“十五五”时期是全面建设社会主义现代化国家的关键阶段,统筹推进教育强国、科技强国、人才强国建设,实现教育、科技、人才一体化发展,对创新人才自主培养提出了更高要求。创新人才早期培养是人才自主培养体系的源头环节,夯实创新人才早期培养根基是建设本土科技创新人才供给链的必然要求。科技创新人才的形成并非始于高等教育阶段的专业化培养,而是一个贯通全学段的连续过程。基础教育阶段承担着保护好奇心、激发探究兴趣、涵养科学精神、培育实践能力与发现创新潜质的重要使命。推进创新人才早期培养,应坚持实践导向、课程融通、学段贯通、多元协同和以评促学,系统建构全体涵养、潜质发现、贯通培养、协同支撑的创新人才早期培养体系。
战略定位:创新人才早期培养是强国建设的源头工程
创新人才早期培养是服务国家科技自立自强、筑牢人才根基的起点工程。随着全球地缘政治紧张局势加剧,跨境留学、科研合作和人才流动面临更多不确定性,过度依赖留学人员归国和全球精英人才引进的传统创新模式越发难以为继。实现科技自立自强、提升科技创新韧性,必须将人才政策的战略起点向创新人才培养源头—基础教育延伸,在更早阶段、更广范围、更深层次上培育科学素养、激发创新意识、发展实践能力,建设一条自主可控、可持续发展的本土人才供给链。
创新人才的成长具有长周期、阶段性特征。儿童青少年时期形成的好奇心、想象力、探求欲、观察能力、动手与协作能力、批判性思维和创造性思维,是创新潜质发展的重要基础。创新人才早期培养是面向全体学生促进科学素养与创新意识提升,在广泛培育中发现具有创新潜质的个体,为未来科技创新储备宽厚的人才土壤。
从习近平总书记指出做好科学教育加法以来,一系列配套政策文件陆续出台,各地全面推进科学教育体系建设,开齐开足科学课程、深化课堂教学改革、配齐配强科学教师、强化校内外资源整合、推进实验区实验校建设,特别是《教育强国建设规划纲要(2024—2035年)》更加明确了科学教育、拔尖创新人才发现和培养、科教融汇等战略安排,创新人才早期培养正从局部探索走向系统推进。
总的来说,创新人才早期培养是在基础教育阶段面向学生长远发展和国家人才自主培养需要,通过科学素养培育、创新意识涵养、实践能力发展和志向引导,保护学生好奇心、想象力和探求欲,持续发现并支持具有创新潜质学生成长的系统育人工程。推进创新人才早期培养,就是从源头上打通教育、科技、人才协同发展的第一环。
内涵阐释:把握创新人才早期培养的核心要义
创新不是少数人的专属能力,人人拥有差异化的创新潜能。创新潜能是动态生成、持续演变的,教育的核心是发现、唤醒与呵护潜能,而非简单筛选精英。“拔尖创新人才”是后验概念,在人才成长早期,教育无法准确识别最终作出重大创新成就的顶尖人才,所以更确切的说法应该是培养科技创新后备人才,核心目标是扩充创新人才储备。因此,应坚持普惠培育与潜质挖掘相结合,搭建多层次、多路径的创新人才成长通道,为不同禀赋的学生预留多元发展可能,坚决摒弃追求短期拔尖成果的功利化倾向。尊重人才发展的长期性、阶段性、非线性特征,以静待花开的定力开展创新人才早期培养。
(一)素养为先,实现科学精神与创新潜质的早期孕育
素养导向是创新人才早期培养的根本立场。面向全体学生夯实科技创新素养基础,包括对科学现象的追问热情、对技术难题的探索本能、对工程难题的执着倾向。学生在面对真实科技工程问题时,不是学习“已知结论”,而是经历“未知困惑”,在现象观察中萌生科学猜想,在调试优化中积累技术方法,在方案迭代中孕育工程思维。手脑心合一的具身认知过程,是创新素养萌发的独特机制。
科学精神是创新人才发展的理性基础,创新能力是科学学习走向实践创造的重要体现。科学精神是要培养学生敢于对现有科学解释提出疑问、善于从反常现象中捕捉科学发现的批判性思维。学生在科学探究中学会尊重证据、理性判断、开放质疑和持续求真,未来的科技创新活动才具有突破既有技术路径、开辟新领域新赛道的方法论基础。创新能力是将科学发现转化为技术发明、将技术方案转化为工程现实的实现能力。学生在技术应用和工程实践中经历问题提出、方案设计、测试优化和反思改进,将科学学习转化为解决真实问题的能力。创新人才早期培养要将科学精神涵养与创新能力发展统一起来,引导学生在探究中形成理性精神,在创造中发展实践智慧,在责任担当中理解科技创新的社会意义。
