*      本文系国家社会科学基金教育学青年课题“智慧学习环境下创造性人才培养模式的研究”( 项目编号：CCA130131) 研究成果。 　 　

 

一 问题的提出   　 　

 

伴随智慧地球 (Smarter Planet)、智慧教育 (Smart Education) 、智慧校园等概念的兴起，人类正逐渐从数字化学习环境迈入到智慧学习环境。 Gibson 曾指出：“一种学习环境会给养一种学习，培养相应类型的学习者。” [1] 智慧学习环境下的学习，应该指向“创造”这一高水平认知目标的学习，培养具有创造力的学习者。因而，如何基于智慧学习环境，提升学生创造力逐渐成为关注的焦点。 2006 年，美国 21 世纪学习技能 (21st Century Skills) 发布，提出要创新 21 世纪的教育，培养学生面向 21 世纪的“创造与革新能力”。 2008 年，澳大利亚发布《墨尔本宣言》提出包括“批判性和创造性思维”在内的七项通用能力，以此推进学校教学改革，提升学生创造力。日本在 2013 年的《培养适应社会变化的素质与能力的教育课程编制的基本原理》报告中，提出了日本的“ 21 世纪能力”。为应对新时期、新环境对创新人才的新要求， 2016 年 9 月我国《中国学生发展核心素养》正式发布，提出了包括“学会学习”“实践创新”在内的核心素养。在实践中，智慧学习环境具有学习信息动态感知、学习资源智能推送、支持深度高效互动等功能，正成为信息时代高阶学习的重要依托 [2] ，从技术、环境、资源、教与学形态方面为学生创造力培养提供了有力支撑。然而，目前研究大多聚焦于智慧学习环境相关理论探讨或环境设计等方面，对于探索智慧学习环境下学生创造力培养的研究仍然不多。基于此，本研究在智慧学习环境下探索促进学生创造力培养的有效模式，并通过实证检验其效果，对于促进创造性人才培养具有理论与实践价值。 　 　

 

二 国内外研究述评 　 　

( 一) 创造力及其培养研究 　 　

 

目前，学界对创造力尚未形成统一的界定。从认知过程视角来看， Jackson 认为创造力是一个产生新想法、观点或将已有的观点、概念相互关联的思维过程 [3] ，其核心目的是创造新成果 [4] 。华莱士 (G.Wallas) 将创造力认知过程包括：准备、孕育、启发、验证四个阶段 [5] 。从问题解决视角来看， Flinke 提出了“生成—探索”模型，生成过程是形成问题解决的初步思想，探索过程是通过实践形成创造性的发现。从高级思维能力视角来看，郑日昌认为创造力是发散思维的能力。综上，本研究认为创造力体现的是创造者在问题解决过程中的发散思维能力，这一能力通常表现出流畅性、变通性以及独特性三个特性。 　 　

 

创造力培养离不开有效的教学策略和合理的信息技术应用。Houston对创造力示范课的教学活动进行了总结，包括：输入、幽默、随机输入、隐喻和比喻、对立挑战、不同视角、想象、地图和图表、组合以及头脑风暴 [6] 。李文光等人梳理了创造力常用的训练策略有：逆向思维、任意输入、设计思维、头脑风暴等 [7] 。进入信息时代，信息技术对学生创造力发展作用逐步受到重视，研究者从不同技术工具对学生创造力作用效果进行了研究。 Gholam Ali Ahmadi   等通过调查发现计算机应用于教学中能提升学生创造力 [8] 。 Jackson 发现视频游戏与学生创造力发展具有相关性，但是否是因果关系仍然值得进一步探讨 [9] 。 　 　

（二）智慧学习环境促进学生创造力发展研究 　 　

1. 智慧学习环境支持的教学应用

　 　

 

