基于创客教育理念提高高职学生创造力的调查研究

王小金 颜 源

（湛江幼儿师范专科学校，广东 湛江 524048）

职业教育在国家教育中日益受到重视，是培养工匠创新人才的摇篮，是推进国家高质量发展的重要组成部分。然而，职业教育学生理论知识基础较薄弱，开拓偏向动手操作、探索适合高职学生的创新路径成为职业教育教学改革的主要方向。创客教育旨在培养学生的实践创新能力，是以“创意、整合、实践、分享”等创客精神为指导的教育活动，以折纸、木工、3D打印、Arduino、计算机编程等多种形式实现，能够让学生在使用各种材料、工具和设备，设计或制造事物的过程中获得学习技能［1］，最终生成独立运行的数字程序、独立运行的人或物，以及联机运行的装置等物化产品的过程［2］。创客教育的实施，强调“做中学”，常见的形式有课程实践、第二课堂、创新创业教育、竞赛活动等［3］，旨在开发学生的创造力，提升学生问题解决的能力［4］。创客教育是实施创新教育的载体，可以基于创客教育理念，探索提高高职学生创造力。

在教育心理学领域，创造力常见的测验方式有斯滕伯格创造力理论和威廉斯创造力测验。斯滕伯格在其创造力理论中指出，创造力包含智力过程、知识、思维风格、个性特征、动机及环境等六个独立又相互联系的要素共同作用［5］。威廉斯创造力测验从人格倾向和思维活动两个取向评估学生的创造力，在实际应用中，大多采用人格倾向量表进行测试［6］。在本研究中，将采用人格倾向量表对高职学生的创造力进行测量。

1 实验设计

以学期为周期，依托“机器人”课程教学和“创意编程”课程，采用问卷调查法，在开学之初和课程结束时分别进行前测和后测，用于了解：第一，创客教育体系下，“创意编程”课程教学是否对学生创造力的培养有显著的影响。第二，创客教育体系下，“机器人”课程教学是否对学生创造力的培养有显著的影响。第三，“创意编程”课程与“机器人”课程教学相比，是否更有助于提高大学生的创造力水平。

1.1 研究对象

以湛江幼儿师范专科学校为例，选取同一学期同一名教师教授的不同专业不同年级的学生，学生平均年龄21岁，分为A、B两组进行分析。在教学模块内容上，对A组开展以“机器人”课程为主的教学，对B组开展以“创意编程”课程为主的教学。“机器人”课程教学指的是借助米思齐开发板与编程、3D打印等内容相结合进行教学的过程，以小组协作为主；“创意编程”课程指的是基于Scratch平台的程序教学，如简单的游戏、运动绘图、角色造型、变量等内容，以个人学习为主。

1.2 研究方法

本研究主要采用问卷调查法进行教学前后测实验，问卷来自威廉斯创造力倾向测量表（CAP）［7］，该问卷主要用于测量A、B组学生在施教前后的创造力倾向水平。在填写问卷过程中，学生容易受教师教学方法不同、学生知识水平不同、填写问卷时的心理状态、专业不同、年级不同、教学时间等因素影响。为此，本研究尝试避免一些干扰因素的影响，能够做到同一个教师教授对照组和实验组；两组来自同一个班级同一个专业；对照组和实验组采用相同的测量工具；根据任课教师的教学计划，按照课程内容的占比来确定主要模块等。

威廉斯创造力倾向测量表共有 50 题，包括冒险性、好奇性、想象力、挑战性四项。测试后可得四种分数，创造力倾向水平的总分为四项分数之和。该量表每一题目有“完全不符合”“部分符合”“完全符合”三种选项，分别记1、2、3 分，测验总分越高，表明创造力水平越高。冒险性、好奇心、想象力、挑战性及创造力总体水平以得分为标准，为包含所有分数的分布情况，故分为非常弱、较弱、一般和很强四个水平层次，具体如表1所示。

