中國(guó)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的相關(guān)因素及政策建議-基于大數(shù)據(jù)分析模型的實(shí)證研究

中國(guó)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的相關(guān)因素及政策建議一基于大數(shù)據(jù)分析模型的實(shí)證研究創(chuàng)新是當(dāng)今世界各國(guó)發(fā)展的動(dòng)力和源泉，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要依靠創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。創(chuàng)新意識(shí)和能力對(duì)于國(guó)家、社會(huì)及個(gè)人持續(xù)發(fā)展都非常重要.我國(guó)在2008年就提出建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的目標(biāo)，即將科技創(chuàng)新作為基本戰(zhàn)略，大幅度提高科技創(chuàng)新能力，形成日益強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。教育要為增強(qiáng)創(chuàng)新發(fā)展能力服務(wù)。2019年2月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》明確提出，要"加強(qiáng)創(chuàng)新人才特別是拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)是建立創(chuàng)新型國(guó)家的基礎(chǔ)。這就要求教育能夠培養(yǎng)出高素質(zhì)的創(chuàng)造性人才，以適應(yīng)社會(huì)變革的需要。中小學(xué)階段是培養(yǎng)人的創(chuàng)造性的關(guān)鍵時(shí)期，這一時(shí)期，實(shí)施創(chuàng)新教育，開展創(chuàng)造性活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造性個(gè)性品質(zhì)，將為學(xué)生未來的創(chuàng)造發(fā)明打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).學(xué)生創(chuàng)造力的研究對(duì)未來國(guó)家整體創(chuàng)新素養(yǎng)的提高有著重要意義。2016年發(fā)布的《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》中，實(shí)踐創(chuàng)新也是18個(gè)基本要點(diǎn)之一，需要著重進(jìn)行培養(yǎng)。為了提高學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)，首先需要找出與學(xué)生創(chuàng)新能力相關(guān)的各種關(guān)鍵因素，才能有的放矢地制定相應(yīng)政策提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。本研究期望通過對(duì)影響學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的因素進(jìn)行分析，找出影響學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的關(guān)鍵因素，以期為有關(guān)政策設(shè)計(jì)提供更為可靠的依據(jù)。本文探究的是學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的相關(guān)因素，因此首先要明確界定學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)構(gòu)成，然后再分析與創(chuàng)新素養(yǎng)相關(guān)的各種關(guān)鍵因素。(-)創(chuàng)新素養(yǎng)為了研究學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，首先需要確定創(chuàng)新素養(yǎng)的內(nèi)涵和維度.國(guó)外對(duì)創(chuàng)新能力、創(chuàng)造力有過許多研究。美國(guó)21世技能聯(lián)盟針對(duì)未來社會(huì)的職業(yè)需求和挑戰(zhàn)提出了包括學(xué)習(xí)和創(chuàng)新技能、信息媒介與技術(shù)素養(yǎng)、生活與職業(yè)素養(yǎng)在內(nèi)的三大核心素養(yǎng)。創(chuàng)造力和創(chuàng)新作為學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)的一個(gè)維度之一，其內(nèi)涵包括在工作中展現(xiàn)創(chuàng)造和發(fā)明才能；能提出和實(shí)施新的想法并把新想法傳播給他人；對(duì)新的、不同的觀點(diǎn)持開放的心態(tài)并積極回應(yīng)；能實(shí)施有創(chuàng)意的設(shè)想，為出現(xiàn)革新的領(lǐng)域做出具體的、有益的貢獻(xiàn)。