淺析基礎教育在拔尖創新人才培養中的作用和舉措

趙曉芳

科技是第一生產力。從改革開放到21世紀初期，我國是以追趕為目的、以模仿為基本方式的科技活動為主宰的社會。體系化的科研布局、能力建設和成果積累、以研究生教育為載體的大體量人才隊伍的培養、國際形勢和國內需求，讓我們對大規模化原始性創新有了更多需求和動力，對拔尖創新人才的需求也凸顯出來，且極端迫切，那么，拔尖創新人才去哪里找？

各個層面的人才引進計劃層出不窮，不乏一批批不同層次的人才在各個領域到位并有序地開展科研和創新工作，也取得了顯著的成績。但這些遠遠不夠，看看“卡脖子”領域的窘迫和所對應需要攻克的問題，再看看國際科研的前沿布局，就知道我們還有很長的路要走。而現實是時不我待。我們處在創新型社會的起步階段，也是需要快速、全面突起的階段，這一階段需要的不是在某一個領域引進一兩個拔尖創新人才，靠他們已有的學識和成果，建一支隊伍就能帶來一個新時代的，而是真正需要有質量、有體量的、能構成體系的拔尖創新人才隊伍，才能撐得起這個時代的需要。

從教育體系布局上來看，高等教育，特別是研究生階段的教育無疑是這批人才的核心來源。縱觀國內的雙一流高校建設等各種舉措以及不斷擴招的研究生規模，我們對滿足時代需求的人才儲備應該有足夠的信心，但現實還是出現了令我們擔憂的諸多現象，這些現象讓我們對這批被寄予厚望的創新人才后備軍不免擔憂起來，他們的問題出在哪里？要怎樣解決？

透過現象看本質，我們不妨看一下高校和研究機構在專業教育方面呈現的各種問題：有高校對入學新生進行了心理測試，有抑郁傾向的學生比例讓社會吃了一驚;有相當比例的“高考尖子”入學后遠沒有高中階段表現出來的刻苦、自律，甚至出現了迷茫，連自己喜不喜歡所報考的專業都不確定;報考研究生的學生中有相當高的比例是因為本科畢業生就業狀況不理想，報考的方向也是隨著熱詞呈現出潮涌式的追逐變化，而不是出于自己真正的熱愛;相當一部分碩士生甚至博士生等待導師給提供研究問題或跟著文章找方向，生怕自己的思路與主流或名家產生錯位，更有人看到有難度就退縮……這些都說明我們的創新后備軍在心理上、能力上出現了系統性的問題，這些問題的根源來自基礎教育，基礎教育輸送上來的人才如同批量化的、同質的、順從的、不能擔當的“碎片化知識載體”。

作為從事研究生教育近20年的科研人員，筆者一直致力于培養真正有生命力和創造力的人才，從抓研究生生源、到關注本科課題體系，最后把視線落在了基礎教育上。筆者通過科普進校園活動、中學生素質課程講授等渠道了解和分析了基礎教育現狀，并思考總結成本文，所有觀點為一家之言，愿對基礎教育改革有一定的借鑒作用。

一、拔尖創新人才的素養和能力要求

拔尖創新人才的素養和能力要求是由其所承擔的使命決定的。拔尖創新人才需要解決的不是“在東北的黑土地上種什么”的問題，而是“如何在鹽堿地種出合適的糧食”、找出抵抗衰老或治愈惡性腫瘤的方法等開創性的事情。因此，拔尖創新人才需要大膽假設，并通過無數的實驗小心求證，進而發現新的規律，創造出新的方法、技術、工藝和產品。要實現具有大膽假設、小心求證這種“筑夢”的能力，需要具備5方面素養。

1. “做白日夢”的能力

我們在和小朋友打交道的時候，經常會被他們天真的問題、腦洞大開的想法搞得哭笑不得。但了解了科技發展的過程，我們不難看到，很多被前人認為不可能的事情，后人都把它們變成了可能。創新就是從“別人眼中的不可能”開始的，人人都能看到的“可能”不是創新，至少不是原始性創新。夢想是創新的“第一只翅膀”。

2. 寬闊的視野

要筑夢，就要構筑“鏈接”，“鏈接”是“筑”的起步，是把紛飛在夢中的火花穿起來的線。這種“鏈接”一定是突破局部時間或空間，或者兩者都有，才能突破已有的局部的穩定的狀態或規律，在看似不相關的或雜亂的內容中找到能嘗試鏈接或梳理的虛線，再通過各種方法把虛線變成實線、變成骨架上的筋。因此寬闊的視野和夢想的能力構成了創新的一雙翅膀。

