摘要：当今世界的竞争是人才的竞争，而人才竞争的关键就是创造性。创造性思维作为创造力的核心，对于培养创造性的人才至关重要。一期实验——“魔方训练对儿童创造性思维发展影响的实验研究”得出结论：魔方训练能够有效促进儿童创造性思维的发展。二期实验将魔方训练方法区分为两种：层先法、桥式法，同时也将实验年级增加为三、四、五三个年级，采用教育实验的设计方法研究两种不同训练方法对儿童创造性思维发展的影响，试图探究儿童创造教育的最佳途径。通过实验得出结论：（1）魔方训练能够有效促进学生创造性思维的发展，且影响效果在年级间存在差异；(2)三年级中，层先法能够促进学生创造性思维的发展；（3）五年级中，桥式法的训练效果优于层先法的训练效果。（4）四年级是创造性思维发展的关键期，相比较三年级和五年级，四年级学生的创造性思维提高的更快，两种训练方法效果相当。

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Abstract：Keywords：The competition in the world is about talents, and the key of it is creativity. As the core of creativity, creative thinking is essentially important to foster creative talents. The conclusion drawn from the first experiment is that cube training can effectively improve the development of children’s creative thinking. Second experiment divides the methods of cube training into two kinds. Namely, layer by layer and the bridge method. Meanwhile, the investigation objects are expanded as the grade three, four and five. Teaching experiment is used to study effects of two different training methods on children’s creative thinking development, trying to work out the best way to optimize children’s creative teaching. From the experiment, four points are safely concluded:(1)Cube training can effectively improve the development of children’s creative thinking, and the influence is different in grade;(2) In grade three, layer by layer can improve the development of children’s creative thinking;(3)In grade five ,the training effects of the bridge method are better than the layer by layer;(4)The period of grade four is crucial compared with the other two grades. Students in grade four is quicker in creative thinking development while the results of two methods are equal.

 

关键词：魔方，儿童创造性思维，实验研究

 

Key words: Rubik's cube， children's creative thinking， experimental study

 

1问题提出

创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。随着时代的发展和社会的进步，人们更加意识到培养创新人才的重要性。创造性思维，也称创新思维，是创造力的核心，是培养创新人才的关键。

小学生是祖国的未来，是国家的希望。童年期儿童思维的基本特点是从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡，以具体形象思维为主，抽象逻辑思维开始萌芽和发展，但是，仍然具有很大程度的具体形象性。童年期儿童的思维同时具有具体形象的成分和抽象概括的成分，它们之间的相互关系随着年纪不同以及智力活动的性质不同而改变。在此阶段进行创造性思维的训练对于促进学生创造力的提高有很大帮助。笔者也期在实验的基础上为创造教育提供一条有效的途径。

在一期实验“魔方训练对儿童创造性思维发展影响的实验研究”中得出结论：在三年级开展层先法魔方训练后，儿童创造性思维在实验前后得到了显著性提高。为了深入探究魔方训练对儿童创造性思维发展的影响，二期实验将魔方训练方式具体区分为两种：层先法、桥式法，也将被试由三年级学生扩展到三、四、五三个年级的学生。采用教育实验的设计方法研究两种不同魔方训练方法对儿童创造性思维发展的影响，试图探究儿童创造教育的最佳途径，抛砖引玉，为如何发挥益智玩具的智慧，为儿童创造教育打开思路。

 

2研究设计

2.1被试

本研究选取南通市文亮小学三年级学生122名、四年级学生126名、五年级学生109名，经过前、后测数据匹配，得到有效被试：三年级学生90名，四年级学生90名、五年级学生88名。

2.2研究工具——《托兰斯创造思维测验—图画》(TTCT—图画)

本研究采用的测量工具是《托兰斯创造思维测验—图画》(TTCT—图画)。这是美国明尼苏达大学教育心理系前主任托兰斯于20世纪60年代中叶设计的，它的被试主要取自学校，从幼儿园到研究生院均适用。一般采用集体施测方式，对四年级以下儿童需要进行个别口头施测。托兰斯测验分言语创造思维测验、图画创造思维测验以及声音和词的创造思维测验三套，每套都有两个复本，以满足在实际研究中对创造力进行初测和复测的需要。本研究采用的图画测验，其再测信度在0.60～0.70之间，是目前国际上公认的信度、效度很高的“权威性的测量创造性的手段”(格洛弗，1990)。本研究使用的是上海师范大学教育科学研究所叶仁敏、洪德厚教授1987年10月编译修订的中文版本。该测验包括三项分测验，都是呈现未完成的或抽象的图案，要求被试完成它们，使其具有一定的意义或富于想象力。

