基于情境判断测验的初中生科学创造力测评研究
——以上海市初中生为例
字数:2810
2026-05-03
版名:理论
□陈佳娜 沈 甸
随着人工智能在工业、经济和科技等领域的迅速发展,许多传统的重复性和机械性的职业逐渐被取代,科技创新人才已成为世界各国在国际竞争中博得先机的关键因素。创造力等高阶技能因具有不易被计算机自动模拟等特点,被视为数字时代各领域人才的关键技能。近年来,我国教育各界大力开展创造力研究,积极探索创新人才的选拔机制与培养路径。
基础教育阶段是培养创新人才的重要时期,特别是初中阶段发挥着承前启后的作用。研究表明,12至17岁青少年科学创造力呈现逐年增长的趋势,且在17岁时趋于定型。在该阶段,学生会对科学学习和领域探索形成较为稳定的初步定向,因此有必要着力培养初中生的科学创造力。在国家课程体系下有效地培养初中生的科学创造力,为拔尖人才提供充足的后备力量,是基础教育应承担的重要任务。当前初中生的科学创造力水平如何,校内外的科技类学习经历是否对学生的科学创造力产生影响,是教育研究者关注的热点。上海市是我国教育改革的探路者,起着带头和引领全国教育改革的作用,因此探讨上海市初中生科学创造力具有一定的现实意义。科学的评价是教学的基础,要在学校课程教学中有效培养学生的科学创造力,就需要了解学生的能力水平,以便采取有针对性的措施。本文以上海市初中生为研究对象,基于情境判断测验法开发初中生科学创造力测评工具,对上海市初中生科学创造力水平进行测评,探讨影响初中生科学创造力的因素,对现状提出适当的教学建议。
科学创造力的
定义、测评与影响因素
科学创造力的定义。创造力的定义经历了一个长期发展的过程。经过多位学者的研究总结,创造力可以被归纳为个体在特定的背景下产生新颖和有价值的想法、提出解决方案或物化产品的能力,明确了发散性思维和收敛性思维对创造力的重要性。
科学创造力即创造力在科学领域内的体现,是在学习科学知识、解决科学问题和参与科学创造的活动中,根据一定的目的,运用一切已知信息,在生产新颖、独特且有价值的某种产品的过程中表现出来的智能品质或能力。科学创造力不仅是灵感和想象力的体现,也是在相关科学学科的现有知识框架内,通过逻辑推理将创造性思想转化为科学新知和新产品的过程。
科学创造力的测评方法。在科学创造力的测评工具中,心理测试是最适用于儿童或青少年的评价方法。心理测试要求被测试者根据给定的问题提出科学的想法或解决方案;测试问题不需要广泛的科学知识,通常是为适应各个学校、各个年级的课程中所教授概念而设计的。国际上常见的科学创造力测评较为重视发散性思维的流畅性、灵活性和原创性,虽然发散性思维与产生想法更相关,但收敛性思维对于选择适当想法至关重要。有研究表明发散性思维技能只能解释约15%的科学创造力表现差异。因而科学创造力测评框架选择经济合作与发展组织(OECD)所提出的“创造性认知过程”模型,该模型基于发散性思维与收敛性思维的应用能力进行维度划分,形成探究、想象、行动和反思四个维度。探究和反思能力侧重收敛性思维的应用,想象和行动能力则偏向发散性思维。将发散性思维和收敛性思维落实到具体能力上,与实际应用的连接更加紧密,有助于从具体能力的角度培养中学生的科学创造力。
采用情境判断测验(Situa-tional Judgement Test,SJT)来考察初中生的科学创造力。SJT主要是通过纸笔、视频等形式向被测试者呈现与工作学习相关的情境,并预设基于情境刺激下的多种反应行为选项,让被测试者作出最有效或最无效的行为判断,再依据事先开发好的评分方式对被测试者进行分析与评估,通过参与者在模拟情境中的表现来描述其科学创造力水平。因此,情境判断测验是一种有效的人才测评方式,能够很好地反映能力水平,使用SJT进行科学创造力的测量研究具有可行性。
科学创造力的影响因素。科学创造力的影响因素分为学校和家庭层面。学校层面主要涉及科学学习经历,考虑到上海市中小学生参加校外科技比赛和活动的情况较为普遍,因而将校内社团和选修课、校外科技比赛和活动参与都作为学习经历进行调查。家庭层面主要是父母的职业类型,基于我国职业分类,父母职业分为九种职业类型。父母职业为其他者不纳入分析对象。
研究过程
研究主要从以下四个方面展开。首先,基于文献构建初中生科学创造力的测评框架;其次,采用情境判断测试方法编制初中生科学创造力的测评工具;再次,施测并回收整理测试卷,分析初中生科学创造力现状;最后,考察影响初中生科学创造力的因素。
初中生科学创造力现状分析
分析初中生科学创造力总体水平以及在各维度及构成要素上的表现,将得分率在50%以上确定为合格水平,得分率在60%—70%确定为中等水平,70%以上为优秀水平。测验满分为64分,即总分32分及以上可以认为是科学创造力达到及格水平,44.8分以上为优秀水平,38.4—44.8分为中等水平。
