中國網(wǎng)/中國發(fā)展門戶網(wǎng)訊 2018?年?5?月?28?日，習近平總書記出席中國科學院第十九次院士大會、中國工程院第十四次院士大會并發(fā)表重要講話，他指出：“全部科技史都證明，誰擁有了一流創(chuàng)新人才、擁有了一流科學家，誰就能在科技創(chuàng)新中占據(jù)優(yōu)勢。”創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力，國家科技創(chuàng)新力的根本源泉在于人才。近半個世紀以來，西方發(fā)達國家競相通過制定長期戰(zhàn)略、科學教育標準和立法等形式，自上而下積極干預科學教育、服務國家人才戰(zhàn)略。例如：英國通過《教育改革法》明確將科學、數(shù)學、語言并列為三大“核心學科”；美國制定《聯(lián)邦政府關于科學、技術、工程和數(shù)學（STEM）教育戰(zhàn)略規(guī)劃（2013—2018?年）》以推動科學教育的全面實施等。當前，我國進入全面建設社會主義現(xiàn)代化國家的新發(fā)展階段，公民科學素養(yǎng)提升和創(chuàng)新能力培養(yǎng)成為關鍵環(huán)節(jié)。然而，時至今日，我國在一些科技領域仍面臨創(chuàng)新人才匱乏的窘境，大力培養(yǎng)科技創(chuàng)新后備人才是我國在未來國際競爭中博得先機的重要保障。明天的強盛來自于今天的后備人才儲備，中小學是培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才的關鍵期；為長遠解決我國創(chuàng)新人才培養(yǎng)短板、從根本上改變高層次創(chuàng)新人才匱乏的窘境，需要夯實科技強國人才根基重大目標，前瞻部署中小學科學教育，重塑新時代基礎科學教育體系。

我國科技創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)的現(xiàn)狀

國際新格局推動我國科技創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)

當代國際競爭新格局轉向聚集創(chuàng)新型人才。從2020?年全球創(chuàng)新指數(shù)可知，表現(xiàn)最好的經濟體仍然幾乎全部來自高收入組別，如瑞士、瑞典、美國、英國、荷蘭等；而唯一的例外是中國——中國連續(xù)?2?年排名第?14?位，是全球創(chuàng)新指數(shù)前?30?位中唯一的中等收入經濟體。但是，我們要清醒地看到，我國在人力資本方面還有待進一步提升：中學的生師比在?130?個經濟體中位于?62?位；研發(fā)人員以全職研究人員/百萬人口計算，我國為?1?307.1?人/百萬人口，位居全球第?48?位。生師比是指折合在校學生數(shù)與學校專任教師數(shù)的比例，是教學評估中用來衡量學校辦學水平的重要指標；研發(fā)人員的比例也一定程度上說明創(chuàng)新人才的儲備狀況。由此可見，我國在創(chuàng)新指數(shù)的人力資本維度尚不占有明顯優(yōu)勢。近年來，國際上特別重視對具有科技素養(yǎng)及發(fā)展?jié)摿η嗌倌甑膶I(yè)化教育，大力推行人才培養(yǎng)的相關政策與實踐。區(qū)別于全體學生的科學與技術素養(yǎng)教育，多個國家提倡并踐行科技創(chuàng)新人才的個性化培養(yǎng)方式和專業(yè)化成才路徑。為提升科技實力，美國、加拿大、英國、德國、日本、韓國、新加坡、以色列等創(chuàng)新型國家非常重視科技創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)——不僅重視高等教育階段的管道輸出，更為關注中小學的?STEM?教育及其科學素養(yǎng)提升。國家的綜合實力與核心競爭力取決于內在科技創(chuàng)新能力水平，根本上依賴于創(chuàng)新人才，而中小學時期則是人才培養(yǎng)的黃金階段與關鍵節(jié)點。因此，我國急需將科技創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)作為科技創(chuàng)新工作的重中之重。

