進課程編撰校本化STEM課程和建設(shè)有別于“理化生學(xué)科實驗室”、“創(chuàng)客實驗室”的三個STEM課程教學(xué)實驗室（將其命名為“學(xué)創(chuàng)空間”）。

從2016年3月起，該課程已在我校實施了10個學(xué)期，覆蓋初一初二高一高二。圍繞課程建設(shè)，編撰相關(guān)校本化課程項目教材及配套教學(xué)設(shè)計、學(xué)生學(xué)習(xí)工作紙共9個，教學(xué)實施采取常態(tài)選修課、校本課程等方式，每周兩節(jié)課。參與STEM課程學(xué)習(xí)的每個行政班學(xué)生學(xué)習(xí)覆蓋2-3個項目，采用小組學(xué)習(xí)的形式。學(xué)習(xí)項目以十節(jié)課為一個學(xué)習(xí)周期。一個周期結(jié)束，學(xué)生輪換下一個項目。

為了更好地實施STEM課程教學(xué)，我們成立了STEM課程學(xué)術(shù)委員會和組建了一支20人（先后參與）的導(dǎo)師團隊，分別來自物理、化學(xué)、生物、地理、美術(shù)、通用技術(shù)、信息技術(shù)等學(xué)科。每個實驗室保證2-3名不同學(xué)科背景的導(dǎo)師，保障實現(xiàn)多學(xué)科的交叉與融合的指導(dǎo)。

三、數(shù)據(jù)分析

2019年9月，設(shè)定我校2019級全體高一新生為對照班，進行問卷調(diào)查，完成有效問卷238份。通過調(diào)查前的了解，部分同學(xué)在初中或者更小的時候有接觸過STEM的相關(guān)內(nèi)容，但是沒有進行過系統(tǒng)的STEM課程學(xué)習(xí)，所以我們也以“是否曾經(jīng)接觸過STEM課程”對高一新生進行分組，用獨立樣本t檢驗方法對兩組高一新生四個維度得分的均值以及總分得分的均值進行比較，看是否具有顯著性差異，分析結(jié)果如下圖。結(jié)論是兩組之間各維度及總分得分均沒有顯著差異，可以定義為沒有系統(tǒng)學(xué)過STEM課程。因此，我們設(shè)定對照班為完成有效問卷并愿意繼續(xù)參與調(diào)查研究的高一新生共194人。

2020年12月，設(shè)定我校同級參加過一年或以上STEM選修課（即至少完成了2個項目學(xué)習(xí)）的同學(xué)為實驗班，進行問卷調(diào)查，完成有效問卷132份。統(tǒng)計實驗班和對照班四個維度（冒險性、好奇性、想象力、挑戰(zhàn)性）的平均值、總分的平均值，可以看出實驗班創(chuàng)造力總分的平均分比對照班的要高，各維度的平均分也比對照班高。具體數(shù)據(jù)如下：

利用獨立樣本T檢驗進行分析可得，總分、好奇心、想象力、挑戰(zhàn)性得分實驗班與對照班存在顯著性差異，冒險性得分不存在顯著差異。具體數(shù)據(jù)如下：

四、結(jié)論與討論

1.根據(jù)《威廉斯創(chuàng)造力傾向量表》的常模得分，實驗班和對照班的總分平均分均在111分以下，表明創(chuàng)造力傾向一般，創(chuàng)造力潛在性可塑。但后測中實驗班比對照班高4.32分，提升顯著。從創(chuàng)造力傾向各維度看，常模指出冒險性、好奇性、想象力以及挑戰(zhàn)性的優(yōu)秀標準分別是30、36、35和32分，實驗班和對照班均沒有達到優(yōu)秀的水平。我們查找了這些同學(xué)的中考成績進行比對，發(fā)現(xiàn)絕大部分同學(xué)當(dāng)年的成績屬于全市的中上水平，并沒有特別拔尖或某個科目特別優(yōu)秀。由此可得，我們的STEM課程，面對的并不是創(chuàng)造力天賦特別優(yōu)秀或者學(xué)業(yè)成績特別好的學(xué)生，而是具有普適性和可推廣性的，即使是普通學(xué)校創(chuàng)造潛力一般的學(xué)生，經(jīng)過系統(tǒng)的STEM課程學(xué)習(xí)，創(chuàng)新思維能力也可以得到提升。

另一方面，后續(xù)我們還會深度利用問卷數(shù)據(jù)開展個案研究，查找是否存在總分或某個維度達到優(yōu)秀標準的個案，發(fā)掘更多趨于冒險，好奇心強，想象力豐富，勇于挑戰(zhàn)未知的同學(xué)，了解這些創(chuàng)新潛力較高的同學(xué)的認知和情感特質(zhì)，訂制個性化的STEM課程，幫助他們把創(chuàng)造潛力挖掘出來，促進學(xué)科素養(yǎng)和個人素質(zhì)的提升。

