科技高中：科技拔尖創新人才早期培養的模式探索

摘要：高中階段學校多樣化發展是當前高中教育的重要主題。南京師范大學附屬中學秦淮科技高中作為江蘇省第一所以“科技”冠名的普通高中，在科技拔尖創新人才早期培養的特色課程開發、人才選拔培養、師資隊伍建設、學習環境打造等方面進行全面探索，推動了學校特色化發展。

關鍵詞：高中多樣化發展；科技高中；拔尖創新人才早期培養

中圖分類號：G637 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2023）07-0017-05

普通高中教育既是義務教育的延續，又是高等教育的基石，是教育鏈條上的重要一環。近年來，普通高中育人方式發生了深刻的變革，多樣化發展成為高中發展的重要方向?！秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》提出，“推動普通高中多樣化發展，促進辦學體制多樣化，擴大優質資源，推進培養模式多樣化，滿足不同潛質學生的發展需要，探索發現和培養創新人才的途徑”[1]。黨的二十大報告指出，“堅持高中階段學校多樣化發展”[2]。在此背景下，江蘇省多所普通高中都在積極進行試點探索，產生了一批以科技特色、人文特色、外語特色、體育特色、藝術特色等見長的特色高中，滿足學生個性化、多元化的發展需求，為各類拔尖創新人才的培養提供平臺和支撐，使有不同興趣、能力、特長的學生各美其美、個性發展。2019年創辦的南京師范大學附屬中學秦淮科技高中是江蘇省第一所以“科技”冠名的普通高中，學校堅持走科技高中的多樣化、特色化發展道路，在科技拔尖創新人才早期培養上進行了深入探索。

一、科技拔尖創新人才早期培養的教育擔當

黨的二十大報告指出：“教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐。必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略?！盵2]教育強國、科技強國、人才強國建設需要一大批拔尖創新人才，因此，要“堅持為黨育人、為國育才，全面提高人才自主培養質量，著力造就拔尖創新人才，聚天下英才而用之”[2]。

拔尖創新人才培養是一項系統工程，普通高中也承擔著拔尖創新人才早期培養的重任，要不斷優化拔尖創新人才培養機制，探索拔尖創新人才培養模式，發現、選拔、培養具有創造潛質的高中學生。秦淮科技高中屬于南京師范大學附屬中學（以下簡稱“南師附中”）辦學聯合體，在南師附中校史上，嚴濟慈、袁隆平等一大批院士校友為國家科技發展做出了巨大貢獻，秦淮科技高中傳承南師附中文化傳統，具有開展科技教育得天獨厚的歷史積淀。同時，秦淮科技高中周邊有南京理工大學、南京航空航天大學、南京農業大學、中國電子科技集團公司第二十八研究所等高校和科研單位，學術氛圍濃厚，科技土壤肥沃，為學校開展科技教育及科技創新拔尖人才早期培養提供了有力支持。

高中階段學生的思維水平、探究能力比義務教育階段顯著增強，有著進行科技學習的更好素質條件。在高中階段開展科技拔尖創新人才早期培養，有利于提升學生的科技素養，為他們進入高等教育階段后接受專業的科技教育奠定基礎；有利于為國家提供更多的科技人才儲備，提升民族競爭力，從根源上解決西方國家對中國科技“卡脖子”的問題?；谝陨媳尘?，立足民族未來發展及學生科技素養提升，秦淮科技高中以拔尖創新人才早期培養為己任，將科技特色作為學校發展的亮麗名片。

二、科技拔尖創新人才的內涵與特質

在我國，存在“超常兒童”“資優兒童”“拔尖創新人才”等不同提法。如《現代漢語詞典》（第七版）將“超常兒童”定義為“智商特別高的兒童”[3]；謝紹熺認為，“資優兒童”是指“那些在某個項目上或某些能力上的發展水平超越了同齡人的平均水平，或是具備相應的發展潛質的學生”[4]；唐江澎認為，“拔尖創新人才是在具體的專業領域中有突出才華和過硬探索能力的人”[5]；丁鋼認為，“科創拔尖人才涉及多個專業領域的跨學科的知識生產，注重在以問題為導向的背景中確立和解決問題”[6]。以上觀點雖然有所差異，但是對拔尖創新人才的理解具有一些共性。拔尖創新人才并不僅僅學科考試能獲得高分，而且在興趣、學力、特長等方面具有創造能力、發展潛力，他們在一個或多個領域具有比同齡、同文化背景和生活環境的同學更加突出的創新能力，而科技拔尖創新人才就是在科技領域獨有專長的優秀學生群體。秦淮科技高中在科技拔尖創新人才早期培養過程中，發現科技拔尖創新人才具有一些共同的特質：

