【摘 要】新時(shí)代，培養(yǎng)解決我國(guó)核心技術(shù)問(wèn)題的科技創(chuàng)新人才尤為迫切，基礎(chǔ)教育階段探索科技創(chuàng)新人才早期發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)尤為重要。如何在教育“雙減”中做好科學(xué)教育加法，北京市第十二中學(xué)傳承了學(xué)校近30年在科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面探索的成功經(jīng)驗(yàn)，繼續(xù)開(kāi)拓創(chuàng)新，積極探索科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。本文從貫通培養(yǎng)模式、課程建設(shè)、培養(yǎng)機(jī)制等方面介紹多主體協(xié)同的科學(xué)教育模式。

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)教育；貫通培養(yǎng)；課程建設(shè)；科學(xué)教育；協(xié)同育人

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B

【論文編號(hào)】1671-7384（2024）08-014-03

黨的二十大報(bào)告指出：“我們要堅(jiān)持教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強(qiáng)、人才引領(lǐng)驅(qū)動(dòng)，加快建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)，堅(jiān)持為黨育人、為國(guó)育才，全面提高人才自主培養(yǎng)質(zhì)量，著力造就拔尖創(chuàng)新人才，聚天下英才而用之”。2021年6月，國(guó)務(wù)院頒布的《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)規(guī)劃綱要（2021—2035年）》指出，要實(shí)施科技創(chuàng)新后備人才培育計(jì)劃，對(duì)有科學(xué)家潛質(zhì)的青少年進(jìn)行個(gè)性化培養(yǎng)；探索從基礎(chǔ)教育到高等教育的科技創(chuàng)新后備人才貫通式培養(yǎng)模式，完善拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。2022年2月，教育部發(fā)布《教育部2022年工作要點(diǎn)》提出，積極探索拔尖創(chuàng)新人才早期發(fā)現(xiàn)和選拔培養(yǎng)機(jī)制。2023年5月，中共中央政治局第五次集體學(xué)習(xí)時(shí)，習(xí)總書(shū)記發(fā)出了教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)的動(dòng)員令，并強(qiáng)調(diào)要進(jìn)一步加強(qiáng)科學(xué)教育、工程教育，加強(qiáng)拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)，為解決我國(guó)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)提供人才支撐。

30年科學(xué)教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)之路的探索

在長(zhǎng)期的科學(xué)教育實(shí)踐中，北京市第十二中學(xué)堅(jiān)持創(chuàng)新教育的三個(gè)基本原則——全面性、先進(jìn)性和時(shí)代性，把相關(guān)的教師資源、課程資源、活動(dòng)資源、教學(xué)設(shè)施資源、教學(xué)信息資源等進(jìn)行有機(jī)組織和整體設(shè)計(jì)，整體構(gòu)建了學(xué)?？茖W(xué)教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，打造了特色鮮明的中學(xué)創(chuàng)新教育，取得了令人矚目的豐碩成果。

20世紀(jì)90年代，進(jìn)入素質(zhì)教育時(shí)代，學(xué)校重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，推行內(nèi)部管理體制改革，突出教與學(xué)方式變革，提出“六以”“三優(yōu)”的教學(xué)理念。其中“六以”即以提高學(xué)生素質(zhì)為目標(biāo)、以學(xué)科課程和活動(dòng)渠道為載體、以形成能力和發(fā)展智力為核心、以思維訓(xùn)練為主線、以學(xué)生主體智力參與為重點(diǎn)、以科學(xué)設(shè)計(jì)課堂教學(xué)為手段；“三優(yōu)”即優(yōu)化教學(xué)目標(biāo)、優(yōu)化教學(xué)過(guò)程、優(yōu)化教學(xué)手段。在實(shí)踐中，學(xué)校尤為關(guān)注學(xué)科課程、活動(dòng)渠道與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的緊密結(jié)合。

