初中生科学创造力调查研究

杨婷 王长江 白少民

本研究以《青少年科学创造力测验》为研究工具，对206名初中生进行科学创造力的测验。结果表明：科学创造力水平在不同地区学生间存在显著差异，陕北地区学生水平明显优于关中地区学生，但其在性别上并不存在显著的差异。

初中生  科学创造力  地区差异

一、问题提出

1.研究背景

在当下科技迅猛发展的新世纪，国家之间，地区之间的竞争愈发激烈。而衡量一个国家竞争力的根本标志就是国民的科学创造力水平。近年来，国内外的研究者对科学创造力进行了大量研究，对科学创造力的概念也给出了不同界定。科学创造力是提出新颖问题的能力，并非仅仅指解决问题的能力（Getzels & Csikszentmihalyi，1967）;是在科学理论、科学实践、科学组织、科学规划等方面表现出来的创造力（Moravcsik，1981）;我国林崇德教授指出，科学创造力是在学习科学知识、解决科学问题和科学创造活动中，根据一定的目的和任务，运用一切已知信息产生或可能产生新颖、独特、有社会或个人价值的产品的智力品质或能力[1]。笔者更加认同胡卫平教授对科学创造力的定义，即科学创造力是学习科学知识、解决科学问题和科学创造活动中，根据一定的目的和任务，运用一切已知信息，产生或可能产生出某种新颖、独特、有社会或个人价值的产品的智力品质或能力（胡卫平，2001）。科学创造力是一般创造力在学科科学中的具体表现，是一般创造力与学科科学的有机结合，是一般创造力的发展和科学教育的结晶[2]。

为揭示科学创造力的本真，研究者多借助问卷调查的方法探寻青少年科学创造力的发展规律。现国际上广泛使用的测量工具包括：（1）Judging Criteria Instrument，JCI（Eichenberger，1979），是一组可在物理课程中评估学生科学创造力的量表;（2）由Frederiksen & Ward设计的科学思维实验;（3）由Friedlander M.设计的自然科学创造力量表，其主要涉及植物和动物的研究领域;（4）由Sinha&Singh编制的，含有84个青少年科学创造力项目的量表;（5）《青少年科学创造力测验》（SCTA，Hu & Adey，2002），该量表包含七大维度，已经得到广泛应用。

关于科学创造力的研究工作已取得不少成果。Liang J.博士在其博士论文中指出，科学创造力与科学态度、问题寻找、形成假设、科学本质、反对闭塞、原创性等显著相关;Son Mi Jo博士认为科学创造力与学生内在动机、科学知识掌握程度、环境等显著相关。国内太原大学靳丽华副教授做过一项不同数学学业水平高中生的科学创造力调查，结果表明数学学业不良与学业一般、学业优秀高中生之间并无显著差异，且不存在性别上的差异[3]。胡卫平教授等人曾对中英青少年的科学创造力水平现状进行调查发现：不同地区的青少年科学创造力水平存在明显差异[4]。

2.问题提出

为贯彻国家培养创新型科技人才的教育方针，坚持因材施教，教育者应了解当前学生科学创造力实际水平。陕西省关中和陕北地区初中生科学创造力的发展现状及差异原因是本次调查重点关注的问题。

二、调查方法

1.调查对象

本次调查选取咸阳、延安、榆林地区三所普通中学。采用随机抽样的方法抽取初二学生为研究对象。共计232人（其中咸阳82人，延安76人，榆林74人），发放问卷232份，回收有效问卷206份。调查学生具体情况如表1所示。

表1调查对象情况分布

2.研究方法

调查采用《青少年科学创造力测验》的方法，该量表的Cronbach 系数为0.893，包含7个维度的测试项目，具有较高的测量信度和效度。

《青少年科学创造力测验》是开放型测试，共计7道题目，每道题目后给出一个参考答案，帮助被测者理解题目要求。该测验旨在考查被测者在科学创造力七个维度的能力水平。本次调查依据《青少年科学创造力测验》评分标准，依据流畅性、灵活性、独创性三大标准对问卷进行打分统计。

三、分析工具

采用SPSS19.0对数据进行统计和分析。

1.调查过程

调查采用团体测验，实施者是所选班级的班主任。测试前，对各班主任进行逐一培训，规范指导语言，说明问卷的测试目的、研究意义及研究价值。测试选择在晚自习时间进行，时长60分钟。