一是適合科技創新活動的優秀心理素質。科技學習內容的復雜性和困難性對科技拔尖創新人才提出了較高的心理品質要求。他們不僅要對科技知識有著濃厚的興趣和愛好，還要有堅持科技知識學習的持續動力和持久信念；他們時常參加各級各類比賽，既要有充沛的精力，也需要有不服輸、不畏難的積極心態，還需要有較強的協調科技學習與學科學習的能力。

二是適應科技創新活動的較強學習能力。在高中階段進行科技知識學習并參加科創競賽等活動，學生不僅需要具有機械設計、程序設計、電子電路設計等知識，還需要有較強的3D建模、金工操作、硬件搭建和使用等動手實踐能力，這對他們的學習力提出了很高的要求，需要他們從不同渠道、多個維度汲取基礎科學知識，了解前沿科技發展，并將所學的知識運用到科技創新活動中。

三是參與科技創新活動的鮮明科技特長。參加科技創新活動的學生都有其鮮明的科技特長，他們一般在進入高中前就對人工智能、無線電測向、機器人、航空航海航模、信息技術、天文觀測、環境科學等領域的基礎理論和實踐有不同程度的涉及，有些學生還參加過某些項目的學習和競賽活動并獲得獎項。進入高中后，他們將在原有的基礎上進一步學習科技知識、參與科技實踐、提升科技素養。

三、科技拔尖創新人才早期培養的實踐路徑

科技拔尖創新人才的早期培養，不是面向個別學生的教育教學活動，而是以全體學生為對象的、全面的、全方位的育人行為。秦淮科技高中構建了面向全體學生的科技育人課程圖譜，并在課程統領下進行項目化學習，逐步構建了科技育人的物態環境，打造了專業的科技教育師資隊伍，探索出科技拔尖創新人才早期培養的實踐路徑。

（一）構建科創課程圖譜

學校通過整合國家課程與校本課程，打破了學科界限，構建了包括基礎普適型課程、興趣潛能型課程和志趣特長型課程在內的拔尖創新人才早期培養課程圖譜（如圖1），三類課程形成了“金字塔”式的學生培養機制。

基礎普適型課程面向全體學生，目的是進行全員科技素養教育。這些課程構建了金字塔的塔基部分。學校自編的科普閱讀讀本，引導學生了解當今世界科技發展的前沿動態；“科技大篷車”“科技嘉年華”“科技社團巡禮”等活動，讓學生親身參與科學實驗演示，激發對科技的興趣、增強科技實踐能力；“院士課堂”讓學生近距離與科技精英對話，觸摸科技脈搏；生涯規劃大講壇讓學生了解不同科技行業的從業要求和工作特點。

興趣潛能型課程面向有一定科技基礎的學生，目的是引導學生進行單個領域科技知識的深入學習，發掘有一定興趣特長及潛能傾向的學生，滿足他們的個性化學習需求。這部分課程構成了科技育人金字塔的塔身，主要包括單片機開發、程控無人機、北斗通信、人工智能等。由于興趣潛能型課程有較高的專業要求，秦淮科技高中與南京理工大學、南京航空航天大學等知名高校合作構建了高中-高校“雙高”協同育人模式，進行拔尖創新人才的協同培養、貫通培養、創新培養?！半p高”學校在“共定培養方案、共開特色課程、共建導師團隊、共享資源平臺、共創體制機制”等方面展開合作共建。

