前不久，第十五屆北京市中小學生科學建議獎展示交流活動舉辦，出自13名中小學生的10個“金點子”亮相。很多家長贊嘆之余也很好奇：這些孩子究竟是怎么想出這些“金點子”的？他們對科學的興趣是天生的嗎？中小學校怎樣才能將更多的孩子培養(yǎng)成具有科學素養(yǎng)的創(chuàng)新人才呢？
【問題一】這些獲獎孩子的科學素養(yǎng)是天生的嗎？
《關于牛欄山一中門口順34路的客流分析及公交線路優(yōu)化設計的建議》是這次獲獎建議，作者是來自牛欄山一中的三名高二學生。
邢澤宇：從小喜歡琢磨科學知識
我從小對科學知識感興趣，小學時最喜歡上科學課。天空的陰晴雨雪，清幽安謐的溝谷河流，形形色色的萬千生靈，都能引發(fā)我對科學天馬行空的遐想。上中學后，雖然學業(yè)緊張，我依然關心生活中的科學。就拿公共交通來說，我醉心于公交線網(wǎng)的精巧，流連于公共交通的文化意義，特別希望有機會以科學視角探究公共交通對生活的影響。
江奕樂：對科學現(xiàn)象充滿好奇
上小學的時候，我對生活中的科學產生了好奇，比如，生雞蛋和熟雞蛋哪個轉得快？脫毛衣的時候為什么會噼噼啪啪地響？每當此時，爸爸媽媽會給我講解簡單的原理，我的興趣就更濃厚了。為了滿足好奇心，我熱衷于參加學校的機器人社團等各種科技社團。升入高中后，我有幸參與了中科院與學校合作的早期人才培養(yǎng)計劃，掌握了科學研究的一般方法。
陳雅儒：常出門養(yǎng)成觀察好習慣
我是一名公交迷。周末做完作業(yè)，我最喜歡和同學一起乘公交、坐地鐵，到過北京最北端的懷柔喇叭溝門，也到過北京最西端的房山孤山口火車站。我還多次乘坐6438公益慢火車，與旅客交流對6437/6438次列車由25B車型（非空調硬座）換成25Z車型（空調硬座）的看法。這些經(jīng)歷幫助我養(yǎng)成了善于觀察生活的好習慣。
【問題二】清華大學附屬小學商務中心區(qū)實驗小學學生賈翌恒是這次的獲獎者之一，他的家長是怎樣對他進行科學啟迪的？
激發(fā)孩子的好奇心是關鍵
清華大學附屬小學商務中心區(qū)實驗小學家長 賈智剛
家長是孩子的第一任老師，培養(yǎng)孩子對科學的興趣對家長而言是一項既具有挑戰(zhàn)性又充滿樂趣的任務。
我平時對科技數(shù)碼產品非常癡迷和熱愛，這也潛移默化地影響到了孩子，他從小就體現(xiàn)出了對積木和機器人的熱愛，3歲就可以非常順利地拼裝6到8歲孩子拼的樂高積木了。4歲生日時，我送給孩子一套樂高編程機器人，需要使用平板電腦看說明書拼裝和操控，本來想著比較復雜的玩具可以多玩兒一段時間，結果他三四天就拼完了，整個拼裝過程體現(xiàn)出來的專注度和鉆研精神令我驚訝。
孩子上小學后，我經(jīng)常和他一起關注新能源汽車等各類科技產品的新品發(fā)布會，并和他進行深入討論，這種共同的好奇心應該是激發(fā)孩子科學興趣的關鍵一環(huán)。我以此為契機，經(jīng)常通過我們共同愛好中的“通用語言”引導孩子主動認知和探索，從而思考更深層次的問題，比如，新能源電機驅動和混合動力的驅動方式是否適合輔助駕駛等。通過這種方式，孩子逐漸培養(yǎng)出發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的思維習慣。同時，在日常生活中，我也經(jīng)常引導他關注科技給生活帶來的變化，比如，便利店的機器人和自助機給人們生活帶來的便捷等。
實踐是培養(yǎng)孩子科學興趣的另一個關鍵因素。科學不是單純的理論知識，更應該在生活過程中帶孩子去感知研究。每逢假期，我經(jīng)常和孩子一起研究人工智能機器人改變生活的問題，比如無人機如何送餐、智能機器人給新能源汽車充電等。孩子因此接觸到了單片機的知識，了解到通過主板電動電源給減速電機驅動，利用各種傳感器編寫程序驅動定位機器人模擬完成生活場景中的各種任務。正是因為打下了這樣的基礎，他在市、區(qū)級人工智能競賽中多次取得了好成績。
科學是一個不斷質疑和探索的過程，我經(jīng)常跟他說，科技的進步就是不斷試錯的過程，敢想才能有創(chuàng)新。所以，我鼓勵孩子接受失敗，從錯誤中學習，并勇于嘗試新的方法。
總之，培養(yǎng)孩子的科技創(chuàng)新能力要以興趣為出發(fā)點、專注為基礎、興國為導向，多維度引導、培養(yǎng)孩子勇于探索未知領域的態(tài)度，激發(fā)他們對科學的興趣。
