





摘 要 拔尖創新人才早期培養是我國攻克“卡脖子”技術的重要基石,也是我國實現科技強國的關鍵前提。首先從國家政策、培養現狀和已有研究發現當前拔尖創新人才早期培養存在的問題;然后基于經濟創新理論和生態環境理論,總體闡釋了拔尖創新人才早期培養的內涵,分為培養目標、培養內容和培養方式,并據此探索了北京市部分區域的拔尖創新人才培養模式,包括校內校外共同主導,校內為主、校外為輔,校外為主、校內為輔,教委主導、校內校外為輔等四種模式;最后,從具體的目標設立、識別方式、課程內容、教師發展、學生出口等方面歸納并提出了拔尖創新人才早期培養的實踐路徑與未來走向。
關 鍵 詞 拔尖創新人才;早期培養;“雙減”;創新理論;創造力
引用格式 董貝貝, 白欣.拔尖創新人才早期培養的內涵與實踐路徑[J].教學與管理,2024(31):5-10.
2024年1月31日,習近平總書記在中共中央政治局第十一次集體學習時指出,必須加強科技創新特別是原創性、顛覆性科技創新,加快實現高水平科技自立自強,打好關鍵核心技術攻堅戰,使原創性、顛覆性科技創新成果競相涌現,培育發展新質生產力的新動能[1]。國家的政策不僅凸顯了其內在的目標指向均為培養拔尖創新人才,而且明確了拔尖創新人才培養的方式,即先為學生提供寬松的培養環境和氛圍,為所有的學生打開時空,構建開放式的科學教育,在創新的基礎上拔尖,讓拔尖創新人才自然涌現。
自2021年“雙減”政策頒布后,關于拔尖創新人才的研究逐漸增多。在此之前,關于拔尖創新人才的培養研究多關注于超常兒童及其選拔[2,3],但實踐中產生了較多的問題。而之后研究者多關注普通學生的創新,認為創新的潛力人人都具備[4,5],并提出基于已有的實踐成果,歸納拔尖創新人才早期培養的方式[6-8],還有關于教師的拔尖創新人才培育素養框架的構建[9,10],但尚未基于理論的視角闡釋拔尖創新人才早期培養的本質內涵和內容變化,以及在實踐中究竟如何最大程度地惠及所有學生,為其提供充足的創新環境與資源,從而擴大我國拔尖創新后備人才的儲備率,使更多的拔尖創新人才在未來涌現。為此,本文基于經濟創新理論與生態環境理論,嘗試厘清拔尖創新人才早期培養的內涵,并根據其內涵進行了研究探索,調研了北京市部分區域的拔尖創新人才培養模式,分析其與當前理論的契合性。最后,總結歸納了新時代拔尖創新人才早期培養的實踐路徑與未來走向。
一、拔尖創新人才早期培養的內涵
拔尖創新人才不是指超常兒童,更不是把超常兒童選拔出來集中培養。拔尖創新人才是指在創新的基礎上的拔尖,應當先給予創新的可能性,再追求拔尖的必然性。由此,拔尖創新人才中的“拔尖”應當作為定語修飾“創新”,而不能作為動詞。那么,拔尖創新人才的培養目標、培養內容和培養方式都需要隨之變化。
1.培養對象應當擴大為多樣化群體
約瑟夫·熊彼特(JosephAloisSchumpeter)對“創新”作出了開創性的精辟論述,他指出“創新”是一種生產函數的轉變,或者生產要素和生產條件的重新組合,并引入生產體系使其技術體系發生變革,以獲得企業利潤或潛在的超額利潤的過程。根據熊彼特的界定,創新是對現存生產要素組合進行“創造性地破壞”,并在此基礎上“實現新的組合”。具體而言,創新包括五個方面的內容:一是引入新的產品或提供產品的新質量(產品創新);二是采用新的生產方法(技術創新);三是開辟新的市場(市場創新);四是獲得新的供給來源(資源創新);五是實行新的組織形式(管理創新)。與技術相關的創新即開發新產品和采用新技術是熊彼特創新思想的主要內容[11]。
