建構面向真實世界的學習系統
——曹楊二中創新素養培育的思與行

周 飛 李杏輝

（上海市曹楊第二中學 上海 200062）

創新是推動社會進步和發展的重要動力，而中學生是未來的創新人才。黨的二十大提出了“著力造就拔尖創新人才”的要求?！渡虾Ｊ谢A教育發展“十四五”規劃》指出，“適應國家戰略對創新人才培養需要，亟需提高學生創新素養與實踐能力，加強創新人才早期培養”。上海市曹楊第二中學（以下簡稱“曹楊二中”）一貫重視創新人才早期培育，通過長期實踐和研究，逐步形成了培育創新素養的學習系統。

一、 創新素養的學校理解

（一） 何為創新

創新是一個廣泛而復雜的概念，不同學科和領域對創新的觀察角度可能有所不同。創新素養培育的基礎是認識何為創新。我們認同創新是對是什么、怎么樣、為什么和怎么辦等問題的新穎性思考和獨特的問題解決結果。因此，創新應包括知識創新、問題解決方法創新和結果創新。

（二） 何為創新素養

創新素養是個體在提出和解決問題時所表現出來的必備品格、關鍵能力和價值關切，在核心素養的所有構成要素中處于統領地位。教育者對創新素養的理解深刻影響其教育行為。立足學校教育的實踐特征，我們認同陳靜靜構建的創新素養模型，該模型包含創新思維、創新實踐、創新人格與心理三個維度。[1]

創新思維是創新素養的核心，強調評價批判質疑、創造性體會、自由建立遠聯系、系統思考、創新實踐的程序性與水平遞進關系。其中，評價批判質疑是起點，創造性體會是對問題的主動思考，自由建立遠聯系是拓展思維的能力，系統思考是全面考慮問題的能力，創新實踐是將創新能力應用于解決實際問題的高級階段。這些能力的不斷遞進和提升，形成了學生創新素養的完整成長過程。

創新實踐強調創新的過程不僅僅是在頭腦中假設，更要通過人觀察和發現問題，收集處理復雜的信息，將其轉化為真實的成果。創新實踐過程通常涉及與他人合作解決問題、交流成果等，提供適當的機會和環境對于培養和發展個體的創新實踐能力至關重要。

創新人格與心理是指人在創新過程中所具備的特質和品質，是創新素養發展的動力系統和方向性保證，包括創新責任感、使命感、事業心、執著的熱愛、堅強的意志和毅力、能夠經受挫折和失敗的良好心態以及個人的頑強性格。

（三） 如何在學科學習中體現創新素養

基于對創新素養內涵的理解，我們認為，有效的、可持續的創新素養培育實踐應當與學生的課程實施、活動參與緊密關聯。其中，基礎學科學習占學校教育活動的比例最高，是創新素養培育的“主戰場”。

我們認同基于學科能力的創新素養應包含正確的認識方式、學科觀念、探究實踐、態度責任。[2]其中，正確的認識方式是指學生獲取、理解、運用知識的方法和思維方式，包括變換角度、組合角度、本質概括、類比遷移、遠端推理、系統思維等。學科觀念的培育是指幫助學生獲得結構化、功能化的學科核心知識，這些知識構成了學生理解問題和解決問題的基礎。探究實踐是指學生圍繞實際問題進行實驗、探究、科學實踐，這些學習方式能夠讓學生親自動手去解決問題，積極參與到學習和創新過程中。態度責任是指學生對真實的研究對象、問題和任務持有的責任與態度。

四個要素相輔相成，共同促進學生全面發展和培養其在創新領域的能力。例如，學科觀念中的結構化、功能化的學科核心知識為認識方式提供了具體的對象和內容，學生只有掌握了學科的核心知識，才能在認識方式中運用和應用這些知識。認識方式是學科觀念中的結構化、功能化的學科核心知識發揮作用的途徑，學生通過靈活運用認識方式，對學科核心知識進行加工和運用，形成新的理解和解決問題的方法。探究實踐為學生提供了實踐平臺，態度責任保障學生在實踐中持續地學習和探索。通過實踐，學生可以鞏固和應用學科知識，提升解決問題的能力，鍛煉創新思維，同時能從失敗中學習，不斷改進和完善自己的創新能力。

