構建“雙螺旋”模式：高中生創新素養培養的校本探索

摘要針對普通高中學生創新素養薄弱及培養不足等問題，北京市第十二中學歷經30年的實踐探索，構建了高中生創新素養“雙螺旋”培養模式。一是搭建了“金字塔”結構模型，提出“四位一體”的創新素養培養目標并明確了具體的創新指標。二是創建了“雙主線”課程體系，包括基礎性課程、選擇性課程、發展性課程三大學科課程，學思型活動、對話型活動、服務型活動三大活動課程，實現螺旋上升、整體育人。三是構建了系統化的保障機制，包括以創新思維為導向的多元評價機制、“學-研-訓-賽-用”一體化教師創新素養培養機制和資源整合機制。

關鍵詞 高中育人方式變革；創新素養；創新思維；“雙螺旋”培養模式；金字塔結構

中圖分類號G63

文獻標識碼B

文章編號1002-2384（2023）04-0005-04

注釋：① 本文系國家社會科學基金“十二五”規劃2015年度教育學一般課題“普通高中創新人才培養的實踐研究”（課題批準號：BHA150118）的研究成果。

高中階段教育是學生個性形成、自主發展的關鍵時期，對提高國民素質和培養創新人才具有特殊意義。然而，在應試教育的長期影響下，普通高中教育偏重學生應試能力技巧的培養，忽視學生創新思維能力的培養和創新精神的保護，難以有效適應普通高中育人方式變革的需要，更難以支撐我國創新型人才自主培養、建立人才資源競爭優勢的目標實現。一方面，普通高中普遍存在“重學科課程，輕活動課程”“重課堂學習，輕課外實踐”的傾向，長期以來缺乏關于創新的課程建設，已有的創新相關課程不成體系，實踐路徑模糊，無法指導學校進行適應學生全面而有個性發展的教育教學改革。另一方面，現有的普通高中創新教育資源利用、整合不足，全社會共同構建創新素養培養內因與外因相結合的有效機制和模式還亟待探索。

為有效突破普通高中學生創新素養培養的瓶頸，北京市第十二中學（以下簡稱“十二中”）緊緊圍繞落實立德樹人根本任務，遵循學生特點和成長規律，在30年的行動研究、實證研究和實驗研究的基礎上，總結、提煉并形成了普通高中學生創新素養“雙螺旋”培養模式，取得了較好成效。

一、進階式探索：指向創新素養培養的三階段教學改革

學校指向創新素養培養的教育教學改革探索經歷了以下三個階段。

1. 依托整體改革，聚焦創新能力，提出“六以”“三優”理念（1993-2005年）

早在20世紀80年代改革開放之初，學校就在老校長陶西平的“師生要有勇于改革的創新精神”理念倡導下進行整體改革，探索將創新意識培養納入育人目標與過程。十二中建立了全國首個學生樂團、首個中學心理教研室，在全國率先開設形體課、心理課、綜合實驗課，創辦全國首個校辦工廠，創造多維度學習的條件，激發學生的創新意識。20世紀90年代，進入素質教育時代，學校開始重點關注學生創新能力的培養。我們推行內部管理體制改革，突出教與學方式變革，提出“六以”“三優”的教學理念。其中“六以”即以提高學生素質為目標、以學科課程和活動渠道為載體、以形成能力和發展智力為核心、以思維訓練為主線、以學生主體智力參與為重點、以科學設計課堂教學為手段；“三優”即優化教學目標、優化教學過程、優化教學手段。在實踐中，我們尤為關注學科課程、活動渠道與創新能力培養的緊密結合。

2. 依托高中課改，聚焦創新精神，實施四大課程、五大活動（2006-2015年）

在新一輪課程改革背景下，十二中將“求真、崇善、唯美”辦學理念融入創新精神塑造的教學實踐。學校建設培養高地，搭建學習研究平臺，借助外力先后建成諾貝爾科研實踐活動班、錢學森航天實驗班、萃智科技創新研學中心、奧賽學習中心以及全國唯一一所錢學森學校等。學校不斷探索建構實施四大系列課程（學科綜合、科技創新、社會適應、國際理解）、五大品牌活動（體育、藝術、實踐、科技、心理健康），將科技創新納入其中，課程目標各有側重，內容緊密相連，即圍繞創新精神塑造，以活動為實現途徑。2014年，學校的活動課程成果“中學形體藝術修養課程的探索與實踐”榮獲首屆基礎教育國家級教學成果獎二等獎。