2.3研究程序

2.3.1准备阶段

（1）前测

时间：2012年3月5日至9日

内容：选取南通市崇川区文亮小学三年级三个班级、四年级三个班级、五年级三个班级，分别采用《托兰斯创造思维测验——图画测验》对儿童的创造性思维进行前测。

前测共发出《托兰斯创造思维测验——图画测验》测验卷394份，回收测验卷394份，有效测验卷386份，回收率100%，有效率97.97%。

（2）指导教师的选择

参与实验的教师均为专业背景扎实的教师，他们有着相同的学科背景，魔方的熟练度相当，有民主作风，做到平易近人，反应机敏，有幽默感。在魔方训练中能做到循循善诱，耐心讲解，鼓励学生们提出问题，积极动手尝试。

（3）确定实验方案及组织形式

实验中均实行启发式教学，鼓励儿童自己动手，自己探索，以学生自己交流探索为主，教师讲授为辅。

层先法教学：层先法是最适合初学者学习的方法。顾名思义，就是从底层到顶层一层一层的还原。基本思路是：底面十字——底层——第二层——六面还原。

桥式法教学：桥式法跟层先法的思路不一样，基本思路为先左右后中间，即左边一列六块——右边一列六块——顶层的四个角块——左右两面——六面还原。

（4）实验时间安排

根据学校课时安排，实验时间根据各班级的课表进行，每个星期各年级的层先班和桥式班均有两节魔方课，且每个班级的两节魔方课之间至少相隔一天，以确保学生有足够的时间练习、熟练。因为五年级课时紧张，所以老师们给我们提供了午休，保证我们实验的如期完成。

 

周一

周二

周三

周四

周五

三（4）班

层先班

14:25—15:05

第5节课

 

 

 

13:30—14:10

第4节课

三（5）班

桥式班

 

 

10:25—11:05

第3节课

 

14:25—15:05

第5节课

三（6）班

对照班

 

 

 

 

 

四（2）班

层先班

 

14:25—15:05

第5节课

 

 

15:35—16:15

第6节课

四（3）班

桥式班

 

15:35—16:15

第6节课

 

15:35—16:15

第6节课

 

四（5）班

对照班

 

 

 

 

 

五（3）班

对照班

 

 

 

 

 

五（4）班、

层先班

12:00—12:40

午休时间

 

13:30—14:10

第4节课

 

 

五（5）班

桥式班

15:35—16:15

第6节课

 

12:00—12:40

午休时间

 

 

 

2.3.2实验阶段

实验者根据魔方训练方法以及儿童创造性思维相关知识，分别对六个实验班进行不同形式的魔方训练活动。

（1）时间：2012年3月12日至4月13日

（2）实验教学程序

第一，层先法教学实验班级

围绕魔方和创造性思维展开活动。采用“热身游戏——创设问题情境——自由操作——教师讲授——学生练习”的模式，充分焕发儿童创造性思维的表现。考虑到学生的认知差异，授课中，我们注重因材施教，对学的快的同学超前讲授，对学的慢的同学重点辅导，并鼓励合作学习，将学生们分组，鼓励小组内合作、小组间比赛。

第二，桥式法教学实验班级

围绕魔方和创造性思维展开活动。采用“热身游戏——创设问题情境——自由操作——教师讲授——学生练习”的模式，充分焕发儿童创造性思维的表现，考虑到学生的认知差异，授课中，我们注重因材施教，对学的快的同学超前讲授，对学的慢的同学重点辅导，并鼓励合作学习，将学生们分组，鼓励小组内合作、小组间比赛。

（3）实验教学原则

为区别传统活动的教学方式，使学生在轻松愉快的课堂氛围中开动脑筋，学习魔方的还原方法，笔者制定了以下教学原则，要求实验人员严格遵守原则进行实验。

第一，自由想象原则。要求儿童自由、任意想像，尽情发挥，不受熟知的常识和已知的规律束缚。想法越新奇越好，因为魔方还原中达到子目标的方法不唯一，所以在学生操作魔方的过程中，鼓励学生从多角度进行考虑，方法越多越好、越新奇越好。

第二，延迟评判原则。对别人还原魔方的结果是成功的还是失败的，教师都不应该对结果进行评论。不仅不允许公开的口头批评，就连以怀疑的笑容、神态、手势等形式的隐蔽批评也不例外。这一原则也要求实验人员不要轻易进行肯定的判断，比如，“×××已经还原好了，他真厉害。”这样会使其他儿童产生一种冷落感，也容易造成一种“我不如别人、我怎么这么没用。”的挫败感，从而影响创造性的发挥。