【問題三】學校用什么辦法能讓孩子從小對科學產生興趣？
創(chuàng)造多元環(huán)境讓孩子愛上科學
朝陽區(qū)實驗小學校長 陳立華
科學是一個充滿神奇和奧秘的領域，涉及我們生活的方方面面。對于小學生來說，培養(yǎng)對科學的興趣是非常重要的，有助于孩子們更好地理解周圍的世界，提高他們的思維能力和創(chuàng)造力，為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才奠定基礎。具體應該怎么做，我提一些建議：
首先，要強化基礎學科，提供多元供給。要注重數(shù)學、科學、綜合實踐等基礎學科的教學，這些學科是創(chuàng)新的基礎，在小學應該著重加強。要鼓勵學生自主學習，培養(yǎng)他們的自主學習能力和終身學習的習慣。學校可以通過設立自主學習區(qū)、提供學習資源等方式來實現(xiàn)，例如圖書館、實驗室和在線課程等，讓學生擁有更多的學習機會。要積極創(chuàng)設多元化、包容性的教育環(huán)境，讓學生能夠接觸到不同的文化和思想，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和跨文化交流能力。
第二，保護好奇心，鼓勵奇思妙想。好奇心是培養(yǎng)科學興趣的關鍵。要保護好孩子對周圍世界的好奇心，鼓勵他們不斷提出問題、思考問題、解決問題。家長也應該引導他們多問問題，培養(yǎng)他們的好奇心和探索精神。同時，鼓勵學生自由思考，不拘泥于傳統(tǒng)的思維方式和框架。可以通過討論、頭腦風暴、開放性問題等方式，引導學生進行各種奇思妙想的思考。
第三，鼓勵動手實踐和科學實驗。科學實驗是培養(yǎng)小學生科學興趣的重要途徑。通過親手做實驗，學生可以親身感受到科學的魅力，加深對科學知識的理解和記憶。所以，要為孩子們提供足夠的機會，讓他們通過實際操作和體驗來了解科學。比如，可以安排實驗室項目、實踐活動或者手工制作課程，讓學生親自動手，將學習到的知識應用到實踐中。這樣，有助于培養(yǎng)學生運用知識解決實際問題的能力，逐步學會科學地看問題、想問題，提升學生的探究能力、反思能力、質疑能力、創(chuàng)新思維和實踐能力，促進學生科學素養(yǎng)的提升。
第四，學會觀察生活，激勵發(fā)明創(chuàng)造。生活是發(fā)明創(chuàng)造的土壤，教師要引導學生學會觀察生活，注意培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的習慣，引導學生從生活和學習中遇到的實際問題出發(fā)，親身調查研究，展開頭腦風暴，進行發(fā)明設計。在解決問題的過程中，學生會像科學家一樣去研究，像工程師一樣去創(chuàng)造，形成創(chuàng)新思維，樹立創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力。比如，學校可以引導學生結合實際生活中的物品使用情況進行缺點改進發(fā)明，或者新的需求發(fā)明。學校還可以通過設立創(chuàng)新實驗室、科技競賽、創(chuàng)意設計等方式，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神。
第五，開展科學活動，激發(fā)自我挑戰(zhàn)。學校可以組織學生參加學校或社區(qū)組織的各種科學展覽、科學講座、科學俱樂部等活動，從而幫助學生拓寬視野，激發(fā)他們對科學的興趣，樹立“愛科學、學科學、用科學”的觀念，并培養(yǎng)觀察能力、動手能力、獨立思考能力、創(chuàng)新能力。
當下，培養(yǎng)孩子對科學的興趣是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的一項重要內容。學校要為學生提供多元化、包容性的教育環(huán)境，激發(fā)他們的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，讓學生更好地了解科學、熱愛科學，為未來的學習和生活打下堅實的基礎。
【問題四】在中學階段，學校如何進行創(chuàng)新人才培養(yǎng)？
打破學段壁壘形成貫通體系
北京一零一中校長 熊永昌