3. 堅持素養導向，聚焦創新素養，突出兩條主線、六個模塊（2016年至今）

伴隨核心素養時代的到來，十二中圍繞學生創新素養培養，形成包括兩條主線、六個模塊的創新素養“雙螺旋”培養模式。雙主線有機滲透、纏繞、交互、融合，指向培養目標的實現。“培育創新DNA—北京市第十二中學創新人才‘雙螺旋培養模式探索”榮獲第六屆全國教育科學研究優秀成果獎二等獎。在此基礎上，學校堅持共通共享、示范輻射，從2019年開始，該模式在8省市的21所學校采取幫扶結對方式進行推廣輻射、實踐檢驗，均取得顯著效果。

二、“雙螺旋”模式構建：培育學生創新DNA的行動策略

針對普通高中學生創新素養薄弱及培養不足等問題，學校通過整體設計、系統規劃，提供了一條可學習借鑒和推廣的整體育人路徑。

1. 搭建“金字塔模型”，明確“四位一體”的創新素養培養目標

在遵循國家人才培養政策的前提下，我們研究了錢學森的“大成智慧學”以及天才三環理論、萃智（TRIZ）理論等多種國內外有關創新人才培養的理論，通過分析總結，提出了“四位一體”的普通高中學生創新素養培養目標，明確了意志品質（人格）、系統知識結構、創新思維、創新應用能力這四個要素在創新人才培養過程中缺一不可。其中意志品質代表創新人才具有的意志與人格，系統知識結構是指經過專門培訓所擁有的知識構成情況與結合方式，創新思維代表創新人才的思維與學術，是指思維活動的創造意識和創新精神，創新應用能力是指創新人才的新技術應用與技能。四個要素構成創新人才不同成長維度的四個方面，即創新的精神基礎、創新的知識積淀、創新的思維培養及創新的實踐能力。它們共同搭建成適合普通高中學生身心發展規律的、具有時代特點和學校特質的、具有前瞻性的創新素養“金字塔模型”。

2. 創建“雙螺旋”培養模式，形成創新素養培養的有效路徑

（1）“雙螺旋”培養模式的基本內涵

學校根據生物學中大眾熟知度較高的“DNA雙螺旋結構”來構造和定義普通高中學生創新素養培養模型。一是因為在該結構中，兩條反向平行的多核苷酸鏈相互纏繞，形成一個右手的雙螺旋結構，結構中有兩條非常顯眼的主鏈，這與學校培養學生創新素養的兩條主線相契合。二是因為該結構誕生過程中蘊含的大膽質疑和創新的意識，亟須在高中學生創新素養培養中提倡和發揚。三是因為DNA具有引導生物發育與生命機能運作的特殊意義，培養創新素養的關鍵是要孕育創新基因，學校希望由此帶給學生創新的DNA。

對照“四位一體”的創新素養培養目標，創新的知識積淀和創新的實踐能力可以不斷生成、豐富和完善，而創新思維和創新精神是隱性的，看不見、摸不著，但卻是決定一個人成長為創新人才的關鍵，這構成了創新素養培養的兩條主線。借鑒“DNA雙螺旋結構”模型，我們構建起創新素養培養模式的兩個重心：一是創新精神塑造，二是創新思維培養。這也是本模式探索的重大突破。

學校教育塑造學生，歸根結底還是要靠學科課程改革和活動課程設計，這是培養學生創新思維和創新精神的主陣地與重要抓手。我們把整個課程的重構作為創新素養培養的關鍵。一方面通過學科課程改革，重塑學科價值，重構課程體系，改變課程的內容、學習的方式、評價的方式等，從而培養學生的創新思維。另一方面通過系統的系列活動課程設計，引導學生不斷地認識、內化和踐行創新精神，讓創新精神真正在學生心中扎根、綻放。

（2）“雙螺旋”培養模式的運行路徑

基于上述思考，我們構建了創新素養“雙螺旋”培養模式。

其一，精心打造綜合創新實踐平臺，形成知行合一的成長隧道。學校在“真善美”理念統領下，本著“創新驅動、實踐積淀、知行結合、真善美一”的教育原則，注重與“雙螺旋”有機結合，精心打造了綜合創新實踐平臺，作為創新素養培養的成長隧道，希望學生能夠在知行合一中實現知識與能力的交匯，不斷提升“創新知識積淀”和“創新實踐能力”。綜合創新實踐平臺集學科實驗室、城市實驗室、俱樂部項目、造物工作坊、萃智創新研學中心、科創特色項目為一體，它們就如同“DNA雙螺旋結構”中的氫鍵一樣，為培養創新精神和創新思維的學科課程與活動課程實施提供支撐。

