科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新探索

張曉虎

科技創(chuàng)新是青少年創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容。科技創(chuàng)新教育不僅是讓廣大青少年了解更多的科學(xué)知識，更要引導(dǎo)他們學(xué)會創(chuàng)新，埋下科學(xué)的種子。而掌握科學(xué)思想和科學(xué)方法（以下簡稱“科學(xué)思想方法”）則是學(xué)會創(chuàng)新的必要條件。學(xué)校的課堂則是掌握思想方法的主陣地。

科技創(chuàng)新中心是北京市“四個中心”的戰(zhàn)略定位之一，北京市在科技人才隊伍方面也擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。北京市科協(xié)作為首都地區(qū)科技工作者的群眾組織，在培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、提升首都地區(qū)科技創(chuàng)新力量方面責(zé)無旁貸。依據(jù)《北京市科協(xié)深化改革方案》的有關(guān)要求，近年來，圍繞如何全面推進(jìn)科學(xué)思想方法的傳播與普及，推動科學(xué)思想方法與學(xué)校課程相互融合，促進(jìn)培養(yǎng)一大批具備科學(xué)家潛質(zhì)的青少年群體，由北京科技教育創(chuàng)新研究院牽頭，組織國內(nèi)著名科研院所和高校的科學(xué)家、學(xué)科教育專家及知名中學(xué)的一線教師，針對如何將科學(xué)思想方法融入課堂，從“課程、教師、學(xué)生、評價、學(xué)校”五個角度，以“五個一批”為抓手，逐步探索出一條以“科學(xué)思想方法進(jìn)課堂”為主要特征的科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)新途徑，逐步探索出科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的北京經(jīng)驗。

開發(fā)一批學(xué)科思維課程，為“科學(xué)思想方法進(jìn)課堂”提供教學(xué)素材

科學(xué)思想方法是科學(xué)家在探究未知領(lǐng)域、推動科技創(chuàng)新的思維工具。我國的科學(xué)教育一直有重視科學(xué)思想方法的傳統(tǒng)。但與知識教學(xué)相比，對科學(xué)思想方法的教學(xué)還存在一些問題，例如方法碎片化、思想方法與知識脫節(jié)等。產(chǎn)生這些問題的主要原因是缺乏合適的科學(xué)思想方法教學(xué)資源，具有明確指向的科學(xué)思想方法靶向資源則更是稀缺。

針對這一問題，北京科技教育創(chuàng)新研究院利用在京科技人才隊伍方面的優(yōu)勢條件，組織數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、計算機(jī)五大基礎(chǔ)學(xué)科的一流科學(xué)家、高校教師、高新科技企業(yè)的杰出工程師等長期奮戰(zhàn)在科學(xué)研究一線的專家貢獻(xiàn)出他們的智慧，從長期科研實踐中提煉出各個學(xué)科的主要科學(xué)思想方法。然后，與基礎(chǔ)教育教研員、一線教師一起研究，在科學(xué)思想方法的構(gòu)架下，針對各個學(xué)科的特點(diǎn)重新審視學(xué)科的主要內(nèi)容，由學(xué)科教育專家進(jìn)行頂層設(shè)計，梳理學(xué)科思想方面的脈絡(luò)，將科學(xué)思想方法與基礎(chǔ)教育階段的課程目標(biāo)、課程內(nèi)容進(jìn)行整合，形成一系列面向教師、科技教育工作者和學(xué)生的思維課程，為科學(xué)思想方法進(jìn)入課堂奠定基礎(chǔ)。

