基礎理科創新人才培養的理論與實踐研究

姜明遠

(東北師范大學附屬中學，吉林長春130021)

中共中央、國務院印發的文件《中國教育現代化2035》中提出：“堅定不移實施科教興國戰略和人才強國戰略”［1］，這是教育教學階段不懈努力的目標。教育部在《教育部等六部門關于實施基礎學科拔尖學生培養計劃2.0 的意見》中提出培養基礎學科拔尖人才是“高等教育強國建設的重大戰略任務”［2］，要求各高校在未來 5 年中，通過建立人才培養基地，培養國家急需的拔尖人才。眾所周知，中國自古以來就是一個尊重知識、重視教育的國家。現今我們國家再次將人才培養上升到戰略高度看待，特別是將拔尖創新人才的培育設定為教育強國建設戰略的任務，足以說明國家對拔尖人才培養的重視程度。基礎理科創新人才的培養應在中學階段就加以實施，并且需要確認：高中階段的學校教育是實現“科教興國的戰略”過程中極其重要的一環。

一、培養基礎理科創新人才的意義

（一）基礎理科創新人才的含義

基礎理科創新人才是指在基礎性理、工科研究中具有創新意識、創新精神和創新能力的科研、教學人才［3］。身具基礎理科創新素養的人才將有力影響現有的科研領域，并有能力開拓全新的科技行業，將為各種產業提供新思路和新方向。基礎理科創新人才已經被各個國家所重視，創新人才的培養能力已經成為各個主要經濟體最核心的競爭力。

（二）在早期工業化國家中，中學階段公共教育的主要任務是提供合格的產業工人

20 世紀60 年代美國修正派史學家凱茨就提出了一個國家公共教育產生的原因之一就是國家的工業化和城市化的要求［4］。公共教育首先出現在西方的工業革命之后，大工業生產對勞動者提出了更高的要求。農民出身的初代產業工人明顯不適應新的勞動環境，因此“勞動力素質”一詞也應運而生，這一點直接促進了現代公共教育的崛起。中小學教育普遍運用固定班級授課模式。教學方式主要是大班授課，以教師講授為主，學生聽講并做大量的訓練，在授課過程中教師對學生加以紀律要求。這樣的公共教育模式培養了一批又一批合格的產業工人，也成全了一批工業強國的誕生。

我國改革開放前30年，由于城市化和工業化要求，急需大量的合格工人。這個時期我國的中學教育基本是走公共教育之路。這個時期中學為社會提供了大量合格的產業工人和工程師，為中國成為“世界工廠”添磚加瓦，使中國基本完成工業化和信息化。此過程教育模式的明顯優點是：成本低、效率高、合國情。

當然，我國在上個世紀90年代也曾提出要培養“少而精、高層次”［4］的基礎理科創新型人才的思路。認為培養基礎理科創新型人才的目的是為高校、科研單位和尖端行業儲備人才，是非普及性的全民教育模式。

（三）產業升級背景下的中國需要大量的基礎理科創新型人才

進入21 世紀，隨著我國經濟不斷進步，社會對學校的人才培養提出了新的要求。2015 年5 月19 日國務院發布《中國制造2025》，為我國產業升級吹響了號角，其中提出了“人才為本”。人才指的正是高端拔尖的創新型人才，能培養出我們需要的創新型人才是重中之重。各個行業均需大量的基礎理科創新型人才來支撐產業升級的需要，培養大量的創新型人才是時代的要求。

（四）中學階段培養理科創新人才的時代背景

時間進入21世紀的第3個10年，隨著國家經濟和科技實力的不斷進步，傳統學校教育培養的人才越來越不能滿足社會的需求。基于此國家提出了“強基計劃”。培養基礎學科拔尖人才，并在中學建立創新人才的輸送和培育基地是未來高校培養和選拔人才的重要途徑。各個高校也在教育部的倡導下紛紛在全國各大知名中學設立創新人才培養基地。在這場教育界創新模式人才培養過程中，中學也必將面對巨大的教育教學革命。中國的教育重點將從“提供合格的產業工人，隨便從中挑選人才”逐漸向“有目的的專項培養拔尖人才”轉變。大學會根據各學院的實際招生需求予以招生。這種教育模式培養出來的學生能夠突出其優勢，類似于個性化定制的培養模式，不同于以往的普通教學模式。

中學教育階段是學生基礎教育極為關鍵的階段，是學生逐步確立獨立的科學觀和方法論的時期，是從懵懂好奇的小學階段到開始參與科研的高等教育階段的過渡期。能否在中學階段保護學生的天性、樹立創新意識和創新精神、激發其創新能力，是培養出基礎理科創新型人才的關鍵點。用一種全新的教育理念和教育模式來逐步替代現行的工廠式教育勢在必行。在此形勢下高考改革應運而生。

