一、问题提出 创新能力也称创造力、创新性、创造性，是人类心理机能的高级表现，也是个体和国家的核心竞争力。[1]对个体而言，创新能力是个人日常生活和职业发展的核心素养，高创新能力群体的学习能力、工作能力往往更强。[2]对国家而言，创新能力是推动科技发展模式从“追随式”向“引领式”转变、驱动新质生产力跃迁的动力。[3]当前，创新能力培养已成为国际教育改革的重要共识。有研究分析全球29个核心素养框架后发现，创新能力在其中占据了关键地位。[4]同时，科学教育作为培养学生创新能力的关键路径，受到了各界高度重视。从理论层面看，科学教育不仅能通过科学知识传授为创新能力发展奠定基础，还可以通过科学教育过程中的思维模式塑造、问题情境构建、探究活动引导等方式培养学生的创新能力和创新思维。[5] 然而，我国学生科学测评成绩与创新能力水平仍存在发展不同步的问题。2018年国际学生评估项目(Programme for International Student Assessment，以下简称PISA)测试结果显示，我国学生科学素养测评成绩在79个参测国家和地区中居于首位，但创造性思维能力仍受到质疑[6]，表明学生的“高成绩”可能并未同步转化为“高创新”，学生所习得的科学知识还未能充分赋能思维能力培养和创新能力发展。那么，科学成绩如何影响学生创新能力，具体影响机制有哪些，又是否存在异质性？围绕以上问题，本研究重点探讨科学成绩对学生创新能力的影响机制，并通过将科学教育过程与结果纳入分析框架，尝试揭示科学成绩影响学生创新能力发展的关键路径，以期为后续改进科学教育、提升学生创新能力提供实证参考，使科学教育更好地服务于创新驱动发展战略和教育强国战略。 二、研究设计 本研究采用问卷调查与学生科学成绩的匹配数据，使用最小二乘估计(Ordinary Least Squares，以下简称OLS)、分位数回归、门槛效应模型等分析科学成绩与学生创新能力的关系，具体的研究设计如下。 (一)数据来源 研究数据来自课题组2024年开展的“学生创新能力发展水平调查项目”。本项目共选取某省43所学校的131个班级，覆盖小学、初中、高中三个学段，并分别对小学四年级、初中二年级、高中一年级的研究对象(学生、家长、教师)进行调查，将学生、家长和教师三类数据匹配，最终所得学生样本为2871人。其中，小学四年级395人(男生占比46.3％，平均年龄10.092岁)，初中二年级1903人(男生占比51.5％，平均年龄13.877岁)，高中一年级573人(男生占比63.7％，平均年龄15.816岁)。男生总体占比53.2％，农业户口占比68.3％，留守儿童占比18.2％，寄宿生占比36.0％。 (二)变量选择 1.被解释变量 本研究的被解释变量是学生创新能力，借鉴已有研究，基于大五人格量表修改的创新能力量表进行测量。[7]量表中包含的题目有“我对许多不同的事物感到好奇”“我有时能找到别人找不到的解决办法”“我的想象力很丰富”等题目，每个题目对应“完全不符合”“不太符合”“一般”“比较符合”“完全符合”五个选项，学生根据自身情况选择相应选项，该量表的信度良好，Cronbach's α系数为0.855。在数据处理过程中，根据符合程度将选项取值1—5(1代表“完全不符合”，5代表“完全符合”)，并将所有题目取值加总求均值，参照已有研究[8]，对其进行离差标准化后乘以100，最终得到取值范围[0，100]的创新能力变量值。 2.解释变量 本研究的解释变量为学生科学成绩，以上一学期的科学学科期末考试成绩测量。具体参照《义务教育课程方案(2022年版)》对科学学科的划分：小学科学成绩即科学学科成绩，初中科学成绩则为物理和生物成绩的平均分(本次初中调查的为初二年级，尚未开设化学课程)，高中科学成绩为物理、生物和化学成绩的平均分。由于不同区域、不同年级的科学考试题目难度存在差异，原始成绩难以实现跨学段和跨区域的比较，参考已有研究的处理方法[9]，对学生的科学成绩进行了百分制归一化处理，生成了取值范围处于[0，100]的科学教育变量值。 3.调节变量 一是师生关系变量。根据科学教师对“我与学生相处融洽”这一陈述的赞同程度，分别将选项“非常不同意”“不同意”“一般”“同意”“非常同意”赋值为1—5，数值越大，表明科学教师与学生的关系越好。 二是创造性课堂环境变量。借鉴已有研究工具[10]，经过多轮专家咨询与验证设计了创造性课堂环境量表，量表包含“给予学生解释想法的机会”“组织学生进行小组讨论”“教师讨论学生提出的问题”“鼓励学生向班里其他同学做展示”等题项，每个题项对应“从不”“很少”“有时”“经常”“总是”5个选项，将其分别赋值为1—5，数值越大，表明此类情况在科学课堂上出现的频率越高。将题项所得值加总，得到“创造性课堂环境”变量值。验证性因子检验结果显示，模型拟合良好(RMSEA=0.096，CFI=0.980，TLI=0.939，SRMR=0.021)，所有测量项与所属因子之间的标准化因子载荷均大于0.8，该量表具有较高的信度和效度，Cronbach's α系数为0.901，KMO值为0.828。