3. 膽識和魄力

從“別人眼中的不可能”開始首先需要表達不同的思想和設想，任何人起步都是從向“上層”的陳述開始的，挑戰的是領導、導師、業界權威甚至知識領袖，需要的不僅僅是建立在反復構思和推敲下的自信，還有膽識，這種膽識不是對尊重的破壞，而是尊重彼此的交流，需要不斷地做心理建設，甚至在不被認同的情況下自我決定和獨自前行。順便要說的是，交流要建立在尊重科學和尊重人格的基礎上，這其中所體現的膽識和魄力往往能得到更多的支持和認可，達到這樣的效果需要以人設為基礎。

4. 堅定的意志和樂觀的精神

夢想的過程充滿浪漫和歡欣，求證的過程千難萬難，跌倒爬起、錯了再試，交錯著自我否定和外部的質疑，非堅定的意志無法走完求證的路，而樂觀的精神就是意志的伴侶，可以用“我又實驗并證明了一條錯誤的路”作為成果獎勵自己。

5. 專業知識和技能

專業知識和技能是貫穿創新過程始終的支撐能力，是筑夢的主體材料，其過程是使用最新的、系統的、融合的知識混合出熱騰騰的鐵水，澆筑在由夢想作為底圖，由新的規律、知識和產物構成筋條、作為骨架的實體上，進而完成創新鑄造的過程。專業知識和技能在鑄造過程中需要不斷實驗、不斷更新、不斷演化，從而也完成自身的發展，并與夢想融為一體。

上面幾個素養和能力缺一不可，它們的有機融合和相互支撐是創新生長的地基，是創新人才的必備。

二、基礎教育階段需要培養和保護的素養和能力

創新能力養成不可能一蹴而就，甚至說“養成”并不合適，更恰當的說法是保護創新能力，沒有保護的教育過程往往是可怕的，會把很多最原生的、寶貴的東西以教育的名義抹殺掉。因此，創新還是需要從基礎教育階段入手。具體原因分析如下。

第一，夢想是一種天性、一種本能，是追求美好的原動力。做夢和現實是一對矛盾體，通常，我們知道的越多，我們就越現實，越現實就越不敢做夢，漸漸地，我們失去了做夢的能力。除此之外，對于夢想還有很多誤解也是要一一破除的，否則也不是真正有夢想的人。這包括幾個方面，一是我們有時分不清真夢想和假夢想，如“上大學”就不是夢想，它應該是實現夢想的一個階段或手段;二是夢想和亂想是不同的，前者是思辨下的追求目標，后者是被執著的“漂浮的思緒”的產物;三是要區分到底是誰的夢想，現實中成人經常擊碎孩子的夢想再把自己的夢想按壓到孩子的腦袋中，介入的夢想往往讓人更加迷茫。成人應該把做夢的權利還給孩子，并在他做夢的時候鼓勵他。有位知名作家剛上學的時候，老師問她的夢想是什么，她說要做個拾荒者，結果可想而知。如果是現在，可能會出現一個老師說“寶貝，你太棒了！相信你能把天下錯放的資源都歸好”，然后送她一本《變廢為寶的秘密》等。當時的老師沒有這樣做，也許我們就因此錯失了一位環保大師。關于夢想的能力，我們從老科學家和藝術家身上都能看出他們具有的率真和童真，夢想一直在他們眼里跳動著。

第二，擴展眼界的方式無外乎讀萬卷書、行萬里路，多看、多思、多求證。問題在于看什么，思考什么，如何思考，如何求證。這幾個問題是交互在一起的：通過看獲得思考的素材和要素，以所看到的為加工數據，思考規律和問題;怎么思考是方法論上的內容，歷史觀、哲學觀是基本的方法論，專業的理論和知識是工具，這些方法的運用需要有課程或講座來通過具體的例子由淺入深、由事入理、由現象到本質剖開來。以計算機的發展為例，計算機的發明和發展都是人類追求對事物的精細計算的本源性需求決定的，而每一次大的技術進步一定是從架構、工藝、支撐技術的融合角度來實現的，而這幾方面的創新性思路出現或原有基礎技術的變化都是創新的契機。目前的基礎教育都有讀書清單，有各類講座和素質教育課程，這些清單和課程能否對培養本源性和歷史性思維有幫助，是否能通過多次反復的刻畫形成思考論證的習慣，并配合局部的實驗補充求證的環節，這樣培養出來的眼界就是一個基本能力了。