2.调查结果

将收集的有效问卷依据不同地区进行分组编号，分别为1（咸阳）、2（延安）、3（榆林）。同时按照性别对学生进行分类，男生标注为1，女生标注为2。

（1）地区因素与学生科学创造力的关系

通过对数据进行单因素方差分析，得出如下数据。其结果如表2、图1所示。

表2 不同地区各维度的平均分、标准差及方差分析

数据表明：

①不同地区的学生在科学创造力量表各维度均存在显著差异，特别是在物体应用、科学想象、科学实验、产品设计四个维度。不同地区学生得分趋势基本相同。但总体平均分延安学生最高，榆林地区次之，咸阳地区最低。

②地区因素对于学生科学创造力具有显著影响。通过对比发现在产品设计维度地区间差异最为显著，平均分跨度较大;延安与其他两地在物体应用、科学实验两个项目上均存在显著差异;在产品改进和科学想象项目中，咸阳与其他两地存在显著差异，分值上得分最低;在问题提出和产品设计层面，榆林地区最为优秀，与咸阳、延安差异显著;

（2）性别因素与科学创造力的关系

将三个地区学生分成男女生两组，并进行独立样本T检验。其结果如表3、图2所示。

数据分析显示：

①三个地区学生的科学创造力水平在性别因素上不存在显著差异。男女生表现为同质的。

②两组在不同维度的平均分走势基本相同，女生组得分略高于男生组，但差异并不显著。

另外，为更加明确性别因素与青少年科学创造力的关系，本次调查还对总体得分较高的延安地区学生进行了性别T检验;其结果如表4、图3所示。

四、原因分析

1.地区因素差异显著原因分析

不同地区青少年在科学创造力各维度具有显著差异，分析其原因可能有以下几个方面：

（1）学校教育方面。近年来延安地区多数中学采取自主式的管理模式，引入“三环节导学”的教学模式，注重培养学生实践动手技能，激发探索性思维。由此，我们推断得出充分发挥学生主动性的自主式教学模式更有益于科学创造力的培养。这与胡卫平教授的研究结果：自主性学习对学生科学创造力存在显著差异，高自主性的学生科学创造能力更优秀（胡卫平，2013）相印证[5]。榆林和咸阳地区中学在教学模式上稍显落后，大部分学校仍采用传统教学模式，课堂以教师的“教”为主，学生思维僵化，学习兴趣下降，导致科学创造力水平低下。

（2）学生自身因素。初中二年级学生正处于叛逆期，部分学生对学习的重视程度不够。本次调查作为一次课外的心理问卷实验，无法引起学生心理上的足够重视，所以不排除部分学生在作答时态度不够认真，答案未反应学生真实心理水平。

（3）社会层面。政府对当地教育的投资建设以及地方高校对学生科学创造力的培养具有一定影响。延安地区积极兴办少年宫、科技馆等科技基础建设，学生能及时了解先进科技信息，积累大量科学知识。同时，延安大学和榆林学院近年为陕北地区培养了大批优秀毕业生，保证地区中小学教师资源，促进地区教育事业的发展;相较上述两个地区，咸阳地区少年宫、科技馆等科学基础设施尚不完善，学生假期可参加的活动相对较少，基础教育发展相对落后。

2.性别因素差异不显著原因分析

分析中学生科学创造力性别差异不显著的主要原因是：时代在发展，男女平等的观念日益被人们所接受，社会各行也涌现出大批杰出的女性工作者，这无形中增加了女生的自我效能感。从性格特点上分析也发现女生心思细腻，善于发现问题，与同龄男生相较，语言表达和组织能力更强。而男生动手、实践能力更为出色，思维更加活跃，发散性思维更广。正是因为这样的性格特点使得男、女生在此次量表得分上形成了互补。例如在问题提出、科学实验维度，女生运用自己良好的语言优势弥补了自己思维发散性不足的缺点。也证实了胡卫平教的结论：在中学生群体中，中国男生的科学创造力略优于女生，但差异性不显著[4]。

五、建议

综上所述，陕西省初中生科学创造力水平总体不高，且分布不均衡。部分地区科学创造力培养工作仍处于理论阶段，学生科学创造能力无大幅度提升。基于实际情况，给出以下几点建议：