綜合來看，創(chuàng)造力是個(gè)人知識(shí)、能力、個(gè)性和態(tài)度、動(dòng)機(jī)等因素構(gòu)成的綜合素質(zhì)，而不是某一兩種特殊能力的表現(xiàn),創(chuàng)造力是指每個(gè)正常人或群體在支持的環(huán)境下運(yùn)用已知的信息發(fā)現(xiàn)新問題，并對(duì)問題尋求答案，以及產(chǎn)生某種新穎而獨(dú)特、有社會(huì)價(jià)值或個(gè)人價(jià)值的物質(zhì)或精神產(chǎn)品的能力。心理學(xué)研究表明，在智力因素相近的情況下，人格因素是創(chuàng)造力的關(guān)鍵因素。美國(guó)創(chuàng)造心理學(xué)家格林(E.I.Green)提出創(chuàng)造力由10個(gè)要素構(gòu)成，即知識(shí)、自學(xué)能力、好奇心、觀察力、記憶里、客觀性、懷疑態(tài)度、專心致志、恒心、毅力等。日本創(chuàng)造學(xué)家進(jìn)藤隆夫等人提出創(chuàng)造力由活力、擴(kuò)張、結(jié)力及個(gè)性四個(gè)要素構(gòu)成，其構(gòu)架包括發(fā)現(xiàn)問題、明確問題、闡述問題、組織問題、解決問題的能力。戴維斯（C.A.Davis）對(duì)已有的創(chuàng)造性人格研究進(jìn)行了元分析，提出創(chuàng)造性人格特征包括12個(gè)方面：（1）智力屬于中上等，但并不一定超常；（2）觀察力，對(duì)周圍事物的感受很敏銳，能發(fā)現(xiàn)常人不注意的現(xiàn)象；（3）流暢性，思路暢通，新思路、新觀念不斷涌現(xiàn)；（4）變通性，能一葉知秋，舉一反三；（5）獨(dú)創(chuàng)性，常常發(fā)表超出常人的見解，用特異的方法解決問題；（6）精致性，凡提出設(shè)想，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步深思熟慮，加以改善；（7）懷疑，對(duì)世事抱懷疑態(tài)度，超脫世俗；（8）持久性，不怕困難，堅(jiān)持始終；（9）智力的游戲性，表現(xiàn)出天真的赤子之心；（10）幽默感；（11）獨(dú)立性；（12）自信心。盛曉娟等對(duì)國(guó)外7位心理學(xué)家提出的22個(gè)創(chuàng)新人才特征進(jìn)行梳理，得出5個(gè)主要特質(zhì)：充滿好奇心、意志堅(jiān)定勤奮努力、性格獨(dú)立、有理想有抱負(fù)又興趣廣泛；而對(duì)其他領(lǐng)域的16位國(guó)外學(xué)者提出的30多種創(chuàng)新人才素養(yǎng)的梳理，表明被廣泛認(rèn)知的5個(gè)創(chuàng)新人才的主要特征是喜愛冒瞼、堅(jiān)定不移專注、洞察力、變通包容性、獨(dú)創(chuàng)性。綜上可見，創(chuàng)新素養(yǎng)是指?jìng)€(gè)人不僅具備潛在的創(chuàng)造力，能夠善于吸收、處理和創(chuàng)造信息，進(jìn)行自主的開拓和創(chuàng)新，而且還具備合作精神、處理人際關(guān)系和組織協(xié)調(diào)能力等參與或帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行創(chuàng)新的能力。本研究主要關(guān)注在知識(shí)學(xué)習(xí)基礎(chǔ)上的創(chuàng)造力的個(gè)性品質(zhì)特征。通過對(duì)以往研究的分析，本研究認(rèn)為創(chuàng)新素養(yǎng)包括以下5個(gè)維度：一是創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力是創(chuàng)新素養(yǎng)的核心能力。創(chuàng)造力就是要?jiǎng)?chuàng)造、傳播和應(yīng)用知識(shí)并獲取新的收益，其核心是知識(shí)創(chuàng)新，包括科學(xué)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新及其創(chuàng)造性的應(yīng)用。創(chuàng)新要具備習(xí)慣于尋求與他人不同的思維方式或行動(dòng)方式，如積極挑戰(zhàn)阻力、挑戰(zhàn)習(xí)慣，以創(chuàng)造性方式進(jìn)行思維和采取行動(dòng)包括動(dòng)機(jī)興趣好奇心、求知欲、探究性、主動(dòng)性、對(duì)問題的敏感性等.創(chuàng)造意識(shí)能使人們自覺地關(guān)注問題，從而發(fā)現(xiàn)問題,做出創(chuàng)造性成就，而創(chuàng)造精神往往是成功的關(guān)鍵。二是問題解決能力。許多心理學(xué)家將創(chuàng)造力與日常生活中的問題解決直接聯(lián)系起來，認(rèn)為創(chuàng)造力是生活智慧的積累。創(chuàng)造的本質(zhì)是運(yùn)用創(chuàng)造性思維和批判性思維，嘗試自己選擇的想法或方案是否可行。在這一環(huán)節(jié)中，可能會(huì)在實(shí)踐中遇到新的問題，可以通過改進(jìn)完善方案來解決，同時(shí)也可以作為新的挑戰(zhàn)，開始又一輪的創(chuàng)造過程.三是意志力，即耐受挫折的能力。在創(chuàng)造、創(chuàng)新的過程中，常常要面對(duì)各種各樣的困難和失敗，需要具備面對(duì)困難百折不撓的毅力；目標(biāo)專一，持之以恒，表現(xiàn)出不達(dá)目的誓不罷休的品質(zhì)，這些都是創(chuàng)造力所必需的特質(zhì).達(dá)克沃斯(A.Duckworth)的研究發(fā)現(xiàn)，堅(jiān)毅是最為可靠的預(yù)示成功的指標(biāo)。