(二)实践为本,推动科学、技术与工程的有机融合
实践本位是创新人才早期培养取得实效的关键取向。创新素养是学生在亲历问题提出、方案设计、证据获取、模型建构、测试优化和反思改进过程中逐步形成的。项目式、探究式和跨学科主题教学是中小学创新人才培养的主要实践形态,其核心在于将学科知识转化为学科实践,学生在实践中理解科学知识的生成逻辑,习得科学方法和技术方法,形成创新实践能力。
科学探究重在引导学生认识现象、提出假设、收集证据并形成解释,侧重对自然现象的解释和科学规律的理解;技术设计重在引导学生面向真实需求、构思技术方案、绘制设计图纸并选择适宜材料,侧重对技术原理的转化和技术路径的优化;工程创造重在引导学生面向真实需求设计方案、制作测试并持续优化,侧重对真实问题的解决和技术方案的改进。三者相互贯通,使学生在认识世界和改造世界的过程中夯实对科技创新发展的认知与实践基础。强化实践育人是创新人才早期培养的本质特征,也是创新潜质从隐性走向显性标识的关键转化机制。
(三)协同赋能,促进学校教育与社会资源的深度耦合
开放协同是创新人才早期培养的重要条件。科技创新源于真实世界的问题挑战,前沿科学发现、关键核心技术突破与原创性科研成果都蕴藏着丰富的育人资源。高校、科研院所、科技馆、博物馆、科技企业、社区及数字平台等构成丰富的科技实践场域,为学生理解科技前沿、亲历实践过程、形成创新志向提供了重要支撑。
创新人才早期培养依托社会科技资源向基础教育场域有效转化。推动社会科技资源进入课程教学、实践活动、教师指导和学生评价全过程,构成学校主导、家庭参与、社会支持的多主体协同育人生态。通过将分散的科技资源转化为学生可参与、可体验、可持续发展的学习机会,为创新人才早期培养提供更加开放、连续和具有挑战性的成长环境。在此基础上,推动国家创新体系与基础教育育人体系深度贯通,将国家重大科技基础设施、战略科技力量和科学家群体有机嵌入基础教育育人体系,构建起从科学启蒙到科技创新人才的贯通培养链,为教育强国、科技强国、人才强国建设筑牢根基。
育人指向:明确基础教育阶段创新人才培养的目标定位
基础教育阶段创新人才培养的目标定位在于:面向全体学生厚植科技创新素养,在长周期成长过程中持续发现与支持具有创新潜质的个体,通过学段贯通形成系统化育人布局,为建设自主可控、可持续发展的本土科技创新人才供给链奠定源头基础。
(一)面向全体学生,厚植科技创新素养与科技报国意识
面向全体是创新人才早期培养的基本立场,也是创新人才持续涌现的基本保障。科技创新人才不是凭空出现的个体结果,而是在普遍提高科技创新素养、持续激发科学探究兴趣、积极涵养科技报国情怀的教育生态中逐步涌现的。创新人才培养应让每个学生都有机会亲近科学、理解技术、参与探究,在真实问题中形成观察世界、解释现象、提出问题、设计方案、建模物化和测试优化的基本能力,更树立起“科技强国、奋斗有我”的责任意识。
厚植全体学生科技创新素养与科技报国意识是创新人才早期培养的基础性任务。学生在早期学习中形成的好奇心、想象力、证据意识、批判精神和合作能力,以及在真实科技挑战中萌生的攻坚克难意志与科技报国志向,构成未来创新素养的重要基础。让更多学生在科学探究和工程实践中保持对未知世界的兴趣,形成对科学方法的理解和对技术创造的体验,更在解决国家重大科技问题的情境中理解科技创新的社会价值与历史使命,创新人才培养才会拥有持续生长的广阔土壤。
(二)遵循发展规律,持续发现和支持科技创新潜质
遵循学生发展规律是创新潜质发现与支持的重要前提。科技创新人才的发展具有显著的长期性、阶段性和非线性特征,教育不能急于求成、过早定型。其发展主要经历三个阶段。第一阶段为激发兴趣和扶植阶段(学前至3年级),关注“微C—儿童早期科学兴趣萌芽”的萌发和保持,核心任务是激发科学学习兴趣,维持积极的学习习惯与正向的学习情感。第二阶段为自我探索和定向阶段(4至9年级),关注“小C—青少年科学能力定向”的发展,核心任务是保持科学兴趣、养成积极的科学认识论、培育高阶思维能力,使学生能够宽泛深入地进行自我探索并形成初步定向。第三阶段为专业分化和才华展现阶段(高中至大学),侧重“专C—青年专业科创能力成型”的培养,核心任务是鼓励和支持学生在特定领域开展深入探究,养成创新意识、科研精神与创造性问题解决能力。
