17岁,在第29届国际中学生物理奥林匹克竞赛中取得实验成绩第一名和总分(实验成绩+理论成绩)第一名两个奖项,并成为历史上首个获得实验成绩第一名的中国学生;
28岁,成为中国科技大学最年轻的教授;
32岁,获得国际量子电子学和光学领域青年科学家最高荣誉—菲涅尔奖,及“2013~2014年度影响世界杰出华人”大奖;
34岁,获得国家自然科学奖一等奖;
35岁,获国际物理学大奖—青年科学家奖(IUPAPYoungScientistPrize)。
上述一系列荣誉的获得者—出生于1981年的“80后”科学家陈宇翱,是多年来江苏省启东中学(以下简称“启东中学”)拔尖创新人才培养成果的一个缩影。作为江苏省首批拔尖创新人才培养试点学校,启东中学从上世纪90年代就开始进行拔尖创新人才培养的实践探索,形成了一些独特的经验和思考。
一、选优才:科学创设选拔机制,有效甄别培养对象
苗子的选拔是拔尖创新人才培养的起点。启东中学最初进行拔尖创新人才培养对象的选拔时,仅仅是依据学生的中考成绩。但在实践中我们发现:一些中考成绩高的学生进入高中后未必能继续保持其出类拔萃的发展态势。究其原因:一是由于中考是毕业和升学二者合一的考试,题目比较容易,不能完全考查出学生的潜在能力;二是中考总分涵盖了语文、数学、英语、物化、政史、体育学科,而科技拔尖创新人才偏重考查的是学生的数理能力,因此中考成绩的参考作用有一定局限性。基于此,我们不断探索完善,逐渐确定了符合本校实际的选拔机制,分别组建了“拔尖创新人才实验班”(以下简称“创新班”)和“科技创新先锋队”(以下简称“先锋队”)。
1.确定有效选拔原则
一是公正性,即培养对象要进行公平竞争,公开选拔,学校不招收一个“人情生”,并接受市教育局和纪检监察等部门的监督。二是科学性,即选拔测试内容严谨科学,且有一定区分度,以便能有效甄别学生的潜质。三是多样性,即对于不同特长的学生设置不同的衡量标准,用“多把尺子”衡量学生。四是多元化,即从只依据笔试成绩,转向包括推选、自荐、会谈、测验、档案查询、作品审核等在内的多元化选拔方式。例如:陈宇翱同学当年就是经过自荐、推荐、面试等环节,晚一个月破格进入“创新班”的。五是动态性,即从一次性选拔转向边培养边选拔,给学生提供逐步适应和多次选择的机会。
2.设置差别化选拔方式
我校对于“创新班”和“先锋队”的学生采取了不同的选拔路径。
(1)“创新班”:偏重学科竞赛
学校在新高一开学之初,先依据学生的中考和入学考试成绩组建50人左右的创新班。然后让师生在教学过程中经过一段时间的磨合后,再组织一次全班性的数理化学科竞赛,从中选取成绩高(同时参照中考各主要学科的成绩)的学生组成各学科兴趣小组。组建过程中会征求学生和家长的意见,告知其组建的目的,充分尊重学生的意愿,不强行组建。在此基础上,通过班主任和教练员的协商,保证各兴趣小组中优秀学生的比例尽可能合理。接下来,通过两个月的系统训练,再举行一次面向全体高一学生的数理化竞赛,淘汰成绩落后的学生,同时允许非兴趣小组中竞赛成绩好又爱好该学科的学生加入,以确保各小组学生的人数和质量。最后,在高一上学期期末考试时,再经过一次淘汰和补充的过程,最终固定数理化兴趣小组的人选,这些学生也成为“创新班”的最终主要成员。
(2)“先锋队”:依据创新作品