我國現(xiàn)有政策對中小學科學教育支持不足

自黨的十八大以來，我國進入了全面推進創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新階段，科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃不斷被提出。2012?年教育部印發(fā)《國家教育事業(yè)發(fā)展第十二個五年規(guī)劃》，圍繞“加強創(chuàng)新人才培養(yǎng)”作了專項論述；2013?年教育部與中國科學技術協(xié)會啟動了“中學生科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)計劃”（簡稱“英才計劃”）；2015?年國務院印發(fā)《統(tǒng)籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，其中在建設任務中強調要培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才；2018?年教育部等六部門繼續(xù)推行“基礎學科拔尖學生培養(yǎng)計劃?2.0”，提出實施基礎學科拔尖學生培養(yǎng)指導方案；2020?年教育部印發(fā)《教育部關于在部分高校開展基礎學科招生改革試點工作的意見》，決定自?2020?年起，在部分高校開展基礎學科招生改革試點（也稱“強基計劃”）。但從總體上看，作為源頭階段和基石任務，我國中小學科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的精準政策較少、系統(tǒng)性工作還未引起足夠重視。

我國中小學生科學職業(yè)期望和動手實踐能力不容樂觀

根據(jù)經濟合作與發(fā)展組織（OECD）發(fā)布的?2015國際學生評估項目（PISA）調查報告可知，我國北京-上海-江蘇-廣東?15?歲學生的科學成績在全球占有優(yōu)勢，但是這些學生的科學職業(yè)期望在?72?個參與國和地區(qū)中僅排在?68?位。《中國教育統(tǒng)計年鑒?2018》表明，小學科學教師的數(shù)量僅為小學數(shù)學教師的?12%；并且，小學科學教師的學歷質量在基礎教育的所有學科中最弱——專科學歷占比?47%，本科學歷占比45%。《2018?年國家義務教育質量監(jiān)測》表明，中小學生的科學理解能力相對較強，但科學探究能力和科學思維能力有待提高。與科學理解能力相比，學生科學探究能力和科學思維能力達到中等及以上水平的比例較低。監(jiān)測還發(fā)現(xiàn)，學生參與科學課的動手實驗和實踐調查的機會較少：4?年級學生在本學期科學課上經常做動手實驗的比例為?46.8%，從不或幾乎不做的比例為?19.0%；8?年級學生生物課上做過?3?次及以上動手實驗的比例為?19.3%，從來沒做過的比例為?47.1%。以上問題明顯阻礙了我國科技人才涌現(xiàn)的源頭，難以適應建設世界科技強國的人才儲備需求。

動態(tài)審視科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)理論和實踐經驗

創(chuàng)造力培養(yǎng)實踐：從要素解構到貫通涌現(xiàn)

國內關于創(chuàng)造力的早期經典研究是林崇德的創(chuàng)造性心理結構，即創(chuàng)造性人才=創(chuàng)造性思維+創(chuàng)造性人格。之后，由認知和心理測量思維轉向能力和過程的系統(tǒng)性關注，強調創(chuàng)新素質系統(tǒng)。例如，張春莉等提出創(chuàng)新素質系統(tǒng)是知識、思維、監(jiān)控、協(xié)作、踐行、動機和人格等?7?個要素交互作用的結果。此后，綜合提出?21?世紀核心素養(yǎng)“5C”模型，張亞坤等認為創(chuàng)新素養(yǎng)包括創(chuàng)新人格、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實踐?3?個要素，創(chuàng)新人格和創(chuàng)新思維是創(chuàng)新實踐的基礎，創(chuàng)新實踐是創(chuàng)新人格和創(chuàng)新思維在特定任務情境下的綜合表達。綜合來說，對創(chuàng)造力的動態(tài)認識基于認知基礎關注非認知因素及其環(huán)境系統(tǒng)構建。創(chuàng)造力水平按照由低到高的層次建構了“4C”（4 creativity）模型，即“微C”（mini-c）、“小?C”（little-c）、“專?C”（professional-c）和“大?C”（big-c）。每個人都有“微C”潛質，即個體會對學習經歷和活動等進行有意義、與眾不同或個性化解釋；“小?C”是在日常生活中表現(xiàn)的解決問題能力及創(chuàng)造力；“專?C”是指具有某種專業(yè)或職業(yè)素養(yǎng)的人所展現(xiàn)出的創(chuàng)造力；而“大C”則是指卓越的創(chuàng)造力，如愛因斯坦等科學家等展現(xiàn)出的創(chuàng)造力。每個人都有可能經歷這?4?個階段，但發(fā)展模式不同。應當保護學生的“微?C”表現(xiàn)，以跨學科、通識性、多樣性的科學教育方式促進科學文化的生成，為人才涌現(xiàn)提供廣闊基礎；同時，在教育過程中注意引導“小?C”，以貫通式、體驗性的學習方式為科技特長學生提供加速發(fā)展渠道，使其逐步發(fā)展科技領域的創(chuàng)造性思維和能力；發(fā)現(xiàn)“專?C”是高中階段和大學階段的預期教育目標；而對于“大?C”則只有少數(shù)杰出科學家才能實現(xiàn)。

