中学阶段是培养科技创新人才的关键时期
创新人才的培养是当前一个热门话题。2010年7月1日,在清华大学举办的首届“创新人才培养国际研讨会”上,来自国内外的百名教育专家、大中学校校长共同分享了国内外先进的创新教育理念和教育实践,深入探讨了国外创新人才培养先进经验。与会代表一致认为:培养创新人才既需要大学,也需要中学乃至小学共同参与,大中小学有机协调,在不同年龄层次发挥特有的作用,才能形成有机而完整的“培养链”。
在这条“培养链”中,高中教育作为向下承接基础教育,向上对接高等教育的关键环节,其重要性是不言而喻的。这一阶段不仅是学生人生中的第一个十字路口,也是学生开始显现不同个性和才能并决定自己不同生活道路的关键时期。例如,我国著名的科学家钱学森先生就曾经表示,一生中有两段求学经历令自己毕生受用,第一个阶段就是在北师大附中学习的时候,在那里钱老度过了“一辈子忘不了的6年时光”;物理学家、中国科学院院士杨福家在讲述自己的亲身经历时,对1951年-1954年在格致中学度过的高中时光念念不忘,他说:“格致中学改变了我,给了我人生观、兴趣,这两样对我一生受用。”
在35中,我们提出在科技创新人才培养的系统工程中,处于“中腰”位置的高中教育,其质量将决定着其他学段人才的供应和完成。同时我们也意识到,高中教育既要强调共同基础,又要兼顾学生个性发展。兼顾基础和多样化是高中教育最大的特点。这些认识为我校“科技创新人才早期培养班”的课程设计指明了方向。
“科技创新人才早期培养班”课程设计的整体构架
1.课程设计总体思路
35中集中了一批优秀教师,有着良好的生源基础,形成了鲜明的办学特色和“有志者事竟成”的学校精神,有“注重科技教育与人文艺术教育相统一、共同要求与个性发展并重、坚持学科教学与实践活动结合”的传统。当前又有中科院强大的“硬件”和“软实力”的密切合作与无私支持,学校有条件和能力为“科技创新人才早期培养班”研制特色课程。基于此,我校明确了课程设计的总体思路,即在开足、开齐国家课程、地方课程的基础上,积极建立符合学校文化特点的校本课程。
在人才培养模式上,学校将在中科院专家学者多角度、多层次的直接参与中,实行导师制及个性化培养课程。我们将通过各学科知识的重新整合,提高教学效率,实现时间的节省、教学的优化,将节余的时间用于面向学生发展的特色课程。我们将与中科院专家共同研讨,密切合作,设立中科院科技系列课程,对国家和北京市的有关课程和教学大纲进行拓展,全面发展每一个学生的综合素质和个性特长,培养科学精神和创新思维。在全面拓展的基础上,增加研究性学习的时间,加强体现研究特色的研究性学习课程和学生自主研修课程的建设,为每一个学生创造一个开发潜力的天地,达到充分发挥学生潜能的目的。力争三年后,让这些学生在面对高校的自主选拔时,具有明显的优势和更多的机会。
2.构筑具有特色的课程体系
特色课程体系,包含五个基本部分:基础必修课程(课堂教学,自主研修,研讨课程);综合选修课程(学科竞赛,思维训练,人生规划等);中科院科技系列课程(专题系列讲座,学科竞赛,选修课程等);研究性学习课程(实行中科院专家与学校教师的双导师制);社团活动课程(外出实践拓展,兴趣特长发展)。
基础必修课程:完成有关基本知识、基本技能的训练;是整个课程体系的基本要求,充分体现“基础+精品”的特点。
综合选修课程:是一种发展性课程,在基础课程的基本知识、基本技能训练基础上,从广度和深度对基础课程相关的教学内容进行拓展,面向每一个学生,全面发展学生的个性特长。
中科院科技系列课程:是为“科技创新人才早期培养班”学生量身定做的特色课程,由中科院专家直接上课,采取系列专题授课形式,旨在培养学生的科学精神、科研方法和创新思维。
研究性学习课程:教学内容主要来自综合选修课程的继续发展,学生对综合选修课程中自己感兴趣的问题进行更深入的研究和探索,由此构成了以知识应用和研究活动为特征的研究性学习课程。