當今世界的競爭是人才的競爭，特別是高素質創(chuàng)新型人才的競爭。創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程，大學、中學、小學各個教育階段所承擔的創(chuàng)新人才培養(yǎng)任務不是彼此孤立的，需要打破各學段間的壁壘，形成一個系統(tǒng)的貫通培養(yǎng)體系，形成對創(chuàng)新人才發(fā)現(xiàn)、保護、培養(yǎng)、激勵、引導的完善機制。青少年是創(chuàng)新人才成長的重要階段，也是興趣愛好與心智人格培養(yǎng)的重要時期，在中學階段探索創(chuàng)新人才的早期培養(yǎng)，是加快推進我國教育現(xiàn)代化、建設教育強國的重要戰(zhàn)略任務。
在中學建立創(chuàng)新人才貫通培養(yǎng)體系，需要規(guī)劃好培養(yǎng)方案、課程體系、師資保障和評價體系幾個方面。
將中小學創(chuàng)新人才培養(yǎng)與高等教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)一起納入國家人才培養(yǎng)體系中，打造大中小一體化的創(chuàng)新人才貫通培養(yǎng)模式。中學建立創(chuàng)新人才貫通培養(yǎng)體系，需要以學生的發(fā)展為本，將小學、初中、高中三個階段的培養(yǎng)目標、教學內容、評價系統(tǒng)有機銜接，打破傳統(tǒng)的“6+3+3”時間周期，從學生的實際需求出發(fā)，實行動態(tài)化、個性化的貫通培養(yǎng)，為學有余力的優(yōu)秀學生提供良好的發(fā)展平臺，減少因升學而帶來的不必要的重復。
課程建設是影響創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關鍵因素。創(chuàng)新人才貫通培養(yǎng)的課程體系不是分段式的簡單拼湊，而是將大學、中學、小學的課程內容重組、整合與貫通，既包含科學類課程，也包含人文類課程，縱向打通、橫向拓展。將大學的課程下沉至中學，要關注課程層次性、系統(tǒng)性、一體性的設計，增強課程內容的豐富性、前沿性和實踐性，將課程學習與科研實踐有機結合，幫助學生了解科學前沿動態(tài)，掌握實驗等必要的研究方法，培育學生的創(chuàng)新思維和綜合能力。此外，還可以使用靈活多樣的課程教學形式，比如項目式學習、跨學科主題學習等。
建立創(chuàng)新人才貫通培養(yǎng)體系，中學需要培養(yǎng)一批具備創(chuàng)新能力的高素質教師。教師的知識水平、科研能力、教育方法等是影響人才培養(yǎng)質量的關鍵因素。一方面，教師要具備完善的學科知識體系，并能夠將最新的學科前沿知識與科研成果及時注入課堂教學中，讓學生透過課堂關注科技創(chuàng)新的價值與意義；另一方面，教師能夠結合自身學科優(yōu)勢與研究背景，指導學生參與研究性學習或者課題研究，幫助學生掌握基本的研究技能與研究方法，增強科研實踐能力，滿足學生個性化發(fā)展的需求；第三，教師還要具備一定的課程開發(fā)能力，基于中學課標、教學內容以及學生的能力水平，開發(fā)出有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神的特色課程。
對中學階段的創(chuàng)新人才培養(yǎng)可以采用多元化的評價形式，實行多視角、多方位的考核機制。根據(jù)培養(yǎng)過程各階段的目標和任務，設立不同要求和難度、但兼具連貫性和遞進性的評價內容。除了傳統(tǒng)的筆試、面試考核方式之外，還可以通過學術論文、總結報告、作品展示、獲獎情況等，重點考察學生的專業(yè)知識、邏輯思維、學術潛質、創(chuàng)新思維、科研能力、語言技能、分析和解決問題能力等。學生如果達到一定的考核要求，就可以提前進入下一階段的貫通培養(yǎng)，從而進一步調動學生創(chuàng)新的主動性和積極性。
【思考與建議】
拔尖創(chuàng)新人才需要家校協(xié)同培養(yǎng)
北京師范大學科學傳播與教育研究中心副主任 李亦菲
