學生科技創新能力的生長與培養

創新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力，培養學生的創新精神和實踐能力已成為教育教學改革的根本目標。創新能力普遍存在，創新能力可以開發，國內外從腦生理學到教育改革成效方面的大量實踐證明，人的創新能力可以通過一定的方法而激發出來，全面而系統地實施創新教育有利于開發和提高人的創新能力。為此，深刻分析學生科技創新能力生長的內在機制和外在條件，對科學創新教育的理論研究和科學教育教學實踐以及提升學生的科學素養具有十分重要的現實意義。

一、學生科技創新能力生長的內在機制

創新教育旨在運用科學方法開發和發展學生的創新能力，而這種外部的促進作用只有建立在學生創新能力生長的內在機制上才會更為有效。現代心理學認為：學生的創新才能更容易表現在他們的興趣和好奇心所關聯的內容上；每個能從事正常學習的學生都具有創新能力的生長點。在學習動機中，最現實、最活躍的部分是認知興趣，或叫求知欲，這是學生、人類乃至動物（假如動物有創新的話）創新的生理基礎。

好奇，又稱好奇動機，它是個體對新奇事物的注意、探索和操弄等行為的內在動力[1]。引起好奇動機的刺激要具備新奇性和復雜性。刺激愈新奇或者愈復雜，個體對它愈好奇。教學實踐表明，適當的（合適的）問題（學生的最近發展區）更容易引起學生的好奇和興趣，更容易激發學生的認知內驅力，從而更容易使學生形成對問題探索活動的主動參與態度和積極情緒反應。而一旦學生對某事物或某問題產生濃厚的興趣和強烈的好奇心，他們就會持之以恒、全神貫注地去鉆研。通過鍥而不舍地探究和努力，他們終將能夠合理地解決所探究的問題，并在問題解決的過程中獲取解決這一領域或者這一方面問題的專門才能，形成一定的特長或專長。與此同時，由于他們取得的具有一定水平或一定價值的創新成果，他們將會贏得老師、同學及家長的欣賞和贊許，學生的成就動機得到了加強，個人的抱負水平也得到了提高。在這一過程中，學生不僅能在創新活動中體驗到與創新成果相聯系的愉快經驗，而且他們的創新性人格也得到了豐富和發展。

人們對創新活動過程和創造性人才特征的大量研究結果表明：創新過程始于合適問題的發現，終于問題的合理解決或產生新的問題；創新能力只有在創新活動中才得以“生長”——萌生和成長，并在好奇動機向成就動機的轉化過程中得到進一步發展；而維持成功感或產生對成功的期待，包括強化“第一體驗”以及在第一體驗基礎上形成連續的成功體驗[2]則有助于發展學生的創造性人格。綜合人們對創新活動過程和創造性人才特征的研究結果，我們可以得到下述創新能力的“因果關系發展鏈”，亦即創新能力的“內在生長機制”：

適當的問題→興趣、好奇心→探索與鉆研→問題合理解決或產生新問題→在某領域形成特長或專長→創新成果→創新素質與創造性人格→（新的）適當的問題→……

二、學生科技創新能力生長的教育責任

創新能力的生長過程是一個諸多主客觀因素、外部環境和內部環境、教育者與受教育者相互能動作用的過程。在這一過程中，認知內驅力、自我提高內驅力和附屬內驅力等內外動機的共同作用是推動學生發展和創新的根本力量，而實現學生好奇動機向成就動機轉化、提高學生抱負水平和豐富學生成功體驗則至為關鍵和重要。正是在后一層面上，教育有責任、也有可能在創新能力的“生長”過程中大有可為，為培養學生的創新能力努力創造條件并施加積極影響：

轉變教育觀念→優化教學環境→發展創新意識→激發創新欲望→實施創新訓練→評價創新成果→發展創新能力→塑造創新個性→教學環境的進一步優化→……

聯合國教科文組織國際教育發展委員會在《學會生存》報告中曾經指出：“教育可以培養創造性，也可以扼殺創造性。”因此，教育究竟能做些什么，是培養還是扼殺學生的創造性，教師的行為至為重要和直接，而指導或影響教師行為的教育觀念的轉變已成為培養學生創新能力的必然要求。