培養(yǎng)一批種子教師，為“科學(xué)思想方法進(jìn)課堂”提供不竭動力

科學(xué)思想方法是科學(xué)家在研究過程中逐漸凝練的精華，但要把這些精華從科學(xué)家的頭腦里傳遞給學(xué)生，靠科學(xué)家直接面對學(xué)生是難以實現(xiàn)的。一方面因為科學(xué)家本身有繁忙的科研和教學(xué)工作任務(wù)，無法直接面對大量的青少年;另一方面也應(yīng)考慮到青少年的認(rèn)知能力發(fā)展有階段性，教育也有其自身規(guī)律，需要合適的教學(xué)法才能達(dá)到較好的效果。因此必須在教學(xué)經(jīng)驗豐富的基礎(chǔ)教育教師中培育一批種子教師，成為科學(xué)家和學(xué)生之間的紐帶和橋梁。

種子教師自身擁有豐富的教學(xué)經(jīng)驗和高超的教學(xué)方法，對青少年的認(rèn)識發(fā)展程度有準(zhǔn)確的把握。經(jīng)過與相關(guān)專家的交流研討或科學(xué)思想方法的專門培訓(xùn)，提高他們對本學(xué)科體系的認(rèn)識水平，加深其對科學(xué)思想方法的理解，從而能較好地把科學(xué)思想方法融入教學(xué)體系，走進(jìn)課堂實踐，以符合基礎(chǔ)教育規(guī)律的方式傳遞給青少年。同時，種子教師隊伍還可以通過教研活動、同行交流等方式實現(xiàn)“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”，不斷壯大。

在北京科技教育創(chuàng)新研究院已組織的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、計算機(jī)五大基礎(chǔ)學(xué)科“科學(xué)思想方法進(jìn)課堂”系列研究、研討、工作坊和專門課程開發(fā)過程中，各學(xué)科已經(jīng)逐步形成了種子教師團(tuán)隊，隨著課程的推廣和培訓(xùn)活動的開展，種子教師隊伍將不斷擴(kuò)大，讓科學(xué)思想方法進(jìn)入課堂的工作由點(diǎn)帶面，漸次鋪開。

培育一批拔尖學(xué)生，為“科學(xué)思想方法進(jìn)課堂”樹立榜樣示范

科學(xué)思想方法進(jìn)課堂的最終目的是全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，特別是提升學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。但這一過程并不是全部學(xué)生齊頭并進(jìn)的過程，而是在促進(jìn)全體學(xué)生發(fā)展的同時，發(fā)現(xiàn)有天賦、有興趣的“好苗子”，并將其輸送到有利于其個人成長，也滿足國家、社會需要的培養(yǎng)體系中去，這也是青少年科技人才培養(yǎng)的重要工作之一。

選拔一批拔尖學(xué)生，一方面能為同齡人做出榜樣，產(chǎn)生帶動效應(yīng)，讓更多學(xué)生熱愛科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)、從事科學(xué);另一方面他們和被他們帶動的群體，則是未來優(yōu)秀科技人才隊伍的重要后備力量。

“強(qiáng)基計劃”的推出明確了我國要在各個基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)行拔尖人才培養(yǎng)的方向。基礎(chǔ)學(xué)科人才的儲備將很大程度上影響我國在人工智能、大數(shù)據(jù)、量子通訊等高新技術(shù)領(lǐng)域的科研實力。在基礎(chǔ)教育階段，培育學(xué)生正確的科學(xué)思想方法將在極大程度上影響當(dāng)代青少年的科技創(chuàng)新能力，進(jìn)而加強(qiáng)我國在各個領(lǐng)域的科技后備人才儲備。這也是北京科技教育創(chuàng)新研究院選擇五大基礎(chǔ)學(xué)科作為科學(xué)思想方法進(jìn)課堂工作切入點(diǎn)的主要原因。

開發(fā)一批評價診斷工具，為“科學(xué)思想方法進(jìn)課堂”保駕導(dǎo)航

對教和學(xué)進(jìn)行科學(xué)思想方法的診斷性評價是引導(dǎo)教學(xué)，推動科學(xué)思想方法能在課堂持久落地、真正生根的保證。因此，需要開發(fā)一批明確指向科學(xué)思想方法的診斷性工具，特別是診斷性測試卷。通過考試評價引導(dǎo)教學(xué)，實現(xiàn)教、學(xué)、評一體化，進(jìn)一步夯實在課堂教學(xué)當(dāng)中加強(qiáng)科學(xué)思想方法培養(yǎng)的基礎(chǔ)。要發(fā)揮學(xué)校、教師和學(xué)生等不同角色在評價中的作用，從不同視角進(jìn)行評價。