創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)理念：從單維發(fā)展到多元交互

通用領域的創(chuàng)新后備人才已有豐富的培養(yǎng)模式。以慕尼黑模型的發(fā)展來看，培養(yǎng)模式逐漸轉向貫通和連續(xù)、注重個體學習-社會文化-家庭環(huán)境的交互影響等。動態(tài)的天才兒童發(fā)展模型關注人的內部表現(xiàn)傾向、良好的個性和環(huán)境因素的共同作用，最終隨著時間流逝中的主動學習過程取得非凡成就（圖?1）。

Heller?等基于慕尼黑天才模型的研究側重在非認知因素和環(huán)境因素的調節(jié)作用，天賦因素的預測價值，以及應用領域的適宜標準。非認知因素側重于解壓能力、成就動機、學習和工作策略、測試焦慮和控制期望；環(huán)境因素涉及學習環(huán)境、家庭環(huán)境、教學質量、教室環(huán)境、批判性生活事件；天賦因素則包括智力、創(chuàng)造力、社交能力、實踐智力、藝術感、樂感、心智技能；而應用領域表現(xiàn)為數(shù)學、自然科學、技術、計算機技術、棋類、藝術（音樂、繪畫等）、語言學、體育學和社會關系（圖?2）。總體來說，通用領域的創(chuàng)新人才培養(yǎng)存在?3?類傾向：智力傾向型培養(yǎng)模式，如智力模型結構、無限才能模式、多元智力模式等；綜合型人才培養(yǎng)模式，包括人才搜尋模式、全校充實模式等；活動傾向型培養(yǎng)模式，如自主學習模式、創(chuàng)造性問題解決模式、普渡三階段充實模式、卡普蘭框架模式、梅克矩陣模式等。但是，目前國際學界多聚焦于一般領域的創(chuàng)新人才研究，并沒有凸顯科技特色，未來發(fā)展仍需基于成長規(guī)律研究，同時關注不同國家或地區(qū)自身文化影響的創(chuàng)新價值取向。

科技創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)的批判認識與關鍵問題

科技創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)的批判性認識

社會文化對特定環(huán)境中天賦的隱含概念產生影響，文化價值觀也會影響特定領域人才發(fā)展的支持水平。從傳統(tǒng)研究看，天才兒童的構成要素包括一般認知因素和非認知因素；從創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)路徑來看，教育者關注外部環(huán)境帶來的影響，通過機會均衡、融合加速模式和脫離正常學校學習模式等方式盡可能避免這些學生受到外在因素干擾而發(fā)展受阻。但這些方式的實際效用如何，個體發(fā)展需求是否得到體現(xiàn)，不同學生的個性發(fā)展過程是否引起關注，各種策略的實施力度如何，以及評價結果是否滯后或者對實施過程產生干擾等，都會引發(fā)對傳統(tǒng)模式的反思。美國通過?STEM?教育大力推進科技創(chuàng)新后備人才的發(fā)展。早期的管道理論試圖回答?STEM?人才的流失現(xiàn)象，認為從中小學到最終從事?STEM?專業(yè)過程中，中學階段是人才流失最為嚴重的時期，這表明基礎教育階段創(chuàng)新人才培養(yǎng)工作的重要意義。但管道理論將學習與職業(yè)發(fā)展軌道假設成是線性的、不可逆轉的，無法解釋中間參與到?STEM?專業(yè)的部分人才。STEM?從業(yè)人員的桑基圖（Sankey diagram）則呈現(xiàn)了學生從學習到進入?STEM?職業(yè)的軌跡不是線性的、唯一的，而是各種可能途徑的交叉組合。

