創新思維工具在創客教育中的應用研究
——以奧斯本檢核表為例

陳 蕊 曹烔烔 董黎明，2 焦寶聰

(1.首都師范大學 教育學院，北京 100048；2.北京開放大學 科學技術學院，北京 100081)

0 引言

創客教育集創新教育、體驗教育、項目學習等思想為一體，契合了學生富有好奇心和創造力的天性。隨著我國“創客運動”的興起，創客教育越來越成為教育研究與實踐者關注的熱點。與人工智能和STEAM等理論結合，產生了一系列研究方向與成果。如祝智庭、單俊豪等[1]從人工智能角度研究創客教育，從人工智能課程設計、師資建設及創客空間建設方面提出了發展建議。崔向平、趙沖等[2]從基于互聯網的協作式開放在線教程角度研究創客教育，構建了基于 COOC 平臺的創客教育模式，并分析了該模式的應用效果。然而，創新思維工具對創客教育的研究非常重要，隨著教育改革的不斷深入，越來越多的創客教育研究者聚焦于教學應用方向。本文從創新思維工具的角度，提出利用奧斯本檢核表在創客教育創意階段的實施路徑與應用原則。

1 概念界定

1.1 創客教育

創客來源于英文單詞Maker，本義是指出于興趣與愛好，努力把各種創意轉變為現實的人。創客精神和教育的融合，催生了創客教育。對于創客教育的概念，學者們基于不同的角度對創客教育提出了不同的理解，比較有代表的觀點有下列幾種。祝智庭、雒亮[3]從教學目標角度出發，認為創客教育，廣義上是一種培育學習者創客精神的教育形態；狹義上應是一種培養學習者創客素養的教育模式。王佑鎂[4]從教學層次角度出發，提出從微觀上看，創客教育通過課程學習培養個體的創客基本素養；從中觀上看，創客教育通過創客項目培養群體的創新創業能力；從宏觀上看，創客教育通過創客教育活動培植社會的創客教育文化。雖然學者們對創客教育的各種定義重心不同，但他們對創客教育的一些基本共識還是非常明顯的：第一，創客教育是把創客理念與現代教育相融合；第二，創客教育培養學生的創客素養和動手能力。

綜上所述，本研究中創客教育概念采用以下定義：廣義的創客教育指以培養大眾、學習者、特別是青少年學生創新精神的教育形式。狹義的創客教育指教學活動——通過設置環境、課程、活動等，將知識性、實踐性、創造性融入教學活動中，促進教與學模式的轉變，滿足未來社會對人才的需求[5]。

1.2 奧斯本檢核表

奧斯本檢核表法是指以該技法的發明者奧斯本命名，引導主體在創造過程中對照九方面問題進行思考，以便啟迪思路、開拓思維想象的空間、促進人們產生新設想、新方案的方法，選定一個要改進的產品或方案，根據檢核表所列出的問題，強制性地一一核對討論，提出大量的新想法，最后對新的設想進行篩選，將最有價值的新想法選出來。它是能夠大量開發創造性設想的一種創造技法(見表1)。[6]

表1 奧斯本檢核表

2 奧斯本檢核表與創客教育的關系

在創客教育中，學生創新思維發展不理想，很大一部分原因是教育者未給學生提供促進創新思維發展的成熟工具，而只是給學生提出要做什么，即只下達任務，沒有一個符合認知的工具做學習支持。導致學生不知道如何做，發散思維地涵蓋面太廣，從而導致創新思維地結果不理想。而奧斯本檢核表是一種基于提出問題的創新思維發展工具。這類工具以提出問題為中心，圍繞著問題展開，啟迪思路，列出有關的問題，然后一個個來核對討論，開拓思維想象的空間，發展學習者的創新思維，提出新的、有價值的觀點或創意。奧斯本檢核表強調教師與學生雙方的努力創新，按照表中條目逐條思考，培養創新能力。奧斯本提出只有改變思維的角度，才能提出有價值的新問題。將奧斯本檢核表應用到創客教育創意階段中，獲得解決問題的方法和創造發明的設想，有利于開發創造性設想。

3 奧斯本檢核表在創客教育創意階段中應用過程

創客教學模式有創意、創圖、創設、創物、創編、創演6部分。本文以奧斯本檢核表為引導，以放大鏡的改造為例，設計了在創客教育創意階段改造放大鏡的實施路徑。

在創意階段，學生對所要研究地問題進行發散思維，產生靈感和啟迪，把問題進行“意化”解決。通過對項目進行思考，學生思考物體能否他用或借用，思考內部結構關系有沒有其他用途，或者能不能加入其他物體使得該物體的功能增強。從物體的顏色種類和區別、對象與背景的關系等方面進行觀察，思考能否改變。學生通過對相關產品進行拆解實驗，顛倒重組內部結構來找出解決問題的方案等一系列的方法提出問題。

例如，放大鏡是我們日常生活中經常用到的物品，特別是中老年人，隨著年齡增長，放大鏡使用的頻率越來越高。但是隨著科技的發展，放大鏡被慢慢的淡忘了，怎樣才能讓放大鏡這種工具受到人們的重視并且被人們需要呢？考慮各個年齡段、各類人士的需求設計出一款人人都想嘗試的放大鏡。