  智慧学习环境是一种能感知学习情境、识别学习者特征、提供合适的学习资源与便利互动工具、自动记录学习过程和评测成果，以促进学习者有效学习的学习场所或活动空间 [10][11]。综合文献分析发现，研究者从智能学习技术、智能终端以及智慧学习形态方面进行了深入的研究。在智能学习技术教学应用方面，研究者尤为关注学习分析技术。 Scott 构建了一种基于自适应学习分析技术的泛在学习环境，该环境能够获取学生学习位置和进度，识别当前学习活动，智能推荐资源，支持个性化学习。 Hwang 的一项研究显示，在能自动识别学习情境的学习环境中开展四年级自然科学观察活动，有助于提升学习动机和互动 [12] 。卞金金借助云智慧课堂学习情境自动采集以及智能学习分析优势，构建了包括“自我测验分析—学习协作分享—进入学习情境—互动协作学习—评价反思巩固内化—思维空间扩展”六环节的基于智慧课堂学习模式 [13] 。 　 　

 

智能终端具有便携性、易接入网络以及强大的信息处理能力，逐渐走入课堂，成为智慧学习环境下重要的学习手段。 Kumpulainen等将移动终端应用于音乐创造性学习中，学习者借助移动终端可以实现泛在化作学习，移动终端应用可极大提升学生创作的灵感和创造力 [14] 。胡小勇等从课堂师生活动、三维能力培养、电子书包环境出发，构建了基于电子书包的以教为主和以学为主的教学模式 [15] 。谢幼如等构建了基于电子书包的小学生科学探究心智技能训练模式 [16] 。 　 　

 

智慧学习环境催生了多样化的智慧学习形态 [17][18]。 Ö zyurt 将自适应智能学习平台“ UZWEBMAT ”应用于 10 年级数学课程教学中，研究发现该平台极大地促进了学生个性化学习 [19] 。 Chao 将基于问题的协作学习引入云平台支持的翻转教学中，结果显示此举极大地提升了学生知识迁移应用能力 [20] 。 Chang 将协作学习工具、工程设计工具以及教学工具整合于基于云端的智能教学系统，学生通过智能手机开展云计算环境下的移动学习，调查发现学生设计能力和创造力均得到了提升 [21] 。 　 　

 

2. 智慧学习环境提升学生创造力效果研究 　 　

 

面向 “创造”这一高水平认知目标，研究者探讨了智能学习平台、智能终端以及智能硬件等为代表的工具所构建的智慧学习环境提升学生创造力的效果。 Al-zahrani 将 Web2.0 的社交平台整合于翻转教学中，采用准实验研究，从流畅性、灵活性以及独特性三个层面对创造力进行分析，结果表明在翻转教学中融合适当的学习技术和有效的教学策略有助于提升学生创造力 [22][23] 。 MS Lee 设计了一个能够支持多样化学习的智能学习平台，该平台能支持创造性学习活动，实证表明该平台对于提升学生创造力有积极影响 [24] 。 Behzadi 等对基于智能白板的教学与传统条件下的教学进行对比，通过采用 Abedi 创造力测试试题 ( 效度 0.78) 对学生进行评分，结果显示差异显著 [25] 。 Ron 借助 3D 虚拟现实设备、智能动作和手势识别设备、 3D 投影等智能硬件构建了一种能自动识别学习情感的智能教室环境，在实践中发现：在该环境下学习有助于提升参与者情感体验、学习参与度以及创造力 [26] 。 　 　

 

综上分析，已有成果给本研究的启示是： (1)创设技术丰富和智能化的学习环境。一方面，要充分发挥智慧学习环境学习动态感知、智能推送学习资源、高效多维互动、个性化学习诊断的优势；另一方面，教师引导建立一种丰富、安全，并且能够容纳分歧、错误、新奇事物的无形学习环境，为学生创新提供空间。 (2) 面向问题解决，精心设计和应用有效的教学策略 [27] 。创造力形成于复杂的问题解决之中，智慧学习环境为学习者问题解决提供了很好的工具、资源支撑。在教学中，有效的教学策略有助于促进学生问题解决，常用策略包括：头脑风暴、设计思维、逆向思维等。 (3) 借鉴创造力评价理论进行测试。创造力体现在问题解决过程中，借鉴前人已有研究，从创造力的流畅性、灵活性以及独特性三个方面对学生创造力效果进行评价。 　 　