2006—2015年，在新一輪課程改革背景下，學(xué)生將“求真、崇善、唯美”的辦學(xué)理念融入創(chuàng)新精神塑造的教學(xué)實(shí)踐。學(xué)校建設(shè)培養(yǎng)高地，搭建學(xué)習(xí)研究平臺(tái)，借助外力先后建成諾貝爾科研實(shí)踐活動(dòng)班、錢(qián)學(xué)森航天實(shí)驗(yàn)班、萃智科技創(chuàng)新研學(xué)中心、奧賽學(xué)習(xí)中心等。不斷探索建構(gòu)實(shí)施四大系列課程（學(xué)科綜合、科技創(chuàng)新、社會(huì)適應(yīng)、國(guó)際理解）、五大品牌活動(dòng)（體育、藝術(shù)、實(shí)踐、科技、心理健康），將科技創(chuàng)新納入其中，課程目標(biāo)各有側(cè)重，內(nèi)容緊密相連。

2016—2023年，伴隨核心素養(yǎng)時(shí)代的到來(lái)，學(xué)校圍繞學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)，形成包括以學(xué)科課程和活動(dòng)課程為兩條主線，打造綜合創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程體系、構(gòu)建文化與精神場(chǎng)域、構(gòu)建學(xué)生多元評(píng)價(jià)機(jī)制、實(shí)施“學(xué)—研—訓(xùn)—賽—用”一體化教師培養(yǎng)機(jī)制、拓展校內(nèi)外資源，實(shí)現(xiàn)多元主體聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)創(chuàng)新人才六個(gè)支撐模塊的創(chuàng)新素養(yǎng)“雙螺旋”培養(yǎng)模式。

繼承創(chuàng)新基因，探索科學(xué)創(chuàng)新人才貫通培養(yǎng)

2023年后，學(xué)校順應(yīng)時(shí)代的要求，繼承過(guò)去30年實(shí)踐探索的成功經(jīng)驗(yàn)，發(fā)揚(yáng)開(kāi)拓創(chuàng)新的精神，積極探索打破學(xué)段和學(xué)科壁壘的小學(xué)、初中、高中、大學(xué)縱向貫通的拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

學(xué)校貫通培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新人才遵循三項(xiàng)基本原則。一7S+cIYn7nG9f6keccfWM+BbeK9Z3fbMA6GkmD1KhZ2k=是堅(jiān)持面向全體的教育，讓每一位學(xué)生都有充分的發(fā)展。每位學(xué)生都有創(chuàng)新的潛能，每一名教師都是學(xué)生創(chuàng)新能力的直接培養(yǎng)人。通過(guò)在教育集團(tuán)內(nèi)開(kāi)設(shè)豐富的課程，在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的特長(zhǎng)和興趣，提供適切的課程資源。二是堅(jiān)持科學(xué)性，遵循創(chuàng)新人才成長(zhǎng)規(guī)律?；谖磥?lái)人才的核心素養(yǎng)需求開(kāi)發(fā)課程，構(gòu)建多樣化、系統(tǒng)化、有層次、開(kāi)放性的課程體系和評(píng)價(jià)體系。為打通學(xué)段間、學(xué)科間的壁壘，構(gòu)建多元的評(píng)價(jià)體系，打通多渠道培養(yǎng)路徑，采用小學(xué)與中學(xué)共育、高中和大學(xué)共育、高中與企業(yè)共育等創(chuàng)新育人模式。三是尊重學(xué)生的差異，全面實(shí)施因材施教。學(xué)校為學(xué)生提供適合個(gè)體發(fā)展的差異化教育，為其形成特有的思維方式、獨(dú)立的學(xué)習(xí)能力、批判能力、探究能力和創(chuàng)新能力提供空間。充分運(yùn)用數(shù)字技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、人工智能等新興技術(shù)為創(chuàng)新教育賦能，將各種社會(huì)創(chuàng)新優(yōu)質(zhì)資源與學(xué)校資源融合，為實(shí)施差異化教育、全面實(shí)施因材施教提供有力的資源保障。