第三，谋求数量原则。活动强调在有限时间内达到魔方还原的结果越接近六面越好。活动中还原速度应不断地提高，为了更快的还原魔方，可以限定还原某个结果的时间不超过两分钟，当学生操作失败时，实验人员要及时地鼓励、启发、提示或是主动给学生示范使魔方训练活动重新活跃起来。

第四，借题发挥原则。鼓励儿童用别人的设想开拓自己的思路，提出更新奇的还原方法，或补充他人的想法，或将他人若干设想综合起来提出新的还原方法。

2.3.3总结阶段

（1）时间：2012年4月18日至23日

（2）内容：后测

对层先班和桥式班儿童进行为期一个月的有针对性的魔方训练后，用《托兰斯创造思维测验——图画测验》对各年级各班儿童的创造性思维进行后测。后测共发出测验卷373份，回收测验卷373份，有效测验卷357份，回收率100%，有效率95.71%。

由于在做实验后测时，五年级桥式班部分学生被老师安排回家反省，以及四年级部分班级学生开会，导致后测问卷份数比前测少21份。后测结束后，笔者进行前后测被试名单一一对应，去除前测参加后测未参加或是前测未参加后测参加的被试。且根据前测调查发现，部分学生已具备还原魔方的经验，所以这部分被试也要剔除。经认真反复核对，整理得到最终有效的实验数据。三年级有效问卷为90份，四年级有效问卷为90份，五年级有效问卷为88份。

3结果

笔者首先对各年级各班的前后测数据进行相关样本“T”检验,得出如下表：

3.1三年级各班创造性思维前后测差异性比较

表2 三年级各班前后测数据配对样本T检验

                          平均数      标准差       T值        p值

      层先班前测          39.4889      7.51689      -3.004      .005

      层先班后测          42.6111      7.89737

 

桥式班前测          38.7556      6.53955      1.829       .078

桥式班后侧          36.9556      7.00122

 

对照班前测          41.3222      9.55664       1.014       .319

对照班后测          40.1667      9.40805

 

由上述表格可知，分别对三年级层先班、桥式班、对照班前后测数据进行相关样本T检验后，发现层先班的创造性思维得分明显提高（P<0.01），而桥式班前后测得分差异不显著（P＞0.05），且桥式班的后测得分下降，对照班前后测得分大体相当。

3.2四年级各班创造性思维前后测差异性比较

 

 

 

表3 四年级各班前后测数据配对样本T检验

                          平均数      标准差       T值        p值

      层先班前测          40.2667      6.00281      -7.217      .007

      层先班后测          45.2889      7.26179    

  

桥式班前测          41.9000      7.03747      -3.266      .003

桥式班后侧          45.7667      8.64416

 

对照班前测          45.7111      7.41425      -0.036      .972

对照班后测          45.7444      6.92139

 

由上述表格可知，分别对四年级层先班、桥式班、对照班前后测数据进行相关样本T检验后，发现四年级层先班和桥式班儿童的创造性思维前后测得分均有显著差异（P<0.01），且差异异常显著，经过魔方训练后，四年级层先班和桥式班创造性思维提高明显。而对照班前后测之间没有显著差异。

3.3五年级各班创造性思维前后测差异性比较

表4 五年级各班前后测数据配对样本T检验

                          平均数      标准差       T值        p值

      层先班前测          44.1111     8.17356       -0.829     .414

      层先班后测          45.1333     4.89126

  

桥式班前测          39.1111     5.51371       -4.684      .031

桥式班后侧          42.5222     8.42123

 

由上述表格可知，分别对五年级层先班、桥式班、对照班前后测数据进行相关样本T检验后，发现层先班的前后测得分差异不显著（P＞0.05），桥式班的前后测得分差异显著（P<0.01）。同时，因为笔者未能对五年级对照班进行很好的控制，导致实验数据有问题，在此不予呈现。

3.4层先法对三、四、五年级创造性思维的影响

表5 各年级层先班前后测数据配对样本T检验

                          平均数      标准差       T值        p值

      三年级前测          39.4889     7.51689      -3.004      .005

      三年级后测          42.6111     7.89737    

  

四年级前测          40.2667      6.00281      -7.217       .007

四年级后侧          45.2889      7.26179

 

五年级前测          44.1111      8.17356      -0.829      .414

五年级后测          45.1333      4.89126

 

