數智時代創新人才早期培養路徑

摘要： 為解決高精尖科技領域“卡脖子”問題，國家和社會需要加快培養拔尖創新人才。在數字化、智能化和全球化競爭背景下，學校針對高中生開展創新人才早期培養研究非常必要。教師在深入分析的基礎上明確創新人才早期培養的使命與方向，梳理存在的困難，將攻破制約因素作為抓手，基于實踐探索出高中拔尖創新人才早期培養的路徑，包括“七步”課堂教學、“四創”早期培養、“六讓”研訓、“項目式”創新課程教學和校企合作建設師資隊伍等，有效培養和提高了學生的實踐創新思維能力，為大規模常態化運作提供參考和借鑒。

關鍵詞：普通高中教育；拔尖創新人才；早期培養；路徑探索；數字化教學

數字化、智能化時代，全球競爭日益加劇，培養拔尖創新人才早期培養已躍升為提升國家競爭力的核心戰略。然而，當前我國在拔尖創新人才的早期培養上仍面臨模仿多而創新少等困境，且存在三大隱憂：基礎教育普通課程對創新創造能力培養助力不夠；識別機制滯后導致創新苗子不易被發現（主要針對高中階段）；傳統教學方法單一難以滿足學生個性化需求。為尋求破解之道，筆者立足廣州市培英中學積極探索，精心設計了“四創”聯動方案，探索了“七步”課堂教學路徑，并實施“四步”項目式創新課程。同時，建立“六讓”研訓機制，促進校企深度合作，不斷優化符合數智時代發展要求的創新人才早期培養路徑。筆者開展相關實踐研究旨在提升學生的創新能力和實踐能力，探究新時代科技創新優秀人才早期培養規律，為提升國家未來科技創新競爭力貢獻力量。

一、數智時代創新人才培養的使命與方向

拔尖創新人才，在傳統意義上常被稱為“英才”或“資優學生”[1]。數智時代，創新引領社會進步。高中教師肩負早期發現與培養創新人才的使命，應突破傳統思維，培養學生的批判性、發散性思維能力，有效開展實踐活動激發其創新力。創新是時代核心動力，培養創新人才是提升國家競爭力的必然要求。高中教師需明確創新人才培養方向，擔起培育更多創新人才的責任。

首先，應平衡兼顧知識技能與創新思維能力的培養。基礎教育是創新人才培養的搖籃，但在當前全國統一要求的課程教學中，一些教師過于注重知識技能的講授，而忽視了對學生創新思維的啟發與培養。“填鴨式”教育會導致學生陷入模仿的桎梏，難以發揮自身的創造潛能。數智時代創新人才培養的使命與方向之一，便是重塑基礎教育，打破模仿的枷鎖，激發學生的創新熱情，讓他們在知識的海洋中自由探索、勇于創新。

其次，應改進識別機制，積極發現與培養創新人才。當前，很多高中學校和教師缺乏科學精準的識別機制來選拔具有創新潛質的學生。這導致許多具有創新天賦的學生被埋沒，無法得到應有的培養與支持。數智時代創新人才培養的使命與方向之二，便是建立完善的識別機制，利用大數據、人工智能等先進技術，精準識別出具有創新潛質的學生，為他們提供個性化的培養方案，助力他們成為未來的創新領袖。

最后，應改變傳統教育方法的單一性，突破阻礙創新人才培養的瓶頸。在數字化、智能化的時代背景下，學生的個性化需求日益凸顯，教師如用傳統方式教學難以適應新變革。數智時代拔尖創新人才培養的使命與方向之三，便是推動教育方法的改革與創新，利用數字化教學資源，開展跨學科學習活動，推進實踐教育，讓學生獲得更加多元化、個性化的學習體驗，激發他們的創新潛能和創造力。