第三，膽量和自信心是練出來的。由于天性不同，不同的學生膽量是不同的，但更多的學生是有膽量的，這就是所謂“初生牛犢不怕虎”。鼓勵和打擊是兩個手段，成就的是有膽量和沒有膽量。目前基礎教育中，學生被打擊最嚴重的就是膽量。手段也非常簡單，分數、標準答案、排名就足夠了。唯一的答案與發展中的知識或者說是創新是矛盾的，經過長期的標準答案的訓練后，對老問題的新解或者推翻對于長期接受程式化訓練的人來說是一種難以接受的折磨，他仿佛看見了試卷上的紅叉，首先心理就退縮了，不自覺地就去找經典文獻和專家要結論去了，自我的創新意識和內在動力起不來。如何鼓勵有邏輯的、有條件的“錯誤答案”并鼓勵不斷嘗試，這是需要研究的問題。

第四，意志和樂觀的精神基于膽量和自信心，經過長時間的鍛煉形成外在品質和強大的心理能量。意志是在自信心和責任感支撐下，表現為良好的體能和理性的思考陪伴下的不斷堅持嘗試與提升，這一特質的培養需要長時間的呵護和鼓勵，并在失敗時用客觀的“結論和作用”加以確認和引導，進而讓意志插上樂觀的翅膀，形成健康并更為持久的意志力。這一過程需要很長時間，需要從基礎教育階段進行培養，以幫助學生進入高等院校后能更為獨立地面對學習與成長，在專業知識豐富后應對充滿艱辛和快樂的創新生涯。

第五，專業知識和技能是在創新能力中唯一與基礎教育關聯不是特別強的內容，更多的能力是進入高等教育階段來完成的。但基礎教育階段很重要的一個作用是要了解什么是學科、專業，以及對應的職業和發展。具體到不同的領域，個體的興趣和他自身能力與領域需求的匹配是非常重要的，因此，在接受高等教育賦予的專業教育之前，個體需要對自己的興趣和職業有一個規劃，這種興趣的確認、職業的初步規劃需要由基礎教育階段來完成。同時，需要特別強調的是，對專業的認識一定是建立在動態發展基礎之上的認識和觀念，否則，就會造成學生對知識的“僵化”性認知，最后淪為“沒有生命力”的知識載體和“工具人”。

第六，對普遍聯系的知識體系以及普遍聯系的社會的認知能力。我們把高校喻為象牙塔，一方面說其高大上，更多的意思是“純凈和單純”。我們是為社會培養人才，對社會的認識和作為社會人的擔當是需要從小培養的。有擔當的能力就需要有大社會、大體系的概念，這也有利于人才在創新中采用他山之石拓展思路。這方面的培養有器質層面和思維習慣養成兩個方面。從認知和大腦發育上來說，基礎教育階段，特別是九年義務教育階段，人的大腦還在發育期，神經元的突起和鏈接還在形成，普遍聯系的教育模式和點式的教育模式哪個更適合這個階段的教育其實不言而喻。基于知識點的教育更利于考核，但并不利于長期持續的發展，也不利于興趣的培養。從思維方式的培養上，結合眼界的培養和系列的具有啟迪的實驗和實踐是非常好的手段。

三、對基礎教育面向創新的素質教育的建議

我國的基礎教育是國策，也是教育體系金字塔的底座，同時承擔著實施全民公平教育的責任。目前的基礎教育具有嚴格的計劃性、一致性、逐級晉級的獨木橋式等特點，且由于歷史形成的制度、資源配置和教育出口的設置等原因，對教育體制的任何改革牽一發而動全身。因此，改革是一個長期過程，但人才培養的需求不能等待，因此，建議分兩步進行改革。

第一步，短期內，在現有體制下，在基礎教育階段教學任務充滿了學生的時間口袋的條件下，面向創新制訂培養計劃，在局部進行優化，改善創新型人才的前期培育，促進潛在能力的養成，保護孩子們的創新潛能。在現有體系和教學計劃總體不變的前提下，還是有很多的操作空間，具體建議如下。

（1）多課程知識的融合教學和串講，一方面提高課程的趣味性和知識量，另一方面提供跨學科的感受和啟迪。歷史可以是語文老師教的，因為文字和語言本身的發展就是社會進步的載體和見證;數學可以是信息老師教的，讓計算和對計算的思考和工具結合起來;道德與法治可以是歷史老師教的，讓社會發展和道德法治發展結合起來，等等。