 

三 理论建构 　 　

 

（一）智慧学习环境对创造力培养的支持 　 　

 

智慧学习环境能够实现学习动态感知、智能资源推送、高效支持协作、自动学习测评，在实际教学过程中，智慧学习环境为创造力培养提供了有力支持。 　 　

 

首先，学习动态感知。学习者动态信息包括领域水平知识、学习主题、情感状态等 [28]，通过动态感知，一方面，教师可以获取学生学习进度状态、了解协作互动情况，通过分析动态信息，教师及时开展有效的干预与调整，推进创造性活动有序开展；另一方面，学生动态信息数据能够为学习者自动推送相关资源和认知工具提供参考。 　 　

 

其次，智能资源推送。智慧学习环境整合丰富的资源和认知工具，借助智能终端，学习者可以实现与资源、工具无缝连接。通过对学习者认知特点、风格和学习过程等动态分析，系统能够自动推送与学习者自身以及当前学习情境相匹配的资源和工具，促进其对创造挑战的认识，提升创造力的流畅性和灵活性。 　 　

 

再次，高效多维互动。智慧学习环境实现智能终端 (平板、电子书包、手机等 ) 、优质学习资源 ( 结构化和非结构化 ) 和学习支持服务 ( 平台、工具等 ) 有效整合，能够实现学习者与师生、学习环境、学习工具、学习资源之间的多向深度互动，促进观点、思想的流通，促进创造力发展。 　 　

 

最后，自动学习测评。智慧学习环境整合大数据分析和挖掘技术，能实现学习过程的自动记录与分析。通过自动学习测评得出科学的评价结果，教师依据该结果能够对创造过程进行合理检测，并提出具有针对性的建议。 　 　

 

（二）智慧学习环境支持的创造力培养模式建构 　 　

 

本研究建构了基于智慧学习环境的创造力培养模式，如图 1所示。整个模式强调合作、探究、迭代。该模式以提升智慧学习环境下学生创造力 ( 流畅性、灵活性、独特性 ) 为出发点，充分借鉴创造认知过程四阶段观点。创造活动过程分为两个不同的循环圈，每一个循环圈是一个迭代的过程，两个循环圈可以依据需要相互跳转。前一循环圈覆盖“准备—孕育”认知过程，后一循环圈覆盖“启发—验证”认知过程，并且智慧学习环境在不同阶段发挥不同作用。 　 　

 

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

 

在 “准备—孕育”循环圈，学生通过探究形成对解决创造性挑战的基本方向和思路。教师运用智慧学习环境下丰富的学习资源、工具创设问题情境，引导学生明确学习任务以及将要解决的学习问题。围绕学习任务和主题，学生建立问题解决的初步假设。围绕假设，学生借助智能终端设计探究方案，这一过程一开始可能是混沌不清的，但重要的是让学生在不断的探索中自己找到解决的方向。当确定了某一个方向后，学生就进入真实情境开展探究，探究过程中智慧云平台对学生信息资源检索过程进行分析，并依据实际情况自动推送相关学习资源，以支持探究学习，学生通过智能终端收集多样化的学习资料，与同伴开展协作、交流，不断创新思路，形成新的问题解决方向和思路，并最终制定初始版的问题解决方案，在全班进行分享交流。 　 　

 

在 “启发—验证”循环圈，学生依据上一阶段所形成的挑战解决方案开展实践，形成创新成果。在上一阶段分享交流并吸收教师、学生的建议之后，学习小组形成最终的挑战解决方案，并依据方案利用智能终端、丰富的学习资源及工具开展创新实践，形成某种初步的创新成果。教师引导学生依托智能终端，开展多样化的评价 ( 自评、互评、教师评 ) ，学生依据评价修正完善创新成果。随后，教师组织学生进行展示交流，并最终进行学习总结，发布学习成果。 　 　

 

四 准实验设计与效果分析 　 　

 

（一）准实验设计 　 　

 