在對上述創新理論的理解中發現,創新最終的指向是多樣性的,社會經濟的發展需要不同種類的拔尖創新人才,而且他們之間應當形成一種合力,共同攻克“卡脖子”技術,同時使技術能夠獲得較好的實踐和應用。按照熊彼特的技術創新理論,引入新的產品或提供產品的新質量所對應的拔尖創新人才主要是優秀的企業家;采用新的生產方法所對應的拔尖創新人才主要是卓越的工程師;獲得新的供給來源所對應的拔尖創新人才主要是戰略科學家;開辟新的市場所對應的拔尖創新人才主要是科技金融者;獲得新的組織形式所對應的拔尖創新人才主要是科技傳播者。上述五者共同為科技創新服務。因而,拔尖創新人才的培養必然指向多元化目標,才能夠促進技術的快速迭代更新。
2.培養內容應當融入真實實踐
學科教學中的問題思考多指向標準答案,教學管理多指向直接式的所謂“高效”模式,教師也為完成教學任務對學生的問題不給予深度引導,容易抑制學生的批判性思維和發散思維。而真實生活中的問題具有諸多不確定性,不但問題不確定,方式不確定,解決方案也不確定,能夠盡可能發揮每個學生的優勢,挖掘內在的潛力,解放思想。Kaufiman和Beghetto提出了創造力的4C模型,即將創造性分為4個水平:大創造、職業創造、小創造和微創造[12]。
根據創造力的4C模型可以得知,在進入杰出的創造力之前一個關鍵階段是職業創造,這是將課堂學習與真實生活相聯系的階段,是學生跨越狹隘知識的階段,是學生自我建構問題的階段,也是其形成獨立思維的階段。在經歷這個階段之后,才有可能到達大創造的階段,即作出杰出的創造性貢獻。創造力4C模型的發展軌跡如圖1所示。
3.培養方式應當基于當地資源優勢因地制宜
當拔尖創新人才的早期培養目標是指向全體學生時,我們的優質資源是遠遠不夠的,那么,如何滿足全體學生創新環境和條件的需求是其中的關鍵問題。王通訊的生態環境理論指出,一方水土養一方人[13],如同自然生態系統中生物種群的種類、數量與其所在的自然生態環境關系密切一樣,一個城市、一個地區,乃至一個企業、一個單位的人才和其所在經濟、政治、文化環境密切相關。不同的環境造就不同的人才,適應不同類型的人才成長和發展。因此,應當利用當地特色的資源和文化,發揮各地的長處和優勢培養人才,而不能拘泥于經濟高度發達的城市和地區。
所以,我們在培養創新人才時也要依據不同地區的特色進行規劃,而不是一味地要求成績,因為人才最終要走向社會,并且在社會中揚長避短地生存與發展,只是在學校中取得較高的成績并不能代表十分優秀或者具有較強的創新潛力。
二、拔尖創新人才早期培養的模式探索
自國家提出拔尖創新人才培養政策后,作為教育高地的北京采取了諸多的措施,開展了不同程度的培養模式探索。依據研究者對北京市部分區域的實踐調研,發現拔尖創新人才培養大致分為四種模式,如圖2坐標軸所示。
1.校內校外共同主導
校內校外共同主導是指由校外單位和各學校聯合開展研究與規劃,典型案例是CP區,具體培養模式如圖3。
如圖3所示,首先,CP區根據區內情況確定了拔尖創新人才培養的主導者——聯片教研。CP區屬于典型的城鄉結合區,利用城區高精尖科研力量帶動鄉村科學教育均衡發展,通過在地化教育理念指導實踐,有效促進鄉土文化和科學創新的融合,是實施在地化資源整體布局的工作原點之一。為充分利用在地化資源推進CP區科學教育可持續高質量發展,2020年11月、2021年1月和2021年3月分別成立了回天地區(18所學校)、農村地區(18所學校)和CP城區(10所學校)三大科學教育聯盟,依托10所北京市科技教育示范校的引領與促進,發揮聯盟優勢推動區域拔尖創新人才培養均衡發展。
然后,基于高精尖科研基地、大學城資源、高新企業和本土化資源,制定了拔尖創新人才培養的目標,即技術與工程視角下的拔尖創新人才。對標新質生產力和科學家精神,致力于培養卓越工程師,如航空科學與技術、生物醫學工程、信息與通信工程等。這里的目標內涵分為三個層次,包括普及型目標——工程意識與觀念,拓展型目標——工程知識與技能,拔尖創新型目標——工程實踐與創新,可以滿足全體學生的不同需求。
最后,通過科技教師的課程設計與學生識別,實現與各個單位協同育人的機制,貫通基礎教育的所有年級,進而與高等教育產生良好的銜接,為高等教育輸送有創新潛質的人才。