四是溝通交流能力。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新非常強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)成員間的相互溝通及交流，在協(xié)作互動(dòng)中促進(jìn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)及創(chuàng)新，溝通交流、清晰表達(dá)自我的能力顯得尤為重要.五是分享意識(shí)。在解決高復(fù)雜性問題時(shí)，越來越需要采取團(tuán)隊(duì)式工作系統(tǒng)，以整合跨領(lǐng)域的知識(shí)和技能，增加應(yīng)變與創(chuàng)新能力.在團(tuán)隊(duì)活動(dòng)中，創(chuàng)造性想法往往發(fā)端于個(gè)體，然而這些想法會(huì)在團(tuán)隊(duì)討論中得到進(jìn)一步的分享與發(fā)展。具備合作與分享意識(shí)是團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新中的重要素質(zhì)。(二)影響創(chuàng)新素養(yǎng)的因素正如前面所闡述的，創(chuàng)新素養(yǎng)包括知識(shí)、智力、非智力三個(gè)方面，因此知識(shí)、智力和非智力因素對(duì)創(chuàng)新素養(yǎng)產(chǎn)生重要的影響.大量的心理學(xué)研究對(duì)非智力因素對(duì)創(chuàng)造力的影響進(jìn)行了分析。研究表明，在智力因素相近的情況下人格因素是影響創(chuàng)造力的關(guān)鍵因素。美國(guó)心理學(xué)家斯滕伯格(Sternberg)在總結(jié)眾多研究的基礎(chǔ)上提出“創(chuàng)造性的多因素理論"，認(rèn)為個(gè)體的創(chuàng)造力能否充分發(fā)揮，受到6個(gè)方面因素的影響，包括智力、知識(shí)、思維風(fēng)格、人格、動(dòng)機(jī)和環(huán)境。一些學(xué)者通過比較高創(chuàng)造性個(gè)體和低創(chuàng)造性個(gè)體發(fā)現(xiàn)，高創(chuàng)造性個(gè)體經(jīng)常具有某些典型的人格特征，如獨(dú)立性、自信、對(duì)復(fù)雜問題感興趣、審美取向和冒險(xiǎn)精神等。此外，除了個(gè)人因素、環(huán)境因素對(duì)個(gè)人創(chuàng)造力也有影響。創(chuàng)造力的研究最早開始于對(duì)個(gè)體差異的關(guān)注，試圖揭示出創(chuàng)造性個(gè)體的人格特征。20世紀(jì)70年代開始，許多研究者開始把創(chuàng)造力放在社會(huì)背景下考察。學(xué)者們運(yùn)用多種方法對(duì)創(chuàng)造活動(dòng)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)環(huán)境因素的影響有積極和消極兩個(gè)方面，它們主要通過個(gè)人的活動(dòng)動(dòng)機(jī)起作用.斯滕伯格認(rèn)為以下幾個(gè)環(huán)境因素對(duì)創(chuàng)造力的表現(xiàn)有影響：（1）工作情境；（2）作業(yè)限制；（3）評(píng)量；（4）競(jìng)賽；（5）合作；（6）家庭氣氛；（7）角色模范；（8）學(xué)校氣氛；（9）組織機(jī)構(gòu)氣氛——非中央集權(quán)管理；（10）社會(huì)環(huán)境。有研究顯示，寬松的外部環(huán)境和正確的激勵(lì)能促使內(nèi)部動(dòng)機(jī)發(fā)揮作用。不適當(dāng)?shù)耐庠讵?jiǎng)勵(lì)、任務(wù)、評(píng)價(jià)和監(jiān)督等往往會(huì)導(dǎo)致內(nèi)在動(dòng)機(jī)下降，只靠高水平的外在動(dòng)機(jī)，反而會(huì)使創(chuàng)造力遭到扼殺。此外，過分強(qiáng)調(diào)合作或競(jìng)爭(zhēng)都不利于創(chuàng)造力的提升。斯明白格認(rèn)為，一個(gè)社會(huì)若能驅(qū)使其中的成員邁向未來，給予足夠的自由，該社會(huì)就會(huì)享受到成員創(chuàng)意的果實(shí)，而該種社會(huì)對(duì)創(chuàng)造力的強(qiáng)化不是學(xué)校能夠壓抑住的?；诖?，本研究主要關(guān)注學(xué)校、教師、家庭環(huán)境、學(xué)生的成長(zhǎng)環(huán)境等相對(duì)宏觀的社會(huì)性因素對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的影響。（-）數(shù)據(jù)來源本研究數(shù)據(jù)來自2016年對(duì)全國(guó)中學(xué)生的一項(xiàng)抽樣調(diào)查。調(diào)查采用分層整群、隨機(jī)抽樣的方法，按照區(qū)域和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平抽取廣東、天津、江蘇、遼寧、河北、湖南、甘肅7個(gè)省/直轄市/自治區(qū)及深圳市；根據(jù)省內(nèi)各地區(qū)（地級(jí)市）社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，選擇1―3個(gè)處于中等發(fā)展水平的省屬地區(qū)（地級(jí)市）、直轄市所屬的區(qū)（縣）；各地/市/縣選擇3所學(xué)校，每所學(xué)校抽取初一、初二、高一、高二年級(jí)各3個(gè)班的學(xué)生（學(xué)生樣本部分特征見表1）,全體教師填寫教師問卷，共調(diào)查156所學(xué)校、49636名學(xué)生、5321名教師。