本研究选择广州市一所高级中学，应用所构建的智慧学习环境下创造力培养模式，在基于平板电脑、电子书包和智慧云平台的学习环境下开展实验。教学内容选取的是高二年级研究性学习《生存者探索》，采用单组时间序列设计，目的在于比较基于电子书包智慧学习环境的创造力培养模式与传统教学在促进创造力发展效果方面的差异。其中准实验设计如表 1所示。 　 　

 

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

 

在实验开始前，研究者对实验对象进行前测，了解学生创造力所处的水平，接下来采用智慧学习环境下创造力培养模式开展三轮教学实践，每一轮结束后均开展后测，三轮完成后对总体数据进行分析了解实际教学效果。前测问卷不涉及具体学科内容，借鉴的是郑日昌编制的关于创造力测量的问卷，并从中选取了 8个题目。后测试卷均在借鉴其编制的测量试题的基础上，结合具体教学内容进行开发。每一轮测试完成，会有 2 位研究者对学生试卷进行打分，研究者借鉴托兰斯创造力测试分别从流畅性、灵活性、独特性三个指标进行计分，其中流畅性 (Fluency) 是指产生大量想法的能力，能够解决问题的方法越多，流畅性也越高 [29] ；灵活性 (Flexibility) 是指创新者能够摆脱传统、已有习惯和思维定势的束缚，能将无关的概念加以联结的能力 [30] ；独特性 (Novelty) 是指在某一特定情境下，针对某一问题提出独特的观点和想法的能力 [31] 。如果存在争议则由第三位研究者进行批判并最终确定得分情况。前测、后测 1 、后测 2 、后测 3 均包含 8 个题目，每一个题目满分 3 分，试卷总分 24 分。实验对象是高二年级 3 班的 29 名学生，测试均在规定时间内完成，此外，还结合访谈了解学生对智慧学习环境下创造力培养模式的态度。 　 　

 

( 二)研究实施 　 　

 

1. 前测 　 　

 

为了解学生创造力发展水平，研究者设计了前测试卷，设计完成后对相关领域专家进行了意见征询，并进行了小范围的试测，结合反馈意见研究者对试卷进行了一定的修改并最终确定试卷。 2016年 11 月，共发放前测试卷 29 份，回收 29 份，学生创造力前测数据如表 2 所示。 　 　

 

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

 

学生总分均值为 10.55 ，标准差为 3.04 ，说明学生整体创造力一般，仍有进一步提升的空间。流畅性方面，整体均值为 4.17 ，标准差为 1.58 ，说明在流畅性方面，学生仍需提高；在灵活性方面均值为 4.21 ，标准差为 1.37 ，表明学生在灵活性方面有待提升，解决问题过程中易受定式思维影响；在独特性方面均值为 2.138 ，标准差为 1.3555 ，表明学生在对某一问题提出独特观点和想法方面的能力相对欠缺，亟待加强。 　 　

 

2. 实验处理 　 　

 

在前测基础上，研究者开展了三轮实验处理，每一轮均应用创造力培养模式进行教学。每一轮教学完成后均组织学生进行测试和访谈。第一轮学习的主题是《生存者探索》中的子主题 1：在荒芜人烟的小岛上，如何获取食物和水？第二轮在第一轮反思的基础上，教师对教学进行改进，学习主题是《生存者探索》中的子主题 2 ：在荒芜人烟的小岛上，如何搭建庇护所？第三轮在第二轮反思的基础上，教师对教学进行改进，学习主题是《生存者探索》中的子主题 3 ：在荒芜人烟小岛上，可以通过哪些方式与外界建立联系？ 　 　

 

（二）效果分析 　 　

 

从测试的总得分来看，前测 (M=10.55， D=9.256) ，后测 1(M=11.86 ， D=2.623) ，后测 2(M=13.45 ， D=2.185) ，后测 3(M=17.14 ， D=1.195) ，学生创造力得分均得到了一定程度的提高，将前测和后测 3 进行配对样本 t 检验，得到结果如表 3 所示，其中 p=.000 ，小于 0.05 ，说明二者之间存在显著差异，学生创造力得到了显著提升。 　 　

 

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

 

