
作為已有66年歷史的最高等級國際中學生科技競賽,英特爾國際科學與工程大獎賽(Intel ISEF)被譽為中學科技競賽的“世界杯”,參賽選手們的科研與創新能力在高中階段得以展現。通過統計,2000—2015年,中國在Intel ISEF中共獲得275個獎項,上海代表團獲得了39個二等獎以上項目中的l5項。
國外的青少年科技競賽起步較早,美國的科學人才選拔(STS)始于1942年,國際科學與工程大獎賽(ISEF)始于19so年。關于青少年科技競賽對于學生個體、學校、社會等方面的影響,國外學術界、競賽組織機構已進行了持續研究和長期追蹤工作。根據美國科學與公眾社團2015年的官方數據顯示,在過去的60多年間,STS獲獎者中誕生了8位諾貝爾獎獲得者、2位菲爾茲獎獲得者、5位美國國家科學獎章獲得者、30位美國科學院院士和5位美國工程院院士。然而,我國國內學界對于科技創新人才的追蹤研究卻并不多見。
本次調查追溯了上海從2000年起至2014年的44個獲獎項目組(占所有獲獎項目的97.7%)中57名參賽選手的發展現狀,對20位參賽選手進行了問卷調查和深度訪談,聚焦上海地區的ISEF選手,將他們的發展歷程作為主線,探尋他們在學業、科研、社會活動方面的發展特點。
學業與生涯發展
在高等教育階段,參與調查的ISEF參賽選手均就讀或畢業于國內外一流高校。有50%的參賽選手就讀或畢業院校為美國一流大學(包括哈佛、斯坦福、麻省理工等);38%的學生就讀于國內高校,其中,就讀清華、北大、復旦、交大的占到3l%,另有7%的學生就讀于國內其他“985”重點高校;還有12%的被調查者就讀于其他國家和地區的高校,如日本、加拿大、以色列、中國香港(圖1)。
在生涯發展上,有意愿或已經修讀博士學位的受訪者占到75%(圖2)。有80%的受訪者期望或選擇了與科研直接或間接相關的工作;選擇自主創業的人數比例達到25%,成為受訪者在科研、外企(就職企業包括英特爾、微軟總部、迪斯尼總部等)之外的第三選擇(圖3)。不論是自主創業,還是在外資企業工作,他們都展現出了良好的科研素養和創造能力。訪談結果顯示,在ISEF參賽過程中承受壓力、克服困難后的成就感、求知欲的滿足,以及在比賽中所獲得的信心,都為他們高中后的科研道路提供了激勵。
ISEF的作用與影響
在學業發展上,ISEF的參賽機遇幫助他們迅速找到了興趣,在科研領域找到了前進目標和發展方向,使他們較早地明晰了科研專業的發展路徑,95%的被訪ISEF選手的大學專業和ISEF參賽學科有關(圖4)。ISEF等青少年科技競賽活動成為他們人生的關鍵點,也為高校和社會儲備了科技創新人才的后備軍。
ISEF等青少年科技競賽的教育模式適應了高中科技創新后備人才在科技創新方面的發展特點。90%的受訪者將興趣作為參加ISEF比賽的原因,ISEF的參賽課題是他們自身的興趣所在,其中極少包含壓制、強迫的因素。由于參賽過程對于選手的素質有多方面的考查,參賽流程要求參賽者自主構思項目,設計研究路徑,通過運用相關學科知識發現問題,提出項目構想,解決實際問題,撰寫論文,而不是停留在學校考試中的應付“答題”,這為其在一般教育模式以外開辟了窗口,滿足了他們的思維方式特點及學術發展的進一步需求。許多參賽選手表示,對競賽投入的精力超過了對日常課業的投入程度。可以看到,ISEF的備賽過程是教育領域中自主學習的良好范式,教師只需為學生提供適時、適當的指導,針對個體相關領域的知識學習進行查漏補缺,提供適宜的瓶頸突破口。這種教育體驗更為自由、高效,有許多受訪者表示這樣的學習成果也更為顯著。