表1學(xué)生樣本部分特征（二）變量設(shè)計(jì)目標(biāo)變量是學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)，由研究者設(shè)計(jì)若干測(cè)星學(xué)生創(chuàng)造力的題目，考察學(xué)生在遇到某個(gè)問題時(shí)的做法，每個(gè)題目采用4等級(jí)選項(xiàng)，從1到4進(jìn)行賦值，4分代表創(chuàng)造力最強(qiáng)。創(chuàng)新索養(yǎng)又分為5個(gè)維度，每個(gè)維度由若干題目組成，5個(gè)維度得分總和為創(chuàng)新素養(yǎng)得分（見表2）。表2學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)維度及得分特征變量共計(jì)78個(gè)，包括：（1）學(xué)生特征，即性別、年齡、民族、戶籍（農(nóng)村居民、城市居民、其他）、是否獨(dú)生子女、是否與父母生活在一起、是否與祖父母生活在一起、是否與兄弟姐妹住在一起、是否住校、是否當(dāng)過班干部、每周鍛煉時(shí)間、每周上興趣班時(shí)間、課余時(shí)間喜歡做的事情；（2）家庭特征，即父母受教育程度、父母職業(yè)、家庭經(jīng)濟(jì)條件（家庭是否有電視機(jī)、電腦、上網(wǎng)設(shè)備、固定電話、手機(jī)、收音機(jī)、錄像機(jī)、拖拉機(jī)、洗衣機(jī)、冰箱、摩托車、自行車、小汽車、縫紉機(jī)、照相機(jī)、學(xué)生專用手機(jī)）、家庭文化資源（家里是否有中文刊物、外文刊物、書桌、單獨(dú)學(xué)習(xí)房間、專用計(jì)算機(jī)、專用上網(wǎng)設(shè)備）、父母教育期望、父母重視培養(yǎng)的品質(zhì)；（3）學(xué)校特征，即學(xué)校所在區(qū)域、類型、辦學(xué)性質(zhì)、辦學(xué)條件、辦學(xué)水平、師生比、高一級(jí)學(xué)歷教師所占比例、教師學(xué)歷合格率、各級(jí)教師所占比例、平均班額、實(shí)驗(yàn)設(shè)備達(dá)標(biāo)率、分組實(shí)驗(yàn)開出率、學(xué)校設(shè)備條件（有無語音教室、計(jì)算機(jī)房、多媒體教室、校園網(wǎng)、衛(wèi)星接收設(shè)備、體育館、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、專用音樂教室、電子琴或鋼琴、學(xué)生用樂器）、教師教學(xué)方式對(duì)創(chuàng)新的支持、教師在教學(xué)中注意培養(yǎng)學(xué)生的哪方面能力、教師對(duì)學(xué)生發(fā)展重要品質(zhì)的認(rèn)識(shí)等。對(duì)于學(xué)校教師的培養(yǎng)方式也是通過對(duì)該校教師的問卷調(diào)查獲得，教師不僅限于被調(diào)查學(xué)校的任課教師，也包括學(xué)校其他教師，主要反映學(xué)校教師群體的整體氛圍，對(duì)于每個(gè)題目都選取教師的平均數(shù)或高頻值做為特征。在分析之前，對(duì)非0,1變量數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化處理。(=)分析模型研究采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，具體來說是機(jī)器學(xué)習(xí)的大數(shù)據(jù)分析方法，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的各種相關(guān)因素進(jìn)行系統(tǒng)、完整的分析。機(jī)器學(xué)習(xí)理論主要是設(shè)計(jì)和分析一些讓計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)"學(xué)習(xí)”的算法，進(jìn)而從大量的資料中搜索隱藏于其中的有著特殊關(guān)聯(lián)性的信息，從數(shù)據(jù)中自動(dòng)分析獲得規(guī)律，并利用規(guī)律對(duì)未知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。給定新的特征變量能對(duì)其對(duì)應(yīng)的目標(biāo)變量進(jìn)行預(yù)測(cè).傳統(tǒng)的社會(huì)科學(xué)的數(shù)據(jù)分析往往基于先前的研究基礎(chǔ)提出假設(shè)，對(duì)有限數(shù)量的多變量進(jìn)行假設(shè)驗(yàn)證。機(jī)器學(xué)習(xí)更強(qiáng)調(diào)模擬人的學(xué)習(xí)方式，教計(jì)算機(jī)自動(dòng)地識(shí)別有用的知識(shí)，從大數(shù)據(jù)庫(kù)中提取有意義的模式和知識(shí).數(shù)據(jù)挖掘是可以直接用于社會(huì)科學(xué)數(shù)據(jù)分析的一個(gè)有力的分析工具。對(duì)于學(xué)生創(chuàng)造力的研究通常用線性或邏輯回歸模型以及結(jié)構(gòu)方程模型來驗(yàn)證某些特征間的關(guān)聯(lián)。