表1 创造力水平分级（分）

2 结果分析

前测共发出283份问卷，有效问卷274份，有效率为96.82%。后测共发出280份问卷，有效问卷274份，有效率为97.86%。其中，以“机器人”课程为主的班级有103人，以“创意编程”课程为主的班级有171人。

2.1 创造力倾向和各维度水平独立样本t检验的前测分析

对不同的课程模板班级学生在创造力倾向独立样本t检验进行前测分析后发现，以“机器人”课程为主的平均值要比以“创意编程”课程为主的平均值高，且处于创造力倾向水平中“较弱”的水平。对两个不同课程模块的创造力（前测）独立样本t检验后发现，在前测中，以“机器人”课程为主的班级和以“创意编程”课程为主的班级在创造力水平倾向上无显著差异。

由于篇幅有限，不同课程模块的创造力各维度的前测独立样本检验表格省略，其结果如下：

第一，在创造力倾向各维度的平均值中，以“机器人”课程为主的课程模块均比以“创意编程”课程为主的课程模块高。但是，除了好奇心处于“非常弱”的水平，冒险性、想象力和挑战性均处于“较弱”水平。

第二，创造力各维度前测水平中，在冒险性上，F＝0.047，P＝0.828＞0.05，表示假定方差相等。经过平均值相等的t检验，t＝1.42、自由度＝272、P＝0.156＞0.05，未达显著水平。同理，在好奇心和想象力上，以“机器人”课程为主和以“创意编程”课程为主的教学模块在冒险性、好奇心和想象力上均无显著影响。在挑战性上，F＝1.875，P＝0.172＞0.05表示假定方差相等。经过平均值相等的t检验，t＝2.84、自由度＝272、P＝0.005＜0.01，达到显著水平，平均数的差异值0.96，表示以“机器人”课程为主和以“创意编程”课程为主的教学在挑战性上有显著差异，其中以“机器人”课程为主的挑战性显著低于以“创意编程”课程为主的挑战性。

2.2 创造力倾向独立样本t检验的后测分析

在创造力水平倾向后测中，以“机器人”课程为主的平均值显著高于以“创意编程”课程为主的平均值。两个不同课程模块的创造力（后测）独立样本t检验中发现，未达显著水平。创造力各维度后测水平中，在冒险性、好奇心、想象力和挑战性上，以“机器人”课程为主和以“创意编程”课程为主的教学模块无显著影响。

2.3 配对样本t检验

通过配对样本t检验分别对以“机器人”课程为主和以“创意编程”课程为主的班级进行纵向分析，以了解同一个班级在经过一个学期的“机器人”课程学习或“创意编程”课程学习后，对学生创造力倾向水平是否有一定的促进作用。

2.3.1 以“机器人”课程为主的创造力前后测配对样本t检验

以“机器人”课程学习为主的创造力前后测配对样本t检验结果发现，以“机器人”课程为主的前后测未达显著水平。由于篇幅有限，表格省略，其结果如下所述：配对样本的检验结果显示，代表以“机器人”课程为主的创造力各维度前后测水平无显著差异。这说明“机器人”课程学习对学生创造力思维的培养无显著影响。

2.3.2 以“创意编程”课程为主的创造力前后测配对样本t检验

在表2和表3中，“差值95%置信区间”中（-2.09，-0.43）不包含0值，达到显著水平，表示以“创意编程”课程为主的创造力倾向水平前后测有显著差异，平均数差异值检验的t＝-3.007，表示创造力后测倾向水平显著高于创造力前测倾向水平。

表2 以“创意编程”课程为主的创造力（前后测）配对样本t检验（1）

表3 以“创意编程”课程为主的创造力（前后测）配对样本t检验（2）

由于篇幅有限，以“创意编程”课程为主的创造力各维度的前后测配对样本t检验表格省略，其结果如下所述：冒险性、好奇心和挑战性在“差值95%置信区间”的范围分别是（-0.721，0.03）（-0.02，0.03）（-0.15，0.07），均包含了0值，表示以编程为主的创造力在冒险性、好奇心和挑战性上无显著差异。在想象力上，（-2.02，-0.40）不包含0值，表示以“创意编程”课程为主的前后测在想象力上有显著差异，平均数差异值检验的t＝-2.937，后测想象力水平显著高于前测想象力水平。