其二，系統設計課程體系，搭設“雙螺旋”上升的創新階梯。在“DNA雙螺旋結構”中，DNA分子通過堿基對結合在一起，形同一個盤旋上升的梯子。這與學生成長的過程一樣，在不同成長階段，教育重心也不太相同。為此，我們把創新素養培養作為系統工程來做。在“雙螺旋”培養模式中，兩條主線按照學生成長和創新的階段呈階梯式螺旋上升。在以學科課程為主要抓手培養學生創新思維的主線上，包括以“筑基-激趣-拓優”為生長邏輯的基礎性課程、選擇性課程、發展性課程；在以活動課程為主要抓手培養學生創新精神的主線上，包括以“知-悟-行”為生長邏輯的學思型活動、對話型活動、服務型活動三類活動。每一條主線的內部也是層層遞進的，在“雙螺旋”結構中形成三大階段，契合我校培養學生創新素養的理念，即創新素養培養是需要多領域的，是需要打牢基礎的，是基于豐富體驗后做出的自主選擇和優勢深耕。只有這樣，創新人才的成長才能夠真正激發內驅力，將優勢發揮到最大。這也與招生考試制度改革中“多元”“選擇”的改革精神高度契合。

學校精心構建了創新素養培養的課程體系。我們通過國家課程校本化改革的基礎性課程為學生夯實創新根基，通過自主式開發的“創新算法與發明”“數學文化”等選擇性課程激發學生創新志趣，通過基于榮譽課程創新性研發的“天體物理”“腦與記憶科學”等發展性課程引導學生深耕自身的創新優勢，從而使學生在遞進的課程學習中不斷豐富自己的知識體系，實現基于新高考志向選擇和興趣定向拓展的知與行的統一。

學校特別設計了一套有梯度的活動課程。我們引導學生通過“特色班建”“創新閱讀”等學思型活動、“學術導師”“青春導師”等對話型活動、“京外實踐”“模擬人大”等服務型活動，逐步認識、內化和踐行創新精神，使學生在創新的學習與思辨、與創新榜樣和專家對話、為學校和社會服務等過程中，培養創新內驅力，激發創新潛能，鑄造創新靈魂。

其三，合力構建文化與精神場域，涵養創新素養培養的良好生態。“雙螺旋”模式的外圍是由創新的文化環境和創新型教師共同構建的創新素養“真善美”培養生態，它們為內在的“四位一體”的創新素養培養模式實施提供了堅實的支撐，為創新素養培養創造了剛柔并濟的場域。學校主要通過物理空間、網絡空間、精神氛圍、師資風骨的合力構建，為創新素養培養提供土壤。

三、系統化推進：建構校內外資源聯動的保障機制

為保障“雙螺旋”培養模式的有效實施，學校圍繞學生創新素養培養，構建了校內外教育資源聯動的系統化保障機制。

1. 以創新思維為導向，構建學生多元評價機制

學校構建了以創新思維為導向、以過程為重點的學生綜合素質評價體系，進一步完善普通高中學生多元評價機制。創新思維是創新素養的最重要方面，也是學生評價的關鍵指標。因此，我們以創新思維為導向科學設計評價內容，同時改變以分數為主的量化考評方式，通過注重科學性、立體性、多元性、創新性、過程性的評價方式，突破專注高考的偏頗與瓶頸，健全激勵性評價機制，開創了學生創新素養培養與升學率提升相資以成的新局面。

2. 聚焦教師創新素養，實施“學-研-訓-賽-用”一體化培養機制

培養創新型教師是培養和發展學生創新精神和能力的必要條件。為此，學校不斷優化“學-研-訓-賽-用”一體化的教師專業發展培養機制，為學生創新素養培養提供支撐和保障。

一方面，為提升不同發展階段教師的創新素養，學校建立了“分類培養、分層推進”的教師研訓機制。我們通過開展“青藍工程”“教育家成長工程”“七個一工程” 三項培養工程，為不同層次的教師搭建學習平臺、工作平臺、支持平臺和展示平臺；通過組織科研年會、特級教師分享會、教研組長務虛會、骨干教師研討會、青年教師研討會、教育教學沙龍和德育圓桌會議等不同形式的交流研討，分層分類開展教師培訓。

另一方面，學校建立了研究型學術共同體及內生外引的“雙循環·共發展”教師專業發展研究體系。研究型學術共同體包括特高級名師工作室、博士工作站、師徒共進班以及青年論學班等共同體。內生外引的“雙循環·共發展”教師專業發展研究體系包括兩方面，一是基于校內的，以“新教師-青年教師-中年骨干教師-特高名師”的小循環內生培養為主體；二是基于校外的，以“教材主編-高校名家-基教名師-教考研專家”的大循環外引培訓為輔助。其中外引培訓和內生培訓相互作用形成合力，向外輻射教研成果，向內催生、鞏固成果，形成教師發展的持續動力。