创新人才发展的阶段性与多样性特征决定了创新潜质的发现需要关注学生的过程表现。一次考试、一次竞赛或一次作品展示,难以完整呈现学生的创新品质和发展可能。可通过项目学习、探究活动、工程设计、成长档案等方式,持续记录学生探索解决真实科技问题的完整过程,关注其面对科技难题时的思维独特性、面对失败时的调试韧性、面对未知时的探索倾向。避免以单一标准过早标签化学生,坚决防止将科技创新人才培养窄化为竞赛训练和升学捷径,重在保护、激发和持续支持学生的创新可能,使科技创新潜质的发现成为伴随其成长的过程。
(三)贯通不同学段,拓展科技创新人才早期成长通道
学段贯通培养是创新人才培养体系建设的重要特征,其核心在于构建从科学启蒙到专业分化的连续培养链,避免学段割裂造成的潜质流失。小学阶段重在兴趣激发与感知体验,引导学生亲近科学、乐于实践;初中阶段重在科学探究和工程实践基础方法训练,引导学生综合运用多学科知识解决真实问题;高中阶段重在研究性学习和工程实践,引导学生理解科学研究和工程设计实践的基本范式,在真实科研情境中体验完整的科创过程,为进入高等教育阶段的专业化培养做好能力储备与志向准备。
创新人才成长通道应具有开放性和连续性,其开放性体现在任何学段、任何节点都可能涌现出具有科技创新潜质的个体,其连续性体现在潜质一旦被识别即能获得持续的支持与培养。构建小学、初中、高中纵向贯通的培养链条,为全体学生提供普惠性教育机会,使学生在基础教育阶段获得必要的科学素养和实践经验;为有科技创新潜质的儿童青少年建立成长档案、配置导师资源、开放高端科技实践平台,使其在更高水平的科技实践中持续发展,避免潜质在学段转换中被忽视或流失。通过构建符合学生成长规律的进阶培养体系,普及培养与潜质支持共同构成创新人才培养新生态,打通从基础教育到高等教育的创新人才成长通道,为国家科技创新事业输送源源不断的后备力量。
实践进路:推动科技创新人才早期培养落地见效
创新人才早期培养落地见效,应以实践导向重塑科技创新育人方式、课程融通搭建科技创新进阶体系、多元协同汇聚科技创新生态资源、评价牵引完善科技创新支持机制,推动创新人才早期培养在基础教育沃土中落地生根、常态长效。
(一)坚持实践导向,重塑科技创新人才早期培养育人方式
实践导向是创新人才早期培养的根本路径。创新人才培养什么能力、形成什么素养,需要落实到亲历科学探究、技术设计、工程制作、测试和改进的实践过程中。将生命科学、绿色能源、航空航天、先进制造等前沿议题转化为契合学生认知发展阶段的真实情境,促进学科知识向学科实践有机转化,这不仅丰富了实践内容,也助力学生以真实情境领悟科学家精神、工程师逻辑和技术创新的社会意义,形成从认识问题到解决问题的实践能力。
真实科技问题是创新人才培养的重要牵引。将前沿议题的真实情境转化为契合学生认知发展规律的真实问题与任务,引导学生在提出问题、形成假设、设计方案、收集证据、分析数据、制作原型、测试优化、表达交流和反思改进中发展创新素养。创新人才成长所需的科学素养、技术理解、工程思维、创新意识和责任担当,只有在真实问题解决中才能转化为学生稳定的发展品质。
实践导向要求教师重塑科技教育教学组织方式。教师不仅是知识讲授者,更是科技问题情境设计者、探究过程组织者、工程实践指导者和学习资源整合者。面向创新人才早期培养,教师应推动探究式、项目式和跨学科教学常态化,将校园生活、社区治理、生态环境、智能技术、健康生活、能源利用等社会现实问题和国家亟须破解的科技发展议题转化为可探究、可评价的学习任务,支持学生在主动学习、合作交流和动手实践中发挥科技创新实践智慧。
(二)深化课程融通,构建科技创新人才早期培养进阶体系
课程融通是创新人才早期培养从目标走向实践的重要载体。创新人才培养需要统筹科学、技术、工程、数学、信息科技、劳动教育、综合实践活动等课程内容,链接国家创新体系中的校外科技资源,形成纵向衔接、横向融合的课程体系。纵向衔接要求课程内容遵循学生认知发展规律,形成小学、初中、高中循序递进的课程链条;横向融合要求打破学科壁垒、学习场域壁垒,促进学科知识向学科实践有机转化。
