创新思维工具在创客教育中的应用研究——以奥斯本检核表为例

陈 蕊 曹烔烔 董黎明，2 焦宝聪

(1.首都师范大学 教育学院，北京 100048；2.北京开放大学 科学技术学院，北京 100081)

0 引言

创客教育集创新教育、体验教育、项目学习等思想为一体，契合了学生富有好奇心和创造力的天性。随着我国“创客运动”的兴起，创客教育越来越成为教育研究与实践者关注的热点。与人工智能和STEAM等理论结合，产生了一系列研究方向与成果。如祝智庭、单俊豪等[1]从人工智能角度研究创客教育，从人工智能课程设计、师资建设及创客空间建设方面提出了发展建议。崔向平、赵冲等[2]从基于互联网的协作式开放在线教程角度研究创客教育，构建了基于 COOC 平台的创客教育模式，并分析了该模式的应用效果。然而，创新思维工具对创客教育的研究非常重要，随着教育改革的不断深入，越来越多的创客教育研究者聚焦于教学应用方向。本文从创新思维工具的角度，提出利用奥斯本检核表在创客教育创意阶段的实施路径与应用原则。

1 概念界定

1.1 创客教育

创客来源于英文单词Maker，本义是指出于兴趣与爱好，努力把各种创意转变为现实的人。创客精神和教育的融合，催生了创客教育。对于创客教育的概念，学者们基于不同的角度对创客教育提出了不同的理解，比较有代表的观点有下列几种。祝智庭、雒亮[3]从教学目标角度出发，认为创客教育，广义上是一种培育学习者创客精神的教育形态；狭义上应是一种培养学习者创客素养的教育模式。王佑镁[4]从教学层次角度出发，提出从微观上看，创客教育通过课程学习培养个体的创客基本素养；从中观上看，创客教育通过创客项目培养群体的创新创业能力；从宏观上看，创客教育通过创客教育活动培植社会的创客教育文化。虽然学者们对创客教育的各种定义重心不同，但他们对创客教育的一些基本共识还是非常明显的：第一，创客教育是把创客理念与现代教育相融合；第二，创客教育培养学生的创客素养和动手能力。

综上所述，本研究中创客教育概念采用以下定义：广义的创客教育指以培养大众、学习者、特别是青少年学生创新精神的教育形式。狭义的创客教育指教学活动——通过设置环境、课程、活动等，将知识性、实践性、创造性融入教学活动中，促进教与学模式的转变，满足未来社会对人才的需求[5]。

1.2 奥斯本检核表

奥斯本检核表法是指以该技法的发明者奥斯本命名，引导主体在创造过程中对照九方面问题进行思考，以便启迪思路、开拓思维想象的空间、促进人们产生新设想、新方案的方法，选定一个要改进的产品或方案，根据检核表所列出的问题，强制性地一一核对讨论，提出大量的新想法，最后对新的设想进行筛选，将最有价值的新想法选出来。它是能够大量开发创造性设想的一种创造技法(见表1)。[6]

表1 奥斯本检核表

2 奥斯本检核表与创客教育的关系

在创客教育中，学生创新思维发展不理想，很大一部分原因是教育者未给学生提供促进创新思维发展的成熟工具，而只是给学生提出要做什么，即只下达任务，没有一个符合认知的工具做学习支持。导致学生不知道如何做，发散思维地涵盖面太广，从而导致创新思维地结果不理想。而奥斯本检核表是一种基于提出问题的创新思维发展工具。这类工具以提出问题为中心，围绕着问题展开，启迪思路，列出有关的问题，然后一个个来核对讨论，开拓思维想象的空间，发展学习者的创新思维，提出新的、有价值的观点或创意。奥斯本检核表强调教师与学生双方的努力创新，按照表中条目逐条思考，培养创新能力。奥斯本提出只有改变思维的角度，才能提出有价值的新问题。将奥斯本检核表应用到创客教育创意阶段中，获得解决问题的方法和创造发明的设想，有利于开发创造性设想。

3 奥斯本检核表在创客教育创意阶段中应用过程

创客教学模式有创意、创图、创设、创物、创编、创演6部分。本文以奥斯本检核表为引导，以放大镜的改造为例，设计了在创客教育创意阶段改造放大镜的实施路径。

在创意阶段，学生对所要研究地问题进行发散思维，产生灵感和启迪，把问题进行“意化”解决。通过对项目进行思考，学生思考物体能否他用或借用，思考内部结构关系有没有其他用途，或者能不能加入其他物体使得该物体的功能增强。从物体的颜色种类和区别、对象与背景的关系等方面进行观察，思考能否改变。学生通过对相关产品进行拆解实验，颠倒重组内部结构来找出解决问题的方案等一系列的方法提出问题。

例如，放大镜是我们日常生活中经常用到的物品，特别是中老年人，随着年龄增长，放大镜使用的频率越来越高。但是随着科技的发展，放大镜被慢慢的淡忘了，怎样才能让放大镜这种工具受到人们的重视并且被人们需要呢？考虑各个年龄段、各类人士的需求设计出一款人人都想尝试的放大镜。

