青少年科學創造力測驗的初步編制

1教育和科學創造力由于研究人員在計算創造力方面的定義不同，理論依據不同，計算方法也不同，對創造力的測量量表超過100種。既然有如此多的創造力測驗,為什么還要編制青少年科學創造力測驗呢?首先,科學研究不僅需要科學知識,而且需要創造力,這一點已經被科學發展的歷史所證實。如著名美籍華裔物理學家朱棣文認為,創造精神是最重要的,創造精神強而天資差一點的學生往往比天資強而創造精神不足的學生能取得更大的成就;其次,研究者普遍認為,領域知識和技能是影響創造力的一個主要因素,沒有一定的某一領域的知識和技能,是不可能在該領域取得創造成果的。為了在某一領域中進行創造,人們必須有一定的關于該領域的知識,需要知道已經取得了那些成果、需要研究什么、如何進行研究、如何讓別人理解自己的想法。不同領域創造力之間的相關系數只有0.37;科學(包括物理、化學、生物等)各個分支具有許多共同的特點,如科學觀念、科學素養、科學方法、科學能力等,因此可以作為一個獨立的領域進行研究;第三,已有的科學創造力測驗不能用于研究較大年齡范圍內青少年科學創造力的發展趨勢。Friedlander設計了一份青少年科學創造力測量量表,143名高中學生參加了測試,測試問題主要出自植物和動物領域,要求學生處理數據收集、問題解決、假設提出和實驗設計過程中的一些發散思維問題。Sinha和Singh考察了科學創造力的概念,并設計了有84個項目的量表,用于測量青少年的科學創造力,該量表有靈活性、新穎性、觀察能力、想象力、分析能力和轉換能力六個維度。盡管這些量表可用于青少年科學創造力的測量,但由于包含過多的學科知識,只能測量特定年齡青少年的科學創造力。鑒于以上情況,本研究旨在以科學創造力的結構模型、青少年科學創造力的表現及Torrrance的創造性思維測驗為基礎,編制適合東西文化背景的青少年科學創造力測驗,檢驗其信度和效度,為今后開展相關的研究提供一個測量工具,并確定中英青少年科學創造力的常模。2學習方法2.1預測量的確定初測:樣本一為英國LadyMargaretSchool的60名女生。其中:12歲的30名,14歲的30名;樣本二為山西一普通中學的42名中學生(初中二年級),其中:男生25,女生17。內部一致性信度及結構效度的確定:樣本一為英國TrinitySchool的160名學生(年齡及性別分布見表1);樣本二為山西省某一普通中學的349名中學生(年齡及性別分布見表2)。重測信度的確定:樣本一為英國TrinitySchool的160名學生(年齡及性別分布見表1);樣本二為山西一所普通中學(城鎮中學)12歲的學生76名,其中男生41名,女生35名;常模的確定:中國的被試來自山西省一所普通中學(城鎮中學)和浙江省一所重點中學(城鎮中學)的1087名學生,年齡及性別分布見表3。英國的被試來自6所城鎮中學的1087名學生,年齡及性別分布見表4。2.2日本普通中學的測量結果第一,根據我們提出的科學創造力的結構模型及對青少年科學創造力的表現的研究,參照已有的創造力量表,特別是Torrance創造性思維測驗,編制了初步的青少年科學創造力測驗,并進行了初測。根據試測結果,對測驗及指導語進行了調整和修改。第二,將修改后的量表施測于TrinitySchool的160名中學生和山西省某一普通中學的349名中學生,根據學生的得分,首先對測驗的項目進行了分析,計算了項目之間以及項目與總量表之間的Pearson積差相關系數;其次,計算了Crobachα系數,確定了量表的內部一致性信度;再次,計算了當某一項目被刪除后項目與總量表之間的相關系數以及Crobachα系數;最后,對量表進行探索性因素分析,確定其結構效度。第三,兩個評分者分別對50個被試的試卷按照評分標準進行獨立評分,計算兩組分值的Pearson積差相關系數,確定評分者信度。第四,將修改后的量表施測于英國TrinitySchool的160名學生和山西一所普通中學初一(12歲)的76名學生,確定量表的重測信度。前后兩次測驗相隔3個多月。參加測試的學生對測驗有極大的興趣,未發現特殊的問題。第五,調查科學教育研究人員、中學科學教師及學生對量表的看法,確定量表的表面效度及學生對量表的接受程度。第六,將修改后的量表施測于英國6所學校的1087名中學生和中國2所學校的1087名中學生,確定中英青少年科學創造力的常模。2.3青少年科學創造力測評量表根據我們提出的科學創造力的結構模型及對青少年科學創造力的表現的研究,編制了青少年科學創造力測驗。科學創造力的結構模型包括三個維度,即創造性的過程(主要包括思維和想象)、創造性的產品(包括科學問題、科學現象、科學知識、技術產品)和創造性的品質(包括流暢性、靈活性、獨創性),構成24種成分。基于這24種成分,我們設計了調查問卷,以了解青少年科學創造力的主要表現。50位科學教育研究者和中學科學教師填寫了問卷,結果表明,5個因素是最主要的,即觀察與實驗、科學知識的學習、科學問題的提出、科學問題的解決和科學創造活動。在對測試題目的選擇中,主要考慮了3個方面,即被試的年齡、科學的特點和測驗的管理。最初的測驗有9個問題,LadyMargaretSchool的60名中學生和山西一普通中學的42名中學生參加了初測。測試結束后,去掉了2個難度較大的題目,并對題目的順序進行了調整,增加了答題示范,修改了指導語。