志趣特長型課程面向科技特長突出的學生，進行科技拔尖人才的選拔與精準培養，形成了金字塔的塔尖，課程內容為科技競賽、科創發明等。通過基礎普適型課程和興趣潛能型課程的學習，一批成績優異、科技特長突出的尖子學生進入志趣特長型課程的學習。在課程實施上，一方面，秦淮科技高中充分發揮南師附中辦學聯合體的優勢，聯合南師附中競賽培訓中心的優秀教練，帶領學生開展科技競賽類課程的學習；另一方面，整合南京高校資源，與南京師范大學物理科學與技術學院合作共建“劉炳昇科學探究實驗室”，與南京航空航天大學共建南京航空航天大學空天科普教育基地……幫助學生有效提升科研能力，并提前學習大學相關課程。

秦淮科技高中拔尖創新人才早期培養金字塔型課程模型中，塔基和塔身覆蓋面大，受益學生廣泛，提高了學生的整體科技素養，同時也為塔尖輸送人才。在課程實施過程中，我們堅持多維度、多層次的學習評價制度，力爭對不同潛質和能力的學生都起到較好的激勵作用。比如在科技閱讀課程中，對完成課程的學生發放閱讀合格證書；在科技節活動中，評選最受歡迎實驗達人、最佳發明創造獎；每年還會評選出校園年度科技人物，為學生樹立先進榜樣。

（二）開展科創人才培養

秦淮科技高中科技教育面向全體學生，通過基礎普適性課程培養全員科技素養。同時，對特長突出、志向明確的學生，遵循興趣指引、特長引導的原則，構建了一條始于興趣、走向專業的人才培養途徑。

首先，在面向全體學生的科普教育和科技活動中發現科創人才苗子。在高一新生第一次到校時，學校即通過隨機分組，讓學生以小組為單位開展“萌新做科研”活動。學生利用暑期進行第一次科學研究。開學后，學生以科研論文、實物作品等多種形式展現科研成果。在此過程中，學生的相關表現被觀察、記錄，在不知不覺中經歷了科創人才初步選拔。

高一階段，學校為學生提供大量科普講座、研究性學習等科技教育活動，同時開設興趣潛能型科技選修課程。課程實施雙向選擇，在學生自主報名的基礎上，課程指導教師根據相關需求，設定考核門檻，選擇有一定科技知識或興趣濃厚、有一定潛力的學生進入專業領域學習。一門完整的選修課程，歷經高一、高二兩個學年。高一階段，學生主要學習科技基礎知識。學年結束時，學生在學習力、堅持力、動手力等方面會產生較大差距。據此，對相關科技領域興趣濃、學力強并愿意投入時間和精力的學生被選入科創競賽團隊，開始高二階段的進階學習。本階段，指導教師會與學生深入溝通，結合專業學習要求與學生生涯規劃，引導學生進一步明確學習目標，激發學習動力。本階段，各指導教師將帶領學生深入學習本學科領域相關知識，通過項目學習的方式完成階段性作品，并在各類白名單科技比賽中檢驗學習成果。

本階段結束后，成績突出、能力出眾的學生，將進入科技精英小組，學校為他們量身定制個性化科創發明課程。如，學生提出設計制作某個作品的目標，教師就根據作品制作所需的知識，為學生定制通信原理、專業英語等知識模塊。學生經過本階段個性化課程學習，將在科創領域達到較高水準，取得突出成績，如高級別競賽獲獎、進入教育主管部門科創人才培養計劃等，成為科技拔尖創新后備人才。

（三）建設科創師資隊伍

建設一所高品質科技高中，師資隊伍不僅要優秀，更要專業對口。秦淮科技高中科創教師隊伍建設主要采取以下做法：首先，學校每年面向校內全體教師進行公開招募，歡迎對科技教育有興趣、專業能力強、善于學習的教師加盟科創教師團隊。?？苿撝行呢撠煾鲗W科教師科創教育能力培養。科創教師團隊實行項目化運作，構建科技師資合作團隊。以科技教育項目為抓手，針對不同科技領域教育對基礎學科知識的需求，組建不同的項目小組，將各科教師進行組合，共同制定教學方案，定期圍繞課程實施開展研討交流，實現了科技教育智慧的有效整合。其次，學校積極引進各領域專家，完善科技教育智庫建設。基于南京豐富的高校資源，根據高中-高?！半p高”協同育人框架，秦淮科技高中積極與周邊高校開展合作，定期開展活動，如專家報告、大學先修課程培訓、課程標準研修解讀、線上云端教研等。如，在智能汽車課程中，學校聘請南京航空航天大學相關專業博士研究生給學生授課；在單片機開發課程中，聘請秦淮區智能開發企業的研發人員進行答疑輔導。