（四） 創新人才發展有何規律

創新人才在發展過程中通常會經歷模仿學習、微創新學習、原始創新三個階段。模仿學習階段主要側重對現有知識和技能的掌握、對先輩成果的學習和借鑒，為進一步的發展打下基礎。在微創新學習階段，創新人才逐漸能夠靈活運用已有的知識和技能，對問題進行細致分析和解決，提出一些新的想法和方法，但還未實現顛覆性創新。當創新人才已經具備較為扎實的知識和經驗基礎之后，他們能夠突破傳統思維，勇于挑戰現有的觀念和方式，提出全新的解決方案和創新成果。上述三個階段代表創新人才在創新能力和素養發展過程中的典型階段，不存在嚴格的分界線，創新人才在實踐中也可能在這些階段不斷往返和交叉。

二、 建構培育創新素養的學習系統

人從出生開始就蘊含著創新的潛能，每個人的創造力都應該得到充分發展，因此創新素養的培育應當面向全體學生。我們通過長期研究發現，多數學生在校時已經發展至微創新學習階段，擁有進行微小創造和小創造的能力。學校的創新素養培育實踐應當利用各類課程資源、支持和評價系統，幫助更多的學生超越微創造和小創造，進入原始創新階段，同時引導他們熱愛創新，養成創新意志，發展創新人格。[3]基于理論思考與實踐探索，學校逐步形成了具有校本特色的教育方式、教育工具和資源平臺。學校搭建了由特色課程模塊、教學支持、實踐活動與資源保障平臺、創新素養培育評價組成的創新素養培育學習系統。

（一） 建設立基學科深化滲透、跨學科遷移應用、超學科問題解決的課程模塊子系統

在國家課程要求的必修和選擇性必修課程基礎上，學校建立了基于創新素養培育的校本課程模塊子系統，分設“學科深化滲透”“跨學科遷移應用”“超學科問題解決”三類校本課程，為不同發展階段的創新人才提供漸進的發展通道。

“學科深化滲透”課程以知識為本，關注“學習致知”，聚焦學科創新思維能力培養，為學生提供了學科知識的堅實基礎；“跨學科遷移應用”課程以能力為本，關注“學以致用”，聚焦跨學科問題解決能力培養，將學科知識和方法進行整合和拓展，提升學生的綜合應用能力；“超學科問題解決”課程以素養為本，關注“學以致創”，在前兩者的基礎上，引導學生處理更為復雜的、跨領域的問題，聚焦結果創新能力培養。

三類校本課程從內容到要求都呈螺旋上升的趨勢，均著重關注創新思維和創新實踐兩個維度素養的提升，因此課程內容與活動的設計遵循統一學習進階過程：學習理解（信息提取、概括關聯、說明論證）—應用實踐（分析解析、推論預測、簡單設計）—遷移創新（復雜推理、系統探究、創新思維）。

（二） 開發基于創新素養培育的“五鏈閉環分析”教學支持子系統

與學科課程實施類似，創新素養培育課程的開發與實施需要科學分析學情，精準把握學生創新素養的發展進程。為此，學校將創新素養培育過程劃分為五個環節——前理解（從哪里開始）、觸發點（如何開始）、困難處（會遇到什么障礙）、關鍵點（如何突破障礙）、發展區（學、用、創到哪里）。五個環節環環相扣，形成閉環，每經歷一次循環過程，學生的創新素養都會向前邁進一步。

為了使“五鏈閉環分析”能夠充分發揮作用，學校積極組織開展專題教師培訓和主題教研活動，讓教師了解如何利用“五鏈閉環分析”，從創新素養培育的角度分析學情，進而結合學情，準確設定教學目標，高效設計教學任務，幫助學生在閉環循環中不斷提升創新素養。此外，學校還積極建設由專兼職教師構成的創新素養培育核心團隊，通過制度創新，進一步提升創新素養培育的實效。

（三） 搭建“學以致知、學以致用、學以致創”的實踐活動與資源保障平臺子系統

學校通過多年的創新素養培育實踐，積累了一批有價值的實踐活動與實踐資源。為了使這些零散的活動與資源能夠被更高效地利用，學校以校本課程“學以致知、學以致用、學以致創”的設計思路為線索，將實踐活動與實踐資源進行系統整合，形成了實踐活動與資源保障平臺子系統。