二、基礎理科創新人才培養的理念變遷

東北師范大學附屬中學作為吉林省重點中學，在“基礎理科創新人才培養的理論和實踐方面”非常重視。下面筆者將以東北師大附中的基礎理科創新人才培養的理論和實踐為例介紹中學教育對人才培養理念隨時代演變過程中的重要性。在東北師大附中70年的發展歷程中，對基礎理科人才培養的理解共有3個階段：

（一）1950 年東北師大附中建校之初，東北師大附中（以下簡稱：附中）第一代領導將學校的性質確定為“實驗學校”“在1955-1965 年間附中先后提出了‘附中不僅是實習工廠，而且是高校在教育理論、教學方法等方面進行科學研究的場所’”［5］，并積極探索高端人才培養的理論和路徑。

（二）1984 年，東北師大附中開始了全面的教育改革，提出了“面向二十一世紀，培養未來人”的教學理念，以“五以”為教學思想，指導學生的教育方法從學生自發到學生自覺。1993 年以后，附中進入了一個快速發展階段，鼓勵學生打開思路，提倡培養學生的個性和思想自由；進入二十一世紀，學校提出“為學生一生奠基，為民族未來負責”的以學生為中心的教育理念［6］。

（三）2017 年以來，東北師大附中提出“多元創新人才培養模式”［7］，其中針對拔尖創新人才培養方面提出了“基礎理科創新人才培養模式”，培養學生的課程有學科競賽課程和正在建設中的拔尖創新人才大學和高中貫通培養基地，從此附中進入了高端人才培養方面的新時代。2019 年，學校在上世紀80 年代舊“五以”的基礎上，繼承和發展了“五以教學理論”，推出東北師大附中新“五以”，即“以立德樹人為根本任務、以學科核心素養落地為基礎、以基于情境問題導向為中心、以師生雙主體為原則、以信息技術與學科教學深度融合為過程。”

三、基礎理科創新人才培養的路徑探索

基礎理科創新人才培養在中學階段主要體現為“學科競賽課程”［8］和高校在建的“基礎學科拔尖學生培養基地”兩個方面。

（一）中學以“理科實驗班”為載體培養基礎理科創新人才

從20 世紀90 年代開始，全國各個中學開始普遍設立理科實驗班。理科實驗班正是成為高端理科人才培養的基地，同時也為中學創新人才培養模式的研究提供了諸多經驗，收效顯著。理科實驗班的學生由一群接受理科知識能力較強的學生構成，在教學實踐中容易實現師生雙主體的教學模式，學生從知識的單項接受者轉變為知識的探索者，學生深入參與教學過程的各個環節，能夠主動探究與教學相關的課內外知識和技術。這個過程中培養了學生自主探究和解決問題的能力。在實驗班運行過程中總結出好的做法還可以在其他類型的班級推廣，形成一個學校的特色教學活動。經過近30年的教育實踐，理科實驗創新班不僅僅是學校的一個教育實驗項目，更是學生夢想啟航的地方。

（二）學科競賽成為高校選拔拔尖人才的重要路徑

學科競賽是基礎理科創新人才培養在現階段的主要實現途徑之一，成為高校選拔高端人才的重要陣地。學科競賽設立的目的是為了更早地將“對學科感興趣且能力超強的中學生”提前選拔出來更好地加以培養。目前學科競賽特指數學、物理、化學、生物和信息學5 個科目。這5 門學科正是理科中最基礎也最重要的領域，因此，這5大學科的國際奧林匹克競賽應運而生并得到廣泛重視。從國際競賽選手獲獎后的發展軌跡看，通過國際奧林匹克競賽的確篩選出了許多該專業的人才，并在各個研究領域中發光發熱。我國的學科競賽是通過科學技術學會領導下的5個學會來統一組織考試和進行選拔工作的，選拔考試分為全國范圍的國賽和全省范圍內的聯賽。國內高校對學科競賽中勝出的學生給予的政策是：每年對選入5 科競賽國家集訓隊的260 名學生給予高校保送入學名額；對在國賽中獲得銀牌以上學生提供高校強基計劃破格錄取條件。

（三）初中與高中一體化教學嘗試

在過去的20 年里，對于同時具備初、高中學部的中學，均在努力探索初中和高中的一體化教學模式，目標是更有效、更合理地分配教學時間和教學內容，追求教學效果的最大化。目前，主要采取的模式有：1.調整教學時間為初中兩年和高中4 年；2.在高中設立貫通實驗班，對招收的初中生講授高中教學內容；3.在本校初中設立特設的貫通實驗班，實現初高中6 年貫通培養；4.以假期公益課的方式吸引初中學生來到高中進行教學活動。