這種分析模型一次能夠分析的變量有限，不能對(duì)大量變量進(jìn)行系統(tǒng)探索，應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可以很好的解決該問題.本研究主要應(yīng)用隨機(jī)森林(RandomForest)模型進(jìn)行機(jī)器學(xué)習(xí)，探索影響學(xué)生創(chuàng)新能力的因素。隨機(jī)森林算法是從N個(gè)訓(xùn)練樣本中以有放回抽樣的方式取樣N次，形成一個(gè)訓(xùn)練集，并用未抽到的樣本作預(yù)測(cè)，估計(jì)其誤差。在機(jī)器學(xué)習(xí)中，隨機(jī)森林由許多的決策樹組成，這些決策樹的形成采用了隨機(jī)的方法，因此決策樹之間是沒有關(guān)聯(lián)的。當(dāng)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)入隨機(jī)森林時(shí)，其實(shí)就是讓每一顆決策樹進(jìn)行分類，看看這個(gè)樣本應(yīng)該屬于哪一類，最后取所有決策樹中分類結(jié)果最多的那類為最終的結(jié)果。本研究中使用了PythonSklearnPackage中的隨機(jī)森林模型，決策樹的形成采用了隨機(jī)的方法；具體是在每個(gè)決策點(diǎn)形成的時(shí)候只提供隨機(jī)選取的所有特征變量的一個(gè)子集，也就是說每個(gè)決策樹都是基于隨機(jī)選取的部分決策信息，從而降低關(guān)聯(lián)性.本模型用了100棵決策樹，每次選1/3的特征變量來決策。（四）分析過程基于機(jī)器學(xué)習(xí)的研究流程分為以下幾個(gè)步驟：（1）元數(shù)據(jù)收集各種變量信息并做適當(dāng)處理（降噪），以便可以被模型擬合。（2）選擇合適的模型。例如本研究有大量分類型特征變量，并且不同變量間值域相差較大，所以選擇決策樹類模型.（3）擬合并檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⒃紨?shù)據(jù)隨機(jī)分割成80%訓(xùn)練集與20%測(cè)試集，用訓(xùn)練集擬合模型，用測(cè)試集來檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并?jì)算R2值。（4）基于訓(xùn)練得到的模型來分析驗(yàn)證假設(shè)。因?yàn)橛?xùn)練集的數(shù)據(jù)更多，因此機(jī)器學(xué)習(xí)模型的結(jié)論根據(jù)訓(xùn)練集得到，測(cè)試集主要用于檢驗(yàn)機(jī)器學(xué)習(xí)模型是否學(xué)到了足夠的規(guī)律。.學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)總體得分以及各個(gè)維度的得分分別進(jìn)行擬合，模型擬合后各模型的R2見表3,各個(gè)模型的R2都在0.87以上，說明模型擬合程度較高。表3各模型的擬合程度通過隨機(jī)森林模型得出的各個(gè)特征對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)總體得分的相關(guān)程度排序（見表4、圖1）可以看出，排在前幾位的因素主要是學(xué)生個(gè)人特征即每周鍛煉時(shí)間、上課外班時(shí)間及年齡；其次是家庭因素，主要是母親和父親受教育程度；再次是學(xué)校教師的學(xué)歷或師生比。表4創(chuàng)造力特征指標(biāo)相關(guān)程度排序表圖1各個(gè)特征與創(chuàng)新素養(yǎng)的相關(guān)程度排序圖研究選取模型中與學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)關(guān)系密切的前幾個(gè)特征繪制關(guān)系。如圖2所示：（1）學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的總體水平與學(xué)生每周鍛煉時(shí)間和上興趣班時(shí)間呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)，即學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的得分會(huì)隨著每周鍛煉時(shí)間的增加呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)，但是每周鍛煉時(shí)間達(dá)到20小時(shí)之后，學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的得分呈現(xiàn)遞減趨勢(shì).學(xué)生每周上興趣班的時(shí)間與每周運(yùn)動(dòng)時(shí)間類似，學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的得分會(huì)隨著每周課外學(xué)習(xí)時(shí)間的增加呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢(shì)，但是每周課外學(xué)習(xí)時(shí)間超過10小時(shí)后，創(chuàng)新素養(yǎng)得分將下降。(2)隨著學(xué)生年齡的增加，學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)得分隨之下降。