A scientific creativity test for secondary school students

The development of the test
The three dimensional model of scientific creativity described above offers 24 cells
for each of which items may in principle be designed. In order to explore the face
validity of these cells, a questionnaire was developed with two items for each of the
24 cells – that is 48 items in total. 50 science education researchers and secondary
school science teachers in China were asked to review these 48 items and select
those which he or she thought would demonstrate scientific creativity in secondary
school students. The result suggested that some aspects were considered more
important and viable than others and on this basis an initial test of nine items
was drafted. Each item encompassed more than one cell of the model.
In drafting these nine items, we referred also to existing general creativity
tests, especially the Torrance test, and also considered the ages of the pupils, the
context of the test, relevance to the pupils and the process of administration of the
test. The first draft of the test was administrated to 60 secondary school students in
London. All of the students were girls, and their median age was 13 years. All
subjects had English as their first language. In the first trial, we found that the
children enjoyed doing the task and the teachers got quite a lot of fun from some of
the answers also, but two items proved to be very difficult for the students so we
deleted them.
Brief descriptions and illustrations of the test
The test was designed for group administration. The time limit is 60 minutes.
Requirements are the same as for other examinations: the examiner seeks to make
the students feel at ease but also to work hard to complete the tasks. There is a
general instruction printed at the top of the question paper:
Today we would like you to demonstrate a very important ability – scientific creativ-
ity. You have 7 different tasks. Each task investigates different scientific skills , giving
you the opportunity to excel at what you are best at! These tasks will enable you to use
your creativity, explore new ideas and solve problems. Please try to complete all the
tasks in one lesson (50 or 60 minutes). If you have questions about the tasks, please
raise your hand and ask the examiner. Please write your school, year, class, name, sex
and today’s date on the answer sheet before you begin.
It is suggested that at the outset the teacher or examiner give the entire class a
general orientation and ask them to keep their answers secret until all have handed
in their answer sheets.
A SCIENTIFIC CREATIVITY TEST FOR STUDENTS
393

---

Here we will present each of the seven items in the final test, together with an
analysis of its aims related to the Scientific Structure Creativity Model (SSCM).
Item 1
Please write down as many as possible scientific uses as you can for a piece of glass.
For example, make a test tube.
Note that for each of items 1 to 4, one example of an answer is given to help the
students understand what is required. The first task is about unusual uses. Based
on the model of Torrance’s Unusual Test (1962), this task is designed to measure
the fluency, flexibility, and originality in using an object for a scientific purpose.
Within SSCM this covers science knowledge (in the product dimension), fluency,
flexibility and originality (in the trait dimension) and thinking (in the process
dimension), so three out of the 24 cells.
Item 2
If you can take a spaceship to travel in the outer space and go to a planet, what
scientific questions do you want to research? Please list as many as you can.
For example, are there any living things on the planet?
To raise new questions, new possibilities from a new angle, requires imagination
and is necessary to make real advances in science. The purpose of the second task is
to measure the degree of sensitivity to science problems. It is scored for fluency,
flexibility, and originality. In SSCM, this covers problems £ fluency, flexibility
and originality £ thinking and imagination, six cells in all.
Item 3
Please think up as many possible improvements as you can to a regular bicycle,
making it more interesting, more useful and more beautiful.
For example, make the tyres reflective, so they can be seen in the dark.
According to SCSM, technical production is a key component of creativity in
science. The third task is designed to measure students’ ability to improve a
technical product. In Torrance’s Product Improvement Tasks (Torrance 1962),
the products are a toy dog and a toy monkey. In the present study, considering the
age and character of the students and the purpose of measurement, we used the
bicycle as an object which is familiar to most secondary school students and which
contains many scientific principles. This item is also scored for fluency, flexibility,
and originality. SSCM cells: technical product £ fluency, flexibility and originali-
ty £ thinking and imagination, six cells.
Item 4
Suppose there was no gravity, describe what the world would be like?
For example, human beings would be floating.
The purpose of this task is to measure students’ scientific imagination. Again it can
be used to assess fluency, flexibility, and originality. SSCM cells: phenomen-
a £ fluency, flexibility and originality £ imagination, three cells.
394
W. HU AND P. ADEY

---

Item 5
Please use as many possible methods as you can to divide a square into four equal
pieces (same shape).
Draw it on the answer sheet.
This item is a science problem-solving task. It is designed to measure creative
science problem solving ability. SSCM cells: problem £ flexibility and originali-
ty £ thinking and imagination, four cells.
Item 6
There are two kinds of napkins. How can you test which is better? Please write down
as many possible methods as you can and the instruments, principles and simple
procedure.
This task is used for assessing creative experimental ability. This and item 7
connect with real-world scientific creative activity, which can make the students
produce true scientific products. We use these kinds of tasks because when real-
world types of problems are used there is a stronger correlation with other domains
in creative performance (Okuda et al. 1991). SSCM: phenomena £ flexibility and
originality £ thinking, two cells.
Item 7
Please design an apple picking machine. Draw a picture, point out the name and
function of each part.
The seventh task is designed to measure creative science product design ability.
SSCM: technical product £ flexibility and originality £ thinking and imagination,
four cells.
It will be seen that not every cell in the SSCM is represented. Within the
limits of a paper and pencil test for junior secondary students it proved impossible
to write items including the science knowledge £ imagination cells.