初中生科学创造力表现良好。从分析结果可以看出,初中生的科学创造力的均值为38.6。总体而言,上海市初中生科学创造力表现良好。
初中生在行动和反思维度表现较好。对行动维度中的子维度的得分情况进一步统计,“制定计划”和“完善作品”各有78.7%和83.4%的学生得分在3分以上,说明“做中学”的科创教育方式在初中学段体现较为显著,成为了学生较为熟悉的学习方式。“坚持目标”在行动维度中得分最低,只有50.9%的学生得分在3分以上,本题学生的选项集中在“看看小组同学,如果他们回家我也一起走”。说明学生完成科创作品从众的心态比较普遍。
反思维度上的表现也较优秀,仅次于行动维度。“批判性意识”得分达到优秀水平,有77.9%的学生得分在3分以上,说明学生能够正确看待自我表现,有较高的自信水平,反思实验结果时不盲目的否定自己。“认知反思”在反思维度中的得分最低,仅有48.3%的学生得分在3分以上,这反映出了一部分学生倾向于向教师询问而非自主思考的思维惯式。
初中生在探究和想象维度表现一般。在探究维度中,学生在“产生好奇心”上的得分最低,得分均值仅有1.6,有近60%的学生得分在2分以下(题目得分在2分以下为不合格)。从数据分析可见,初中生在好奇心方面比较欠缺。
在想象维度中,学生在“关联想法”和“突破常规”上的得分最低。分别有53.8%和50.7%的学生的得分在2分以下,这表明学生在将不同的想法联系起来形成新的概念,以及在思考问题时跳出传统框架、提出非常规解决方案的能力上存在挑战。
初中生科学创造力影响因素分析
初中生科学创造力影响因素之间的相关性。学生的校外科技活动以及校外科技比赛的参与情况对学生的行动与反思影响非常显著;而父母职业以及校内的科技类选修课以及社团活动参与情况对学生科学创造力的影响不显著;父母职业与校内科技选修课、校内社团、校外科技活动和校外科技比赛的参与情况存在显著相关。
根据以上研究结果及分析,从科创课堂和科技活动的角度,结合研究结论对上海市初中生科学创造力培养提出以下三个建议:提高校内科技类课程的教学质量,提升学生的科学探究与想象力;大力开设科技类相关校本课程,丰富学生的校内科技学习经历;加强家校合作、馆校合作,丰富学生的校外科技学习经历。
(据《中小学科学教育》2026年第2期,有删节)
随着人工智能在工业、经济和科技等领域的迅速发展,许多传统的重复性和机械性的职业逐渐被取代,科技创新人才已成为世界各国在国际竞争中博得先机的关键因素。创造力等高阶技能因具有不易被计算机自动模拟等特点,被视为数字时代各领域人才的关键技能。近年来,我国教育各界大力开展创造力研究,积极探索创新人才的选拔机制与培养路径。
基础教育阶段是培养创新人才的重要时期,特别是初中阶段发挥着承前启后的作用。研究表明,12至17岁青少年科学创造力呈现逐年增长的趋势,且在17岁时趋于定型。在该阶段,学生会对科学学习和领域探索形成较为稳定的初步定向,因此有必要着力培养初中生的科学创造力。在国家课程体系下有效地培养初中生的科学创造力,为拔尖人才提供充足的后备力量,是基础教育应承担的重要任务。当前初中生的科学创造力水平如何,校内外的科技类学习经历是否对学生的科学创造力产生影响,是教育研究者关注的热点。上海市是我国教育改革的探路者,起着带头和引领全国教育改革的作用,因此探讨上海市初中生科学创造力具有一定的现实意义。科学的评价是教学的基础,要在学校课程教学中有效培养学生的科学创造力,就需要了解学生的能力水平,以便采取有针对性的措施。本文以上海市初中生为研究对象,基于情境判断测验法开发初中生科学创造力测评工具,对上海市初中生科学创造力水平进行测评,探讨影响初中生科学创造力的因素,对现状提出适当的教学建议。
科学创造力的
定义、测评与影响因素
科学创造力的定义。创造力的定义经历了一个长期发展的过程。经过多位学者的研究总结,创造力可以被归纳为个体在特定的背景下产生新颖和有价值的想法、提出解决方案或物化产品的能力,明确了发散性思维和收敛性思维对创造力的重要性。
科学创造力即创造力在科学领域内的体现,是在学习科学知识、解决科学问题和参与科学创造的活动中,根据一定的目的,运用一切已知信息,在生产新颖、独特且有价值的某种产品的过程中表现出来的智能品质或能力。科学创造力不仅是灵感和想象力的体现,也是在相关科学学科的现有知识框架内,通过逻辑推理将创造性思想转化为科学新知和新产品的过程。