我國青少年科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關鍵問題

新時代我國科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)不僅需要重視中小學階段的早期培養(yǎng)，還需要進一步思考其本質內涵及其演變發(fā)展。科技創(chuàng)新人才的識別和選拔標準已從天賦智商發(fā)展到成功智能，其培養(yǎng)模式也從天才兒童范式向天資發(fā)展范式和區(qū)分教學范式轉型，校內外課程重心從側重同質性移到側重異質性，培養(yǎng)理念從外在設定目標向內外目標協(xié)同發(fā)展，并且更多地涉及人才培養(yǎng)的價值取向問題。科技創(chuàng)新后備人才的評價體系也從一元智能到多元智能，從領域專屬逐漸走向領域通用與領域專屬并重。基于此，學界對中小學科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關鍵問題達成?5?點共識：科技創(chuàng)新人才的形成是在一定智商和創(chuàng)造力的基礎上，與外部環(huán)境因素相互影響的結果；科技創(chuàng)新后備人才雖然存在智商閾值，但是環(huán)境因素對個體產生重要作用。科技創(chuàng)新人才選拔和培養(yǎng)應當兼顧實踐能力和綜合素質的協(xié)同發(fā)展。需要為科技創(chuàng)新后備人才提供異質化課程，建立動態(tài)的個性化發(fā)展路徑。在科技創(chuàng)新后備人才的教育過程中，需要促進外部社會價值導向與內在個體發(fā)展訴求的整合。急需構建從中小學到本科、研究生階段全方位的培養(yǎng)體系，提供長周期的研究資助。

綜上，科技創(chuàng)新人才是人和外部環(huán)境互動過程中，內部結構和功能所產生的變化，以及這種內部發(fā)展所呈現(xiàn)的外部個體差異，即在特定科技領域中表現(xiàn)卓越。教育在其培養(yǎng)過程中發(fā)揮重要作用，對人才的測評涉及認知、社會情感技能、信念、人格等多方面。科技創(chuàng)新后備人才的發(fā)展經歷?3?個階段，不同階段發(fā)展任務不同，需要采用的培養(yǎng)模式與教育目標也存在差異：激發(fā)興趣和扶植階段（學前—3年級），更多關注“微?C”的萌發(fā)和保持，激發(fā)兒童的科學學習興趣并維持相對積極的學習習慣與正向的學習情感；自我探索和定向階段（4—9年級），關注學生“小?C”的發(fā)展，保持學生的科學興趣并養(yǎng)成積極的科學認識論，使得學生能夠更寬泛和深入地自我探索，并能夠對科學學習和領域探索形成較為穩(wěn)定的初步定向，培育高階思維能力，夯實科學領域的堅實根基；專業(yè)分化和才華展現(xiàn)階段（10?年級—大學），側重“專?C”的培養(yǎng)，鼓勵和支持學生在科學某一領域或多個領域開展較為深入的探究，養(yǎng)成創(chuàng)新意識、科研精神與創(chuàng)造性問題解決能力等。

我國科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)的建議

多年來，教育部、中國科學技術協(xié)會等部門主辦的“拔尖計劃”“英才計劃”“全國青少年科技創(chuàng)新大賽”“中國青少年機器人競賽”“明天小小科學家”等科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)工作取得突出成效，積累了特色經驗。然而，與建設科技強國的要求相比，當前我國科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)規(guī)模急需擴大、質量亟待提升、機制亟待創(chuàng)新。為實現(xiàn)?2050?年建成世界科技創(chuàng)新強國的目標，必須充分發(fā)揮科技界、教育界及社會等多方面力量，夯實科學教育根基，扎扎實實“從娃娃抓起”，前瞻部署國家基礎教育階段科學教育新體系。

