基于STEM理念下的創(chuàng)造力培養(yǎng)特色課程開發(fā)研究

王劍

黨的十九大報(bào)告中10余次提到科技、50余次強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新；可見科技創(chuàng)造是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)的重要措施，調(diào)動(dòng)激發(fā)全社會(huì)的創(chuàng)新熱情和創(chuàng)造活力；科技創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)科技騰飛的重要措施。培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才已經(jīng)成為國(guó)人的共識(shí)，如何在學(xué)校教育中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力已成為擺在教育者面前的難題。

一、創(chuàng)造力培養(yǎng)特色課程理論

（一）STEM理念

STEM教育，是專指科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)課程，是在美國(guó)20世紀(jì)上半葉的技術(shù)高中和科學(xué)高中基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。STEM教育的本質(zhì)，在于促進(jìn)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)的融合。項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式是目前STEM課程中普遍認(rèn)同的學(xué)習(xí)組織形式?！绊?xiàng)目學(xué)習(xí)方式”指的是以完成“項(xiàng)目作品”為形式，將知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)融于解決現(xiàn)實(shí)世界情境下真實(shí)和復(fù)雜問題的過程。

（二）創(chuàng)造力

創(chuàng)造力是由19世紀(jì)中葉美國(guó)心理學(xué)家吉爾福特在就任美國(guó)心理學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)時(shí)首次提出，國(guó)內(nèi)學(xué)者普遍認(rèn)同說法是創(chuàng)造力是根據(jù)一定的目的，運(yùn)用一切已知信息，產(chǎn)生出某種新穎、獨(dú)特、有社會(huì)或個(gè)人價(jià)值的產(chǎn)品的智力品質(zhì)，這里的產(chǎn)品既指思維成果，也指物質(zhì)成果。

結(jié)合我?？萍冀逃厣菊n程采用STEM中的多學(xué)科知識(shí)融合、項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式理念去指導(dǎo)創(chuàng)造力培養(yǎng)特色課程開展，課程的成果的呈現(xiàn)形式為制作發(fā)明作品。

二、基于STEM理念下的創(chuàng)造力培養(yǎng)特色課程建構(gòu)

創(chuàng)造力培養(yǎng)特色課程屬于綜合實(shí)踐活動(dòng)課程。課程以培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才為目標(biāo)，學(xué)生從生活情境中發(fā)現(xiàn)問題，轉(zhuǎn)化為創(chuàng)意設(shè)計(jì)或產(chǎn)品制作主題，通過設(shè)計(jì)、制作等方式，培養(yǎng)學(xué)生問題假設(shè)能力、設(shè)計(jì)能力、制定行動(dòng)計(jì)劃、使用工具能力等的創(chuàng)造力的跨學(xué)科實(shí)踐性課程。

（一）搭建STEM理念下創(chuàng)造力培養(yǎng)課程管理模式

參加課程學(xué)習(xí)的同學(xué)以制作發(fā)明創(chuàng)造作品為課程最終的評(píng)價(jià)方式。課程學(xué)習(xí)為發(fā)明創(chuàng)造提供了基礎(chǔ)的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)的融合學(xué)習(xí)資源，但需要制作發(fā)明創(chuàng)造作品還需要教師與學(xué)生的角色轉(zhuǎn)換；在制作發(fā)明作品的過程中，學(xué)生的為主角，老師為輔導(dǎo)。這個(gè)過程不僅促進(jìn)教師通過輔導(dǎo)學(xué)生從創(chuàng)意到作品的過程中不斷地思考給予應(yīng)該給學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)課程不斷地完善；同時(shí)在這個(gè)過程中學(xué)生更加積極主動(dòng)，把課程學(xué)習(xí)知識(shí)轉(zhuǎn)化了社會(huì)的實(shí)際生活、生產(chǎn)中，也把一些知識(shí)、技術(shù)及學(xué)習(xí)感受分享到課程建設(shè)中來。學(xué)生的很多發(fā)明案例成為課程的重要案例，學(xué)生的很多成長(zhǎng)歷程成為師弟師妹的榜樣。（見圖1）

（二）研發(fā)STEM理念下的創(chuàng)造力培養(yǎng)課程學(xué)習(xí)資源包

創(chuàng)造力培養(yǎng)課程除了日常的課程教學(xué)外為每一個(gè)學(xué)生配置了豐富的項(xiàng)目學(xué)習(xí)資源，項(xiàng)目學(xué)習(xí)資源包括知識(shí)籌備、制作材料包、制作視頻、學(xué)生成果集等；這些項(xiàng)目學(xué)習(xí)資源可以為學(xué)生開展某項(xiàng)項(xiàng)目提供知識(shí)、技能和成果參照。如：3D設(shè)計(jì)制作項(xiàng)目，在該項(xiàng)目學(xué)習(xí)資源包中123D Disign設(shè)計(jì)教程、3D打印機(jī)與3D打印材料、豐富的3D設(shè)計(jì)視頻及學(xué)生3D設(shè)計(jì)作品成果冊(cè)。