综观表格发现，三、四、五年级的前测分数之间存在差异，五年级的得分最高，且远远的高于三年级和四年级，其次是四年级，但四年级的分数只比三年级高一点，三年级得分最低。通过层先法训练后，各年级的创造性思维均得到了提高，不过在提高的量上，各年级之间差异显著。三年级提高了3.12分，四年级提高了5.02分，五年级提高的最少，以至提高的不显著，为1.02分。

3.5桥式法对三、四、五年级创造性思维的影响

表6 各年级桥式班前后测数据配对样本T检验

                          平均数      标准差       T值        p值

      三年级前测          38.7556     6.53955      1.829      .078

      三年级后测          36.9556     7.00122    

  

四年级前测          41.9000     7.03747       -3.266      .003

四年级后测          45.7667     8.64416

 

五年级前测          39.1111     5.51371      -4.684     .031

五年级后测          42.5222     8.42123

 

综观表格发现，三、四、五年级的前测分数之间存在差异，四年级的得分最高，其次是五年级，最后是三年级，但五年级的分数只比三年级高一点，。而通过桥式法训练后，四年级和五年级的创造性思维得分均得到了提高，但笔者也发现三年级的学生在魔方训练后，创造性思维下降了，在讨论部分笔者将会认真分析。在提高的量上，四年级和五年级之间存在差异，四年级提高了3.87分，五年级提高了3.41分。

3.6两种方法对三、四、五年级创造性思维的影响

表7 各年级的层先班和桥式班前后测数据配对样本T检验

                          平均数      标准差       T值        p值

      三年级前测          39.1222      6.99501     -0.849      .399

      三年级后测          39.7833      7.92973    

  

四年级前测          41.0833      6.53705      -4.267      .000

四年级后测          45.5278      7.91868

 

五年级前测          41.6111      7.35773      -2.270     .027

五年级后测          43.8278      6.95357

 

将各年级的层先班和桥式班前后测总分进行配对样本T检验发现，通过一个月的魔方训练，四年级和五年级的创造性思维均得到显著提高（P﹤0.05），三年级虽然也提高，但前后差异不显著，虽然前面的表格显示三年级的层先班提高显著，但因为三年级的桥式班后测得分下降，导致三年级层先班和桥式班的总分提高不显著。对于三年级桥式班存在的这个问题，笔者后面会认真反思。

3.7四年级两种训练方法对儿童创造性思维发展的差异性检验

  笔者发现，在三年级和五年级中，两种方法未能都促进学生创造性思维的发展，但两种魔方训练方法均能够促进四年级儿童创造性思维的发展。四年级中，层先班和桥式班的创造性思维得分均明显提高，更验证了前人的结论，即四年级是创造性思维发展的关键期。那么层先法、桥式法究竟哪种方法对激发四年级儿童的创造潜能更为有效，笔者随后对四年级层先班、桥式班的两种训练方法进行多因素方差分析，结果如下：

表8 四年级层先班和桥式班多因素方差分析结果

主体间效应的检验

因变量:后测总分

源

III 型平方和

df

均方

F

Sig.

性别

224.412

1

224.412

4.421

.038

方法

.548

2

.274

.005

.995

性别 * 方法

597.078

2

298.539

5.881

.004

误差

4263.810

84

50.760

 

 

总计

192232.222

90

 

 

 

 

观察表格可以发现，对创造性思维的影响上，性别之间差异显著（P﹤0.05），方法对创造性思维的影响不显著（P﹥0.05），性别与方法之间对创造性思维的得分存在交互作用。可以得出结论：对四年级创造性思维的影响上，两种方法训练效果相当。

 

4讨论

在对以上实验数据进行分析之后，笔者发现，两种魔方训练方法均可以提高四年级儿童的创造性思维，更验证了四年级是儿童创造性思维发展的关键期。但对于三年级和五年级，两种训练方法影响效果存在显著差异。因此笔者会结合魔方、儿童创造性思维理论以及创造教育方式的改革，探讨形成上述结果的种种原因。

4.1层先法魔方训练能够促进三年级学生创造性思维的发展

童年期儿童思维的基本特点是从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡，以具体形象思维为主，抽象逻辑思维开始萌芽和发展，但是仍然具有很大程度的具体形象性。三年级学生处于具体形象思维阶段，形式运算思维刚刚萌芽，创造性思维的发展包含视觉转化、语义转化、问题解决等一系列机制。实验中的魔方是一个三阶魔方，魔方的结构规律表示着转动一面或一层整个魔方都会受到影响，层先法的魔方还原过程中会运用到视觉系统发散性加工，即意识到物体的排列或物体内部各部分的排列，通过预想，在不打乱之前还原好的方块基础上将合适的方块转到适当的位置，一层一层建构。所以，层先法魔方训练能够促进三年级学生创造性思维的发展。

