让创新之光照进学生心灵

王柱华 郭瑞

[摘   要]高中是培养学生良好品格和创新能力的关键阶段。为解决高中生情绪释放同时又要“保守秘密”的问题，研究者从发明问题解决理论出发，将以跨学科为基础的创客教育与心理健康教育相结合，探究了两个领域交叉融合的内在逻辑，师生共同设计并研发了“3D魔盒”，实现了创客发明在实际心理健康教育中的应用。

[关键词]高中;创客教育;发明问题解决理论;心理健康教育;跨学科

一、问题提出

高中阶段是学生培育创新能力和提升创新品格的关键阶段[1]，跨学科教育有助于为培育创新型人才和解决实际问题探寻解决方案，特别是自国务院办公厅发布《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》以来，基于情境、问题导向的跨学科综合性学习，形成突破学科壁垒的“跨学科逻辑”正成为高中教育发展的重要趋势。

当前，各省市在国家政策支持下，积极推进高中阶段跨学科融合的探索，高中教师和研究者们也开始将跨学科教育融入实践教学研究。例如在高中跨学科教育的概念理解层面，江山在理解力发展导向下，从校本实践角度进行了深入思考[2]。张华结合“学科核心素养”与“跨学科学习”的关系，论述了跨学科教育的意义和策略[3]。同时，基于欧美发达国家的STEM课程体系，跨学科整合的STEAM课程自传入我国以来也备受关注。其中，高中STEAM教育关注学生创造力的产出与创新价值的实现[4]，相关研究大多基于STEAM理念，以物理[5]、化学[6]、生物[7]等学科融合信息技术、通用技术等学科设计主题项目课程，推动学生真实问题的解决与学习方式的变革。此外，还有研究者基于学科大概念[8]、内容与语言融合的教学模式[9]、情景化教学、问题式教学等不同实施策略开展了跨学科的研究性学习。

创客教育也是一种推动跨学科学习的新式教育，它融合创新教育、体验教育等思想于一体，倡导学生以问题为中心，以培育创新精神和实践能力为重点，不但契合了国家方针政策的要求，也与新课改以来高中教育倡导的自主学习、探究学习等理念不谋而合。积极开展高中创客教育研究，对于高中阶段跨学科教育的理论认知与实践探索具有重要意义。纵观已有研究，除了依照创客教育的理念，结合高中某一学科教育教学的探索和应用外，福州第三中学[10]等从优质高中创客空间的构建入手，秦安第一中学[11]等则从高中创客社团切入，一大批学校已开始从不同角度探究创客教育理论与实践结合的最佳方式。在此，本研究尝试借鉴TRIZ理论解决科学问题，并以深圳市坪山高级中学为例，结合具体实际将创客教育的理念和方案进行物化并运用，以期为高中创客教育在教学与实践中的研究提供参考。

二、基于TRIZ理念探究解决心理问题的

高中创客教育

1.高中生心理健康教育的现状

党的十九大报告提出，要加强新时期社会心理服务体系建设，实现健康中国的目标。在此背景下，全力推进中小学心理健康教育成为夯实健康中国的重要社会基石。高中生正处于个体发展的特殊时期，是心理功能受阻的易发期和多发期。能否正确分析高中生的心理发展规律，实现科学及时的心理问题疏导，将直接影响高中生心理健康教育的成效。

目前，受家庭、学校与社会各方面因素影响，高中学生心理问题频发，已经成为制约学生健康发展的重要因素之一。结合高中校园焦点事件可以发现，高中生面临着诸多问题，其中包括学习类问题（如学习压力、考试成绩、厌学）、青春期问题（如情绪波动、心理封闭）和人际交往问题（如情绪敏感）等，这些持续存在于学生情绪和精神层面的问题若长期无法解决，势必会对学生性格和三观的塑造产生十分不利的影响。很多学校意识到心理健康教育在学生成长过程中扮演的重要角色，采取了心理健康疏导、心理预约咨询等方式应对学生的心理问题。但高中阶段的心理健康教育存在着工作内容复杂、工作对象特殊、整体工作进度较慢等问题[12]，亦或受到缺乏专业心理教师、心理健康教育课程流于形式、教学方式落后等问题的限制。

2.TRIZ理论的内涵

TRIZ是拉丁文“Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch”的缩写，即发明问题解决理论，由阿奇舒勒（G. S. Altshuller）于1946年提出。他曾带领研究团队分析了世界近250万份高水平的发明专利，总结出各种技术发展进化遵循的规律模式，以及解决各种技术矛盾和物理矛盾的创新原理和法则，建立了一个由解决技术、实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系，并综合了多学科领域的原理和法则[13]。即TRIZ是由解决技术问题、实现创新和开发产品的各种方法、算法组成的，它是一个“缘合”的理论体系，是系统化解决发明问题的创新方法。他认为，创新不是随机性的探索工作，解决问题的一般性规律是客观存在的，找出这些规律和原则，就可以指导人们按照一定的方法和步骤进行创新活动，其结果具有预测性和可控制性[14]。

