前不久，第十五屆北京市中小學生科學建議獎?wù)故窘涣骰顒优e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(guān)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(shè)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(guān)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(chǎn)生了好奇，比如，生雞蛋和熟雞蛋哪個轉(zhuǎn)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(diào)硬座）換成25Z車型（空調(diào)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(wù)中心區(qū)實驗小學學生賈翌恒是這次的獲獎?wù)咧唬募议L是怎樣對他進行科學啟迪的？
激發(fā)孩子的好奇心是關(guān)鍵
清華大學附屬小學商務(wù)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(wù)。
我平時對科技數(shù)碼產(chǎn)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(fù)雜的玩具可以多玩兒一段時間，結(jié)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(guān)注新能源汽車等各類科技產(chǎn)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(yīng)該是激發(fā)孩子科學興趣的關(guān)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(qū)動和混合動力的驅(qū)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(guān)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(guān)鍵因素。科學不是單純的理論知識，更應(yīng)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(qū)動，利用各種傳感器編寫程序驅(qū)動定位機器人模擬完成生活場景中的各種任務(wù)。正是因為打下了這樣的基礎(chǔ)，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(zhì)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(chǔ)、興國為導向，多維度引導、培養(yǎng)孩子勇于探索未知領(lǐng)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(chǎn)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(lǐng)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(chǔ)。具體應(yīng)該怎么做，我提一些建議：
首先，要強化基礎(chǔ)學科，提供多元供給。要注重數(shù)學、科學、綜合實踐等基礎(chǔ)學科的教學，這些學科是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，在小學應(yīng)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(shè)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(shè)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(guān)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(yīng)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(yīng)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(zhì)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(diào)查研究，展開頭腦風暴，進行發(fā)明設(shè)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(jié)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(shè)立創(chuàng)新實驗室、科技競賽、創(chuàng)意設(shè)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(nèi)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(chǔ)。
【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(zhì)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(wù)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(shè)教育強國的重要戰(zhàn)略任務(wù)。
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(nèi)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(fù)。
課程建設(shè)是影響創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)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(nèi)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(guān)注課程層次性、系統(tǒng)性、一體性的設(shè)計，增強課程內(nèi)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(jié)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(zhì)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(zhì)量的關(guān)鍵因素。一方面，教師要具備完善的學科知識體系，并能夠?qū)⒆钚碌膶W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(guān)注科技創(chuàng)新的價值與意義；另一方面，教師能夠結(jié)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(nèi)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(wù)，設(shè)立不同要求和難度、但兼具連貫性和遞進性的評價內(nèi)容。除了傳統(tǒng)的筆試、面試考核方式之外，還可以通過學術(shù)論文、總結(jié)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(shù)潛質(zhì)、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(diào)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(qū)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(wù)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(gòu)開設(shè)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(chǎn)權(quán)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(chǎn)權(quán)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(chǔ)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(zhì)資源，與高等院校、科研院所、高新技術(shù)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(guān)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(zhì)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(wù)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(shè)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(jié)，在有潛質(zhì)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(lǐng)域、某個方向上有特殊潛質(zhì)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。