創新人才培養的使命是重塑基礎教育，完善識別機制，推動教育方法改革與創新。創新人才培養的方向是提高學生的創新思維、創新能力和創新素養，讓他們在數字化、智能化時代脫穎而出，成為引領未來社會創新進步的重要力量。

二、創新人才早期培養的困難與抓手

在數智浪潮下，創新人才培養的緊迫性不言而喻。面對創新人才早期培養的多重困境，如基礎教育的創新空白、識別機制的不完善、傳統教育的模式僵化，高中學校必須積極尋找解決之道。學校和教師應認真梳理創新人才早期培養的困難，將攻破關鍵制約因素或環節作為主要抓手，以推動教育創新，為國家未來的創新發展奠定堅實基礎。

（一）彌補常規課程不足，實踐與評價創新是根本

在基礎教育普通課程的廣闊天地里，創新能力培養的不足如同一道無形的屏障，阻隔了部分學生探索未知、挑戰自我的道路。傳統課堂上，知識如同流水般灌入學生的頭腦，但創新思維的火花卻鮮少被點燃。一些學生在模仿與記憶的海洋中沉浮，缺乏獨立思考與創新的勇氣。這會限制他們創新潛能的釋放，甚至影響國家未來的創新發展。

造成這一困境的根源在于，部分學校教育理念滯后且資源供給不足。傳統教育觀念下，教師過于強調學生積累知識和提高應試能力，而對學生創新能力的培養缺乏足夠的重視。同時，教育資源分配不夠均衡也會影響創新能力培養。優質教育資源多集中在少數學校和地區，不少學校面臨資源匱乏的困境。

如何破解這一難題？筆者認為應從教育理念、課程設置和教學方法等方面入手。首先，更新教育理念，將創新能力培養列為基礎教育的重要目標。其次，優化課程設置，增加創新課程和實踐課程，如“創新實踐”“創客教育”等，為學生提供更多元、更豐富的創新實踐機會。最后，創新教學方法，開展項目式、探究式教學，激發學生的學習興趣，培養他們的創新思維和實踐能力。同時，改進對學生創新能力的評價方式和體系，從單一的考試成績評價轉向包括創新思維、實踐能力、團隊合作能力的多元化的素養評價，以全面評價學生的創新能力和綜合素質。

（二）克服人才選拔識別滯后弊端，機制與手段創新是保障

在創新人才選拔的道路上，識別機制滯后如同一座大山阻礙創新人才早期培養。傳統機制與模式下，教師往往依賴于學生考試成績和學科競賽成績甄別人才，但實際上難以精準地識別出具有創新潛質的學生。這使得許多具有創新天賦的學生被埋沒，無法得到應有的培養和支持。究其根源在于評價體系的局限和社會對創新人才認識的不足。傳統的評價體系過于注重知識記憶和應試能力，而忽略了對學生創新能力、團隊協作能力等軟實力的評價，往往將創新能力與考試成績或競賽成績關聯，而忽視了他們在日常生活、社會實踐等方面的表現。同時，社會對創新人才的認識也存在偏差，往往將創新人才等同于高分學生或學科競賽獲獎者，而忽略了創新人才的多樣性和復雜性。此外，缺乏科學有效的識別工具和方法，難以精準地評估學生的創新能力和潛質。

為了破解這一難題，學校需要建立科學、精準的識別機制。首先，完善評價體系，將創新能力、團隊協作能力等軟實力納入評價范圍。其次，利用大數據和人工智能等先進技術，對學生的學習數據和行為數據進行挖掘和分析，精準識別出具有創新潛質的學生。最后，加強學校、企業和社會的合作與交流，共同構建創新人才培養的生態系統。

（三）改進教法滿足學生個性化需求，跨學科自主綜合實踐是良策

如果教師只采用講授方式教學，學生的個性化需求易被忽視，難以得到滿足。每個學生都是獨一無二的個體，他們有著不同的興趣、愛好和天賦。然而，傳統教法下，教師的教學過于單一和僵化，導致學生缺乏學習的主動性和積極性，難以發揮自己的潛能。