“學以致知”板塊整合了學科實驗室或創新實驗室，以學科教學及學科競賽活動助推學科創新素養的基礎培育?！皩W以致用”板塊整合了跨學科主題教室和創新實踐室，以主題式、項目化（如跨學科競賽）等方式助推跨學科創新能力提升。“學以致創”板塊整合了場館、器材、師資等多方面資源，以創意創新實踐活動和創新大賽等為主要載體，讓學生通過合作解決真實問題，進一步增強學生自主創新的意識和能力。

（四） 建構“學—用—創一致性證據導向”的創新素養培育評價子系統

為幫助學生了解自己在創新素養方面的學習進展和成長，幫助教師發現教學中可能存在的問題和不足，從而及時進行改進，幫助學校發現更具創新潛質的學生，從而提供針對性支持，學校探索建構了有針對性的“學—用—創一致性證據導向”評價系統。

評價系統依據創新思維、創新實踐、創新人格與心理三個維度設置評價指標，形成表現性行為描述。評價系統重點評估學生是否能夠面對各種復雜的現實情境進行審慎思維和判斷；是否能夠在團隊中持續有效地溝通與交流；是否能夠創造性地整合知識、技能、理解、態度和期望，合理完成現實生活中的各種挑戰性任務。評價的證據來源包括物化成果、師生觀察等，評價結果用以評估知識創新、問題解決方法創新、結果創新等方面的育人效果。

三、 創新素養培育的實踐路徑與關鍵舉措

（一） 轉變學習方式，拓展學習邊界

主動學習、主動發現問題和解決問題是創新的前提。高中生創新素養培育應重視激發他們對于新思想、新觀點和新方法的敏感性，使他們能夠主動思考和探索問題，尋求創新解決方案。因此，轉變學習方式是培育創新素養的關鍵一步。

為了實現學習方式的轉變，學校一方面鼓勵學生進行“無邊界學習”，通過信息技術和網絡工具進行創新學習；另一方面，基于已有的教育信息化成果，創建了在線自主學習平臺——iStudy 學習社區。該學習社區分為課程模塊、活動模塊和問答模塊。在課程模塊中，學生可以觀看學習方法系列課程視頻（如費曼學習法），建立系統科學的學習觀。在活動模塊中，學生可以上傳自己的學習方法實踐成果。在問答模塊中，學生可以自由地提出關于學習的各類疑問，并進行互動。學生在學習社區中經歷輸入與輸出相結合的學習過程，不僅有利于深度學習的發生，還能提升表達能力、溝通能力、批判性思維能力等綜合素養，更能進一步發揮同伴間學習共同體的作用。

（二） 扎根學科課堂，促進教師創新

學科課堂是培育和發展全體學生創新素養，尤其是創新思維最重要的沃土，因此學校在基礎課程中貫穿這一理念。[4]教師在高質量課堂的打造中扮演著關鍵角色。學校鼓勵教師在課堂教學中充分利用“五鏈閉環分析”教學支持子系統了解學情，并以此為基礎持續優化課堂活動設計與實施，助力學生創新素養培育。例如，提供開放性問題，引導學生多角度思考；通過實驗、案例分析、討論和小組項目活動等引導學生探索和發現；通過合作與交流引導學生學會表達、學會分享；通過作業形式和內容的改進為學生提供自主學習機會；等等。

教師隊伍的教育理念和創新素養直接影響到學生創新素養的培育成果。近年來，學校從教師的學科專業功底和教育教學能力兩方面的創新入手，雙管齊下，展開行動。學校積極引進專業背景深厚的骨干教師和高學歷新任教師，充分發揮其專業優勢，幫助學生建立扎實的學科基礎，帶動教研組發展。同時，學校多次與高校合作，將本校教師送入高校實驗室跟崗學習，拓寬其專業視野。學校還建設了“師道講壇”青年教師培訓課程，邀請校內外教師分享教育教學實踐中的成功經驗和有效策略；通過“化育講堂”開展主題聽評課活動，聚焦教學方法和技術創新。學校多位特級、正高級名師打造了“名師工作坊”，領銜人與學員一起觀摩名師課堂，開展專題研討；學員通過經驗借鑒，不斷反思進步。