(3)父母受教育程度與學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)相關(guān)性較高，母親受教育水平在高中時(shí)會(huì)有一個(gè)洼點(diǎn)，隨后學(xué)歷提升，創(chuàng)新素養(yǎng)得分也有所提高。父親學(xué)歷在高中時(shí)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)出現(xiàn)高點(diǎn)，總體趨勢(shì)是學(xué)歷提升創(chuàng)新素養(yǎng)得分也會(huì)提高。(4)教師學(xué)歷水平與學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)呈正相關(guān)，高一級(jí)學(xué)歷教師所占比例在20%-40%時(shí)，學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)會(huì)有一個(gè)明顯提升,高一級(jí)學(xué)歷教師所占比例在40%以上時(shí)，學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)得分基本穩(wěn)定在一個(gè)水平。圖2學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)總體得分與主要相關(guān)因素關(guān)系圖.意志力意志力是學(xué)生未來進(jìn)行創(chuàng)造活動(dòng)時(shí)能否經(jīng)受挫折、能否持續(xù)進(jìn)行創(chuàng)新的一種潛在素養(yǎng)。如圖3、圖4所示，學(xué)生每周鍛煉時(shí)間、每周上興趣班時(shí)間、年齡、父母學(xué)歷和教師學(xué)歷水平與學(xué)生意志力密切相關(guān)：（1）學(xué)生每周鍛煉時(shí)間在25小時(shí)以內(nèi)時(shí)，學(xué)生的意志力呈現(xiàn)逐漸提高趨勢(shì)；在25小時(shí)以后，意志力會(huì)快速降低。（2）學(xué)生每周用于上課外班興趣班的時(shí)間對(duì)學(xué)生意志力的影響不是完全線性關(guān)系，學(xué)生意志力會(huì)隨著每周上興趣班時(shí)間增加在降低，但是在每周學(xué)習(xí)17小時(shí)以上時(shí)，意志力會(huì)有小幅的增加。（3）18歲以前，隨著年齡增加意志力有所提高；18歲以后，意志力隨著年齡增加有所降低。（4）父母學(xué)歷為高中時(shí)孩子的意志力得分較高。圖3各個(gè)特征與學(xué)生意志力相關(guān)程度排序圖圖4學(xué)生意志力得分與主要相關(guān)因素關(guān)系圖.創(chuàng)新能力創(chuàng)新能力是學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的核心內(nèi)容，反映了學(xué)生在創(chuàng)新方面的潛在意識(shí)和能力。如圖5、圖6所示，學(xué)生每周鍛煉時(shí)間、每周上興趣班時(shí)間、年齡、父母學(xué)歷與學(xué)生創(chuàng)新能力相關(guān)性較強(qiáng)：（1）學(xué)生創(chuàng)新能力隨著每周運(yùn)動(dòng)時(shí)間增加而增加，到20小時(shí)出現(xiàn)小幅下降，30小時(shí)以后又出現(xiàn)明顯提高。（2）學(xué)生每周興趣班時(shí)間在5小時(shí)左右時(shí)創(chuàng)新能力得分最高，5小時(shí)以后創(chuàng)新能力得分逐漸下降。（3）隨著學(xué)生年齡的增加，創(chuàng)新能力得分逐漸下降。（4）母親學(xué)歷提高學(xué)生創(chuàng)新能力得分增加，但變化幅度很小。（5）父親學(xué)歷高，學(xué)生創(chuàng)新能力得分高。（6）師生比在0.075時(shí)學(xué)生創(chuàng)新能力得分最高，此后逐漸降低.創(chuàng)新不僅需要有創(chuàng)造性的思路，還需要較強(qiáng)的問題解決能力將創(chuàng)造性內(nèi)容付諸實(shí)踐，這需要不斷地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。如圖7、圖8所示，學(xué)生每周鍛煉時(shí)間、每周上興趣班時(shí)間、年齡、父母學(xué)歷與學(xué)生解決問題能力得分有較大關(guān)系：（1）學(xué)生問題解決能力得分在每周鍛煉20小時(shí)之內(nèi)時(shí)，得分相對(duì)較高；鍛煉20小時(shí)以上時(shí)，得分逐漸降低.（2）課外興趣班時(shí)間在12小時(shí)以內(nèi)時(shí)，學(xué)生問題解決能力得分較高；12小時(shí)以上時(shí)，解決問題能力得分迅速下降。（3）年齡在14歲以上時(shí)，隨著年齡增加問題解決能力得分逐漸降低。（4）母親教育水平在高中以上時(shí)，孩子問題解決能力得分較高.（5）父親教育水平提高，學(xué)生問題解決能力得分有所增加，但是教育水平在大專以上時(shí)，問題解決能力得分又呈負(fù)相關(guān)。（6）隨著高一級(jí)學(xué)歷教師比例增加，學(xué)生解決問題能力得分有所提瓦圖7各個(gè)特征與學(xué)生解決問題能力相關(guān)性排序圖圖8學(xué)生解決問題能力得分與主要相關(guān)因素關(guān)系圖.