3.1 能否他用

放大鏡由鏡片、手柄和鏡框組成，通過檢核思考放大鏡材料(玻璃、塑料等)的新用途，可以發現有許多材料可以一材多用。思考放大鏡除了放大物體影像之外還有沒有其他作用，稍加改變能不能有其他用途。

表2 能否他用

3.2 能否借用

當某種材料不能滿足要求時，可以引導學生思考在其他物品中有沒有出現過類似的問題，有沒有方法可以借用。思考放大鏡能否應用其他的創造性設想？能否模仿別的東西？能否從其他領域、產品、方案中引入新的元素、材料、造型、原理、工藝、思路加入放大鏡從而使放大鏡用途變多？將放大鏡與其他物體結合能不能產生其他作用？

表3 能否借用

3.3 能否改變

對于放大鏡的鏡片、手柄和鏡框能否改變，引導學生了解結構、材料、顏色、式樣、意義、制造方法之間的關系，思考改變后效果如何？一步一步構建改變順序，去探究各種不同的未知的結果。按照表中條目逐條思考，如能否改變顏色、氣味，功能、形狀、運動、音響等，努力發掘，能有效克服思維的惰性。

表4 能否改變

3.4 能否擴大

由于各種因素的影響，有時不能取得很好的效果，引導學生思考現有事物可否擴大適用范圍？能否增加使用功能？能否添加部件？能否延長事物的使用壽命、增加長度、厚度、強度、頻率、速度、數量、價值？

表5 能否擴大

3.5 能否縮小

能否縮小也是檢核思考的內容之一。現有事物可否體積變小、長度變短、重量變輕、厚度變薄以及拆分或省略某些部分，從而簡單化？能否濃縮化、省力化和方便化？

表6 能否縮小

3.6 能否替代

放大鏡由鏡片、手柄、鏡框組合而成，當現有材料不能取得預期效果時，可以嘗試選擇其他材料來代用。思考這三種物體能否用其他材料、元件、結構、力、設備、方法、符號、聲音等替代。

表7 能否替代

3.7 能否調整

在思考設計時，教師可以嘗試讓學生思考能否調整順序。通過實踐檢驗步驟的原理，現有事物能否變換排列順序、位置、時間、速度、型號？內部元件可否交換？

表8 能否調整

3.8 能否顛倒

每個實驗操作都有相應的步驟順序，教師可以嘗試讓學生思考能否顛倒順序。引導學生思考放大鏡能否從里外、上下、左右、前后、橫豎、主次、正負、因果等相反的角度顛倒過來用？教師可以嘗試讓學生思考能否顛倒順序，通過實踐檢驗步驟的原理。

表9 能否顛倒

3.9 能否組合

在設計時，教師可以嘗試引導學生對多個變量進行綜合考慮。放大鏡除了鏡片、手柄、鏡框之間的組合之外，能否和其他材料或物體進行原理組合、材料組合、部件組合、功能組合、目的組合。在設計時，學生可以嘗試將多個變量進行綜合考慮。

表10 能否組合

整合以上想法與創意，得出結論，如表11。

表11 改造放大鏡

4 奧斯本檢核表在創客教育創意階段中的應用原則

4.1 全面性原則

因為奧斯本檢核表是一類基于提出問題的創新思維發展工具。它的思考方式具有強制性，有利于引導學生克服緊張和不愿意提問的心理障礙，進行發散思維，產生創意。運用檢核表的九大問題進行問答，有利于創造者能夠更快的集中精力朝著目標進行全面思考。檢核思考幫助人進行多角度多方向的思考。單個個體往往受習慣性心理的影響無法對同一個問題進行多角度思考，而奧斯本檢核表法的9個方面問題就像是9個人從9個角度幫助人思考，該設計本身就使人思考問題的時候思路更開闊，能夠進行多項思維。[7]可以使學生共同參與其中，有利于學生的學習與發展。

4.2 發展性原則

奧斯本檢核表法基于發散思維，通過學生之間地分享交流，擴大思維面，是學生獨立思考的前提下，主動與他人交換意見，感受同伴的思維與想法，從而對自己的思考進行反思、補充和修正。要注重發揮教育、改進功能，促進學生的發展與提高。

4.3 多樣性原則

奧斯本提出只有改變思維的角度，才能提出有價值的新問題。奧斯本檢核表從9個方面列出75個問題，選定一個要改進的產品或方案，根據檢核表所列出的問題，通過聯想、類比等方法，突破常規思維，將與九大問題有關的各種思路一一列舉出來。提出大量新想法，使學生思維發散，最后對新的設想進行篩選，將最有價值的新想法選出來。應用過程中要做注重多樣性，有利于學生創新思維的發展。

5 結語

通過奧斯本檢核表與創客教育關系的探討，以改造放大鏡為例研究了奧斯本檢核表在創客教育創意階段中的應用。然而，任何一種工具在教學中的成熟應用都需要一個過程。本文提出的利用奧斯本檢核表構建一套創客教育創意階段實施路徑與應用原則在創客教育實踐中的成熟應用還存在一些需要完善的地方，該實施路徑與原則的具體可操作性需要實踐數據進一步論證。