1．探索小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)縱向貫通的人才培養(yǎng)模式

2011年，學(xué)校成立錢(qián)學(xué)森航天實(shí)驗(yàn)班，小范圍內(nèi)實(shí)施初升高貫通培養(yǎng)創(chuàng)新人才模式，經(jīng)過(guò)13年的教育實(shí)踐，培養(yǎng)了一批品學(xué)兼優(yōu)、具有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的青年才俊。在總結(jié)提煉并汲取13年教育實(shí)踐的成功經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，探索打破學(xué)段和學(xué)科壁壘的小學(xué)、初中、高中、大學(xué)縱向貫通的科學(xué)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。初升高貫通培養(yǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，在設(shè)立“錢(qián)學(xué)森航天實(shí)驗(yàn)班”的基礎(chǔ)上，與北京大學(xué)合作開(kāi)設(shè)“北大博雅人文班”和“北大博雅科創(chuàng)班”；與清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京郵電大學(xué)等知名高校，探索主題集訓(xùn)營(yíng)或項(xiàng)目式培養(yǎng)等貫通培養(yǎng)創(chuàng)新人才的模式。

貫通培養(yǎng)課程實(shí)施按學(xué)生的能力和興趣分成四個(gè)主要階段。小學(xué)和初一處于基礎(chǔ)階段，開(kāi)設(shè)以培養(yǎng)科學(xué)思維、激發(fā)學(xué)生探求欲、培養(yǎng)科學(xué)興趣為主要導(dǎo)向的拓展課程體系；初二、初三階段強(qiáng)化工具學(xué)科，開(kāi)設(shè)以夯基提能，培養(yǎng)學(xué)生深度思維、科學(xué)精神、科學(xué)探究能力為主要目標(biāo)的主線課程體系；高一、高二是學(xué)生發(fā)展能力的重要階段，開(kāi)設(shè)以培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科綜合實(shí)踐和創(chuàng)新能力為主要目標(biāo)的拔尖賦能課程體系；高三階段融合大學(xué)開(kāi)設(shè)雙高銜接課程，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力、跨學(xué)科應(yīng)用能力、綜合實(shí)踐能力等創(chuàng)新能力。

2．實(shí)施課程為主要載體的創(chuàng)新人才培養(yǎng)策略

為滿足不同能力和興趣學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)需求，學(xué)校融合高校、企業(yè)、社會(huì)場(chǎng)館等課程資源，打造以國(guó)家課程為根基，強(qiáng)基競(jìng)賽課程和科學(xué)創(chuàng)新課程賦能的課程體系，實(shí)現(xiàn)縱向延伸和橫向拓展的有機(jī)融合。

以興趣為導(dǎo)向的學(xué)科競(jìng)賽課程，可以讓學(xué)有余力的學(xué)生，提早接觸自己感興趣的專業(yè)領(lǐng)域，構(gòu)建較為完整的理論框架和知識(shí)體系，實(shí)現(xiàn)中學(xué)、大學(xué)課程的縱向延伸。在學(xué)科競(jìng)賽中，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，奠定創(chuàng)新素質(zhì)基礎(chǔ)，磨煉意志品質(zhì)，塑造創(chuàng)新品格，同時(shí)促進(jìn)相關(guān)學(xué)科建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)科素養(yǎng)培養(yǎng)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)的有機(jī)融合。

以發(fā)展學(xué)生個(gè)性、滿足多元需求為目標(biāo)的科創(chuàng)課程，使有興趣、有特長(zhǎng)的學(xué)生進(jìn)行具有深度和廣度的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力和知識(shí)的橫向拓展。學(xué)校利用地域優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)多元主體參與開(kāi)發(fā)縱向貫通、橫向延伸的課程體系。與中國(guó)科技館、中國(guó)航空航天博物館、北京科學(xué)中心、東高地科技館等育人場(chǎng)館合作開(kāi)發(fā)橫跨數(shù)學(xué)與物理、地理與人文、天文與航空航天、生物與醫(yī)藥等的“館校課程”。挖掘區(qū)域優(yōu)質(zhì)企業(yè)資源，與中關(guān)村科技園豐臺(tái)園高新企業(yè)開(kāi)發(fā)“企校課程”，如與華電科工集團(tuán)合作開(kāi)發(fā)環(huán)境與新能源課程，課程形式包括面向全校的專家講座、企業(yè)參觀和面向小群體的項(xiàng)目式研究課題等；與值得買(mǎi)公司合作開(kāi)設(shè)了常態(tài)化進(jìn)校的人工智能（AI）課程。與北京大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京郵電大學(xué)合作開(kāi)設(shè)專題集訓(xùn)營(yíng)和主題化研究活動(dòng)等體現(xiàn)實(shí)踐性、綜合性的“雙高課程”，如上海交通大學(xué)針對(duì)豐臺(tái)優(yōu)秀學(xué)生開(kāi)設(shè)的數(shù)學(xué)建模、人工智能應(yīng)用開(kāi)發(fā)、智能生物芯片暑假集訓(xùn)營(yíng)課程。