首先，為培養學生的科技創新能力，優化教學環境，著力構建和諧民主的課堂教學氛圍成為教師的一大任務。羅杰斯認為：“心理的安全”和“心理的自由”是創造的兩個條件[3]。有高度創造性的人常常偏離文化常模，他們喜愛“標新立異”，這就需要教師態度民主、支持學生發表不同意見、鼓勵學生以不同尋常的方式理解事物、不贊成不經思考的依賴和順從。因此，在學科教學中構建和諧、民主的課堂教學氛圍，有利于學生心情舒暢、思維敏捷；有利于師生的平等相處和信息的有效交流；有利于各種創新相關因素都被激活在最佳的活動狀態，從而形成有利于創造性人才成長的“氣候和土壤”。

其次，教師要善于鼓勵學生質疑巧問，著力培養學生發現問題并提出問題的問題意識和積極主動參與創新活動的主體意識。在學科教學中，教師要對教材的重點和難點知識設計恰當的——難度適當、富有探索性——問題，要突出學生的認知矛盾，想方設法激發學生思考，為學生質疑做出示范。教師要留給學生發表自己觀點的機會，不急于肯定或否定，要努力引導學生在看似平淡處發現新意，在與他人的討論中發現自己的價值。

第三，教師要拓展學科教學內容，注重教學內容的實踐性和時代性。在教學過程中，教師要結合現代科技的最新前沿、所教學科的發展歷史和自身特色等精心選擇或組織教學內容，開發或設計適合并有利于培養學生科技創新能力的切入點，激發學生的科技創新欲望，并實施有針對性的科技創新訓練。

第四，教師要豐富和發展原有的教學評價方式，使評價主體多元化、評價手段多樣化。教師要注重從思維方法、思維過程、思維成果、學生體驗等多個標準和評價標準個別化方面對創新及創新成果加以判斷，既評判，又鼓勵，讓學生看到自己的創新成就，分析自己創新的得失，從而提高學生的創新能力，豐富學生的創新個性，進而激發學生新的創新欲望。

當然，上述的概括是僅就一般情況而言的。在實踐過程中，科學教師還需要就不同的科技創新活動開展有針對性的指導。

三、學生科技創新能力培養的昆山經驗

在二十世紀初及以前，人們推崇的是百科全書式的“知識型”人才；在二十世紀中葉，由于科學技術的激烈競爭，人們欣賞的是“能力型”人才；而自二十世紀下半葉以來，世界各國更關注教育功能的前瞻性，關注學生在未來社會中的作用和價值，著意于為未來培養人，這便導致了人們對具有創新精神和創新能力的“素質型”人才的偏愛。人才觀的轉變帶來學生觀的變化，學生觀的變化又呼喚著新的教學觀、學習觀與評價觀，所有這些為學生創新能力的生長提供了可能，而要把這種生長的可能轉變為現實的發展，還需要地方教育領導、學校校長和廣大一線教師將觀念付諸實踐的實實在在的行動。基于上述“學生科技創新能力生長的內在機制與教育責任”的分析（盡管這一分析相對于宏觀思考而言似乎顯得微觀，但其道理是相通的，更進一步說，它更是宏觀思考的基礎和前提）以及許多教育學家、心理學家對學生創新能力培養的研究成果，概括和總結昆山市科技創新教育的實踐探索和教育成效，我們不難從中得出一些可以推廣和借鑒的做法與經驗。

1.加強組織領導，健全科技創新特色教育網絡

昆山是中國大陸經濟實力最強的縣級市，連續多年被評為全國百強縣之首，2012年又被評為中國大陸創新能力最強的城市。正是這一注重創新的城市文化，為區域基礎教育學校的科技創新教育注入了生命活力，也為區域科技創新教育特色提供了堅實基礎。

自2006年國務院印發《全民科學素質行動計劃綱要（2006—2010—2020）》提出未成年人等四大重點人群科學素質行動計劃以來，昆山市委、市政府十分重視昆山市青少年科技素質教育，建立了由市政府分管領導牽頭的全民科學素質工作領導機制，以及相關部門分工負責、聯合協作的工作機制。市教育局、市科協還專門成立了昆山市青少年科技教育領導小組，加強中小學科技教育工作，提高中小學科技教育質量。市教育局將青少年科技教育工作納入學校綜合考評中，市科協將青少年科技教育工作列入全年工作重點，每年年初聯合召開全市中小學科技工作和科技教育特色學校工作會議，部署全年的科技教育工作。