受訪者普遍認為,在青少年科技創新人才最重要的綜合素質中,表達能力和堅持不懈的研究態度更為重要,其次要求的是扎實的文獻收集與數據分析能力、英語能力和團隊協作能力,而ISEF對于這些能力的培養起到了巨大的推動作用。在備賽過程中,他們的科研基本素質得到了集中鍛煉,有5位受訪者在本科時期就發表過l篇以上論文,其中l位受訪者發表了5篇論文,這與ISEF的學術規范訓練有直接聯系。此外,通過與其他國家和地區參賽選手進行更廣泛、直接的對話交流,他們開拓了國際視野,也看到了國外青少年科技人才課題項目的研究現狀。
成長的普遍規律與特點
調查發現,ISEF競賽選手的成長路徑與教育經歷存在共性。許多參賽選手回憶了童年時期喜歡的玩具,提到了對動手操作、“拆東西”的興趣。他們喜歡將動手解決問題的能力應用到科學學習與研究中,以實踐作為接觸、了解、突破問題的方式,這正符合ISEF的參賽要求——基于真實世界的問題解決能力,區別于單純理論灌輸與概念解讀。在訪談中發現,受訪者普遍對于苛刻、嚴格約束、僵硬、機械式的教育模式感到不適應,甚至拒絕。而課堂教學中存在的“刷題”模式則難以滿足他們的發展特點。部分學科教學所采取的死記硬背模式,使他們疲于應對日常學業。普通教育模式的知識往往局限于教材、考點,學校日常學習內容不能滿足他們的學習需求,難以幫助他們拓展自身,得到進一步的專業發展。這樣,不僅無法在學校日常學習生活下發展他們的特長,還削弱與剝奪了他們在高中階段進行多樣化學習的自由度與空間。
家庭背景方面,有15%的被訪ISEF選手父母直接從事科研工作,60%的選手家庭并沒有親屬在科研領域工作。而家庭教育觀念呈現了相似特點:家庭的教育氛圍普遍民主、寬松,父母會充分尊重學生的興趣愛好和自主發展,父親與母親對于學生開展課題研究的支持程度均較高,無顯著性差異。有55%的選手表示家庭有濃厚的科學氛圍(對于科學的關注度和興趣度),在訪談中,大部分參賽選手們都提到了寬松、自由的家庭環境。
科學社會團體對ISEF參賽選手成長的影響
相關科學社會團體提供了充分的科研資源、條件與環境。以上海市青少年科學社為代表的從事科技創新教育的社會組織,在參賽選手的備賽過程中扮演了關鍵角色。他們在提供設備、輔導課題,幫助學生處理、安排學校課程上起到了主導性作用,對于科技創新選手綜合素質的培養與提高起到了不可或缺的作用。受訪者們普遍提到,在準備競賽的過程中,相關科技創新教育社會組織為他們提供了多種類的條件和渠道,給予了人力、物力等資源,創造了良好的科研活動環境。
科學社也為許多高中階段青少年開拓了一種與學校教育差異明顯的培養方式與途徑。其授課模式不同于學校教育中單一的班級授課制,而是調動學生的積極性、主動性,激發學生的動手能力與創新能力,鼓勵學生自主研究。科學社提供的科學訓練使得他們在上大學后更快地適應了科學研究路徑,摸索出了適宜自己的課題和項目。上海青少年科學社定期組織指導教師、助教作為課題輔導教師,聯系、邀請重點大學的相關教授定期進行項目審查與評測,這種“專家輔導和助教管理”模式有效地幫助學生逐漸改進項目;在提供課題評測的同時,督促學生鍛煉英語口語表達能力;因材施教,提高學生整體的科研素質;幫助學生互相磨合,提升課題中各成員的協作能力。