激发和培养学生的科学创造思维。创造性思维是科学创造力的核心，也是培养科学创造能力的基础。首先，应尊重和保护学生的创新意识。包括丰富的想象力、探索的好奇心、实践的动手能力等等。应有目的引导学生建立更广阔的思维空间，增强学生在创造力方面的信心，促进自我效能感的形成。其次，介绍科学家创造性探索真理的过程，消除对创造的神秘感，树立远大理想。最后，意志品格也是培养科学创造力的关键。科学创造需要克服重重困难，只有具备坚韧不拔的意志、探索真知的热情、永不气馁的决心才能成功。当然，知识积累的同时，也需要灵感的迸发。灵感的产生需要对科学深切的热爱、对自然浓厚的求知欲和良好的艺术修养。

创建良好的科学氛围，大力开展科学创造性活动。从国家发展战略考虑，科学创造力的培养关乎全民素质的提高，需政府从各方面进行统筹和规划，并给予适当的支持和帮助。加强地方科学基础建设的投资，定期举办各类科普活动，让学生了解当前科技发展的新动向。同时，也可利用报纸、电视、网络等媒体宣传科学思想、普及科学知识、弘扬科学精神，营造科学氛围。相关部门可举办与科学创造力相关的竞赛，选拔优秀的学生予以嘉奖，树立先进榜样。

加强学校间合作，促进师生交流。如延安宜川中学首创“三环节导学”教学模式，采用小组围坐讨论式的课堂模式，有助于学生自主学习能力和发散型思维的养成，从而促进科学创造力水平提高。对此类行之有效的教学方法，其他学校均可根据自身办学条件及学生现状组织学习。课堂教学方面，教师创设相关的、创造性的问题，鼓励学生积极思考，激发学习兴趣。同时引导学生从多方面、多角度、多层级来分析解决问题，开发学生的发散性思维。针对中学物理、化学、生物等科学性学科，应提供创造性环境，加强实验教学。以设计型和探究型实验为主导，让学生自己探讨实验原理、自己设计实验方案、自己选择实验器材、自己动手记录和处理数据、自己总结实验结构并分析，从而激发学生动手的积极性。通过在实践中探索真知，发展学生的科学创造力。

消除传统偏见，发展性别差异优势。教师应消除性别歧视，平等对待学生。针对男女生差异，教学设计应结合男女生不同思维特点，提供具有多元刺激的教学模式，鼓励学生发挥性别优势。对于男、女生在科学创造力相对薄弱的项目，应加强训练。如：鼓励女生参加电子设计兴趣小组，加强实验动手能力;增加男生自然科学资料阅读量，陶冶情操，培养阅读和语言表达能力。

六、结论

（1）科学创造力水平在不同地区学生间存在显著差异，陕北地区学生科学创造力水平明显优于关中地区学生。

（2）科学创造力在性别上并不存在显著的差异，男女生表现为同质的。

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参考文献

[1] 林崇德.培养和造就高素质的创造性人才[J].北京师范大学学报：社科版，1999（1）.

[2] 胡卫平.青少年的科学创造力研究[J].研究教育，2002（1）.

[3] 靳丽华.不同数学学业水平高中生科学创造力的调查研究[J].忻州师范学院学报，2008（5）.

[4] HuWeiping，Philip Adey.The comparisons of the development of creativity between English and Chinese adolescents[J].心理学报，2004（6）.

[5] 郭晓亭，范瑞，胡卫平，陈泊蓉，胡丹.自主性与内部动机对科学创造力的影响[A].心理学与创新能力提升-第十六届全国心理学学术会议论文集[C].2013.

[6] 马万宾.科学审美与科学创造力的发展[J].山东社会科学，2007（9）.

[7] Hu W&Adey，A scientific creativity test for secondary school student[J].International Journal of Science Education，2002（4）.

[作者：杨婷（1990-），女，陕西咸阳人，延安大学物理与电子信息学院在读硕士研究生;王长江（1972-），男，宁夏石嘴山人，延安大学物理与电子信息学院讲师;白少民（1959-），男，陕西咸阳人，延安大学物理与电子信息学院教授。]

【责任编辑  刘永庆】