（三）開發(fā)STEM理念下的創(chuàng)造力培養(yǎng)課程評(píng)價(jià)方案

該課程開發(fā)了全過程、多主體、多維度的評(píng)價(jià)方案。該評(píng)價(jià)方案通過邀請(qǐng)專家、家長(zhǎng)、指導(dǎo)教師、課程學(xué)生、產(chǎn)品體驗(yàn)者等參與結(jié)題匯報(bào)的形式，讓更多主體參加到學(xué)生成果評(píng)價(jià)中來；通過對(duì)學(xué)生在選題、開題、實(shí)施、結(jié)題、反思過程中的選題能力、問題假設(shè)能力、設(shè)計(jì)能力、制定行動(dòng)計(jì)劃、使用工具能力、產(chǎn)品實(shí)用性、產(chǎn)品創(chuàng)新性、產(chǎn)品制作水平等方面進(jìn)行全過程、多維度去評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)方案不僅促進(jìn)了學(xué)生發(fā)明作品的水平，而且促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)造力、科研能力的發(fā)展與進(jìn)步。

（四）構(gòu)建科技競(jìng)賽實(shí)踐平臺(tái)

科技競(jìng)賽不僅能促進(jìn)學(xué)生對(duì)發(fā)明作品的提升，同時(shí)也可以讓課程班的學(xué)生向國(guó)內(nèi)外拔尖科技創(chuàng)新人才學(xué)習(xí)。因此課程為課程的學(xué)生搭建了學(xué)校、省級(jí)、國(guó)家級(jí)到國(guó)際級(jí)循序漸進(jìn)的多項(xiàng)目類科技競(jìng)賽實(shí)踐平臺(tái)（科技創(chuàng)新、發(fā)明創(chuàng)造、水科技），如：科技創(chuàng)新競(jìng)賽平臺(tái)——廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)科技創(chuàng)新作品展評(píng)、廣東省青少年創(chuàng)新大賽、全國(guó)青少年創(chuàng)新大賽、英特爾國(guó)際科學(xué)與工程大獎(jiǎng)賽。

三、基于STEM理念下的創(chuàng)造力培養(yǎng)特色課程成效分析

（一）課程班學(xué)生被國(guó)內(nèi)外著名大學(xué)錄取

國(guó)內(nèi)外大學(xué)對(duì)拔尖人才的衡量標(biāo)準(zhǔn)不僅體現(xiàn)在優(yōu)異的學(xué)習(xí)成績(jī)、優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)化考試成績(jī)，最佳的學(xué)術(shù)能力，而且體現(xiàn)在學(xué)生的領(lǐng)導(dǎo)力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力。課程班的學(xué)生先后被中山大學(xué)、香港大學(xué)、杜克大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)、南加州大學(xué)、伯克利大學(xué)等大學(xué)錄取。

（二）課程學(xué)生對(duì)課程知識(shí)對(duì)現(xiàn)在職業(yè)學(xué)業(yè)的影響

很多同學(xué)在談到高中課程對(duì)他的影響的時(shí)候，都提到高中生創(chuàng)造力培養(yǎng)課程對(duì)他們?cè)趩栴}假設(shè)能力、設(shè)計(jì)能力、制定行動(dòng)計(jì)劃、使用工具能力等的創(chuàng)造力核心能力的提升，如：

梁同學(xué)（2014級(jí)，杜克大學(xué)）：通過創(chuàng)造力培養(yǎng)的課程，我慢慢對(duì)“工程”這個(gè)原來很龐大的概念有了更加具體且深入的了解。在各式各樣的實(shí)踐活動(dòng)中，我發(fā)現(xiàn)了自己對(duì)于科技與工程的興趣，并且隨后申請(qǐng)了杜克大學(xué)的工程學(xué)院。所以說，這節(jié)課對(duì)我探索自己的學(xué)科興趣與熱情起到了非常關(guān)鍵的作用。

鄒同學(xué)（2014級(jí)，香港大學(xué)）：選擇這門課程是因?yàn)槲业呐d趣，同樣也決定了我在大學(xué)中選擇工程系。因?yàn)樵谡n程中所學(xué)的知識(shí)非常實(shí)用，所以可以延續(xù)到大學(xué)的學(xué)習(xí)中。此外，以小組的形式進(jìn)行創(chuàng)作發(fā)明，很大程度上提升了我的合作能力。在大學(xué)以及社會(huì)中，都有很多需要與人交流的情況。

近3年，課程班的學(xué)生共發(fā)明出80多項(xiàng)發(fā)明作品，其中50多項(xiàng)項(xiàng)發(fā)明作品在斯德哥爾摩青少年水獎(jiǎng)、德國(guó)紐倫堡國(guó)際發(fā)明展、美國(guó)匹茲堡國(guó)際發(fā)明展中榮獲獎(jiǎng)牌。其中我校張同學(xué)、羅同學(xué)、何同學(xué)三名學(xué)生憑借參賽項(xiàng)目“自動(dòng)化水藻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與超聲波除藻設(shè)備”與來自世界29個(gè)國(guó)家的50名選手進(jìn)行了交流和比賽，最終以總成績(jī)第三名獲得本屆青少年水獎(jiǎng)比賽優(yōu)秀獎(jiǎng)。

責(zé)任編輯 邱 麗