3. 拓寬校內外資源，實現創新人才多渠道聯動培養

學校還充分挖掘校內外教育資源，形成創新人才聯動培養模式。我們引進北京市教委和北京市科學技術協會的“英才計劃”“翱翔計劃”“后備人才項目”“北京青少年科技俱樂部”等高端項目，積極主動與高校和科研機構建立聯系。一方面是請進來，將院士、教授或高校學生請到中學，開展面向全體學生的系列活動，讓中學生了解科技發展的前沿方向、真實的科學研究工作和高校的學習生活，了解大學和科學研究對人才素養的需求，由此激發和幫助中學生找到自己的興奮點和發展方向，為培養未來科學家打下堅實的基礎。另一方面是走出去，學校將學生直接送到高校和科研機構，直接參與適合學生的學習研究工作。此外，我們還通過聯合創建“創新工作室”的方式，將高端資源引入校園，開設選修課和指導學生開展課題研究，助力學生在日常的學習和研究中激發創新潛能，形成創新能力。

普通高中學生創新素養“雙螺旋”培養模式經過多年實踐，極大地提升了學生的創新素養和教師的創新素質，學校教育教學質量不斷提高，優質教育資源輻射引領作用進一步彰顯。學生的創新作品在世界青少年創新發明展、世界機器人大賽、亞洲無線電測向錦標賽、北京市和全國青少年科技創新大賽等競賽中榮獲各級各類獎勵560項，學校也先后榮獲100多項榮譽稱號。與此同時，我們也發現實踐中依然存在一些有待解決的問題，如創新素養在小初高不同學段的連續性培養、創新素養的教育評價和激勵機制建立等問題，這些都需要進一步探索。

（編輯 謝 凡）

編后記 與最好的自己相遇

北京市第十二中學可以稱得上首都基礎教育的一張名片。這既是一所人才輩出、具有光榮傳統的老校，又是一所以改革創新為基因和底色的現代化學校。有人說，十二中的發展歷史就是一部基礎教育改革發展史的縮影。在這部歷史中，作為特級教師、正高級教師、北京市特級校長、全國政協第十三屆委員會委員、全國先進工作者、全國五一勞動獎章獲得者、享受國務院政府特殊津貼的李有毅校長，一定是值得書寫的閃亮一頁。

2006年，擁有幾十年一線教學經驗和七年教學副校長經歷的李有毅接棒十二中擔任校長。她帶領學校抓住新課改的契機，積極推進教育教學改革，將十二中推上內涵發展的快車道；在全國首創北京錢學森中學、創辦錢學森航天實驗班，構建起拔尖創新人才一體化培養的綠色通道；發起成立全國“推進教育信息化應用名校聯盟”，為學校探尋“邁進智能時代，走向智慧教育”的新通道……多樣化、特色化的辦學實踐，讓理想與現實之間無限趨近。

應該說，李有毅與十二中的這一場相遇，是與教育、與自己的一場最好的相遇。40余年的教育人生里，她也一直致力于讓師生在校園生活中擁有美好的相遇。她努力為師生創設適宜成長的土壤、搭建個性綻放的平臺，讓學校成為匯聚美好事物的中心，讓不同個性特點的學生都能遇到成長中的關鍵人物、關鍵事件、關鍵書籍和關鍵知識，遇到和自己一起前行的伙伴和老師；她希望學生能夠在滋養“底氣”與“靈氣”中崇尚真理，在涵養“正氣”與“雅氣”中修身齊家，在陶養“大氣”與“和氣”中海納百川，在蓄養“志氣”與“勇氣”中自強不息。在李有毅看來，讓每一個孩子都能真正發現自我、認識自我、挑戰自我，成為獨特而優秀的、最好的自己，這是一所學校能給予學生的最好的成長禮物，這也是她心中好教育的模樣。

夢想在遠方，夢想更在腳下。十二中的辦學理念是“求真、崇善、唯美”，這也是李有毅校長所堅持的做人做事的基本準則。她始終認為，葆有一份責任，堅守一份使命，“以真善為經緯，養唯美之元氣”，不斷豐富自己、塑造自己、完善自己，不斷追求、忠誠夢想，每一個人都可由此積聚生命的能量，與更好的自己相遇，并且更好地迎接未來、創造未來。