3.高中創客教育与心理健康教育的耦合

基于TRIZ理念的创客教育强调创新的目标性，应注重从小处着手，基于问题探究解决规律，指导师生在寻找规律和原则的基础上，按照一定的方法和步骤进行创新活动，并得出具有预测性和可控制性的结果。

对高中阶段的心理健康教育而言，能够具体实施、发挥实效是最重要的。为改善高中学生心理健康的诸多问题，需要创新并提升心理健康教育的实效性，丰富创新知识和技能，营造一个良好的持续创新的环境。基于TRIZ理念的创客教育可结合心理健康教育的实例，实现对教育过程改进的高度概括，通过建立创新思维的激发环境，设定创新思维的转换条件，规范创新活动的流程，结合工程技术的创新原理，在一定程度上实现对心理健康教育的控制和预测。因此，TRIZ理念和创客教育可在解决传统心理健康教育问题的基础上进行创新设计，并为其提供技术工具和理论支撑。

三、基于TRIZ理念的

高中创客教育实践研究案例分析

1.创客教育融入心理健康教育的学校背景

深圳市坪山高级中学成立于2006年，是目前坪山区唯一一所寄宿制公办高中。学校秉持“求真，向善，尚美”的教育理念，注重提升学生的实践动手能力，关注学生的身心健康发展，曾被评为全国科学教育实验基地学校，也是创客教育基地联盟成员，拥有深圳市首批学生创客实验室、“深圳市十佳科技杰出人物”教师，学生创客作品曾获全国创客成果路演项目一等奖，在创客教育方面成果斐然。同时，学校高度重视学生心理健康教育工作，目前拥有“深圳市年度教师”（心理健康教育教师）1名，配备心理健康教育专职教师5名，并为所有年级的学生开设了心理课，在教师素质和开课数量方面堪称全市领先。

优势学科的发展离不开强强联合，学校除了关注学科团队自身建设的固本培元，还通过定期举办校内学科交流活动，鼓励不同学科教师进行研讨，为新理念、新方法和新发现的产生创造条件。

2.创客教育融入心理健康教育的设计构想

虽然学校心理科组每学期都会采取“三星预警机制”和“每周心理联谊会”等措施全面排查，认真解决学生心理健康问题，但工作成效常难如人意。一方面，排查工作采取的是师生交流、问卷调查或教师主动观察的方法，掌握信息不全面，真实性也有待考察;另一方面，到心理室咨询的学生尽管“内心澎湃”但却“谨言慎行”，他们很想表达，但又感觉缺少足够安全和稳妥的空间。即学生们渴望诉说，希望有人能倾听，但又担心自己的秘密会被扩散。这一问题能否得到解决，成为学校心理健康教育能否突破困境的關键所在。除了对学生的心理健康状况增加检测以外，学校的心理教师们还意识到，需要搭建一个学生能够进行自由倾诉的不被干扰的“秘密基地”，即为学生提供一个安全和封闭的环境，使学生能够诉说内心的真实想法，实现通过疏解和倾诉来缓解学生心理问题的目的。

在学科融合与交流过程中，学校科技组的教师敏锐地捕捉到了这一现实需求，通过两个学科组之间的协商研讨，提出设计一个供学生存放心事的3D打印密码盒的构想。后经多次研讨，并征求学生的意见和想法，最终共同提出了“3D魔盒”的构想。“3D魔盒”其实就是用3D打印技术制作的一种环保盒子，以学生自主设计一种数字模型文件为基础，运用粉末状或条状的可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式用3D打印机打印出来。同时，还要为每个盒子设计一款独特的密码，或是左右翻转，或是大力拍打，或是前后摇晃，或是震动挪移，可通过听觉、感觉、旋转等方式来设计密码，可根据不同的旋转方向、使用力度、开关路径进行组合设定，这些均由学生自行定义，自己掌握开关，其目的是给学生一个真正的私密空间，让学生把心声写下来，放入盒子中“密藏”，使心中的压力和困扰能够得到一定程度的缓解。

3.创客教育融入心理健康教育的研发应用

为了实践绿色低碳环保的理念，“3D魔盒”的制作放弃了使用硬度较好的ABS树脂材料，转而使用从玉米秸秆或玉米芯中提取出的更环保的PLA生物降解材料，并在反复试验和打印制作过程中实现了“不拼装、无痕迹、植入式密码、一体化打印”，并获得了国家发明专利。

在创意研发过程中，“3D魔盒”的材质、颜色、尺寸、图案和文字设计等都是需要解决的现实问题。学校科技组教师基于“服务于学生，做好心理疏导工作”的理念，结合心理组教师的意见和学生们的建议，带领团队一步一步地将“3D魔盒”从构想变为现实。