3.1 能否他用

放大镜由镜片、手柄和镜框组成，通过检核思考放大镜材料(玻璃、塑料等)的新用途，可以发现有许多材料可以一材多用。思考放大镜除了放大物体影像之外还有没有其他作用，稍加改变能不能有其他用途。

表2 能否他用

3.2 能否借用

当某种材料不能满足要求时，可以引导学生思考在其他物品中有没有出现过类似的问题，有没有方法可以借用。思考放大镜能否应用其他的创造性设想？能否模仿别的东西？能否从其他领域、产品、方案中引入新的元素、材料、造型、原理、工艺、思路加入放大镜从而使放大镜用途变多？将放大镜与其他物体结合能不能产生其他作用？

表3 能否借用

3.3 能否改变

对于放大镜的镜片、手柄和镜框能否改变，引导学生了解结构、材料、颜色、式样、意义、制造方法之间的关系，思考改变后效果如何？一步一步构建改变顺序，去探究各种不同的未知的结果。按照表中条目逐条思考，如能否改变颜色、气味，功能、形状、运动、音响等，努力发掘，能有效克服思维的惰性。

表4 能否改变

3.4 能否扩大

由于各种因素的影响，有时不能取得很好的效果，引导学生思考现有事物可否扩大适用范围？能否增加使用功能？能否添加部件？能否延长事物的使用寿命、增加长度、厚度、强度、频率、速度、数量、价值？

表5 能否扩大

3.5 能否缩小

能否缩小也是检核思考的内容之一。现有事物可否体积变小、长度变短、重量变轻、厚度变薄以及拆分或省略某些部分，从而简单化？能否浓缩化、省力化和方便化？

表6 能否缩小

3.6 能否替代

放大镜由镜片、手柄、镜框组合而成，当现有材料不能取得预期效果时，可以尝试选择其他材料来代用。思考这三种物体能否用其他材料、元件、结构、力、设备、方法、符号、声音等替代。

表7 能否替代

3.7 能否调整

在思考设计时，教师可以尝试让学生思考能否调整顺序。通过实践检验步骤的原理，现有事物能否变换排列顺序、位置、时间、速度、型号？内部元件可否交换？

表8 能否调整

3.8 能否颠倒

每个实验操作都有相应的步骤顺序，教师可以尝试让学生思考能否颠倒顺序。引导学生思考放大镜能否从里外、上下、左右、前后、横竖、主次、正负、因果等相反的角度颠倒过来用？教师可以尝试让学生思考能否颠倒顺序，通过实践检验步骤的原理。

表9 能否颠倒

3.9 能否组合

在设计时，教师可以尝试引导学生对多个变量进行综合考虑。放大镜除了镜片、手柄、镜框之间的组合之外，能否和其他材料或物体进行原理组合、材料组合、部件组合、功能组合、目的组合。在设计时，学生可以尝试将多个变量进行综合考虑。

表10 能否组合

整合以上想法与创意，得出结论，如表11。

表11 改造放大镜

4 奥斯本检核表在创客教育创意阶段中的应用原则

4.1 全面性原则

因为奥斯本检核表是一类基于提出问题的创新思维发展工具。它的思考方式具有强制性，有利于引导学生克服紧张和不愿意提问的心理障碍，进行发散思维，产生创意。运用检核表的九大问题进行问答，有利于创造者能够更快的集中精力朝着目标进行全面思考。检核思考帮助人进行多角度多方向的思考。单个个体往往受习惯性心理的影响无法对同一个问题进行多角度思考，而奥斯本检核表法的9个方面问题就像是9个人从9个角度帮助人思考，该设计本身就使人思考问题的时候思路更开阔，能够进行多项思维。[7]可以使学生共同参与其中，有利于学生的学习与发展。

4.2 发展性原则

奥斯本检核表法基于发散思维，通过学生之间地分享交流，扩大思维面，是学生独立思考的前提下，主动与他人交换意见，感受同伴的思维与想法，从而对自己的思考进行反思、补充和修正。要注重发挥教育、改进功能，促进学生的发展与提高。

4.3 多样性原则

奥斯本提出只有改变思维的角度，才能提出有价值的新问题。奥斯本检核表从9个方面列出75个问题，选定一个要改进的产品或方案，根据检核表所列出的问题，通过联想、类比等方法，突破常规思维，将与九大问题有关的各种思路一一列举出来。提出大量新想法，使学生思维发散，最后对新的设想进行筛选，将最有价值的新想法选出来。应用过程中要做注重多样性，有利于学生创新思维的发展。

5 结语

通过奥斯本检核表与创客教育关系的探讨，以改造放大镜为例研究了奥斯本检核表在创客教育创意阶段中的应用。然而，任何一种工具在教学中的成熟应用都需要一个过程。本文提出的利用奥斯本检核表构建一套创客教育创意阶段实施路径与应用原则在创客教育实践中的成熟应用还存在一些需要完善的地方，该实施路径与原则的具体可操作性需要实践数据进一步论证。