我校对于“先锋队”学生的选拔,则体现了更强的针对性。高一开学时,学校会安排专职的创新指导老师面向全体学生作诸如《勤思考,多动手,做一个优秀的“创客”》《小发明大有作为一一例谈科技创新的“切入口”》等主题报告,也会邀请来自高校各领域的专家作科普讲座,激发学生们的创新热情和思路;然后布置创新作业,让学生联系实际寻找创新项目,设计创新方案。接下来,教师依据学生上交的创新作业,从中发现创新人才的苗子,组建成50人左右的“先锋队”。同时,“先锋队”面向全体学生开放,保持人员流动。学生若有灵感,设计出富有价值的创新方案,经指导教师评审后就可以加入“先锋队”,但每学期都要进行考核,实行人员的优胜劣汰。
二、明范式:科学设定培养目标,实施多元培养模式
1.依据学生个性特质,分类设定培养目标
设定科学的培养目标是进行拔尖创新人才培养的基本前提和方向保证。启东中学针对“创新班”和“先锋队”学生特质的不同,分别设定了不同的培养目标。
比如:“创新班”的学生大多学习成绩优异,并在一个或几个学科方面成绩突出,因此对他们的培养重点在于学科拓展研究。这些学生平时集中在一个班级学习,近期目标是培养他们成为德、智、体、美全面发展的优秀高中毕业生,并成为各类学科竞赛的尖子人才和重点高校的储备人才;长远目标是培养他们成为未来各学科领域的领军人物,如陈宇翱就是他们中的典型代表。
相较于“创新班”的学生,“先锋队”的学生整体学习成绩不一定优异,但具备较强的创造性,因此对他们的培养重点是进行科技创造发明。平时,这些学生分散在各个班级,每周集中一次参加讲座、交流、参观、制作等活动。学校的近期目标是开阔他们的创新视野,培养他们的发明意识和动手能力,并带领他们积极参与“国际发明展览会”“全国青少年科技创新大赛”等活动;长远目标是培养他们成为未来在生产、技术等领域有重大发明或革新的杰出人才。如在2016年中国发明协会主办的“第九届国际发明展览会”上,启东中学“先锋队”选送的“汽车安全开门警醒装置”“车内智能生物保护仪”等五件作品就一举夺得了五项金奖。
2.实施混合培养模式,拓宽人才培养渠道
对拔尖创新人才的培养一定要有独特的模式和有效机制,我校在实践过程中主要融合了以下几种模式。
(1)加速:合理缩短教学课时,保障兴趣领域的拓展研究
加速进度模式,即允许能力强的学生加快课程学习进度,用最短的时间完成规定的学习任务,将剩余时间用于自己感兴趣领域的学习研究。如我们针对“创新班”的学生,设置了“大教”与“小教”两种方式。“大教”是面向班级全体学生,他们一般利用一年半时间学完高中数、理、化、生的课程,接下来有充分时间发展自己的兴趣特长;“小教”是针对班上的学科兴趣小组成员,他们每周会增加两个课时的小组活动时间,一般用一年时间完成上述课程的学习,进入高二后就可以在教师指导下进行学科拓展研究或独立开展实验研究。
(2)加深:增加学科知识容量,促进重点领域的深度学习
加深内容模式,即增加教学内容的深度,可以选择在讲授原有高中课程时进行渗透式加深,也可以选择在学生学完全部高中课程后再加深。如果时间比较紧张,那么可以选择后者。如我校在物理学科会重点加深普通物理中的热学和光学、理论物理中的理论力学等内容;化学学科重点加深有机化学中的反应机理、物理化学中的化学热力学和化学动力学等知识。加深途径除了由指导教师直接讲授外,还可以组织学生学习一些大学的网络视频公开课等。
(3)协作:提供交流互动平台,助力相同领域的合作探究
融入协作模式,即把能力相近且具有相同兴趣爱好的学生组织在一起,为他们配备专门的教师、教室、学习资源等,并建立学科竞赛交流QQ群,给他们提供交流互动的平台,方便他们在某一学科进行深入合作探究学习。
(4)联合:有效借力教科资源,打通高中与高校间的直升通道