（四）打造科創學習環境

秦淮科技高中以創設新型學習環境為基點，不斷完善科創物態環境建設。在文化環境方面，學校創設了科技特色鮮明的科學教育環境，設置了“科史鉤沉”“生命之路”等科普展區，建設了新中國航空航天展覽館，開通了“科技之聲”午間廣播站，使學生始終處于充滿濃郁科技氛圍的校園中，逐步涵養科學品格。在專業設施方面，學校建設了科技創新中心，其中設置有物理、化學、生物、數字化探究實驗室以及生物育種實驗室、單片機實驗中心、無人機創客實驗室、智能汽車模擬駕駛實驗室、北斗通信創意實驗室、3D動作捕捉工作坊等。相關科技場館拓展了學習空間，豐富了學習場域，變革了學習方式，幫助學生發展科技特長與潛能。在科研環境方面，學校創設了契合學校課題與項目研究的物態環境，依托江蘇省教育科學“十四五”規劃重點課題“為未來而教：‘科技高中科創課程體系建構的校本探索”、南京市“中學數學科技創想”課程基地、南京市基礎教育前瞻性教學改革實驗項目“家庭-學校-社會協同育人”的研究，整合各種資源，豐富科技學習的物態環境。在真實場景中進行項目式學習，學生能像科學家那樣思考、像工程師那樣設計，成為科技創新的主動參與者和實踐者。

四、科技拔尖創新人才早期培養的成效與思考

（一）科技拔尖創新人才早期培養的成效

經過幾年的科技教育實踐，秦淮科技高中學生的科學思維、科技素養和科創能力得到了較大提升，在各級各類科技競賽中取得了優異的成績。近3年來，全校100%的學生參加過各項科技活動，有200余人次在教育部和江蘇省組織的中小學科技類比賽中獲獎。在創新發明、無人機等多項白名單比賽中，學生有多人次取得全國一等獎的優異成績。有2名學生入選江蘇省中學生科技創新后備人才培養計劃。2022屆畢業生中，有60余名學生憑借科技特長通過了南京大學、東南大學、香港理工大學、南京航空航天大學等諸多名校的綜合素質評價，并有近70%的學生選擇了計算機、人工智能、航空航天、國防等與高中科技學習相關的專業進行進一步學習。

（二）科技高中發展的思考與建議

科技高中作為新生事物，其成長和發展的規律需要我們進一步思考與探索。我們認為，辦好科技高中應關注以下幾個方面：一是科技教育課程與國家課程的融合問題。應找準兩者的結合點，并進行深度融合。二是師資問題。建議高校開設科技教育專業，培養更多的科技教育師資。三是構建科技拔尖創新人才的升學通道?？萍及渭鈩撔氯瞬旁诳萍贾R、科研實踐能力等方面均有明顯優勢，在未來相關科技領域的學習研究中存在較大潛力，建議高校對科技拔尖創新人才開通專門的優選優錄渠道。四是經費保障問題。建議上級主管部門給予充足的經費保障，滿足學?？萍冀逃能浻布ㄔO需要。

參考文獻：

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[3]中國社會科學院語言研究所詞典編輯室.現代漢語詞典（第七版）[Z].北京：商務印書館，2019：152.

[4]謝紹熺.資優兒童教育面臨的現實困境與對策——以廣東省為例[J].基礎教育參考，2019（10）：16.

[5]唐江澎.以“厚基”行動培養拔尖創新人才[J].中國教師，2021（5）：32.

[6]丁鋼.從資優到強基：拔尖人才培養體系如何完善[J].南京師大學報（社會科學版），2023（1）：13.

責任編輯：楊孝如

*本文系江蘇省教育科學“十四五”規劃重點課題“為未來而教：‘科技高中科創課程體系建構的校本探索”（B/2021/02/04）研究成果之一。

收稿日期：2023-02-22

作者簡介：徐國民，南京師范大學附屬中學秦淮科技高中執行校長，正高級教師，南京市學科帶頭人，主要研究方向為學校管理、高中地理教育。