社团活动课程:是学生自主设计,自我管理,以满足他们兴趣爱好和个性特长发展的活动课程。
3.课程具体安排
基础必修课程:将现行高中课程计划中必修课的课时平均压缩15%~20%,必修课程中的某些教学内容由学生自主学习,基础性课程减少的教学时间为自主研修课程的最低保证时间,要求教师在压缩后的时间内完成相应部分的教学任务。基础部分教学时间减少,但要求不降低,为此基础部分教学就必须充分提高课堂教学的效率。
学科知识重新整合后,学校组织相关教师对各自学科课程知识分析研究,将全部学科知识分类如下:
本课程、本教学阶段特有的学科知识。这些知识与其他课程和学习阶段较少发生联系,它们构成本学科课程不同阶段的基本知识和基本技能。
本课程特有的,但与不同阶段知识学习有密切联系的学科知识,其他的学习阶段如果有意识地做一些知识准备,就能够大大节省后续阶段这些知识的学习时间;本阶段的知识可以有意识地为后续知识的学习提供准备和支持。教师要对这些知识进行不同学习阶段的协调和配合。
与其他学科密切联系的学科知识(跨学科的知识),这些知识的学习需要不同学科的协调。
本学科相对独立的拓展性、发展性知识。在新的课程大纲和教材中,这都是相对完整的组成部分。
完成了知识的分类后,我们尝试进行三种形式的学科知识整合:跨学科的整合;本学科内跨年级和学习阶段的整合;同一学科、同一学习阶段知识的整合。在同一学科内,不同知识在学习阶段和教学方法的选择上是可以不同的,如果在前面知识的学习中,有意识地为后面的学习“留下伏笔”,提前进行有关概念内涵和外延的学习,就可以为后面的学习节省时间,而前面一些难以接受的知识,如果在后面学习中及时得到复习和应用,就可以加深理解,巩固相关知识的学习效果。通过这样的学科知识整合,实现不同学习阶段、不同学科课程的相互配合。
目前的教材中,对学科知识体系的安排是照顾了全体高中生的学习和理解能力的,相对于35中“科技创新人才早期培养班”的学生来说,有些知识是学生已经会了的,所以可以将学科知识重新整合。
综合选修课程:该课程是将高中阶段发展性、提高性的知识组合为大量短小的“微型课程”,为学生提供一个个性发展的选修课程平台。它是每一个学期每一位学生都必须选修的课程,实行学分制管理,分别限定最低选修学分,不限定选修的内容,部分课程将打破年级界限,允许跨年级选修。学生将在这样的平台上自主进行选择性学习,根据自己的兴趣、爱好自主“点菜”,实行“菜单式”的个别化课程管理模式。综合选修课程充分照顾不同水平学生的需要,学生至少要选够规定课时,同时学有余力的学生又不受限制,多选的“综合选修课程”记入学分。
选修课程曾经是35中具有特色的课程形式,综合选修课程与以往选修课程的不同在于:以往的选修课程是各自独立的,相互之间缺乏联系,没有一个主线,更多是教师会什么就开什么选修课程,它是一种以教师专业能力为导向的课程模式;而综合选修课程是在学科知识整合的基础上,根据特定的对象,依据确定的教育目标,作为一个系统的体系来设计的。从课程的特征看,有着明确的课程目标和教学内容的选择标准,不同的教学内容在共同的主线下构成一个知识体系。
中科院专家科技系列课程:这是为“科技创新人才早期培养班”专门设计的一套系列课程,将依托中科院的“软实力”,结合目前科技发展前沿和热点,结合中学生学习和生活实际,结合学生今后发展的需求,每周有半天的时间,由中科院专家直接授课。打破原有的常规教学模式,不拘泥于课堂的边界,可以走进中科院研究院所,零距离接触科学家,学习科学方法,培养创新思维,培育科学精神。同时开阔眼界,提升学生综合素养和做人品质。
此系类课程中,又分为基础性课程和课题研究领域。
基础性课程:每个学生都要完成30个左右的专题讲座。如数学简史、谈科学研究之道、材料化学研究动态、几何与物理、现代核物理专题、信息检索、进化生态学、分子、化学和行为适应机制、化学中的电子过程、地球化学热力学原理、社会和行为科学的统计方法简论、计算化学在化学中的应用、环境地球化学、数学物理导论、数理逻辑、统计实践、现代生物物理学概论等。
