在STEM中培養學生科學創造力

楊志生

摘? 要：美國最早提出STEM教育，基本解決了學生創新能力不高、跨學科能力不足的問題。STEM教育符合新課程理念，能夠推動創新型人才的培養，提高學生科學創造力。

關鍵詞：STEM教育;科學創造力;創新人才

【中圖分類號】G622.0??? 【文獻標識碼】A ??????【文章編號】1005-8877（2020）24-0033-01

作為一種跨學科融合的新型教育形式，STEM符合新課程理念下對學生重視實踐的思想，發展能力的要求。學生利用探究、項目等學習方式解決現實生活中的問題，在真實生活情境中引發學生積極學習科技與理工類學科的興致，進一步培養STEM素養，有利于創新型人才的培養，真正提高學生科學創造力。

1.科學創造力與STEM教育

林崇德和胡衛平認為，創造力是根據一定的目的，運用一切已知的信息，在獨特地、新穎地，且有價值地產生某種產品的過程中表現出來的智能品質或能力。學生運用已有的知識，新穎獨特地創造出某種產品表現出來的品質與能力，以及在科學探究過程中、提出和解決科學問題的能力，正是學生科學創造力的表現。

2015年9月，教育部在《關于“十三五”期間全面推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》明確提出培養大批創新型人才的發展目標。在這樣背景下中國掀起STEM浪潮，STEM是科學、技術、工程、數學英文字母的縮寫，最早起源于美國，就是為了解決學生創新能力不高，跨學科解決問題能力不足，面對全球競爭力下降的危機而提出的。STEM把原本分散的科學、技術、工程、數學學科融合為整體，促使學生跨學科整合知識，探究解決現實生活中的問題，非常有利于復合型創新人才的培養。

2.創新人才心智與學生科學創造力培養

我們在培養創新型人才中要注意構建體現時代發展特征，符合心理學規律的心智模式，并明確教育對創新人才成長與發展的影響，然后做好創新教育，中國就能實現創新型國家的戰略目標。在心理學領域，1950年國際上開始大規模進行創新人才培養和創造力研究。在美國，心理學會主席、智力研究專家 Guilford曾公開呼吁心理學家要多關注創造力研究。其中陜西師范大學衣新發提出的創新人才的六種心智：專門領域知識心智、內在動機心智、多元文化經驗心智、問題發現心智、專門領域判斷標準心智和說服傳播心智。該心智模式對創新人才的核心特質做出了更加精致的刻畫，在實踐中具有參考價值。

學生要完成學科知識的學習，牢固掌握本學科的基礎知識、概念、原理以及方法，并獲得其他文化，其他知識領域的相關經驗。只要學生有一定的知識積累，個體自然就會形成該領域的標準判斷心智，接著學生在領域知識心智、文化經驗心智、問題發現心智和內在動機心智的聯合作用下，產生創新性的成果，最后創新成果通過說服心智去讓他人接受。這樣在六大心智作用下學生成長為創新型人才，學生的科學創造力得到極大的提高。

3.在STEM課堂中培養學生科學創造力

基于創新人才六種心智模型理論，可以在STEM課堂中實施如下的教學策略：

（1）內在動機心智的激發

動機是非智力因素之一，對創造力有著巨大的作用。在教學過程中，教師要創設良好的生活情境，引發學生提出科學問題，激發學生內在的學習動機，調動學生學習的積極性，只有學生產生強烈的求知欲，內在動機心智培養了，才能有效提高學習效率。

“做一輛小車”是《科學》二年級上冊“小車動起來了”中的第2課。這是繼一年級下冊“我們的小竹筏”后，同學們又一次接觸工程技術的內容。鑒于二年級學生動手能力比較弱的情況，本節課讓學生做一輛小車，定會讓他們很感興趣。如何進一步激發興趣呢？可用課件展示琪琪和彬彬正在組裝一輛小車情境圖片，琪琪拿起車軸問彬彬：“這是什么部件？”引出問題。接著引導學生交流：小車還有哪些部件組成呢？

（2）領域知識心智的學習

創造力需要扎實的知識基礎，通過本活動讓學生知道制造一輛小車要由幾部分組成。首先出示拆散的小車部件，引導學生討論 ： 這些部件分別是小車的哪個部分？有什么作用？教師小結：玩具車主要由車身、車輪、車軸組成。

（3）判斷標準心智的實踐

學生建構完玩具小車的結構后，教師出示各種生活中的材料。拋出問題：這些材料分別適合做小車的什么部件？為什么？

引導學生討論交流：如何選擇哪些材料？這些材料可以制作小車的哪個部件？學生以小組為單位確定小車的制作方法，設計出制作方案，小組完成小車的制作。

（4）說服傳播心智的交流

學生展示制作完成的小車，并讓小車動起來。向同學們交流怎樣在車身上安裝車軸和車輪？有哪些創意？怎么在車身上和車輪上鉆孔？要讓車輪靈活轉動，那孔的大小要鉆多大？怎么用鉛筆確定孔的位置和大小，保障安全的情況下進行鉆孔等等。

在小學STEM教育中需要引導學生進行創造，但是學生的創造能力也要有一個過程，在小學階段先從制造開始，讓學生學會簡單的“制造”在制作過程中體驗、領悟，練好基本功。在課堂中盡量讓孩子們動起來，按照自己的想法制造出實在的作品，慢慢地“創造”就自然水到渠成，科學創造力就水漲船高。

參考文獻

[1]衣新發.創新人才的六種心智 [M].中國創造力研究進展報告，陜西師范大學出版總社，2016.5第一卷： 107-126

[2]胡衛平.兒童青少年創造力培養模式 [M].中國創造力研究進展報告，陜西師范大學出版總社，2016.5第一卷： 128-145

[3]李正艷.中小學STEM教育模式的構建與應用研究 [D].廣州大學碩士學位論文，2017.5