2.校內為主、校外為輔
校內為主、校外為輔是指由學校主導,校外單位作為輔助角色,典型案例是YS區,具體培養模式如圖4。
如圖4所示,首先,YS區根據區內情況確定了拔尖創新人才的主導者——北師大燕化附中。由于燕化附中是YS地區唯一的高中學校,因而其承擔著地區普及高中教育和課程改革實踐的雙重責任,負責統籌與實施拔尖創新人才培養的整體工作。
然后,YS區根據區內的在地資源——石化企業和其他相關的科普基地,設定拔尖創新人才的培養目標,即新型材料視角下的拔尖創新人才,如新能源科學與工程、新能源材料與器件等,對標新質生產力和科學家精神,研究和開發新型環保高效材料。這里的目標內涵分為三個層次,包括普及型目標——材料意識與觀念,拓展型目標——材料知識與技能,拔尖創新型目標——材料實踐與創新,可以滿足全體學生的不同需求。
最后,通過科技教師的課程設計與學生識別,打通小學、初中、高中之間的培養通道,實現貫通培養以及與高等院校、科研院所、相關企業等單位和機構的聯系、溝通與互動。
3.校外為主、校內為輔
校外為主、校內為輔是指以校外單位如青少年宮或科技館為主導,以各小學、初中、高中為輔助,典型案例是MY區,具體培養模式如圖5。
如圖5所示,首先,MY區根據區內情況確定了拔尖創新人才的主導者——MY區青少年宮。由于青少年宮是MY區基礎教育的主要對接單位,因而負責統籌與實施拔尖創新人才培養的整體工作。
然后,根據MY獨特的在地資源——MY水庫和其他相關的生態企業,設定拔尖創新人才的培養目標,即生態文明視角下的拔尖創新人才,如環境生態工程、水質科學與技術等,對標新質生產力和科學家精神,研究生態修復、環境治理、碳中和等方面的綜合實踐教育,為國家生態文明建設和全球生態環境治理提供支持。這里的目標內涵分為三個層次,包括普及型目標——生態意識與觀念、拓展型目標——生態知識與技能、拔尖創新型目標——生態實踐與創新,可以滿足全體學生的不同需求。
最后,通過科技教師的課程設計、學生識別以及與對應專家的溝通,帶領學生參與實踐調研,并在相關企業中參觀學習,培養學生的創新思維與實踐能力,為高等教育儲備創新人才。
4.教委主導、校內校外為輔
教委主導、校內校外為輔是指以區教委為主導,校內單位和校外單位為輔助角色,典型案例是FS區,具體培養模式如圖6所示。
首先,FS區根據區內情況確定了拔尖創新人才的主導者——FS區教委,負責統籌與實施拔尖創新人才培養的整體工作。
然后,根據FS區獨特的在地資源——地址資源和其他相關的企業,設定拔尖創新人才的培養目標,即地質與環境視角下的拔尖創新人才,如地質工程、勘查技術與工程、資源勘查工程等,對標新質生產力和科學家精神,進行地質勘查和地質工程問題的解決處理等,培養具有創新意識和創業精神,掌握扎實的勘查技術、巖土工程專業基礎知識以及工程實踐能力的應用型高級專門人才。這里的目標內涵分為三個層次,包括普及型目標——地質環境意識與觀念、拓展型目標——地質環境知識與技能、拔尖創新型目標——地質環境實踐與創新,可以滿足全體學生的不同需求。
最后,通過科技教師的課程設計與學生識別,在基礎教育中依據不同的特色培養具有科創精神的后備人才,同時在打好根基和關注特色的基礎上與高校或科研院所對接具體的方向,使具有拔尖創新潛質的學生能夠較早確立研究志趣和方向,為成為高層次創新人才做好準備。
三、拔尖創新人才早期培養的未來走向
1.目標走向:設立基于當地資源的培養目標
(1)指向新質生產力
新質生產力包括我們當前的一些“卡脖子”技術,如新能源汽車、新材料、創新藥、生物制造、商業航天、量子技術、生命科學等,許多方向都與技術和工程有密切關系,所以一方面要加深科學研究,另一方面要重視基于科學的工程實踐。
(2)指向科學家精神