1. 流畅性分析 　 　

 

在流畅性方面，如表 4所示，前测 (M=4.17 ， D=2.505) 与后测 3(M=6.00 ， D=0.786) ，说明通过采用创造力培养模式，学生创造力流畅性得到了一定程度的提升。通过配对样本 t 检验 p=.000 ，小于 0.05 ，说明两者之间的差异显著。进一步的访谈发现，有 3 名访谈者提到：“电子书包中给我推送的有用资源，开阔了我的视野，在解决有些问题的时候使我脑洞大开”，第 7 名访谈者提到“借助电子书包进行交流，明显比我自己一个人想问题要好得多。”说明基于电子书包的智慧学习环境对学生创造力的流畅性方面具有促进作用。 　 　

 

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

 

2. 灵活性分析

　 　

 

在灵活性方面，如下页表 5所示，前测 (M=4.21 ， D=1.884) 与后测 3(M=6.41 ， D=0.680) ，说明通过采用训练模式学生思维灵活性具有一定幅度的提高。通过配对样本 t 检验 p=.000 ，小于 0.05 ，说明两者之间的差异显著。在访谈中，有部分学生提到：“应用电子书包开展探究，可以记录很多资料和信息，对我梳理前后思路，对新旧信息建立联系很有帮助”，此外还有学生提到“借助电子书包我能更加积极地参与到学习中来，使得我对这节课的内容有了新的认识和理解，对一些知识运用有了新的认识”以及“通过电子书包记录功能，我们能够更加自如地评价新观点和已有观点间的区别和联系”。综合上述分析，说明基于电子书包的智慧学习环境对学生创造力的灵活性方面具有促进作用。 　 　

 

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

 

3. 独特性分析 　 　

 

在独特性方面，如表 6所示，前测 (M=2.14 ， D=1.837) 与后测 3(M=4.72 ， D=0.850) ，说明通过采用创造力培养模式学生思维独特性得到了一定程度的提升。通过配对样本 t 检验 p=.000 ，小于 0.05 ，说明二者之间的差异显著，被试在提出新颖、创新性观点方面的能力得到了提升。测试后的访谈发现，有 2 位学生提到：“通过交流和互动，我的新观点明显多了起来”，此外还有学生说到“我能够借助电子书包对信息进行独立分析，并能发现一些新的别人想不到的结论。”综合上述分析，说明基于电子书包的智慧学习环境对学生创造力的独特性方面具有促进作用。 　 　

 

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　

 

通过三轮实验处理，结合创造力测试以及访谈发现，基于电子书包智慧学习环境下的学生创造力培养模式有助于提升学生创造力。这一结论与 Gholam Ali Ahmadi等人提出的信息技术有助于学生创造力发展观点 [32] 以及 Ron 的一项关于智慧学习环境提升学生创造力 [33] 研究结论相一致。在创造力培养实践中， Martine 认为不仅要发挥技术优势更要通过融合有效的教学策略促进教学效果最大化 [34] 。本研究所构建的创造力培养模式既发挥了智慧学习环境优势又融合了创造力培养的教与学策略，在教学中促进了学生对于问题的思考，推动学生思考出更多的问题解决方法 ( 流畅性 ) ，有助于帮助学生摆脱传统思维定势的束缚，将相关概念建立有效联系 ( 灵活性 ) ，推动了学生在问题解决过程中产生新颖、独特的观点和想法 ( 独特性 ) 。   　 　

 

五 结语 　 　

 

本研究通过文献梳理、理论建构、实证检验对智慧学习环境下学生创造力培养进行研究。研究发现 :基于电子书包智慧学习环境的创造力培养模式，能够有效促进学生创造力发展。由于时间和环境所限，本研究只是在小范围内开展了教学实验，创造力培养模式在更多样本层面的实用性和有效性仍需进一步检验。此外，未来将进一步在多样化智慧学习环境对学生创造力培养模式进行改进，深化探索智慧学习环境下创造力与技术差异、认知基础以及认知方式之间的关系，以期为创造性人才培养提供更多的参考借鉴。