普通高中科技创新拔尖后备人才的选拔与培养探索
祝长水 谢永平 张晓容 徐光德 杨波
（四川天府新区华阳中学）
创新是推动经济社会发展的战略支点，拔尖科技创新人才是一种关键的战略性资源。高中教育在整个国民教育体系中起着承上启下的作用，该阶段开展科技创新拔尖人才的早期培养，探索其成长规律，有利于破解拔尖创新人才培养的“瓶颈”。2014年以来，四川天府新区华阳中学通过改革人才培养模式，营造创新氛围，打造科技创新人才早期培养平台，探索科技创新人才早期培养规律，取得了初步成效。
一、明确思路，开展拔尖创新人才的早期发现与培养模式改革
“创造力的火花潜伏在每个人身上，只要加以培养和挖掘，每个人的创造力都可以得到显露与提高。”华阳中学秉承“以人为本，以学生发展为本，开发师生潜能，培养创新型人才”的办学理念，进行了一系列创新举措，形成了以“从面到点、集点成块、心理链接”为特色的科技创新后备人才发现与培养模式改革。
（一）从面入手，夯实科技创新教育的基础
将科技创新教育选修课纳入课表，高一研究性学习课和科创教育课间周一节，高二每周一节科创课，实行学分制管理，对全体学生进行科技创新知识和技能教育。重视在物理、化学、生物等学科教学中渗透科技创新教育，在教学中尊重、保护并激发、培育、满足学生的创新倾向，开发创新潜能。
（二）由面到点，发现并培养“科技创新苗子”
建设“基于兴趣项目学习”的科技创新社团，涵盖生命科学、社会科学、理论物理、机器人、航空、机械与工程科学俱乐部等领域。对在研究性学习过程中学科特长突显的具有创新潜质的“科技创新苗子”，着力通过项目研究，不断激励学生用专业知识探究该领域的问题，继而发展到研究该领域的问题，不断引导学生确定自己的专业志向，变兴趣为志趣，进行志趣导向。
（三）集点成块，进行科技创新拔尖人才的早期发现
重视跨学段、跨层次、跨学科的融合，主动搭建高层次、多方位的科技创新教育平台。组织学生参加北京大学、清华大学等高校夏令营（冬令营）活动，依托“英才计划”与高校（院所）展开深度合作，高校（院所）相关实验室对我校学生开放，还选派教授与我校教师共同组成指导团队，对项目的深度研习提供指导，对科技社团活动实行由不同学科教师组成导师团队制，负责指导重点项目的指导，开设开学先修课程实现跨学段融合。
（四）心理链接，打造具有鲜明“育心”特质的科技创新教育
学校科创中心对学生的重点课题派出教师指导小组，小组由1名校内、高校或科研院所的专家教授作为课题导师，1名具有心理辅导员B级以上资格、中共党员身份并有班主任经验的校内教师作为人生导师。专职心理教师运用创造心理学、多元智能理论、成功智力理论，对在科技创新活动中遇到困难的学生，有针对性地进行心理辅导与干预，提升学生的科研能力、创新能力和学术素养。
二、培养科技创新拔尖后备人才的课程与策略
学校一直秉承“人本关爱”的“育心文化”理念，着眼“育心”，着力“潜能”，着手“创新”，开设了科技创新教育“五类课程”，提炼出“四个策略”。
（一）建设两层五类科技创新教育课程
整合校内外科技教育资源，构建并实践了两个层次的五类科创教育课程，分别为普适性课程（学科拓展、技能实训、主题探究）和个性化研究性学习课程（领域课程、主题科研），形成了层级式培养学生科技创新能力的课程体系。
1.基于“学科+创造”的学科拓展课程
学校改革课程管理和课程内容，从学科教学开始培养学生创造性学习的习惯。设置学科拓展课程，鼓励教师把创造性学习融入学科教学中，以学科为主，强调对知识的应用，融合其他学科知识解决问题或发明创造，学校给予经费和专家资源的支持。
2.基于“操作+创造”的实践能力提升课程
把科创与劳动教育、通用技术、信息技术融合，强化理化生实验操作，开设3D打印、软件编程、硬件搭建、创意造物等技能课程。学生可根据自己的兴趣参加学习。采取走班制，校内科技教师按主题类别指导或进行项目专项辅导，同时聘请校外专家参与指导。
3.基于“学科+学科+创造”的大主题探究课程
通常选择一个包含多学科的与社会相关的大主题活动，比如生物多样性保护、水资源与水环境、北斗导航、创客技能大赛、古法制糖等。进行整体设计，联动多学科知识与技能、环境与技术资源，协同解决复杂问题，强调迁移应用，培养学生的在复杂环境中解决问题的整合能力。一学期组织一次大主题活动。
4.领域专门课程
开设创造发明、IYPT、机器人、数学建模、3D设计、航模、编程语言、古汉语、创客等特色课程，供学科特长生和创新潜质生选择。聘请校外专业教师与校内教师组成辅导团队。
5.主题科研课程
对参与科技活动并达到一定技能的学生，引导他们在兴趣领域寻找问题，并聚焦成研究课题，指导他们自主进行科学研究性学习。对于学生物化的成果学校提供专利申请、授权、维护以及参加比赛等经费支持。