（三） 豐富資源類型，提供多元抓手

創新素養培育需要為學生提供廣闊的視野和有力的實踐平臺作為支撐。學校通過引導學生了解不同的文化、思想和經驗，從而打破他們傳統的思維模式，激發他們創新的靈感和想法。學校在開齊開足開好國家課程的基礎上，不斷開發綜合素養講座、博雅人文與國際理工類選修課程、綜合實踐活動等，為激發學生創新思維提供多元抓手，滿足學生個性化的發展需要。

一是綜合素養講座。學校立基學科深化滲透，定期邀請相關領域專家開辦綜合素養講座，通過科普最新的科技進展、技術應用和創新成果，擴展學生的知識面。學校為學生提供了與專家進行深入的討論和互動，分享自己的觀點和經驗的機會。

二是博雅人文與國際理工類選修課程。這是學校跨學科課程的主要組成部分。學校希望依托以上課程提升學生的科學素養，促進學生從不同角度施展自身的創新潛能。[5]例如，針對文史大類，開設了“史學方法論”“中華文明的起源”“科學史話”“影視作品中的歷史”等歷史文化課；針對理科綜合類，開設了“TI 圖形計算”“數字化科學實驗”“分子生物學（初探生命奧秘）”等數理實驗課。學校重視基本工程技術技能與動手能力、實踐精神的結合，結合學生興趣開設了“CAXA 制圖”“3D 打印基礎”“單片機入門”“Python 編程”等基礎技能課程，以及“創意自行車”“汽車工場”“軌道交通”等項目化課程。

三是綜合實踐活動。學校以社會實踐活動課程為基礎，發展出了系統性的綜合實踐課程。該類課程是超學科課程的重要組成部分，包含“江村社會實踐考察”“博雅西部行”“南京生存訓練”“農業精準扶貧”“行走上海”“同濟智慧行”等二十余個項目。學生根據興趣選擇進入農村、城市等。這些項目為學生提供了實踐、探索與發現的機會，學生在團隊合作中鍛煉了解決問題和創新的實踐能力，提升了創新思維、觀察力、合作與溝通能力，也通過深度的“道德體驗”發展了創新人格。

以“江村社會實踐考察”為例，參與的學生以團隊合作的方式進入農村社區，有目的地觀察和了解農村社區的生活方式、文化傳統、社會經濟情況。學生通過深入了解發現社區的需求和問題，并嘗試利用社會科學、經濟學、環境保護等學科的知識提出解決方案，提升跨學科學習能力。此外，在接觸農村社區的過程中，學生也真切體會到了作為社會成員的責任和義務。

（四） 整合課程資源，助力個性發展

為了讓學生有充足的時間進行自主學習，學校全力打造高效課堂，切實減輕學生學習負擔。同時，為了進一步提升研究性學習的實效，發揮其對學生創新素養培育的積極作用，學校將研究性學習與選修課程相結合，并借助信息化平臺進行過程管理。

為幫助學生明確研究性學習的目標，培養學生的自主學習與規劃能力，學校將可以提供的各類資源和平臺繪制成個性化的研究性學習路徑圖譜，幫助學生在入學前知曉可利用的校內資源。在高一入學前，學生便可以通過校內信息化平臺完成研究性學習的通識學習過程，目的是學會學習、了解研究的實施過程。入學后，學校以特色選修課程為主要教育載體，以綜合實踐活動為主要輔助手段，通過教師引導生成特色研究性課題、完成過程中生成研究性論文的方式，幫助學生全面而有個性地發展。在研究性學習課題指導方面，學校依托以科技總輔導員為領導的校內科創輔導教練團，招募校外科技專業人士，形成雙導師制輔導團隊，助力學生完成自己的科研課題。

通過以上改進，近幾年，學生在科技創新、創造發明賽事中屢獲大獎，多次斬獲“明日科技之星”及上海市青少年科技創新大賽一等獎。

（五） 架構特色書院，搭建交流平臺

雖然創新素養的培育應當涵蓋所有學生，但每個人創造的興趣點有差異，在不同場景中的創造力也不同。[2]積極的群體氛圍可以激勵和支持個體主動提出問題，激發個體在某個領域中的創新潛力。學校希望打破行政班制，在校內創設一種有利于學生創新素養發展的環境，讓更多具有創新潛質的學生脫穎而出。

