摘要：博物馆研学是素质教育的创新内容和实施方式，如何通过博物馆研学提升中小学生的自理能力、创新精神和实践能力，弥补当前教学实践中难以发挥各学科对创新素养培养作用的问题，是教育从业者亟需思考的问题。本文从创新思维培养的内容入手，以北京汽车博物馆为例，尝试探索创新思维在博物馆研学课程设计中的应用方法。

关键词：博物馆；创新思维；研学旅行；课程设计

创新是人类社会发展进步的重要动力，创新是个人价值的最高实现。科技创新是提高社会生产力和综合国力的战略支撑。只有不断培养青少年的创新思维，提高青少年的创新能力，才能提高国家的创新能力。

2018年9月10日上午，全国教育大会在北京召开，习近平总书记指出，“培养什么人，是教育的首要问题”，“要在增强综合素质上下功夫，教育引导学生培养综合能力，培养创新思维。”

一、创新思维培养

（一）为什么要培养创新思维

相关学者通过对我国现行教育模式进行调查研究发现，我国小学生缺乏创新的精神与品质，同时，他们个性知识和实践知识的培养严重不足。在创新能力基础的层面上，我国的小学生缺乏动手能力、团队能力、解决探索实践性问题的能力以及解决综合性问题的能力低下，并且不善于发现问题、提出假设以及验证假设。随着年龄增长，现有教学模式和教育教学环境下学生创造力倾向逐渐降低，学生的想象力、冒险性及挑战欲呈下降趋势，且呈女性下降快于男性趋势。但是通过合理的教学，培养学生的创造力是切实可行的。

（二）创新思维培养步骤

在通过校外科普教育活动，培养青少年创新思维过程中，我们总结出创新思维培养的五步法策略，逐步唤起学生对科学的兴趣，最终通过动手实践，将创新思维应用到对世界的改造中去。

1.生涯唤醒

以科学发明、创新故事和科学家的故事为起点，激发同学们对科学研究的兴趣。

2.创设情境

从历史和生活实际等多方面着手，创设开放活跃的教学情境，让学生发现问题。

3.激发意愿

重点彰显学生课堂主体地位，重视学生主观意愿的激发，让学生学会主动思考。

4.自主探究

选择符合学生创新思维发展需求的教育方法，学生通过自主探究学会解决问题。

5.自主创新

科学设置课程内容，理论联系实际，鼓励动手操作，培养学生的自主创新能力。

（三）创新思维培养内容

创新思维具有多向性、独创性、综合性、联动性和批判性等特征。因个体差异，每个人的创新思维能力强弱和高低是有差异的，笔者认为，创新思维包括知识量和创新思维能力两方面，其中创新思维能力又由创新精神、创新思维形式、创新方法三部分组成，用公式表达为：创新能力=知识量+创新思维能力=知识量+（创新精神+创新思维形式+创新方法）。

1.知识在培养创新思维中的作用

知识是形成创新思维的基础，创新思维的培养依托于一定的知识和经验积累，几乎不存在脱离知识的创新，创新在一定基础上总是为原有知识所制约，但并不意味着一味地灌输知识就可以培养创新思维，在教学过程中要正确认识知识与思维能力之间的联系。郑金洲认为逻辑上有必然联系的知识，程序性知识，高度精确、亲和力强的知识，以主题为中心构成的结构性知识，多方面、多类型的知识，这五种知识将有利于创新思维培养。2

2.创新精神的重要性

创新精神包括创新意识和创新性格，创新意识是指在日常学习和生活中养成的问题意识及对新事物的兴趣和动机，是指挥个体从事创造性活动的内驱力。创新性格是与创新能力相关的个体特征，包括自信心、求知欲、独立性、灵活性、观察力、想象力、坚韧性等人格品质。美国学者哈里特·朱克曼在其《科学界的精英》一书中，对100多位诺贝尔奖获得者作了深入的分析，结论是：完善的智力和人格结构是这些人共有的精神品质，这通常包括渊博的知识、超人的记忆力、敏锐的观察力、丰富的想像力、极强的综合思维能力和精湛的实验技巧等。3具备创新精神是培养创新思维的前提，也是创造者与普通人的最大区别。

3.常用的创新思维形式

创新思维是相对于常规思维而言的，培养创新思维有以下几个条件：强烈的问题意识、突破常规思维定势、保持大脑的活跃和思维的敏捷、良好的信息搜集与积累习惯、较强的信息分析与判断能力。