高度重視培養(yǎng)中小學生的科學學習興趣。落實科學課程的課時要求，優(yōu)先發(fā)展小學科學教育。建議將科學與數(shù)學、語文作為小升初、中考、高考等同對待的考察科目。重視教學內容結構調整，加強小學、中學和大學的銜接，強調跨學科知識、實踐探究及問題解決能力培養(yǎng)，并在測試中加強非認知因素考察。

以科教融合方式創(chuàng)新科學教育教師的培養(yǎng)。由教育及科技相關部門統(tǒng)籌組織中小學科學教師、校外科技輔導員、高校和科研院所專家，完善科學教育師資的生態(tài)網(wǎng)絡和專業(yè)隊伍建設。加緊師范院校科學教育專業(yè)師范生培養(yǎng)，鼓勵綜合性大學建立科學教育專業(yè)。鼓勵當下的科學家參與未來科學家的培養(yǎng)，設立“科技專家+學校科學教師”雙師制，創(chuàng)新青少年人才培養(yǎng)有效途徑。

為基礎教育階段有特殊潛質的青少年提供特殊培養(yǎng)的綠色通道。公平教育是人盡其才的教育，是使有科學家潛質的青少年獲得拔尖人才培養(yǎng)機會的教育。建議遴選有科技特長的中小學生，設立科技特色天才班、科技特色學校。鼓勵院士和高水平科學家領銜設立校外科技特長生小組。改革高校人才選拔機制，設立綠色通道，對具有科學家潛質的考生予以破格錄取，作為高考的重要補充。

加強多主體協(xié)同賦能科學教育創(chuàng)新發(fā)展。加強各類場館、科研機構、高校與中小學的聯(lián)系，豐富科學教育資源，創(chuàng)新校內外結合的科學教育模式，形成有機協(xié)同的整體合力。為退休科研人員和科學教育教師參與科學教育提供通道。研究推進國家科技計劃、科學基金項目成果與科學教育的對接機制，選擇適當項目實現(xiàn)科學教育轉化，推動前沿科技成果向科學教育轉化。

構建科學教育研究與實踐相結合的新生態(tài)。設立科學教育研究重大項目，搭建全面、系統(tǒng)、長期跟蹤的科學教育研究體系，刻畫我國學生科學學習的認知和思維特征，研究我國青少年人才成長規(guī)律。加強科學教育研究體系、實踐體系相結合的生態(tài)建設，加強?STEM?教育及跨學科教育研究。適應大數(shù)據(jù)時代的學習方式變革，探索技術融合的學習環(huán)境構建，廣泛探索跨學科學習、深度學習、網(wǎng)絡學習等學習方式，強化科學教育技術支撐。

加強科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)的縱向研究。學界現(xiàn)有研究雖提出人才成長的重要階段和關鍵因素，但實證研究匱乏；研究對象多為成年后群體，由果溯因展開研究，多進行橫斷面研究和回溯研究。但是，科技創(chuàng)新人才成長具有很大的復雜性，縱向研究極為重要，并且需要長周期教育干預的課程體系設計、形成性的跟蹤與評測。因此，設立人才成長規(guī)律研究重大項目，綜合評估科技創(chuàng)新拔尖人才培養(yǎng)計劃實施效果尤為重要。因此，需布局科學教育數(shù)據(jù)平臺、有效獲取多部門在不同時段人才成長表現(xiàn)的數(shù)據(jù)資源，協(xié)同開展成長跟蹤研究。進一步通過建立循證決策機制和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式改進的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，不斷優(yōu)化科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)體系和科學教育資源配置，高效儲備我國科技創(chuàng)新后備人才，夯實科技強國建設的人才培養(yǎng)源頭與根基。（作者：鄭永、王晶瑩、楊宣洋、謝涌，北京師范大學；李西營，陜西師范大學。《中國科學院院刊》供稿）。

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