結合學生的興趣特長，學校目前已經面向有志于服務國家大戰略需求、對基礎學科有濃厚興趣的學生建立了強基書院，依托強基書院的管理制度，給予這部分學生個性化發展空間和交流空間，并由有相應特長的專職教師引導這部分學生結合自己的興趣進行自主學習和挑戰性學習。

學校積極與同濟大學等高校建立廣泛深入的合作關系。依托同濟大學“苗圃計劃”，學校邀請高校教授專家參與科技創新人才的“選苗、育苗”工作，并邀請入選學生進入厚植創新書院。這部分學生采取“跟教授、跟團隊、跟項目”的方式進行項目化學習，他們可以進入高校實驗室進行實踐，經歷真實的科研過程。

下一步，學校還將繼續發展和建設博雅文理書院、國際理工書院、藝體修身書院、文杰君子書院等。學校希望根據不同書院學生的發展方向，提出略有差異的選修課程學分要求，促進不同學生群體的個性化發展。

（六） 匯聚集團力量，探索貫通培養

學校在全員發展創新素養的基礎上，聚焦國家發展需要，關注基礎學科創新人才的甄別，聚焦基礎學科學生創新人格的養成。[6]2016 年，同濟大學和普陀區人民政府在深度開展全面戰略合作的基礎上，依托學校孵化上海市第一所科技高中。同時，由學校牽頭，匯集區內外初中成立教育集團，推行學段延伸優質課程，實現貫通培養，綜合評價，互融共通。同濟大學-曹楊二中教育集團致力于探索拔尖人才早期連續培養體系，從而使更多學生有機會在創新素養的培育過程中展示自己的潛力，并接受更高水平的培養和支持。

2023 年，普陀區開展緊密型教育集團建設，針對初中學校啟動“群星計劃”。該計劃旨在以“發現天賦，點燃智慧，促進發展”為理念，構建創新人才學習與發展平臺。學校牽頭建立“星云”俱樂部，以“著力并有序提升學科思維能力、跨學科思維能力、超學科思維能力”為原則開發課程。學校利用主題式、任務式、項目式等多種實踐方式實施課程內容,同時建立“銀河”創新營等交流平臺，為創新人才提供跨學科和跨年級交流的機會。

“群星計劃”力求激發初中學段創新人才對相關學科領域的求知欲望，在創新實踐中發展學生的創新思維。學校通過培養學生的領導力、勝任力等必備品格，引導相關基礎學科創新人才樹立科學的世界觀、人生觀和價值觀，從而發展創新品格。同時，學校幫助集團初中校以初中學段創新人才的早期發現為核心，構建評價機制，并在計劃實施過程中建立創新人才發展評價機制，總結創新人才成長規律。

四、 面向未來創新素養培育的思考

（一） 營造有效的真實問題解決情境是關鍵

創新是為了解決現實的問題和滿足需求，在創新素養培育過程中，教育者需要引導學生從單純的知識學習轉變為更加深入地認識世界。學校需要通過各類課程和活動引導學生從真實問題的解決開始，在真實的創新實踐活動中體會創新、進行創新和表現創新。

（二） 呵護和激發學生探究世界的興趣

興趣是創新的動力，只有“我要創新”才會引起學生的主動反思批判和多輪次的改進。學校需要呵護學生對世界的興趣，為他們提供更多合作交流、分享表達的機會，幫助學生結合興趣去探索本源性問題，讓他們深入了解事物的本質和背后的原因，在探索世界的過程中發展創新素養。

（三） 建立制度，激發教師創新素養培育的熱情

驅動真實的創新實踐活動過程是培育創新素養的最佳載體。創新素養的培育需要教師引導學生變革學習方式，提供創新的認知方式。例如，課堂教學可以從以往的“先學后用”轉變為“用中學、創中學”。學校如何科學分析學生創新素養發展情況，科學創設合適的實踐情境，科學開發相關課程，基于以上分析，有智慧、有科學素養的教師是保障學校創新素養培育的關鍵，而激發教師創新素養培育的熱情需要相關制度的保障。