在學校層面，許多學校成立了以校長為核心，教導處、總務處、德育處、團隊組織、工會、社區居民、學生代表組成的領導小組。副校長具體分管，科技總輔導員具體抓落實，小組成員各司其職，分工協作，相輔相成，同時建立以班級興趣小組為點、年級為線、學校為面、社區為輻射的立體化教育網絡，保證了科技創新教育的順利實施。在昆山市實驗小學，專門成立學校“少年科學院”的做法有一定的參考價值。學校任命具有豐富科技工作經驗的老師擔任“少年科學院”院長（享受學校中層干部待遇），把全校的科技教育納入到“少年科學院”的集中管理中，提升了學校科技創新教育的實效。

2.注重基地建設，為科技創新教育提供理想活動平臺

科技創新教育基地在培養學生的科學素養、創新精神和實踐能力過程中具有獨特和重要的作用，這是昆山市科技創新教育取得優異成績的又一經驗。昆山市青少年宮、費俊龍航天科普館、昆山市防雷氣象科普館、市中心建造的大型電子科普屏、市柏廬實驗小學的防震減災科普展示館、中國移動公司昆山分公司的“未來生活館”、市實驗小學的少年科學院……所有這些，為區域科技創新特色教育做出了獨特的貢獻。

學生的大部分時間是在學校度過的，要進行各類科技實踐活動，校內必須擁有一定的科技活動基地。例如，城北中心小學的“星火生態園”已經成了孩子們科學探究的樂園。學校還通過“掛·聯·借”的方式同茂迪新能源有限公司、亞龍紙制品有限公司、昆山環境監測站、昆山市氣象局、昆山市農業技術推廣中心、昆山特種養殖場等單位建立共建關系，充分利用當地的科技人才資源、場地與設備資源，大大提高了校外科技活動的實效性。

3.結合校內校外，開展豐富多彩的科技創新活動

豐富多彩的科技活動是青少年提升科學素養、提高動手能力的有效途徑。為此，昆山市將每年十月定為“科技創新月”，廣泛開展具有科學性、趣味性、實踐性、創造性的“十個一”科技教育活動，即聽一次科技講座、想一個小發明、讀一本科普圖書、寫一篇小論文、做一次小試驗、搞一項小創新、看一部科幻電影、畫一幅小科學畫、編一個小程序和做一個小機器人。在注重學校科技教育特色建設的基礎上，市教育局還聯合市科協精心組織昆山市青少年科技創新大賽、昆山市中小學生科技實踐操作比賽、“金鑰匙”科技競賽、智力七巧板比賽等各類科技競賽活動，組織科普大篷車進民工子弟和農村學校給同學們送去科技創新的小知識、小發明，讓同學們在快樂中享受豐富的“科普大餐”活動；組織圍繞天文科普知識學習和“日全食觀測”、開設DIY手工實踐制作和模型制作、“輕松發明”創新等主題的科技夏令營活動，以及組織學生參觀各種科普展覽、各類科普講座等活動，培養學生愛科學、學科學、用科學的熱忱，激發學生對科技的興趣和理想追求。

4.開展多元評價，促進科技創新教育再上新臺階

科技創新教育的最終目的是培養創新人才，根本在于發展人的創造力，制定客觀科學和具有激勵功能的評價方案是推動科技創新教育再上新臺階的關鍵。多年來，昆山市文明辦、市教育局和市科協等部門聯合開展科技教育特色學校和科普特色社區、科普文明家庭創建評比活動；市教育局將青少年科技教育工作納入學校綜合考評中，從而保證了“科技教育特色”建設貫穿于區域內每一所學校辦學過程之中。