修改后的青少年科學創造力測驗共有7個題目,每個題目后面給出一個答題示范,以幫助學生理解答題要求。第一題是物體應用,這一題目是參照托蘭斯非常用途測驗設計的,旨在考查青少年列舉物體的科學應用時所表現出來的科學創造力的流暢性、靈活性和獨創性;第二題是問題提出,以測量青少年對科學問題的敏感性。因為人們普遍認為,對科學問題的敏感性是科學創造力很重要的一個方面。第三題是產品改進,目的是考查青少年對技術產品創造性的改進能力,類似于托蘭斯的產品改進測驗,只不過這里除考察產品的新穎性、獨特性外,還要考察其在科技方面的合理性。第四題是科學想象,以測量青少年創造性的科學想象能力,這是科學創造力的核心成分之一。第五題是問題解決,旨在測量青少年創造性的問題解決能力,同時,該題還能反映青少年的空間想象能力,這種能力在科學創造中也是必不可少的。第六題是科學實驗,用于考查青少年創造性的實驗設計能力。第七題是產品設計,以測量青少年創造性的產品設計能力。我們設計科學實驗和產品設計這兩個問題,不僅是因為它們是青少年科學創造力的主要表現,而且還因為這種真實世界中的問題更能有效地測量青少年的科學創造力。本量表屬于紙筆測驗,所有問題都是開放性的,既適合于個體測試,又適合于集體施測,測驗時間為60分鐘。施測條件與平時考試相同,監考人員要激發學生充分發揮其創造力,認真答題。評分按照答案所反映的被試在解答問題的過程中思維和想象的流暢性、靈活性和獨創性來進行。2.4數據分析數據采用SPSS10.0forWindows進行統計和分析。3結果和分析3.1項目與總量表之間的相關關系項目分析包括項目之間的相關系數及項目與總量表的相關系數。我們計算了項目之間以及項目與總量表之間的Pearson積差相關,結果見表4。從表4可以看出,對于英國被試,項目之間的相關系數在0.345(第5題與第6題之間)到0.729(第1題與第2題之間)之間,且大多數項目之間的相關系數在0.40以上,項目與總量表之間的相關系數在0.654到0.829之間,所有相關系數的顯著性水平均在0.01以上。對于中國被試,項目之間的相關系數在0.346(第5題與第6題之間)到0.702(第1題與第2題之間)之間,且大多數項目之間的相關系數在0.40以上,項目與總量表之間的相關系數在0.598到0.800之間,所有相關系數的顯著性水平均在0.01以上。這一結果表明,該量表具有較高的內部一致性,所有項目及總量表測量被試的同一特質,即青少年在科學思維與想象中的流暢性、靈活性和獨創性。3.2青少年科學創造力測量的測量結果本測驗收集了三個方面的信度指標。第一,Cronbachα系數。基于TrinitySchool的160名學生的分值,其信度系數為0.893,基于山西省某一普通中學的349名中學生的分值,其信度系數為0.775。該數據表明,本測驗具有較高的內部一致性。在此基礎上,我們又計算了當某一項目被刪除后項目與總量表之間的相關系數以及Cronbachα系數,結果見表5。表中數據表明,所有修正的項目與總量表之間的相關系數以及Cronbachα系數均小于項目未被刪除時的值,這一結果說明,對于青少年科學創造力的測量,量表中的每一個項目都是必要的。第二,評分者信度。兩個評分者分別對50個被試的試卷按照評分標準進行了獨立評分,評分者之一是研究者本人,另一位評分者是與本研究無關的中學科學教師,我們計算了兩組分值的Pearson積差相關系數,結果見表6。從表5可以看出,兩組分值的Pearson積差相關系數在0.793到0.913之間,整個量表的重測信度為0.916,表明評分標準具有客觀性。第三,重測信度。我們利用修改后的量表對英國的160名中學生和山西省一所普通中學初一的76名學生進行了兩次測試(測試的時間間隔都在3個月以上),然后,計算了兩次測試成績之間的Pearson積差相關系數,結果見表7。由表可看出,該量表具有較高的重測信度。3.3創造力的能力因素本研究對測驗的結構效度進行了分析。Guilford(1950)認為,對創造力測驗的有效性檢驗的第一步就是進行因素分析,計算其結構效度。本研究對7個項目進行探索性因素分析,結果僅獲得一個因素,并且不能旋轉(見表8所示)。對英國被試,因素負荷從0.685到0.840,解釋率為63%。對中國被試,因素負荷從0.596到0.797,解釋率為56%。Horn和Cattell(1966)對各種能力測驗進行了因素分析,結果表明:創造力是一個被稱為“一般流暢性”的能力因素,這一能力因素主要落在思想流暢性(ideationalfluency)、聯想流暢性(associationfluency)和遙遠聯想測驗(irrelevantassociationstest)。Kline(1993)認為,對于一種單一因素能力的測驗項目進行因素分析,各測驗項目應落在一個因素上,且因素負荷應大于0.3。我們認為,創造力是根據一定的目的,運用一切已知信息,在獨特地、新穎地且有價值地(或恰當地)產生某種產品的過程中,表現出來的智能品質或能力。創造力既是一種心理過程,但更重要的是與個性特征相聯系,表現出個性差異,亦即流暢性、靈活性、獨特性等智能品質。雖然科學創造力測驗包括物體應用、問題提出、產品改進、創造想象、問題解決、實驗設計和產品設計7個方面,但都測量被試的流暢性、靈活性、獨創性等智能品質。在評分過程中,我們只考慮流暢性、靈活性、獨創性三種品質的總分,因此,可以將此認為是一個因素。從這個角度來