（二）实施四大推进策略
1.学科渗透科创教育策略
学校结合各学科特点，尊重、保护、培育学生的创新潜能，采取问题教学法，让学生在学科学习中获得科学探究的方法。
2.STEMP教育策略
“P”代表“Psychology”（心理学）,把“P”与“STEM”相结合，形成STEMP 教育，强调关注学生心理，主张个体认知、情绪、动机协同完成STEM实践的全过程，强调创新人格与创新思维训练，依据思维发展的规律提升学生的创造性水平，着重锤炼学生品格，开发学生心理潜能，培养学生的创新潜质。
3.基于科技创新项目的导向策略
引导学生学习专业领域的知识技能，寻找解决问题的方法，撰写研究方案；关注心理倾向，引导学生在兴趣领域纵深发展，提升专业情感。
4.特长领域培养策略
设置拓展型选修课程，注重创造性思维训练、创造力和创造兴趣培养。利用心理健康优势，构建完善“学生生涯发展规划信息系统，在兴趣领域进行职业生涯规划，设计课程方案和学习策略。通过生涯教育，让学生更理性地认知自我，更理性地选择未来，更理性地行动。
三、拔尖创新人才早期培养成效初显
多年的科技创新教育教学改革实践探索，我校研发出“学科融合培养学生科技创新能力”的实践教程，形成了一套创新的实践范式，收集的数据表明我校的科技教育课程与实施策略初见成效。
（一）学生科学素养显著提升，科技竞赛成绩喜人
学生科学素养不断提高，学生创新性水平明显提高，拔尖创新人才培养成果显现。近年来我校学生参加科技创新类竞赛获得省级以上奖273人次，遴选进入“国家中学生拔尖计划培养”37人，通过国家遴选公派参加国际科技赛事11人。2016年-2018年我校因创新潜质获得高校自主招生资格317人。
2021年，尽管受疫情影响，许多全国性、全省性竞赛活动暂停，但我校学生在各类科技创新类比赛中的成绩仍然喜人。先后有2名学生获得全国青少年科技创新大赛省级一等奖和省级最高奖——科协主席奖，5名学生分别获得北斗杯全国青少年科技创新大赛一等奖、三等奖和省级一等奖，3名学生获得中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛萌芽赛道最高奖“创新潜力奖”，另有4名学生通过遴选参加公派国际青少年科技竞赛冬令营活动。
本学期开学初对高二学生的调查统计显示，学生具备科学素养比例初测为 9.32%，后测达17.21%，均高于2020年我国具备科学素养的公民比例水平，我校学生的科学素养、创造思维能力、创造力倾向、创造性水平方面得到了极大的提升。
我校生源不优，居于成都市中等，我们统计了我校创新试点班学生高考去向以及后续发展情况，结果发现学生所学的专门课程与主题科研与他们大学所选专业匹配度高。科技教育课程培养起来的专注度、意志力和实践能力，提升了个体在兴趣领域的可持续发展。
以2014届首届创新试点班35名学生为例，进校时学习成绩居于四川省一级示范性高中之尾，三年后升入985大学14人，211大学23人，大学阶段学业成绩综合排名进入前30%占78.15%，有89.08%的学生升入研究生阶段学习。
（二）科技教师教学能力显著提升，师德专业水平彰显
我校41名专兼职科技创新教师以执着的科创教育的赤诚情怀与专业发展质量，在开发学生创新潜能、发展学生创新素质的过程中，强劲支撑着科技创新教育向持续纵深发展，同时赢得了专业发展强烈的成就感与幸福感。
国务院特殊津贴专家1人，全国优秀教师1人，全国优秀科技指导教师8人次，全国STEM十佳教师1名，四川省名师1人，四川省特级教师1人，四川省突出贡献专家1人，四川省十佳科技教师4人，市级优秀教师、学科带头人4人。推送全国部级优课3节，学科赛课国家级奖6节、省级奖9节。
（三）学校育人质量显著提升，科创特色更加鲜明
2016年我校被评为“全国十佳科技创新教育示范学校”；2018年被评为“中国STEM教育2029创新行动计划”领航学校；科技创新教育成果获得国际技术与工程教育协会最高奖——全球STEM卓越贡献奖（国内首次获奖），受到ITEEA主席Edward Reeve高度评价；推广案例获得全国教育改革优秀案例奖。
40余篇课题成果在学术期刊发表，出版《实践与创新——中小学STEM教程》10册，《带你去创新》2册，《基于STEM的PBL教学案例》1部，《创新物理实验教学片》74集。
人才是第一资源、创新是第一动力。我们生活在呼唤人才造就人才的伟大时代，我们正在进行孕育科技人才的伟大事业。我们相信，只要我们不懈努力，一批又一批科技创新后备人才将会不断涌现，他们良好的科学素质、坚定的爱国情怀，将成为实现“实现中华民族伟大复兴的中国梦”的中坚力量。