在當今時代，科技創(chuàng)新已成為推動人類文明進步的根本動力。黨的二十大報告將教育、科技、人才“三位一體”協(xié)同融合發(fā)展作為深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的核心舉措，并提出建立拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)體系的要求。在這一培養(yǎng)體系中，作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的兩個主體，家庭和學校需要協(xié)同合作，為拔尖創(chuàng)新人才的成長創(chuàng)建開放的學習環(huán)境。
從家庭的角度看，為了讓孩子在未來激烈的職業(yè)競爭中脫穎而出，成為國家科技創(chuàng)新的棟梁之材，家長需要積極支持和盡可能地參與孩子的科技教育，從小培養(yǎng)他們的科技創(chuàng)新能力。
首先，家長可以帶著孩子觀看科普影片、走進科普場館、參加科技展覽，激發(fā)他們對科技的興趣和熱愛，培養(yǎng)他們的好奇心和求知欲。
其次，家長可以為孩子提供科技書籍和雜志、科技活動套材、科技教育軟件等豐富的科技教育資源，使他們能夠接觸到更廣泛的科技知識和科技實踐活動，開拓他們的視野，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維。
第三，家長要鼓勵孩子通過多種渠道參加系統(tǒng)的科技教育項目，既包括學校組織的科技類課后服務活動、興趣小組和科技社團等科技教育項目，也包括少年宮、活動中心、科技館等校外教育組織的科技實踐活動，以及科技類校外培訓機構開設的科學實驗、編程、機器人等培訓課程。
在多種形式的科技教育活動中，家長要鼓勵孩子動手實踐，通過小實驗、小制作、小發(fā)明等活動，持續(xù)積累自己的科技創(chuàng)新作品，并幫助孩子將自己創(chuàng)作作品的過程和收獲記錄下來。為了提高孩子的成果意識和知識產權保護意識，對于孩子創(chuàng)作的每一件科技創(chuàng)新作品，都要以“圖形或照片+文字或語音說明”的形式上傳到知識產權保護專業(yè)平臺，獲得符合國際標準的時間戳，實現(xiàn)數(shù)字化存證。
此外，在培養(yǎng)孩子科技創(chuàng)新能力的過程中，家長需要注意避免給孩子帶來過大的壓力，要讓孩子知道，失敗并不可怕，重要的是從失敗中吸取教訓，勇敢地挑戰(zhàn)自我、不斷進步。
從學校的角度看，為了打通學校教育與社會資源、基礎教育與高等教育之間的壁壘，需要有效整合集團、學區(qū)以及區(qū)域的優(yōu)質資源，與高等院校、科研院所、高新技術企業(yè)等聯(lián)合，探索科教聯(lián)合、大中小銜接的貫通培養(yǎng)機制和模式。根據(jù)教育部等十八部門聯(lián)合印發(fā)的《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》，學校可以從以下幾個方面做好“雙減”背景下科學教育加法：
（1）不斷優(yōu)化教案學案，對不同興趣和潛質的學生進行有針對性的科學教育指導；
（2）將科學教育作為課后服務必備項目，開展科普講座、科學實驗、科技創(chuàng)作、創(chuàng)客活動、觀測研究等多樣化的科技教育活動；
（3）實施啟發(fā)式、探究式教學，提升作業(yè)設計水平，促進學生深度學習，發(fā)展批判性思維；
（4）探索項目式、跨學科主題學習，培養(yǎng)學生解決問題的能力和創(chuàng)造力；
（5）加強對選修課、課外活動、科技社團的指導，引導支持有興趣的學生長期、深入、系統(tǒng)地開展科學探究與實驗；
（6）強化跟蹤研究和總結，在有潛質學生的發(fā)現(xiàn)方式、培養(yǎng)路徑上取得實效；
（7）與高等院校、科研院所等聯(lián)合共建創(chuàng)新實驗室、科普站、人才培育班，探索大學、中學雙導師制，對在某個領域、某個方向上有特殊潛質的學生進行因材施教。
創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個長期的過程，只有做到學校和家庭協(xié)同合作，才能為學生的個性化成長創(chuàng)造一個自由、開放、包容的學習環(huán)境，讓他們在科技創(chuàng)新的道路上走得更遠。作為家長，我們要對自己的孩子有信心，相信他們的未來充滿無限可能；作為教師，我們要像細心的園丁一樣，持續(xù)付出努力，用心澆灌一棵棵希望之苗，期待他們綻放絢麗多彩的花朵。