（2）摒棄一些對過度訓練的強制性考查，讓學生的專注力回歸到學習內容和成果的體驗本身。例如，楷書講究“間架結構”，因此“筆畫、筆順”就非常重要，起筆落筆都要在有形的和無形的方方正正的格子內，沒有規矩保證不了均衡的架構和布局。但不管是如何落筆，寫的字的對錯是決定性的，過分強調筆順并作為必考的內容對文字教育過猶不及，不如多學一些構詞方法和說文解字相關的內容，更利于學生對字詞的快速掌握和應用。

（3）實踐課的設計和活動要更加“寫實”，沒有必要設置純凈的實驗環境，要構建真實的能力，“溫室陶泥”遠不如“海畔沙雕”，讓風、水、流沙，甚至小蝦、小蟹都進入到“建房”考慮的視線中，實踐課程不宜太過“玩具化”。

（4）面向學科的講堂設計和職業體驗。目前這部分工作開展得比較多，但深度不夠。例如，信息體驗就是編程，讓學科和職業都太“微觀”和“固化”，需要從歷史的角度、學科發展的內在邏輯、領域的生態構成和不同的角色等大的視角進行思考。

（5）開展“包容性”教育和實踐。創新的根本在于一個“破“字，破除對權威（書本、教師）的迷信，甚至要破自己當下的認知。“破”的教育可以通過一些模式去開展。例如，嘗試開展“找錯”式的教育模式，教師有意識地“犯錯”，示范“被挑戰”和“改錯”的過程，培養學生通過反轉課堂和提升性的實踐，學習“嘗試—失敗—總結—從頭再來”的過程，促進逆向思維和挑戰權威、自信心和韌性的養成。要鼓勵學生大膽嘗試，通過用“多余的”材料搞創作這樣“偶然發現”的案例，體驗打破常規的感受。

第二步，創新人才的培養需要創新的教育體系，教育的根本目的是賦予能力、激發夢想、張揚個性、最大限度發揮出每個個體獨特的光和熱。單一解決人與人之間的教育公平是對各類潛在的拔尖人才的不公平，教育的目的不僅僅是“公平”，還應強調社會責任的擔當。因此，從長遠的機制設計上，建議從四個角度入手。

（1）以“公平”為基礎的教育政策需要與時俱進，公平和教育成果的最大化體現是“因材施教”，如何在基礎教育階段實行“因材施教”是值得深入研究和實踐的。首先需要打破的就是“木桶”培養模式和“木桶”后備人才定義模板，通過尊重個性、鼓勵個性化發展，為人才的百花齊放奠定基礎。個性化群體的各類長板的突起，才會形成生機勃勃的人才叢林。

（2）設計更為靈活的學制體系。目前已有些學校設計了走班制教學模式實驗，但還是遠遠不夠，可以嘗試改學制為學分，允許“社會體驗性休學”和游學等，允許階段性的長板生長和“為局部快速生長而產生的停滯期”，容忍差異化的成長速度和節奏，讓教育制度與個性成長更為匹配。

（3）摒棄逐級淘汰晉升模式，實施從幼兒園到高中（含職高）的“3+12”義務教育，讓學校、家長、學生把對基礎教育全過程的關注點都放在知識儲備和能力提升上，而不是在“擇校”和“限時淘汰”的高壓下，關注著自己每單元、每月的細碎的考核的分數上，以及其他各層面“競爭者”的分數上。當學習從成長的本質變成了競爭的格局，非常不利于學生未來的團隊合作和協同創新精神的養成。

（4）基礎教育設立更為獨立、客觀和科學的目標。基礎教育的出口不應只是“大學”這一個通道，讓“大學申請”的成績和有效時間更為寬松，讓前序學歷不再是后續的門檻。需要設計更多的通道來銜接基礎教育與高等教育以及職業教育，也需要針對人才標準做更為客觀和自主的確認，真正做到不拘一格培養人才、使用人才。

教育是一個討論不完的話題，沒有最好，只有更好，需要做好頂層設計和不斷實踐。只有真正開放的教育體系和人才政策才能配得上創新的社會。教育興則國興，少年強則國強。基礎教育如果能造就心中有夢想、眼里有光、個性飛揚、神采兼備、步態極速而穩健的國之少年群體，中國的創新之路就真正走上了康莊大道，創新型社會必將在創新的驅動下不斷完善并帶動國家科技和經濟的真正騰飛。

（作者系中國科學院計算技術研究所計算機應用研究中心主任，正高級工程師，博士生導師）

責任編輯：孫昕

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