3．融合校內(nèi)外育人平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)人才多渠道聯(lián)動(dòng)培養(yǎng)

學(xué)校持續(xù)構(gòu)建開(kāi)放的創(chuàng)新教育環(huán)境，注重利用高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)等各種社會(huì)資源，建立互聯(lián)互通的創(chuàng)新人才協(xié)同培養(yǎng)機(jī)制。校內(nèi)完善交叉學(xué)科創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，融合全國(guó)“中小學(xué)人工智能教育基地?！薄叭珖?guó)中小學(xué)科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)?！?，北京市教委“北京青少年拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)”基地校，市科協(xié)的“英才計(jì)劃”“科技后備人才早期培養(yǎng)計(jì)劃”和“青少年科學(xué)俱樂(lè)部”育人機(jī)制。與高校、院所實(shí)驗(yàn)室、中關(guān)村科技園豐臺(tái)園區(qū)企業(yè)，構(gòu)建創(chuàng)新人才培養(yǎng)的優(yōu)質(zhì)平臺(tái)。

為繼承、發(fā)揚(yáng)錢(qián)學(xué)森精神和航天精神，發(fā)揮區(qū)域辦學(xué)優(yōu)勢(shì)，2011年，學(xué)校成立了錢(qián)學(xué)森航空實(shí)驗(yàn)班，著力培養(yǎng)航天航空界的拔尖創(chuàng)新人才。2016年11月10日，以該實(shí)驗(yàn)班學(xué)生為主體，東高地科技館和中國(guó)運(yùn)載火箭研究院提供有力資源支撐，我國(guó)中學(xué)生研發(fā)的第一顆科普衛(wèi)星“豐臺(tái)少年一號(hào)暨少年夢(mèng)想一號(hào)”成功發(fā)射，在全國(guó)范圍內(nèi)引起強(qiáng)烈反響，持續(xù)激發(fā)全國(guó)青少年對(duì)航天事業(yè)的熱愛(ài)。2022年12月9日，以學(xué)校學(xué)生為主體研發(fā)的“豐臺(tái)少年二號(hào)暨夢(mèng)想二號(hào)”科普衛(wèi)星發(fā)射再次獲得成功。2024年5月12日，由東高地科技館和北京郵電大學(xué)組織實(shí)施，中國(guó)運(yùn)載火箭研究院提供有力支撐，學(xué)生深度參與的“豐臺(tái)少年三號(hào)暨傳郵夢(mèng)想號(hào)”納衛(wèi)星研制項(xiàng)目正式啟動(dòng)，納衛(wèi)星研制課程是推進(jìn)大中小協(xié)作的科學(xué)課程，是激發(fā)青少年工程思維和提升青少年科學(xué)素質(zhì)的重要途徑。這種模式助推了校內(nèi)外科技教育發(fā)展以及融合貫通培養(yǎng)未來(lái)科技人才模式的進(jìn)步，在實(shí)踐活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新品格以及思辨能力、合作意識(shí)、獨(dú)立精神等優(yōu)秀品質(zhì)。

人工智能+工程素養(yǎng)賦能創(chuàng)新人才培養(yǎng)