（四）中學與大學銜接教育課程

受到美國大學在高中設立AP 課程的啟發，2013 年北京大學最先提倡并實施大學先修課程的研究，邀請具有一定影響力的中學教師齊聚北京大學參加第一期中學教師培訓，同年在各個中學開設北京大學先修課程。2015 年設立了第二個大學先修課程，涉及了更多的專業。理論上，高中學生參加大學先修課并通過大學的學分認定，當該學生進入大學后，可以免修已有學分認定的課程，但是在實踐中，仍存在大學院系的認可度等問題，有效性有待在實踐中體現。

（五）高校“強基計劃”助推中學基礎理科創新人才選拔模式改革

在高校人才選拔的新模式下（強基計劃），中學需要緊跟教育部和高校的新要求，快速進行人才培養模式調整。中學要認真做好校內創新型學生的發掘工作和教學環節的創新，做到與高校的人才需求無縫銜接。高中各個年級積極組織學生了解和參與強基計劃，力求跟上創新人才培養的新思路，培養有中國特色的新型人才。

（六）與高校建立基礎理科創新人才基地是拔尖人才培養的重要途徑

目前，各大高校均已開展拔尖創新人才培養基地的申請工作，中學也在積極參與申請工作。申請建立基地的中學培養基礎理科創新人才的實踐要與高校拔尖創新人才培養的需求相吻合，要從自身角度積極準備與高校的全面合作，在此建議中學從3個角度去發現人才、培養人才和輸送人才。

1.遵循“小學—初中—高中—大學的立體”基礎人才培養模式，建設大學和中學的貫通式培養基地。聘請高校教授擔任學科導師，會同中學教師力量對各個學科拔尖學生進行一對一個性化指導，參加國際前沿的研究、學術探討和實踐，發掘對學科既有興趣又有潛質的專業學科拔尖人才。如通過清華大學在東北師大附中的培養基地，發現了一批具有創新潛質，立志終身從事科學研究的優秀學生。

2.摸索“中學學生—中學教師—大學導師”三位一體的培養模式，通過建立高校與中學發現和培養青少年數學拔尖創新人才的有效模式，促進大學教育與基礎教育的有效銜接。

3.建立“中學—大學—中學”的交流研學機制，做好對拔尖人才的發掘和培養。定期組織優秀中學生赴高校研學，與大學導師們進行互動。這不僅有利于培養學生良好的學科素養和人文素養，有利于拓寬學生的國際化視野，也為導師對學生的多維度評測提供契機。

四、關于培養理科創新人才的兩點思考

（一）應進一步加大基礎理科創新人才培養方面的經費投入

“創新人才培養是一個系統工程，需要各種優勢力量與資源協同實施。”［9］我們的教育要適應中國在未來實現跨越式發展的需求，所有的需求中“大量地提供創新人才”應被擺在第一位。國家應將更多的教育資源傾斜向基礎理科創新人才的培養，而中學要有意識地吸引、引導中學課堂，將更加優質的教學教育資源投入到創新人才培養這一陣地上。

（二）應謹防中學教育進一步“內卷化”

教育“內卷化”現象是指在某學段升學名額不變的前提下，學生不斷地加大在學習上的投入，這種努力僅是增加內部競爭的烈度而沒有增加升學名額。家長和校方在爭奪有限的升學名額上是不遺余力的，教學資源投入的越來越大，收獲與投入不成正比，對此各方均苦不堪言。即使同樣設有類似高考制度的一些發達國家，例如韓國、新加坡和日本，也同樣存在內卷化現象，甚至可能更加嚴重。目前社會最關注的內卷化表現正是“課外補習”，家長對課外補習強烈厭惡但又不得不參與其中。在高強度競爭的高考大環境下，把越來越多的時間投入到高考知識的循環學習上，或許可以提高學生的應試能力，但對增加學生的創造能力有沒有作用還有待時間檢驗，而作為選拔憑證的高考試卷，題目也將不斷進化。同樣的問題還體現在家長向學校提議，不斷呼吁學校增加學生的在校時間。社會對教育內卷化的焦慮正在轉化成學生無窮無盡的課業負擔。眾所周知，重復的機械學習不能增加學生的創造力，反而將學生推向創新的對立面。“學而不思則罔”，過度側重于“學”，忽略了“思”。過度“學”正是阻礙拔尖創新人才培養的問題所在。

進入21世紀第3個10年，全國各界已經意識到創新人才的可貴，在此已近達成共識，可以說“教育興國，人才強國”。作為基礎教育最后一站的高中教育，未來目標正是為拔尖創新人才培養做好前期準備工作，即基礎理科創新人才培養。筆者認為各個中學應該全力以赴投入到新型人才的培養中去，教育的思路更是應該從“提供合格的產業工人，隨便從中挑選人才”轉變到“培養全素質人才和拔尖創新人才并重”。這一轉變是時代的呼喚、是社會的需求、是人才培養的重要環節。