溝通交流能力未來社會(huì)，團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新越來越普遍，溝通交流能力對(duì)于團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新非常重要。如圖9、圖10所示：（1）每周體育運(yùn)動(dòng)時(shí)間在7-8小時(shí)左右時(shí)，學(xué)生的溝通交流能力得分最高；當(dāng)每周運(yùn)動(dòng)時(shí)間超過20小時(shí)時(shí)，溝通交流能力得分下降，呈負(fù)相關(guān)。（2）學(xué)生溝通交流能力得分與興趣班時(shí)間呈負(fù)向關(guān)系。（3）母親受教育程度高,學(xué)生溝通交流能力得分也高。（4）學(xué)生13—15歲左右時(shí)，溝通交流能力得分最高，隨著年齡增加溝通交流能力得分降低。（5）父親教育程度為小學(xué)、初中時(shí)，學(xué)生溝通交流能力得分較低；教育程度達(dá)到高中以上時(shí)，學(xué)生溝通交流能力基本差異不大。（6）一級(jí)教師比例在40%—60%時(shí)，學(xué)生溝通交流能力得分最高。.分享意識(shí)分享意識(shí)是團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新的重要素質(zhì)。如圖11、圖12所示，學(xué)生每周鍛煉時(shí)間、每周上興趣班時(shí)間、年齡、父母學(xué)歷與學(xué)生分享意識(shí)得分有較大關(guān)系：（1）學(xué)生每周運(yùn)動(dòng)時(shí)間在18—25小時(shí)時(shí)，分享意識(shí)得分較高；隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間增加，分享意識(shí)得分迅速降低。（2）隨著興趣班學(xué)習(xí)時(shí)間增加，學(xué)生分享意識(shí)降低.（3）隨著年齡增加，學(xué)生分享意識(shí)降低。（4）父母學(xué)歷在高中及以下時(shí)，隨著學(xué)歷增加學(xué)生分享意識(shí)增加；學(xué)歷在大專以上時(shí)，學(xué)歷增加分享意識(shí)降低。圖9各個(gè)特征與學(xué)生溝通交流能力相關(guān)程度排序圖圖12學(xué)生分享意識(shí)得分與主要相關(guān)因素關(guān)系圖大數(shù)據(jù)分析模型的結(jié)果揭示出如下值得思考的問題：第一，適度的運(yùn)動(dòng)鍛煉與學(xué)生的意志力、創(chuàng)新能力、分享意識(shí)、問題解決能力等正相關(guān)。但是當(dāng)鍛煉時(shí)間超過一定時(shí)長(zhǎng)后，學(xué)生在這幾方面的能力呈下降趨勢(shì).例如每周體育運(yùn)動(dòng)時(shí)間超過20小時(shí)，除了創(chuàng)新能力外，還會(huì)對(duì)學(xué)生其他方面的能力造成負(fù)向影響?？赡艿脑蚴?，每周固定鍛煉20小時(shí)以上時(shí)，學(xué)生很可能參加了專門的體育訓(xùn)練課程，較長(zhǎng)時(shí)間的體育鍛煉可能會(huì)造成學(xué)生一定的心里負(fù)擔(dān)和壓力，或者體育競(jìng)技特殊的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境也會(huì)影響初高中學(xué)生的分享意識(shí)與意志力等。國(guó)外學(xué)校非常重視學(xué)生的體育教育。牛津大學(xué)久負(fù)盛名的羅德獎(jiǎng)學(xué)金的四項(xiàng)招生標(biāo)準(zhǔn)之一就是喜愛體育，最好有運(yùn)動(dòng)成就。他們認(rèn)為，這樣的人往往具備優(yōu)秀的心智，是值得栽培的未來領(lǐng)袖?？梢?，適度的體育鍛煉有利于學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的培育。第二，適度的課外興趣學(xué)習(xí)與學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的形成有相關(guān)性，但是過度的課外興趣班學(xué)習(xí)會(huì)使學(xué)生各方面的能力出現(xiàn)急速下降。最為顯著的是學(xué)生的分享意識(shí)，每周興趣班時(shí)間達(dá)到5小時(shí)后，學(xué)生的分享意識(shí)就出現(xiàn)顯著下降；達(dá)到10小時(shí)后，學(xué)生的意志力和創(chuàng)新能力得分顯著下降；達(dá)到15或20小時(shí)后，學(xué)生的問題解決能力和溝通交流能力得分會(huì)降低。目前我國(guó)教育中學(xué)校課業(yè)負(fù)擔(dān)有所減少，但是課外負(fù)擔(dān)有所加重，值得關(guān)注。第三，家庭是影響學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)發(fā)展的一個(gè)重要因素。研究結(jié)果顯示，父母的受教育程度與學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)有較為顯著地相關(guān)。蓋澤爾斯（Getzels）和杰克遜（Jackson）比較了高智商青少年與高創(chuàng)造力青少年的家庭環(huán)境，發(fā)現(xiàn)高創(chuàng)造力組的父母更加重視諸如興趣、價(jià)值等方面的培養(yǎng)。