科學家正是在各個領域為新質生產力發展作出巨大貢獻的群體,因此科學家精神是拔尖創新人才培養的具體畫像。科學家精神包括胸懷祖國、造福人民的愛國精神,勇攀高峰、敢為人先的創新精神,追求真理、嚴謹治學的求實精神,淡泊名利、潛心研究的奉獻精神,集智攻關、團結協作的協同精神,甘為人梯、獎掖后學的育人精神。
拔尖創新人才的最終指向有兩類:一類是戰略科學家,善于開展深度的研究,對國家未來發展的戰略規劃有清醒的認識,這是一種高站位、高視野的人才,無論是從情懷的角度還是視野的角度看都會促使其做到比較深入的程度。另一類是卓越工程師,善于在工程實踐中發現問題和分析問題,傾向于具備高超的實踐技能和問題解決能力。
(3)指向當地的優質資源
當明確宏觀的指向之后,如何確定微觀的目標呢?如何彰顯自己的特色呢?拔尖創新人才不是指某類單一的人才,而是指各行各業不同的人才。每個區和學校都有各自的特色,應當結合自己的特色資源與優勢進行培養。例如,密云區的特色資源是山水等自然環境,那么他們的目標就設立為生態文明視角下的拔尖創新人才培養。CP區的特色是不僅有眾多的優質高等院校,而且有諸多高新企業,應當設立基于科學的技術工程目標,培養卓越的工95a5287924cd0a2e79a665ba9101ddb55b065417ed167549da98f9ac6c2c8737程師,善于在工程實踐中發現問題、分析問題并解決問題,同時具備一定的工程倫理思維,應該考慮到其對經濟、社會的可持續發展以及對整個人類社會的福祉作貢獻,這也是新質生產力的核心內涵所在。關于技術工程的賽事有很多,選擇這個方向以后不僅容易出成績,而且未來也是國家所需要的。另外,人才通道也是開放對接的,可以與高校和企業建立緊密合作,形成一體化培養。
2.識別走向:基于一定的智力基礎,側重多維度的非智力因素綜合考量
美國心理協會主席斯滕伯格(RobertJ.Sternberg)認為智能(intelligence)不足以界定拔尖人才,他認為還應當包括勇氣、堅韌、熱忱、胸懷在內的個人道德和社會責任感[14]。諾貝爾獎獲得者丁肇中指出,所有的諾獎獲得者并非都是考試排名第一,反而有幾個是倒數第一。他強調創新的特點不是成績第一,而是想法奇異,并敢于實踐[15]。由此可見,未來的拔尖創新人才不一定是智商超高的人,但一定會具備濃厚的興趣、豐富的想象力、獨立思考能力、批判性思維能力、自我管理能力、團隊協作力和領導力等諸多非智力因素。此外,應當將學生科創實踐加入到識別的過程中,使學生在真實實踐中發現問題、概括問題、分析問題、解決問題,從而充分展現其科學思維和創新能力。
3.課程走向:開發融合多學科的主題課程
(1)基于卓越工程師的品質指引
卓越工程師相對于戰略科學家的人數是比較多的,更易達到拔尖創新人才面向全體學生的內在要求,因此,以卓越工程師的品質作為指引開發課程會有事半功倍的效果。
卓越工程師在面對復雜的工程問題時,需要具備跨學科的綜合思維和判斷力,因此,在課程設置時,應當擺脫傳統的分科教學,以主題的方式構建課程的內容,打破學科的界限,呈現開放的模式,使學生能夠融會貫通,實現以點帶面的效果。課程的形式應當避免局限在傳統課堂中,要給予學生接觸真實世界的機會,以便更加有利于他們結合所學的內容思考真實的問題。如進入高校實驗室接觸前沿問題,與高校教師面對面請教交流,進入企業觀察實際的生產需求與問題等等。
(2)基于涌現的條件要求
涌現就像燒水一樣,剛開始水沸騰時,只是逐個冒泡,如果達到涌現的條件,那么瞬間就會產生集體冒泡的現象。人才培養也會出現這樣的現象。涌現是一個復雜系統中的重要概念,它指的是在系統的各個組成部分相互作用下出現的一種全新的、不可預測的整體性質或行為。