常用的创新思维形式有逻辑推理思维、求异思维、想象思维、联想思维、扩散与集中思维、直觉和灵感思维等。4

4.常用的创新方法

创新方法是指在创新活动中具有普遍规律性的方法、技巧和工具。创新方法的种类繁多，但常用的方法大概只有十几种，其中在研学旅行中能够得到较好应用的有列举法、检核表法、组合法、头脑风暴法、移植法、思维导图法、设计思维法等。

二、博物馆研学

博物馆是一座城市的文化符号，读懂一座城，从博物馆开始。近年来，党和国家高度重视发挥博物馆的社会教育功能，特别是针对青少年教育，出台了一系列政策措施，推动中小学生利用博物馆资源开展学习，博物馆教育与学校教育教学、综合实践活动有机结合，为提高青少年思想道德素质和科学文化素质发挥了非常重要的作用。

创新博物馆教育包含创新博物馆学习方式和提升博物馆研学活动质量等多种途径和方法，博物馆教育活动要以促进学生学习为中心，依托博物馆的藏品和展览等，综合运用解说导览、动手体验实践等方式，增强博物馆学习的趣味性、体验性和教育性。5研学旅行活动是博物馆教育的重要形式之一，博物馆研学可以让学生开拓视野、激发学习兴趣，让学生在实践体验中读懂历史、传承文明。

三、博物馆研学中如何培养学生的创新思维——以北京汽车博物馆为例

研学活动一般按照三阶段课程实施流程，包括行前课程、行中课程、行后课程三段。行前课程以储备知识，唤起同学们的兴趣为主要目标，行中课程以发现问题、思考和解决问题为主要目标，行后课程对行中实践内容进行总结并生成综合性分析。下面以北京汽车博物馆为例说明如何在博物馆研学活动中培养学生的创新思维。

（一）创新思维在行前课程中的应用

1.以“探索汽车奥秘”为核心，构建行前储备知识体系

北京汽车博物馆研学以汽车主题为中心，在研学前的行前课堂中，向学生讲授汽车相关的基础知识，具体包括汽车发展历史、欣赏名车、认识车标、汽车竞赛、认识汽车的总体结构、了解汽车新技术等。以汽车主题为中心构成的结构性知识，各个专题之间在逻辑上有必然联系，有利于学生在头脑中展开多种平行的信息加工活动，同时各专题将多学科、多类型的知识进行隐性链接，有利于学生将所学知识进行迁移，为创新思维的培养提供必要的基础知识储备。

2.创设问题情境，激发学习兴趣，培养问题意识

激发学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习，创设问题情境是促进学生创新思维形成的重要方式之一，创设贴近生活实际且有引导性的问题情境，能够激发学生的学习兴趣与想象力，让学生用创新性的方法解决现实生活问题，培养学生的问题意识。以北京汽车博物馆研学为例，在行前课堂中向学生提出如家用汽车存在的问题及改进方法、你理想中的未来汽车等问题，学生可以从经历过的、熟知的情境出发，根据自己在生活中对汽车的理解与感悟，产生新的疑问，有利于学生创新性地解决现实生活问题。

3.了解常用的创新思维形式，突破常规思维定势

对学生创新精神的培养是一个潜移默化的过程，需要学生在长期的学习和生活中运用和实践。在行前课程中以实际案例为线索，将常用的创新思维形式具体化，让学生更好地理解并学会迁移。如求异思维要求我们时时刻刻保持批判的眼光，遇到问题善于从异于以往的方面，善于从反面或侧面去思考。应用到汽车中，我们可以以ABS（防抱死制动系统）为例，如果汽车忽然刹死，就容易打滑甚至发生交通事故，我们从反面进行思考，在刹车的时候，但“不完全刹车”，让轮子适当滚一滚，就可以更好地控制方向。有了实际案例的指引，学生对求异思维有了初步理解，我们可以再加以引导，让学生思考更多的创新发明方向。

4.初步掌握常用的创新方法，为研学实践做准备

同样是以汽车为主题，以实际案例为依托，让学生初步掌握常用的创新方法，为行中研学实践做准备。如根据不同的分类方法对汽车进行分类，让学生掌握思维导图的绘制方法；汽车发动机上的汽化器原理来自于香水喷雾器，运用到了移植法；房车兼具“房”与“车”两大功能，是组合法应用的结果等等。学生通过实际案例掌握常用的创新方法后，进一步引导应用相关创新方法，思考更多的创意设想，并在行中与行后课程中进行验证与实践。