科学创造力的测评方法。在科学创造力的测评工具中,心理测试是最适用于儿童或青少年的评价方法。心理测试要求被测试者根据给定的问题提出科学的想法或解决方案;测试问题不需要广泛的科学知识,通常是为适应各个学校、各个年级的课程中所教授概念而设计的。国际上常见的科学创造力测评较为重视发散性思维的流畅性、灵活性和原创性,虽然发散性思维与产生想法更相关,但收敛性思维对于选择适当想法至关重要。有研究表明发散性思维技能只能解释约15%的科学创造力表现差异。因而科学创造力测评框架选择经济合作与发展组织(OECD)所提出的“创造性认知过程”模型,该模型基于发散性思维与收敛性思维的应用能力进行维度划分,形成探究、想象、行动和反思四个维度。探究和反思能力侧重收敛性思维的应用,想象和行动能力则偏向发散性思维。将发散性思维和收敛性思维落实到具体能力上,与实际应用的连接更加紧密,有助于从具体能力的角度培养中学生的科学创造力。
采用情境判断测验(Situa-tional Judgement Test,SJT)来考察初中生的科学创造力。SJT主要是通过纸笔、视频等形式向被测试者呈现与工作学习相关的情境,并预设基于情境刺激下的多种反应行为选项,让被测试者作出最有效或最无效的行为判断,再依据事先开发好的评分方式对被测试者进行分析与评估,通过参与者在模拟情境中的表现来描述其科学创造力水平。因此,情境判断测验是一种有效的人才测评方式,能够很好地反映能力水平,使用SJT进行科学创造力的测量研究具有可行性。
科学创造力的影响因素。科学创造力的影响因素分为学校和家庭层面。学校层面主要涉及科学学习经历,考虑到上海市中小学生参加校外科技比赛和活动的情况较为普遍,因而将校内社团和选修课、校外科技比赛和活动参与都作为学习经历进行调查。家庭层面主要是父母的职业类型,基于我国职业分类,父母职业分为九种职业类型。父母职业为其他者不纳入分析对象。
研究过程
研究主要从以下四个方面展开。首先,基于文献构建初中生科学创造力的测评框架;其次,采用情境判断测试方法编制初中生科学创造力的测评工具;再次,施测并回收整理测试卷,分析初中生科学创造力现状;最后,考察影响初中生科学创造力的因素。
初中生科学创造力现状分析
分析初中生科学创造力总体水平以及在各维度及构成要素上的表现,将得分率在50%以上确定为合格水平,得分率在60%—70%确定为中等水平,70%以上为优秀水平。测验满分为64分,即总分32分及以上可以认为是科学创造力达到及格水平,44.8分以上为优秀水平,38.4—44.8分为中等水平。
初中生科学创造力表现良好。从分析结果可以看出,初中生的科学创造力的均值为38.6。总体而言,上海市初中生科学创造力表现良好。
初中生在行动和反思维度表现较好。对行动维度中的子维度的得分情况进一步统计,“制定计划”和“完善作品”各有78.7%和83.4%的学生得分在3分以上,说明“做中学”的科创教育方式在初中学段体现较为显著,成为了学生较为熟悉的学习方式。“坚持目标”在行动维度中得分最低,只有50.9%的学生得分在3分以上,本题学生的选项集中在“看看小组同学,如果他们回家我也一起走”。说明学生完成科创作品从众的心态比较普遍。
反思维度上的表现也较优秀,仅次于行动维度。“批判性意识”得分达到优秀水平,有77.9%的学生得分在3分以上,说明学生能够正确看待自我表现,有较高的自信水平,反思实验结果时不盲目的否定自己。“认知反思”在反思维度中的得分最低,仅有48.3%的学生得分在3分以上,这反映出了一部分学生倾向于向教师询问而非自主思考的思维惯式。
初中生在探究和想象维度表现一般。在探究维度中,学生在“产生好奇心”上的得分最低,得分均值仅有1.6,有近60%的学生得分在2分以下(题目得分在2分以下为不合格)。从数据分析可见,初中生在好奇心方面比较欠缺。
在想象维度中,学生在“关联想法”和“突破常规”上的得分最低。分别有53.8%和50.7%的学生的得分在2分以下,这表明学生在将不同的想法联系起来形成新的概念,以及在思考问题时跳出传统框架、提出非常规解决方案的能力上存在挑战。
初中生科学创造力影响因素分析
初中生科学创造力影响因素之间的相关性。学生的校外科技活动以及校外科技比赛的参与情况对学生的行动与反思影响非常显著;而父母职业以及校内的科技类选修课以及社团活动参与情况对学生科学创造力的影响不显著;父母职业与校内科技选修课、校内社团、校外科技活动和校外科技比赛的参与情况存在显著相关。
根据以上研究结果及分析,从科创课堂和科技活动的角度,结合研究结论对上海市初中生科学创造力培养提出以下三个建议:提高校内科技类课程的教学质量,提升学生的科学探究与想象力;大力开设科技类相关校本课程,丰富学生的校内科技学习经历;加强家校合作、馆校合作,丰富学生的校外科技学习经历。
(据《中小学科学教育》2026年第2期,有删节)