一是在颜色上以青春靓丽的色彩为主，确立了浅粉色、玫红色和浅绿色三种明亮而温和的主打色。二是图案设计选择学生们最喜欢的动漫卡通图案，并配上一些激励性文字，如“征服自己，就能征服一切”“I’m the best我最棒”等，通过适当的话语和图片发挥心理暗示的作用，帮助学生增强自信，让他们在把烦恼、情绪困扰写下来并存入魔盒之后，获得一种心理学意义上的积极情绪提升和自我认知改善。三是尺寸设计要考虑便于学生携带和拿握，同时考虑有的学生可能会直接将记录自己心情的日记本放入盒中封存，为避免折损且方便携带，最终定为“17 cm×24 cm×5cm”的长方体，可容纳目前市面上大部分的日记本。同时，“3D魔盒”的设计还注意到在应用过程中的仪式感，强调学生在使用时，要认真地将想说的话写在平整的纸上，再小心地放进去，不能折损。这样的一套操作程序，为的是让学生把“心事”放进去的行为成为一种情绪的释放，一种学生与自己沟通的方法。将那些不愿他人知道的事情写出来，存在一个只有自己掌握“开启钥匙”的地方，这对学生而言，既是一种“放下”，也是一种“保护”。

作为刚刚诞生、还未大量制作的“3D魔盒”，学校心理组教师先将第一批由师生共同制作的产品通过无偿租借的方式交给一部分学生试用，让他们将魔盒带入家中，用于保存记录心情的日记;此外，将少量魔盒摆放在心理咨询室、心理组办公室作为固定投递点，学生可以通过文字倾诉心声，而心理教师则根据独特的解锁方式打开魔盒，及时发现并反馈学生提出的各类问题。当然，在师生应用魔盒的过程中，还会不断发掘其更多功能，让学生在与教师、同伴交流之外，再多一条独特的交流路径，引导学生与自己对话，跟未来约定，拥有一个美好的憧憬，真正实现放松的心灵之旅，从而树立自信，疏导压力。

综上所述，基于TRIZ理念的心理健康教育问题解决的需要，尝试将创客教育的产品与心理辅导相融合，使得跨学科实践走近了学生的课堂和现实生活，这不但成为创客教育应用领域和心理辅导教育的一次大胆探索，也对构建以创客、3D打印等课程为核心的科技创新实践课程体系，对着力培养具有创新意识与创新精神的高中毕业生发挥了重要作用。未来社会，科技发展日新月异，心理素质至关重要，当创新之光“照进”学生心灵，创客教育也实现了突破不同学科壁垒的一次重要的探索实践，为更好地合科技之力助力心理健康教育开辟了新思路。

参考文献

[1]郭瑞，马韶君.基于PDCA循环的创新人才培养机制研究——以深圳市坪山区为例[J].创新人才教育，2020（4）：34-38.

[2]江山.指向理解力发展的跨学科学习的校本实践与思考[J].江苏教育，2020（83）：11-14.

[3]张华.“跨学科学习”：意义与策略[J].江苏教育，2020（83）：23-28.

[4]李王伟，徐晓东.统整艺术与STEM实践的创新力培养——来自美国八大STEAM教育案例的启示[J].外国中小学教育，2018（12）：9-17.

[5]李沙，马玲.基于STEAM教育理念的互感与自感的教学设计[J].物理教学，2021，43（3）：7-10.

[6]许亮亮，张知为，王简文，等.基于STEAM理念的高中化学创新实验研究——四氧化三铁磁流体的制备和性质探究[J].化学教育（中英文），2020，41（9）：84-86.

[7]张恒泽.STEAM理念在高中生物学实验教学中的应用例析[J].生物学教学，2019，44（4）：43-45.

[8]纪巍.大概念与跨学科视角下的高中历史教学研究[J].中学历史教学参考，2021（9）：19-23.

[9]邓敏鸿，汤小林.高中英语跨学科教学模式的实践研究与反思[J].教育科学论坛，2021（16）：20-23.

[10]陈亨淦.广辟蹊径 让创客教育落地生根——谈优质高中创客空间的构建[J].福建教育学院学报，2020，21（9）：11-12+129.

[11]魏鹏飞.基于项目式学习的高中创客社团探索与实践——以秦安一中为例[J].中国教育技术装备，2020（17）：60-62.

[12]沈宝祖.高中心理健康教育工作有效开展的策略探析[J].读写算，2021（11）：35.

[13]罗晓霞.关于TRIZ理论在高校教育创新过程中的应用分析[J].创新教育，2017（19）：73-75.

[14]邵冬.管理创新的理想化评判：基于TRIZ方法[M].北京：中国铁道出版社， 2017：10.

（责任编辑 郭向和   校对 姚力宁）

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