（二）创新思维在行中课程中的应用

按照创设情境（定义问题）、激发意愿（调查问题）、自主探究（研究问题）、自主创新（解决问题）的步骤，让学生以项目式小组形式进行研学，培养其团队合作能力、信息搜集与整理能力、实践操作能力等。

1.创设情境（定义问题）

问题意识是创新思维产生的条件，汽车工业中的“问题”往往是尚未被满足的需求。在研学开始前对学生进行分组，由研学导师提出几个相关问题作为参考，亦可由小组学生在采访、倾听、讨论等过程中发现问题。列举法和头脑风暴法往往能够使学生更好地找到问题。列举法包括缺点列举法和希望点列举法，采取头脑风暴法的基本原则和应用步骤，教师引导学生根据对现实生活中对汽车的观察与体验进行深入分析，对其缺点或想要实现的功能一一进行列举，找出最想解决或创新的问题。

2.激发意愿（调查问题）

学生在研学过程中重点调查本小组的问题，通过参观展览、访谈、讨论等形式，搜集相关资料，在搜集过程中，小组成员可以进行分工，使每个人发挥自己的特长，避免超负荷工作。如有的小组以“如何提高汽车的安全性”为研究主题，有的小组成员在2层《世界汽车发展百年人物雕塑展》中以时间轴的方式绘制汽车的发展历史、以思维导图的方式列举汽车运动安全中采取的措施，有的小组成员在4层进步馆《工程技术》展区寻找安全性能可以在哪些汽车系统中得到应用的线索，也有小组成员在2层未来馆《创新未来》展区搜集未来汽车创新必要的知识与内容，了解到汽车朝着更加安全、舒适的方向发展。小组成员各有分工，在调查中各有侧重，最终将搜集到的内容进行共享，达到信息利用的最大化。

3.自主探究（研究问题）

学生在参观结束后，及时整理头脑中产生的想法，充分发散思维，小组讨论研究相关问题，生成可能性解决方案。在创意产生阶段，教师应鼓励学生尽可能地“异想天开”，激发学生的分享精神和探索热情。在生成创意阶段，有效激发学生创新思维的方法包括头脑风暴法、思维导图法、草图制作法等。以设计未来汽车为例，在研学导师的主持下，学生快速发散出尽可能多的创意，用思维导图法视觉化地展现出学生们地思维框架，最终运用集中思维，对所有创意进行评估，小组投票选取最佳方案，使用草图制作法，绘制出想要付诸于实践的未来汽车设计图。

4.自主创新（解决问题）

学生根据生成创意阶段所绘制的未来汽车设计图，使用粘土、纸张、回收物品等作为原材料，将构思结果进行创意物化。设计方案制作完成后，小组成员将创意产品向其他小组成员或家长、教师进行展示，学生作为设计师，运用白板、幻灯片、图文、视频等对产品进行“发布演讲”，观众作为用户对产品进行有效反馈并提出意见和建议。小组根据意见和建议进行修改，最终完成自主创新闭环，解决小组研究问题。

（三）创新思维在行后课程中的应用

我们将设计过程中的评估与修改环节放在行后课程中，在研学结束后，学生团队根据展示环节的反馈进行评估、讨论与修改提案，由研学导师对整个研学过程进行综合评价，学生们将所有问题整理成一份检核表，并基于此进行一系列的反思性分析，最终达到引导思路，创造性地解决问题的目的。

四、结语

让博物馆成为学生的第二课堂，成为学校课堂教学的一种不可或缺的重要补充。在博物馆研学中，研学导师应更加注重对学生的引导和启发，将创新思维的理念与方法应用到研学旅行课程设计与实施中去，真正做到在研学实践中给学生播下创新的种子，让学生尽情地展示个性与才华，充分领略到创新思维的魅力。

参考文献：

[1] 周苏.创新思维与TRIZ创新方法（第2版）[M].清华大学出版社，2018.

[2] 郑金洲.创新能力培养中的若干问题[J].中国教育学刊，2000（01）：13-16+52.

[3] 朱克曼.科学界的精英[M].商务印书馆，1982.

[4] 胡飞雪.创新思维训练与方法（升级版）[M]. 机械工业出版社，2021.

[5] 教育部 国家文物局关于利用博物馆资源开展中小学教育教学的意见文物博发〔2020〕30号..[2020-9-30]http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s7053/202010/t20201020_495781.html

作者简介：赵兴花（1981—），女，北京世纪明德教育科技股份有限公司