课题研究领域:学生按照兴趣爱好在四个领域进行专题研究,包括基础科学研究领域(国家天文台、数学所、物理所、纳米中心、理化所等);生命科学研究领域(植物所、微生物所、遗传与发育所、生物物理所、动物所、心理所、基因组所);资源环境科学研究领域(古脊椎与古人类所、地理与资源所、遥感所、地质与地球物理所、生态环境中心);高技术科学研究领域(自动化所、声学所、微电子所、半导体所、过程所、电工所等)。
研究性学习课程:我校是北京市研究性学习课程最早的实践单位之一,取得了丰硕的成果。我们认为,研究性学习的“研究”必须以基础知识的拓展和提高为条件。我们将充分依靠中国科学院学术导师及其团队,实行专家导师指导制。结合自身研究领域,结合学生的个人兴趣特长,讨论出可供选择参与、接受培养的研究课题。课题研究过程中,注重研究思想、科研方法培养,注重实践参与。在中科院导师的指导下,学生设计研究题目、研究计划、实施步骤和时间节点,形成初步结论和认识,最后写出论文(或出成果)并由导师或科研人员给予评价。
学生社团活动课程:35中的学生社团从上个世纪80年代的课外兴趣小组发展而来。当我们认识到社团活动不仅培养了学生的特长,而且有效地培养了学生组织策划能力、人际交往能力、团队合作精神,尤其是领袖意识和领袖才能的时候,我们开始把社团活动推广到全校。社团活动课程化是“科技创新人才早期培养班”的课程特色之一,这样可以达到100%的学生参与到有组织、有计划、有内容、有评价,并且定点定时的学习活动中。对每一位学生而言,可以根据自己的兴趣爱好选择参加某一社团,也可以申请组建新的社团。
综上所述,课程体系的基本机制是:学生依据自己的兴趣和特长、条件和基础,选择不同的综合选修课程学习、参与不同的社团活动,并学习中科院特色课程。在这种拓展性、发展性的学习中,学生必然会关注更多的问题,并就该问题学习更多的知识、产生更多的思考,一部分学生会产生进一步研究的冲动,这样的冲动就可以在研究性学习中得到发展和实践。
课程研制的组织、实施与保障
课程发展是学校的一项系统工程,尤其是课程体系的整合与发展,涉及人的培养和发展的共同要求和不同层次、不同规格的要求,涉及学校的方方面面,牵一发而动全身。为保证课程发展的顺利进行,就必须建立完善的领导体系。
成立课程研制领导小组。该小组领导全校的课程发展工作,进行有关课程发展问题的决策。“课程发展领导小组”由主管校长任组长;成员由年级组长、教研组长、首席教师和教导处、学生处的负责人组成。
建立课程研制专家顾问小组。专家组负责课程的整体设计,及时解决课程研制中出现的问题,对课程设计和实施提供全面的技术支持。充分利用中科院专家和其他教育研究机构的力量,保证课程发展的方向,遵循课程发展的规律,保证课程发展的领先性。
建立课程发展激励机制。用机制保证课程开发的投入,创造宽松的改革环境。我校有一定的自主设计课程的经验。学校有一支较高水平的教师队伍,有一批有影响的学科带头人,他们是课程建设的中坚和骨干。但学校教育科研力量较弱,仍有部分教师难以适应课程发展的需要,为此将主要借助中科院科协等外部教研的力量进行课程研制和设计,同时要对有关教师进行培训,提升教师的课程发展能力和课程执行能力。课程发展对教师是巨大的挑战,需要广大教师付出相当的时间和精力,为此必须建立校内的激励机制,鼓励教师积极投入到课程发展中,并及时吸收课程发展的成果,不断提高教育教学的质量。学校全力支持课程发展,对课程发展给予相应的资金支持,保证课程发展所需要的资金投入。课程发展是一项重大改革,是一项需要滚动开发、不断完善的活动,必须创造一个宽松的环境,鼓励教师积极大胆地尝试,在其过程中允许失败,宽容出现的问题,以激励机制推动课程发展。■