4.2两种训练方法均促进四年级学生创造性思维提高，且效果优于三、五年级

前段笔者提到，层先法和桥式法的还原过程中会运用到一系列的转化，这些都是创造性思维发展的机制。虽桥式法比层先法对问题的预想要更高，转化要求也更多，但四年级是学生创造性思维发展的关键期，在此期间进行创造性思维的训练可以收到很大的效果。所以不论是简单可行的层先法还是对抽象逻辑思维要求较高的桥式法，都有利于四年级学生创造性思维的提高。对比实验结果可以发现，四年级的提高效果远远高于三年级和五年级，证实了之前的实验假设。

4.3桥式法魔方训练能够促进五年级学生创造性思维的发展

童年期儿童逐渐具备了人类思维的完整结构，同时这种思维结构还有待于进一步完善和发展。虽然其抽象逻辑思维水平还处于初步发展阶段，但是，他们已经具有所有的思维形式。五年级儿童属于小学高年级儿童，其抽象逻辑思维逐渐处于主导地位。创造性思维的发展包含视觉转化、语义转化、问题解决等一系列机制。实验中的魔方是一个三阶魔方，魔方的结构规律表示着转动一面或一层整个魔方都会受到影响，桥式法的魔方还原过程中会运用到视觉转化发散性加工，通过预想，在不打乱之前还原好的方块基础上将合适的方块转到适当的位置，一面一面建构。所以，桥式法魔方训练能够促进五年级学生创造性思维的发展。

4.4层先法可以促进五年级学生创造性思维的提高，但效果不显著

之前我们假设层先法魔方训练能够促进五年级学生创造性思维的发展，但五年级层先班创造性思维提高不显著，出乎了我们的实验假设。观察结果，笔者发现，与前测分数相比五年级层先班的后测得分提高了，但前后测分数没有显著差异，提高效果不显著。

4.5三年级桥式班创造性思维得分下降

经过一个月的桥式法魔方训练后，三年级桥式班的创造性思维得分不但没有提高，反而下降，笔者反思如下：

第一，三年级学生思维发展处于具体运算阶段，抽象逻辑思维刚刚萌芽，桥式法还原过程中需要考虑到魔方方块的各种转化途径及结果，对抽象逻辑思维要求较高，故相比较四年级和五年级而言，三年级学生学习桥式法难度较大。

第二，实验中，学生学习桥式法有困难，逐渐对魔方失去兴趣，对学会魔方失去信心。实验后期笔者实行了代币奖励法来调动学生学习的积极性及热情，且每次授课后都会举行小组比赛，在最后一课时更是加入了班级比赛环节，学生的积极性也在一定范围内被调动，但这方面的因素难免会对结果有影响。

第三，在实验教学中，任课老师的批评、奖励等会影响学生的学习态度及学习准备状态，且学生之间的关系对魔方训练的结果也会产生影响。魔方训练授课老师虽具备相关的专业知识，但也缺乏相关的教学经验，这在一定程度上会对实验结果有影响。

第四，在实验后测时，学生态度不认真，不愿意配合老师填写后测量表，虽老师提出一定奖励措施鼓励学生认真填写量表，但后测的失误也对实验结果有一定的影响。

 

5结论

经过一个月的魔方训练，在对实验数据分析后，笔者的实验取得了一定的效果。实验假设在一定范围内得到验证：魔方训练能够促进学生创造性思维的提高，除了三年级的桥式班，各实验班的创造性思维得分都得到了提高。四年级是创造性思维发展的关键期，故相比较三年级和五年级，四年级学生的创造性思维提高的更快。但两种魔方训练方法对四年级学生的影响没有显著差异，两种方法训练效果相当。之前假设三年级中层先法的效果优于桥式法，结果也表明三年级层先班创造性思维提高显著，但因为三年级桥式班实验时存在失误，所以对于三年级中的两种训练方法无法比较。而五年级中，虽层先班和桥式班的得分均得到提高，但桥式班前后差异显著，层先班前后差异不显著，故可以认为，五年级中桥式法的训练效果优于层先法。

这其中原因和结果不是偶然的，一方面说明儿童的创造性思维是能够提高的，且科学合理运用益智玩具魔方对儿童创造性思维发展能产生积极的影响效果。层先法魔方训练对三年级学生有效，桥式法魔方训练对五年级学生最有效，四年级学生处于创造性思维发展的关键期，两种魔方训练方法均有效的促进了学生创造性思维的提高。

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