2.比較對照班和實驗班，實驗班創(chuàng)造力總得分的平均分比對照班的要高，各維度的平均得分均要比對照班高。其中，總分、以及四個維度當(dāng)中的好奇心、想象力、挑戰(zhàn)性三個維度，實驗班均顯著高于對照班，冒險性維度實驗班得分也略高于對照班的得分，接近顯著性差異水平。因此，我們認為，經(jīng)過一年STEM課程的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生的創(chuàng)造力顯著高于其他沒有選修該課程的同學(xué)，STEM與傳統(tǒng)技術(shù)課程整合，對于培養(yǎng)高中學(xué)生創(chuàng)新思維能力是有正向促進作用的。

五、對后續(xù)開展STEM教學(xué)的思考與啟示

1.關(guān)于課程設(shè)計和教學(xué)特征

高中學(xué)生的創(chuàng)造力多由現(xiàn)實中遇到的問題或困難情境激發(fā)，帶有更大的主動性和有意性，已能獨立地分析問題和解決問題，思維的獨創(chuàng)性有了明顯的提高。而且，我校有三間專為STEM教學(xué)設(shè)計的實驗室，STEM課程可以更好的利用實驗室，優(yōu)化STEM教學(xué)主題設(shè)計，由淺入深、層層遞進，以培養(yǎng)創(chuàng)新性思維為核心，構(gòu)建更多創(chuàng)新的生活場景開展教學(xué)。

另一方面，調(diào)查結(jié)果顯示在冒險性維度，實驗班和對照班是不存在顯著性差異的，這個方面我們也主要考慮是課程設(shè)置的原因，無論是學(xué)科課程還是STEM課程，都基本沒有涉及到關(guān)于冒險性的內(nèi)容，所以在這一方面學(xué)生沒有表現(xiàn)出差異。這也給我們的課程整合提供了一個新的方向，在后續(xù)開發(fā)新課程內(nèi)容的時候，可以考慮加入冒險的元素，創(chuàng)設(shè)更開放的學(xué)與教的環(huán)境，鼓勵學(xué)生敢于創(chuàng)新創(chuàng)造、敢于質(zhì)疑，以更全面的提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。還可以從提高學(xué)生參與度，增強創(chuàng)新自信的角度出發(fā)，課堂上的每一個設(shè)計，每一次實驗，學(xué)生都可以嘗試成功，更能承受失敗，從而增加創(chuàng)新的內(nèi)驅(qū)力，增添冒險的勇氣和底氣。

我校經(jīng)過近年實施，確定STEM課程學(xué)習(xí)的“四大特征”：一核心——以基于項目的學(xué)習(xí)為核心;兩特點——多中心、多任務(wù)（每個小組都是學(xué)習(xí)中心、每個小組的學(xué)習(xí)任務(wù)各異）;三原則——不講授但需滲透具體學(xué)科知識、不呈現(xiàn)但需自行探索學(xué)習(xí)方案、不示范但需展示操作過程;四鼓勵——鼓勵自主協(xié)作，鼓勵試錯反思，鼓勵學(xué)習(xí)分享，鼓勵思考創(chuàng)新。

2.關(guān)于學(xué)習(xí)時間

創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)提升是個長期的過程，之前也有研究表明，實驗周期愈長，STEM教學(xué)對創(chuàng)造力的影響效果愈明顯。一年STEM課程的學(xué)習(xí)周期顯然還不夠長，所以調(diào)查結(jié)果顯示學(xué)生創(chuàng)新思維能力的提升也只是初見成效。三年的高中生涯，如果能有兩年的時間選修STEM課程，系統(tǒng)完成至少4個模塊的學(xué)習(xí)，相信效果會更明顯。同時，我校也嘗試把STEM課程學(xué)習(xí)階段前移，從2020學(xué)年開始，在南校區(qū)（初中部）和南武實驗的初一、初二的部分實驗班也開設(shè)了STEM課程，模塊內(nèi)容根據(jù)初中學(xué)生思維特點進行設(shè)計，讓學(xué)生有更長的學(xué)習(xí)周期，更充足的學(xué)習(xí)時間，從而更好的培養(yǎng)創(chuàng)造力。

3.關(guān)于創(chuàng)新思維能力的測量

量表和問卷調(diào)查只是測量和鑒別創(chuàng)新思維能力的其中一種方式，在STEM課程中，以創(chuàng)造成果為指標的產(chǎn)品評定也是有效的方式。每完成一個模塊，學(xué)生的結(jié)業(yè)作品以及過程性的工作紙等，都可以作為他們創(chuàng)新思維的代表和反映，可以評價和預(yù)測個體的創(chuàng)造能力，以利于進一步的培養(yǎng)和發(fā)展。

我們還可以對調(diào)查問卷篩選出來的部分具有較高創(chuàng)造潛力的同學(xué)進行訪談，結(jié)合他們的作品，了解他們的學(xué)習(xí)體會和學(xué)習(xí)需求，探索更多STEM課程與技術(shù)課程整合方法和途徑。