倫科（Runco）對(duì)具有特殊天賦和高創(chuàng)造力的孩子做了近20年的跟蹤研究,結(jié)果表明母親對(duì)孩子的期望與孩子的創(chuàng)造力之間有高相關(guān)。巴布（Barbe）等人的研究顯示，在特殊領(lǐng)域取得杰出成就的兒童的家庭早年就開始為其在特殊領(lǐng)域的探索提供了物質(zhì)和情感上的支持。鮑姆林德（Baumrind）發(fā)現(xiàn)，民主型的家庭教育才有利于孩子創(chuàng)造力的發(fā)展，民主型父母不任意打罵孩子，對(duì)孩子的行為更多的是加以分析與引導(dǎo)，對(duì)于孩子在成長(zhǎng)或?qū)W習(xí)過程中發(fā)生的問題更多的是采取幫助與鼓勵(lì)的方法，并合理地應(yīng)用獎(jiǎng)勵(lì)與處罰的手段，使孩子從父母的行為與教育中獲得知識(shí)，明白事理。第四，學(xué)校因素與學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)有一定相關(guān)。學(xué)校因素尤其是教師，如教師的學(xué)歷、生師比、教師的教學(xué)理念均會(huì)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的不同方面產(chǎn)生影響。此外，學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的各個(gè)方面隨著年齡增加在逐漸降低。按照常理學(xué)生的意志力、問題解決能力等應(yīng)該隨著年齡增加而有所提高，但是研究結(jié)果恰恰與之相反，說明學(xué)生在現(xiàn)有教育環(huán)境中的時(shí)間越長(zhǎng)，素養(yǎng)和能力有下降趨勢(shì)。.為學(xué)生成長(zhǎng)創(chuàng)造寬松的環(huán)境，避免過多的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境良好的創(chuàng)造力培養(yǎng)的社會(huì)環(huán)境是使學(xué)生創(chuàng)造力得以發(fā)展的一個(gè)重要因素，整個(gè)社會(huì)要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)寬松的成長(zhǎng)環(huán)境。尤其是家長(zhǎng)、學(xué)校、教師更應(yīng)切實(shí)遵循學(xué)生的身心特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律，以培養(yǎng)出健康的人、快樂的人、有發(fā)展?jié)摿Φ娜恕＜议L(zhǎng)不要給孩子不切實(shí)際的教育期望，要尊重孩子的意愿，不能強(qiáng)迫他們學(xué)習(xí)不愿學(xué)的東西，要從孩子的興趣愛好和實(shí)際情況出發(fā)，讓孩子體驗(yàn)成功的快樂。教育系統(tǒng)正在通過考試和評(píng)價(jià)制度改革來改變應(yīng)試教育傾向.從研究結(jié)果來看，競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境不利于學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的形成，競(jìng)爭(zhēng)抑制了學(xué)校、教師和學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，人格中越來越缺少創(chuàng)新傾向.據(jù)2009年教育進(jìn)展國(guó)際評(píng)估組織對(duì)世界21個(gè)國(guó)家學(xué)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，中國(guó)中學(xué)生的創(chuàng)造力在所有參加調(diào)查的國(guó)家中排名倒數(shù)第五。在中學(xué)生中，認(rèn)為自己有好奇心和想象力的只占4.7%。教育系統(tǒng)要給學(xué)生創(chuàng)造更加寬松的環(huán)境，給學(xué)生拓展知識(shí)、發(fā)展興趣愛好的空間和時(shí)間。家庭和學(xué)校應(yīng)從小重視培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)則意識(shí)、自主管理、自主學(xué)習(xí)意識(shí)，創(chuàng)設(shè)每個(gè)學(xué)生在遵守一定規(guī)則條件下相對(duì)寬松成長(zhǎng)的環(huán)境。學(xué)校要優(yōu)化和建立有利于學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的環(huán)境，建立有助于師生創(chuàng)造力發(fā)揮的機(jī)制，即容許、鼓勵(lì)和幫助教師創(chuàng)造性地進(jìn)行教學(xué)提供展示與激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力的校園環(huán)境;完善學(xué)校評(píng)估體系，注重學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的考有。此外，在教師隊(duì)伍建設(shè)中，還須重視培養(yǎng)自身具有創(chuàng)造力，有強(qiáng)烈的求知欲，能創(chuàng)設(shè)寬容、理解、和諧的班級(jí)氣氛，尊重學(xué)生個(gè)性的教師。.重視學(xué)生的體