3 讨论

通过调查分析发现，“机器人”课程教学对学生创造力倾向水平及各维度无显著差异，“创意编程”课程对学生创造力水平有显著差异，而且后测水平显著高于前测水平。

3.1 “机器人”课程教学对学生创造力倾向水平无显著影响

在配对样本t检验中，“机器人”课程教学班级在学生创造力水平倾向和各维度水平上无显著差异，这说明“机器人”课程教学对提高学生创造力水平无显著的影响。在前后测的创造力水平均值上，两者均处于“较弱”水平，且后测的均值略低于前测的均值。在冒险性、好奇心、想象力和挑战性四个维度的均值上，冒险性和想象力表现为前测比后测略高，好奇心和挑战性表现为后测比前测略高。

3.2 “创意编程”课程对学生创造力倾向有显著的影响

在配对样本t检验中，“创意编程”课程教学班级在学生创造力倾向水平上有显著差异，且后测均值水平显著高于前测。在冒险性、好奇心、想象力和挑战性各维度均值水平上，“创意编程”课程教学对学生想象力水平有显著影响，且后测均值水平显著高于前测均值水平，在冒险性、好奇心和挑战性上无显著影响。创意编程也叫作图形化编程，在虚拟仿真的编程平台，编程结果得到即时反馈，相比“机器人”课程学习来说，容易吸引学生的注意力和提高其学习兴趣。

3.3 “创意编程”课程比“机器人”课程教学模块更有助于提高学生的创造力水平

对“创意编程”课程和“机器人”课程教学模块前后测独立样本t检验中可以看出，经过一个学期的教学，“创意编程”课程比“机器人”课程教学更有助于提高学生的创造力水平。在创造力水平倾向前后测中，“创意编程”课程教学后测均值水平显著高于前测均值水平；在“机器人”课程教学后测均值水平略低于前测均值水平。

从根本上来看，可通过以下途径提高学生创造力水平：一是加强对学生编程思维的培养，特别是增加题目的挑战性和有梯度地设置冒险性。通过任课教师了解到，学生在创意编程学习中，以个人学习为主，学生成绩呈现两极分化，学习能力强的学生有九十多分，最低的有三十多分，设置有梯度的创意编程教学内容是提升学生总体水平的主要途径，可以有效地提高学生学习的兴趣，增强学生的学习好奇心，使学生敢于接受挑战、接受学习冒险、发展想象力。二是在小组协作过程中，引导学生发挥组内成员的智慧和能力。在“机器人”课程教学模块中，以小组协作为主，对学生的主动性、学习力、沟通和合作有一定的挑战，明确组内分工，通过角色扮演、分工合作，进行设计和制作体现出智能性、创新性和人机合作等特性的机器人作品。

4 结语

“创意编程”课程教学有助于提高学生的创造力水平，而“机器人”课程教学对提高学生创造力水平无显著影响。综合分析，可能存在的原因有：一是教学方法不同。在平时的教学中，“创意编程”课程以个人为主完成教学内容，每个学生的编程能力都能够直接得到呈现和锻炼；“机器人”课程学习是以小组学习为主，学生容易有依赖心理，每个学生的创造水平并没有得到充分的表现。二是教学难度不同。“创意编程”课程偏难且较为单调，学生基础大多比较薄弱且表现为两极分化；创客教育偏向动手操作且为小组学习的方式，取决于小组个别学生的优秀表现，学生容易有依赖心理。除此之外，文理科学生特点、学生的年龄段、性别、学习的时长、学生的成绩等方面也可能对学生创造力水平的培养有一定的影响。总而言之，“创意编程”课程是培养学生创造力的有效途径，这个为大多研究成果所证明，而“机器人”课程的教学方法、学生的学习兴趣、学习动力是否影响学生创造力值得进一步探究，也是研究的后续方向。