基于STEM理念下的創造力培養特色課程開發研究

王劍

黨的十九大報告中10余次提到科技、50余次強調創新；可見科技創造是實現中華民族偉大復興的中國夢的重要措施，調動激發全社會的創新熱情和創造活力；科技創新是實現科技騰飛的重要措施。培養更多具有創新精神和創新能力的人才已經成為國人的共識，如何在學校教育中培養學生的創造力已成為擺在教育者面前的難題。

一、創造力培養特色課程理論

（一）STEM理念

STEM教育，是專指科學、技術、工程和數學課程，是在美國20世紀上半葉的技術高中和科學高中基礎上發展起來的。STEM教育的本質，在于促進科學、技術、工程和數學知識的融合。項目學習方式是目前STEM課程中普遍認同的學習組織形式。“項目學習方式”指的是以完成“項目作品”為形式，將知識和技能的學習融于解決現實世界情境下真實和復雜問題的過程。

（二）創造力

創造力是由19世紀中葉美國心理學家吉爾福特在就任美國心理學會會長時首次提出，國內學者普遍認同說法是創造力是根據一定的目的，運用一切已知信息，產生出某種新穎、獨特、有社會或個人價值的產品的智力品質，這里的產品既指思維成果，也指物質成果。

結合我校科技教育特色，本課程采用STEM中的多學科知識融合、項目學習方式理念去指導創造力培養特色課程開展，課程的成果的呈現形式為制作發明作品。

二、基于STEM理念下的創造力培養特色課程建構

創造力培養特色課程屬于綜合實踐活動課程。課程以培養科技創新人才為目標，學生從生活情境中發現問題，轉化為創意設計或產品制作主題，通過設計、制作等方式，培養學生問題假設能力、設計能力、制定行動計劃、使用工具能力等的創造力的跨學科實踐性課程。

（一）搭建STEM理念下創造力培養課程管理模式

參加課程學習的同學以制作發明創造作品為課程最終的評價方式。課程學習為發明創造提供了基礎的科學、技術、工程和數學知識的融合學習資源，但需要制作發明創造作品還需要教師與學生的角色轉換；在制作發明作品的過程中，學生的為主角，老師為輔導。這個過程不僅促進教師通過輔導學生從創意到作品的過程中不斷地思考給予應該給學生在科學、技術、工程和數學知識的學習資源，促進課程不斷地完善；同時在這個過程中學生更加積極主動，把課程學習知識轉化了社會的實際生活、生產中，也把一些知識、技術及學習感受分享到課程建設中來。學生的很多發明案例成為課程的重要案例，學生的很多成長歷程成為師弟師妹的榜樣。（見圖1）

（二）研發STEM理念下的創造力培養課程學習資源包

創造力培養課程除了日常的課程教學外為每一個學生配置了豐富的項目學習資源，項目學習資源包括知識籌備、制作材料包、制作視頻、學生成果集等；這些項目學習資源可以為學生開展某項項目提供知識、技能和成果參照。如：3D設計制作項目，在該項目學習資源包中123D Disign設計教程、3D打印機與3D打印材料、豐富的3D設計視頻及學生3D設計作品成果冊。

（三）開發STEM理念下的創造力培養課程評價方案

該課程開發了全過程、多主體、多維度的評價方案。該評價方案通過邀請專家、家長、指導教師、課程學生、產品體驗者等參與結題匯報的形式，讓更多主體參加到學生成果評價中來；通過對學生在選題、開題、實施、結題、反思過程中的選題能力、問題假設能力、設計能力、制定行動計劃、使用工具能力、產品實用性、產品創新性、產品制作水平等方面進行全過程、多維度去評價。該評價方案不僅促進了學生發明作品的水平，而且促進了學生創造力、科研能力的發展與進步。

（四）構建科技競賽實踐平臺

科技競賽不僅能促進學生對發明作品的提升，同時也可以讓課程班的學生向國內外拔尖科技創新人才學習。因此課程為課程的學生搭建了學校、省級、國家級到國際級循序漸進的多項目類科技競賽實踐平臺（科技創新、發明創造、水科技），如：科技創新競賽平臺——廣東實驗中學科技創新作品展評、廣東省青少年創新大賽、全國青少年創新大賽、英特爾國際科學與工程大獎賽。

三、基于STEM理念下的創造力培養特色課程成效分析

（一）課程班學生被國內外著名大學錄取

國內外大學對拔尖人才的衡量標準不僅體現在優異的學習成績、優秀的標準化考試成績，最佳的學術能力，而且體現在學生的領導力、創新精神和創造力。課程班的學生先后被中山大學、香港大學、杜克大學、哥倫比亞大學、南加州大學、伯克利大學等大學錄取。

（二）課程學生對課程知識對現在職業學業的影響

很多同學在談到高中課程對他的影響的時候，都提到高中生創造力培養課程對他們在問題假設能力、設計能力、制定行動計劃、使用工具能力等的創造力核心能力的提升，如：

梁同學（2014級，杜克大學）：通過創造力培養的課程，我慢慢對“工程”這個原來很龐大的概念有了更加具體且深入的了解。在各式各樣的實踐活動中，我發現了自己對于科技與工程的興趣，并且隨后申請了杜克大學的工程學院。所以說，這節課對我探索自己的學科興趣與熱情起到了非常關鍵的作用。

鄒同學（2014級，香港大學）：選擇這門課程是因為我的興趣，同樣也決定了我在大學中選擇工程系。因為在課程中所學的知識非常實用，所以可以延續到大學的學習中。此外，以小組的形式進行創作發明，很大程度上提升了我的合作能力。在大學以及社會中，都有很多需要與人交流的情況。

近3年，課程班的學生共發明出80多項發明作品，其中50多項項發明作品在斯德哥爾摩青少年水獎、德國紐倫堡國際發明展、美國匹茲堡國際發明展中榮獲獎牌。其中我校張同學、羅同學、何同學三名學生憑借參賽項目“自動化水藻監測系統與超聲波除藻設備”與來自世界29個國家的50名選手進行了交流和比賽，最終以總成績第三名獲得本屆青少年水獎比賽優秀獎。

責任編輯 邱 麗