涌現的產生通常需要滿足以下條件:第一是多元性,系統必須包含多個不同的組成部分或元素,這些元素具有各自的特性、功能和行為模式;第二是相互作用,系統中的元素之間必須存在相互作用和聯系,這些相互作用可以是直接的,也可以是間接的,它們共同構成了一個復雜的網絡;第三是非線性,元素之間的相互作用不是簡單的線性疊加,而是呈現出非線性的特征,這意味著整體的效果不能簡單地從部分的效果中推斷出來;第四是自組織性,系統中的元素能夠自我組織,形成新的結構、模式和功能,這種自組織性使得系統能夠產生出超越單個元素特性的整體行為;第五是開放性,系統需要與環境保持一定的開放性,能夠接受和處理來自外部的信息和能量,從而使系統能夠不斷適應和進化;第六是條件適宜性,涌現的發生往往需要一定的條件或觸發機制,在某些特定的情況下,系統中的元素可能會以特定的方式組合和相互作用,從而產生出涌現現象。因此,在課程設計方面,應當融合不同學科內容,使學生對不同學科之間的本質與內涵產生碰撞與交融,提升創新發生的概率。
4.教師走向:構建以科技教師為主導的協作機制
(1)科技教師的多功能性與拔尖創新人才培養系統性的內在契合
從拔尖創新人才的培養目標、課程設置和人才識別的方向可以看出,教師需要改變原有的教學模式,并且采取措施提升自己的科學思維與引導能力。但是,傳統的學科教師時間與精力有限,無法統籌和組織新的培養模式,而科技教師本身具備一定的專業知識和能力,可以在科創活動和競賽中提供適當的指導,幫助學生發現問題,指引方向,總結研究結果,撰寫相關報告和文章。因此,需要科技教師勇擔重任。當然,這并不代表與其他學科教師毫無關系,學科教師要配合科技教師積極開展各種科創活動,共同培養學生的創新意識、創新思維與創新能力。特別是對于科技創新而言,不是單一群體所能完成的工作,需要科技教師與不同部門、不同群體進行針對性的深度交流與溝通,才能夠發揮更好的效果。因此,在教師培訓中,應當不僅關注教師的專業知識和專業技能,還應當包括教師的組織協調與表達轉化能力。
(2)科技教師亟待突破的困境
由于科技教師群體的水平參差不齊,在相對高端的課程引領方面確實存在一定的技術壁壘和能力壁壘。其次,科技教師群體在學校被邊緣化,不被重視,也嚴重阻礙了創新人才的培養。因此,在拔尖創新人才培養時代,科技教師作為關鍵角色,要積極參與校外的協作:一方面,幫助學生與校外專家搭建橋梁,使其溝通更加充分;另一方面,自己也在這個交流過程中獲得校外專家的指導,參與教研,獲得提升與成長,從而使對于學生的培養形成一個良性循環。總之,科技教師應該成為學校課程的設計者、引領者,并且是實施者,甚至是構建者,同時也是協調者,這將極大地促進拔尖創新人才的培養。
(3)為科技教師構建相應的激勵和提升機制
對于學校而言,應當構建相應的評價機制,將教師科技培訓納入學校評價機制,將科學教育納入教師職稱和各級教育系統教師評優體系,以此激勵教師投入更多的時間與精力,推動科學教育發展和創新人才的培養。對于科技教師而言,可以利用高校等單位的合作平臺,與高校教師組建沙龍,進行深度的可持續的研討和學習。例如,部分科技教師本身缺乏相應的科研能力或者實踐能力,可以請合作的高校或科研院所代培,參與一些科研項目等等,從而提升科技教師的科學素質和工程實踐能力。與高校教師相互協作的這種教研模式意義很大,可以提升教師的能力,有效推進課程的實施。
5.出口走向:搭建以合作單位為主的針對性出口,形成貫通性培養
人才出口是人才涌現的直接動力,也是人才培養效果衡量的標準。目前高等學府的招生考量也越來越傾向于學生參與科創活動的經歷、對科學研究的興趣與熱愛、科研信念等等。
基礎教育階段的學校在與高等院校等單位合作時,首先應當提出自己的訴求,例如在共建高校科學營時,不僅要與對方溝通課程與活動方案,也要與對方溝通關于人才選拔的具體要求和標準,提前做好準備。其次可以申請成為高校的試點中學,共同研究人才的培養,構建一體化設計,例如直接參與實驗室課題,為高校錄取針對性地進行培養。最后還可以就人才選拔的方式確定一個教材立項,合作研究創新人才應具備的能力和素質。
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【責任編輯 楊 子】