我们采取“请进来、走出去”的方式,与北京大学、南京大学、中国科技大学、上海交通大学等高校的化学化工学院建立了广泛联系。一方面借助高校丰富的教育和科技资源优势,让学生接受科研方法及实验动手能力的训练;另一方面通过聘请专家进行科普报告、开设选修课、指导特长生进行探究性学习等方式,建立与大学联合培养拔尖创新人才的机制,为特别优秀的学生打通高中与高校之间的直升通道。如有些学生可以获得免高考直接被录取的保送资格、优先录取资格或通过自主招生获得高考降分录取的优恵条件。
三、寻善教:科学设置课程,构建有效培养机制
1.分层分类设置课程,助推学生多元发展
科学的课程设置是拔尖创新人才成长的助推器,目前,我校针对“创新班”和“先锋队”的学生,主要设置基础性课程、拓展性课程和研究性课程三类课程,以满足学生多元发展的需要。
基础性课程是指国家规定的必修及选修课程,这方面学校对“创新班”和“先锋队”学生的要求与普通班是一致的,以保证达到人人合格的基本目标。此外,学校会结合“创新班”的教学目标,对基础性课程进行校本化改造,以适合学生进行自主、合作、探究性学习的需求。
拓展性课程具有多样性、趣味性与新颖性的特点,有助于学生拓宽知识视野、培养学习兴趣、提高知识水平和艺术修养等,相关课程如《数学史选讲》《生活中的数学》《物理科普》《趣味化学实验》《科学家传记》等。
研究性课程对于学生的知识探究和实践动手能力要求较高,依据“创新班”和“先锋队”学生的不同特点,学校在课程设置上也分别有所侧重。“创新班”的课程主要依据竞赛大纲选取大学的知识内容,是高中知识的自然延伸,如《数论》《理论力学》《化学热力学》《启东中学高中奥赛训练教程》,以及CAP(中国大学先修课程)、AP(美国大学先修课程)或普通高校的课程等。“先锋队”的课程则侧重对与生产、生活实际紧密联系的课题研究及发明创造进行专题指导,如《科技发明小制作》《生物技术实践初探》《高中化学实验技能训练》,以及“科技创新项目选题指导”“中学科技创新项目的研究方法”等。
2.完善管理机制,构建有效保障体系
(1)建立个性化教学管理制度
我校专门成立了创新人才培养中心,并建立了个性化的教学管理制度。如在教学活动中,实行学制及课程的弹性化安排,对于“创新班”和“先锋队”的学生,在课时安排和课程设置上给予一定的自主权,允许压缩课时或进行前紧后松、前松后紧式的课时调节。
(2)配备乐业专业的师资队伍
师资队伍的强弱是拔尖创新人才培养的关键因素之一。指导教师不仅要有超强的业务能力,而且要有高尚的师德,乐于奉献。目前,我校“创新班”和“先锋队”的班主任都是学校的中层干部或业务骨干,教练员或指导教师都是由获得“特级教师”“江苏名师”“师德标兵”“省高级教练员”等荣誉的教师担任。
我们还通过多种途径加强对教师的业务培训。如每年暑假选派数理化学科的教师到省教练员培训班参加培训,聘请全国著名专家到学校讲学。教师与学生共同做大量竞赛模拟题,明确要求每个指导老师要将每年全国及省内的竞赛真题做一遍,有条件的还要做一遍国际竞赛题,最起码要知道题目的出处。
(3)实施多元评价方式
其一,注重激励性。如学校设有专门的“校长奖教奖学基金”,在每年教师节都要召开表彰大会,奖励那些做出突出贡献的教师和学生。
其二,坚持全面性。如对于“先锋队”的学生,学校要求他们做到“八会”:会超前自学,会科学观察,会敏锐发现,会大胆构想,会设计方案,会动手操作,会写研究报告,会交流分享。
其三,把握灵活性。如有些学生由于参加某项活动耽误了学科的学习,影响到考试成绩,学校会结合实际给予恰当评估。
注释:
本文系江苏省教育科学“十二五”规划重点自筹课题“普通高中理科拔尖创新人才培养模式的研究”(项目编号:B-b/2015/02/201)的研究成果之一。