作為首批全國(guó)“中小學(xué)人工智能教育基地?！泵媾R的一個(gè)問(wèn)題是：人工智能時(shí)代，學(xué)生到底需要具備什么樣的能力素養(yǎng)？經(jīng)過(guò)一系列摸索和實(shí)踐，學(xué)校確立了人工智能技術(shù)+工程素養(yǎng)框架。從人工智能技術(shù)、人工智能與人類、人工智能與社會(huì)、人工智能設(shè)計(jì)與系統(tǒng)四個(gè)維度確定學(xué)生需要掌握的能力和素養(yǎng)。

從能力層面講，需要培養(yǎng)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)人工智能、理解人工智能技術(shù)的基本原理、能夠利用人工智能技術(shù)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的人工智能作品。而素養(yǎng)層則可以具體落實(shí)到信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任。信息意識(shí)：培養(yǎng)對(duì)AI基本概念和特征的理解，激發(fā)學(xué)生對(duì)AI的興趣，并使其能主動(dòng)探索AI的新發(fā)展；計(jì)算思維：讓學(xué)生了解AI的核心算法，熟悉其應(yīng)用過(guò)程和實(shí)現(xiàn)原理，通過(guò)實(shí)踐體驗(yàn)搭建簡(jiǎn)單的AI應(yīng)用模塊，提高問(wèn)題解決能力；數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：讓學(xué)生知道AI的新進(jìn)展和應(yīng)用，培養(yǎng)在AI技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新意識(shí)，并能在學(xué)習(xí)和生活中適當(dāng)運(yùn)用；信息社會(huì)責(zé)任：讓學(xué)生客觀認(rèn)識(shí)AI技術(shù)對(duì)社會(huì)的影響，形成積極、安全使用AI的觀念，并具備對(duì)AI技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的社會(huì)倫理、安全挑戰(zhàn)的認(rèn)識(shí)和責(zé)任感。通過(guò)這些培養(yǎng)，旨在使學(xué)生能夠更好地適應(yīng)人工智能時(shí)代的發(fā)展，具備必要的能力和素養(yǎng)。

隨著AI技術(shù)的不斷進(jìn)步和深入應(yīng)用，學(xué)校利用AI技術(shù)手段賦能科學(xué)教育。如利用人工智能整合各類教學(xué)資源，創(chuàng)建更加個(gè)性化、互動(dòng)化的學(xué)習(xí)環(huán)境，以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展和個(gè)性成長(zhǎng)；利用人工智能手段，開(kāi)展跨學(xué)科研究與合作，促進(jìn)不同學(xué)科之間、不同教育機(jī)構(gòu)之間的合作；利用人工智能技術(shù)拓展學(xué)校與企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)之間的合作，共同探索人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用；利用人工智能，教師更加精確和及時(shí)地評(píng)估教育教學(xué)活動(dòng)，幫助教師精準(zhǔn)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，提升教學(xué)效果；利用人工智能和大數(shù)據(jù)平臺(tái)支撐，對(duì)學(xué)生長(zhǎng)期學(xué)習(xí)的大數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類、分析、預(yù)測(cè)、評(píng)估，促進(jìn)學(xué)生成長(zhǎng)導(dǎo)向和生涯規(guī)劃指導(dǎo)工作，提出針對(duì)性的問(wèn)題，為其推薦個(gè)性化學(xué)習(xí)資源和策略，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教育和個(gè)性化輔導(dǎo)。對(duì)學(xué)生成長(zhǎng)路徑進(jìn)行跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的興趣，挖掘?qū)W生的潛力，為創(chuàng)新人才的鑒別匹配適切的課程提供了科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

黨的二十大報(bào)告強(qiáng)調(diào)科技是第一生產(chǎn)力，人才是第一資源，創(chuàng)新是第一動(dòng)力。創(chuàng)新已成為這個(gè)時(shí)代的主題，在中學(xué)階段致力于為學(xué)生筑牢科學(xué)、技術(shù)和人文知識(shí)基礎(chǔ)，培養(yǎng)創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，是每一所學(xué)校、每一位教育工作者義不容辭的職責(zé)。北京十二中人將在“求真，崇善，唯美”的文化引領(lǐng)下，以堅(jiān)定不移的信念，以教育工作者的責(zé)任感，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)探索出一條科學(xué)育人之道！

編 輯：仲玉維