科技創新教育評價是人們對科技創新教育進行的價值判斷，是人們對科技創新教育效果的一種把握。在學校層面，許多學校每學期評選科技活動優秀班主任和班集體。在學校的教職工考核條例中，把科技競賽輔導成果的考核納入正軌，獎勵標準和語數英學科競賽、體育、藝術項目等同等對待，全方位、多角度來評價每一位教師科技特色教育工作情況，評價結果與評先、評優、評職稱掛鉤，確保特色教育的整體化、科學化、規范化發展。例如，昆山市城北中心小學把學科滲透綠色（科技創新）教育納入教師“六認真”工作之中，要求每一位教師具體做到“四個一”，即每位教師須在實踐的基礎上交一份滲透教育計劃；一份活動方案；一份滲透教育教案；一份滲透教育論文。這一實踐收到較好的效果。

在具體教學層面，注重發揮考核評價對學生科技創新教育的導向激勵作用，借鑒實施文化課考核和特長技能考核相結合的評價辦法，開展科技之星、展示之星、創意之星、操作之星等“星級”評選活動，給學生頒發“科技創新星級證書”，把考核評選計入《我的創新足跡——學會創新成長記錄冊》和《綜合素質評價》，視評價為評價者和被評價者“協商”進行的共同心理建構和民主協商、主體參與的過程，而非評價者對被評價者的控制過程，從而沖破“客觀性”和“科學性”的迷霧，讓每個不同學習基礎、不同智力水平、不同性格志向、不同家庭背景學生的科技天賦和創新潛能都能得到發揮施展，有效促進了科技創新教育的優化變革和良性發展。

5.服務科學教師成長，保證科技創新特色教育可持續發展

昆山市科技創新教育取得今天的成績，在很大程度上得力于區域科學技術教育的歷史積淀和一批典型科技教育特色項目學校，更得力于一支以青少年宮韓仕龍老師、城北中心小學金喆老師、市實驗小學董洪鋒老師、城北中心小學談琴芳老師等為杰出代表的熱愛科學教育事業、深諳科學教育真諦的科技輔導員和創新教育活動家隊伍。

科技創新教育要求科學教師必須根據科學教育的本質特征、科學教育規律和現代青少年科技后備人才創新能力培養的需要，加強對科學教育內容、性質和任務的正確理解，從現行的單純學科知識教育誤區中解放出來，完整地理解科學知識教學、科學方法訓練、科學態度和科學精神培養的真實意義，通過提高實施科學教育的能力而成為現代科學教育改革實踐迫切需要的合格教師。為此，同時也為了區域科技創新教育的可持續發展，昆山市教育局、市科協定期組織全市科技輔導教師到外地參觀學習；組織科技教育專家面向教師進行創新知識講座，開展專項技能培訓；組織骨干科技輔導教師參加全國骨干科技輔導教師培訓考察學習；成立科普講師團到全市各中小學巡回講座；積極參加或獨立承擔“青少年科技創新能力影響因素的研究”、“青少年科技創新活動的研究”、“青少年科技創新能力評價”等多項研究課題等。通過多種方式和途徑，造就一支富有朝氣、團結協作、業務精湛的科技輔導員團隊。

聘請校外科技輔導員，充實或補充學校科技創新教育在某些項目上的不足，提高學生科技活動質量，也是一條富有建設性的學校科技創新特色教育建設思路。另外，許多學校充分調動一部分學有專長的學生家長加入學校科技創新教育輔導員隊伍，并建立了長效工作機制。這一舉措不僅拓寬了學校科技創新教育輔導員隊伍，加強和改善了家長和學校之間的情感聯系，同時也擴大了學校科技創新教育的社會影響力。

學生科技創新能力的“生長”是一個漸進的過程，實踐中如何隨著時代的發展更有效地促進學生科技創新能力的“生長”，依然是擺在教育行政部門的領導、學校校長和廣大科學教師面前的一項長期而又艱巨的任務，它需要實踐、探索和總結，更需要人們發揮自己的創造性。■

本文為全國教育科學“十一五”規劃教育部重點課題“基于學科課堂的有效教學研究”（課題批準號：DHA100243）階段性研究成果之一

【參考文獻】

[1]葉奕乾，等：普通心理學[M].上海：華東師范大學出版社，1997，459-460.

[2]熊川武：論理解性教學[J].課程、教材、教法，2002（2）.

[3]劉電芝：學習策略研究[M].北京：人民教育出版社，1999，143.

（作者系南京師范大學課程與教學研究所副教授，博士）