通過對種子教師的引導(dǎo)，在考核中滲透科學(xué)思想方法，依據(jù)反饋效果，進(jìn)一步對科學(xué)思想方法的教學(xué)提供導(dǎo)向和指南。依據(jù)科學(xué)思想方法課程及其教學(xué)情況，有側(cè)重點(diǎn)地把科學(xué)思想方法的內(nèi)容融合在學(xué)生各階段的考試評價之中，逐步實現(xiàn)科學(xué)思想方法可教、可學(xué)、可評的目標(biāo)。

建立一批特色學(xué)校，為“科學(xué)思想方法進(jìn)課堂”創(chuàng)設(shè)良好氛圍

科學(xué)思想方法培育是一件系統(tǒng)工程，可以有多種形式和渠道，但主陣地是學(xué)校和課堂。教師、學(xué)生、課程，也必須在學(xué)校的組織體系之下才能形成有機(jī)的整體。在學(xué)校的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)下，不同學(xué)科的課堂之間還可以產(chǎn)生聯(lián)系和協(xié)同，在課堂中破除學(xué)科之間的壁壘，能夠更好地幫助學(xué)生開放頭腦，形成整體認(rèn)識，加深對科學(xué)思想方法的理解。建立一批在學(xué)科教學(xué)中融入科學(xué)思想方法的特色學(xué)校，為課程落地的實踐提供機(jī)會，為教師隊伍的培養(yǎng)提供支撐，為拔尖學(xué)生的培育提供平臺，是科學(xué)思想方法進(jìn)課堂的保障，也是達(dá)成培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的后備人才戰(zhàn)略目標(biāo)的正確途徑。

北京科技教育創(chuàng)新研究院將通過與北京教育科學(xué)研究院、北京教育學(xué)院、海淀區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校和北京市多所優(yōu)質(zhì)中學(xué)開展強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，為科學(xué)思想方法特色學(xué)校的建設(shè)進(jìn)行新探索，并將通過課程開發(fā)、教師培訓(xùn)、學(xué)生選拔等多維度多層次的協(xié)作，進(jìn)一步推動該工作的進(jìn)展。

科學(xué)思想方法進(jìn)課堂，離不開科學(xué)家、教研員和一線教師的共同努力，離不開學(xué)校的大力支持和配合。未來，在北京市科協(xié)的戰(zhàn)略方向指引下，北京科技教育創(chuàng)新研究院將通過“五個一批”系列項目，從供給側(cè)豐富課程資源，從需求側(cè)引導(dǎo)課程建設(shè);同時培養(yǎng)種子教師，培育拔尖學(xué)生，推動特色校建設(shè)，進(jìn)一步加強(qiáng)科教融合，開展深度交流合作，促進(jìn)科學(xué)思想方法在課堂中的落實，并在此基礎(chǔ)上以培育掌握科學(xué)思想方法的創(chuàng)新型后備人才為目標(biāo)構(gòu)建人才培養(yǎng)體系，加強(qiáng)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

面對未來瞬息萬變的世界，掌握了科學(xué)思想方法也就拿到了解決未知問題的“金鑰匙”。“聚是一團(tuán)火，散是滿天星”，由課程、教師、學(xué)生、評價、學(xué)校“五個一批”撒下的“星星之火”，未來必將在課堂中漸漸形成“燎原之勢”，以“科學(xué)思想方法進(jìn)課堂”為抓手的科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的北京經(jīng)驗將在更廣范圍內(nèi)開花結(jié)果，為民族復(fù)興貢獻(xiàn)力量。