创新人才成长需要长期、连续、进阶的课程供给。小学阶段侧重观察、实验、制作和体验活动,初中阶段重在项目学习、技术设计和综合实践,高中阶段重在研究性学习、工程实践和前沿科技项目。通过学段进阶的课程安排,学生经历从兴趣激发到方法习得、从问题探究到方案创造、从科学理解到创新实践的发展过程,使课程体系成为创新人才培养的进阶载体。
课程融通应面向不同创新素养发展水平的学生,形成基础课程与拓展课程协同的育人结构。基础课程重在服务全体学生创新素养提升,使学生形成理解世界、解释现象、运用技术和参与创造的基本能力;拓展课程重在支持具有科技创新潜质学生的持续发展,提供更具挑战性的发展目标,引导其在科学探究、工程设计、模型建构和技术应用中形成高水平的问题意识、证据意识、设计意识和改进意识。课程融通在差异支持中贯通普惠发展与潜质培育,成为学生从兴趣走向志趣、从体验走向创造的根基。
(三)强化多元协同,汇聚科技创新人才早期培养生态资源
多元协同是创新人才早期培养的关键支撑。仅靠学校内部课程和教师力量,难以充分支撑学生接触真实科技问题、理解科技前沿和开展高水平实践。应形成学校主导、区域统筹、社会参与、专业支撑的协同育人格局,推动高校、科研院所、科技场馆、高新科技企业和数字平台等方面资源共同服务学生创新能力发展。
多元协同的关键是实现科技资源的教育转化。可以把科学家的研究成果转化为学生可探究的项目,把工程师的工作场景转化为学生可理解的工程情境,把科技馆、博物馆和科普基地转化为探究体验和课程学习的场域,把科技企业和产业界的真实问题转化为学生理解真实需求、技术应用和社会问题的实践窗口,把数字平台转化为课程资源共享、过程记录、虚拟实验和个性化学习的重要工具。各类主体协同发力,让科技资源以主题课程资源嵌入形式深度融入学生创新实践全过程。
在这一过程中,学校发挥育人主阵地和资源整合作用,科学教师作为关键行动者承担创新课程转化、项目设计和实践指导的重要职责,科学家、工程师、科技辅导员和校外专业人员深度参与创新人才培养。区域层面建立资源开放、课程共建、师资协同和平台共享机制,推动优质资源在城乡、学校和学段之间合理流动。多元协同从分散供给走向系统配置,推动学校教育、社会资源与国家创新体系深度联结,为创新人才培养提供持续稳定的生态保障。
(四)优化评价牵引,完善科技创新人才早期培养支持机制
构建发展导向的评价体系是保障创新人才早期培养持续推进的重要机制。学生创新潜质体现在持续探究、方案设计、证据运用、合作交流、失败反思和迭代改进的创新实践之中。创新人才早期培养需要建立指向过程、关注发展、支持成长的素养评价体系。评价内容应聚焦学生在科学探究和工程创造中的表现性证据,从以结果和产品为主的终结性评价转向过程性评价、形成性评价,推动评价从“对学习的测量”转向“为学习的促进”。通过项目档案、成长记录、电子档案袋、表现性任务、专家观察和数字画像等方式,持续记录学生在开放性任务中的思维过程、实践表现和创造性发展轨迹,为创新潜质识别和持续支持提供过程依据。教师通过评价学生在真实任务中的具体表现,帮助学生反思学习过程,形成持续发展的内在动力。评价方式应充分运用数字技术提升过程记录、证据整合与反馈支持能力。依托国家中小学智慧教育平台,通过人工智能等技术手段支持资源共享、学习过程追踪、项目成果记录、学习成效评估与个性化反馈。学校和区域应将评价结果有效运用于优化课程结构、改进项目设计、完善资源配置、加强教师支持和提升治理效能,推动创新人才早期培养从经验实施走向证据驱动。评价不只是科技创新潜质识别的工具,更是连接学生发展、教师改进、学校实施和区域治理的重要机制,为创新人才早期培养持续优化提供证据支撑。
面向“十五五”新征程,大力推进创新人才早期培养,既是夯实本土创新人才根基的务实之举,更是一体推进教育、科技、人才协同发展,建设教育强国、科技强国、人才强国的长远之策。唯有久久为功,才能让科技创新活力在基础教育沃土上持续迸发,为建设世界科技强国输送源源不断的科技创新后备力量。
(作者郑永和系北京师范大学科学教育研究院院长、教授,博士生导师;管彤彤系北京师范大学科学教育研究院博士研究生)
《人民教育》2026年第12期,原标题为《夯实早期培养根基 赋能科技创新人才成长——立足“十五五”推进教育科技人才一体化发展》
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