這種局限的根源在于一些教師對教育目標的誤解和忽視，重應試、輕能力，重共性、輕個性。如何突破局限？教師應推動教育教學方法改革和創新。首先，引入個性化教學模式，根據學生的個體差異和興趣愛好設計個性化的教學目標與方案。其次，開展跨學科教學和綜合性實踐活動，打破學科壁壘和知識壁壘，讓學生在跨學科的學習和實踐中拓寬視野和知識面。最后，加強學生的自主學習能力和創新思維的培養，讓他們成為具有獨立思考和創新能力的學習者。此外，加大教育資源的投入力度，優化分配，確保每個學生獲得優質的學習資源和個性化的學習機會。

三、數智時代創新人才早期培養的路徑與策略

（一）“四創”聯動激發學生內驅力

針對慣性模仿、創新不足等學生普遍存在的問題，筆者所在學校在“科創月活動”中提出了“融合—體驗—創新—成長”的“四創”培養方案（如圖1）。

首先，“融合學科創知”是這一培養路徑的起點。此階段，學校引導學生打破學科壁壘，讓他們跨學科融合知識，激發創新靈感。學校整合課程內容和選修課程資源及“智創”沙龍社團等活動，為學生提供了廣闊的創意平臺，讓他們在集體智慧的碰撞中不斷完善創意。這不僅增強了學生的創新意識，而且為他們后續的創新實踐奠定了堅實的基礎。在“體驗創新方法”階段，學校引導學生學習和體驗多種創新方法，如模仿創新、微型創新、錯位創新和顛覆創新及原始創新等。學生將這些創新方法應用于生活實踐中，獲得全新的創意，同時通過新技術體驗、普通課程實驗體驗和學校“科創月”等活動，拓寬視野，激發更多創新靈感。這些活動不僅提升了學生的創造力，而且讓他們在實踐中學會了如何運用創新方法解決問題。

其次，“構建創新思維”是“四創”培養路徑的核心環節。這一階段，學校著重培養學生的創新思維能力，幫助他們將創意轉化為解決實際問題的方案。教師引導學生參與多個創意轉化為現實的項目活動，幫助他們構建了工程思維和批判性思維及計算思維等多元化的思維模式。這一階段的訓練不僅增強了學生的創新意識，而且讓他們學會了如何多角度思考問題，尋找創新的突破口。

最后，提高學生“創造能力”是“四創”教學的終極目標。學校鼓勵學生將所學的創新方法、創新思維與創意結合，創造出具有實際應用價值的物品，或提出解決方案。這樣，學生的溝通能力、創新能力和創造能力都得到了顯著提升，他們不僅能夠解決實際問題，而且能夠為社會的進步貢獻力量，從而促進自身成長。

（二）“七步”式課堂教學推動實踐創新

在高一年級的校本選修課程和創客社團活動中，筆者所在學校開設了創新課程，為拔尖創新人才的早期培養設計了一條與時俱進的“七步”課堂教學路徑。以“Arduino創客之路——智能感知技術基礎”為例，筆者設計“知識鏈接”“課堂任務”“探究活動”“程序設計”“成果分享”“思維拓展”“想創就創”七個環節開展創新課程活動（如圖2）。筆者緊密結合實際組織創新活動，通過相互銜接的七個環節，有效提升學生的創新思維和實踐能力。

“知識鏈接”環節利用數字化教學資源，為學生提供基礎知識和理論框架。學生利用互動式的學習平臺和在線資源，迅速充實學科知識，為后續學習奠定堅實的基礎。“課堂任務”環節筆者要求學生在模擬或真實的情境中應用所學知識解決問題。學生在解決問題的過程中將理論與實踐結合，提高了探究能力和適應數智時代的能力。“探究活動”環節，筆者鼓勵學生主動探究、積極實踐，讓他們親身參與實踐研究。學生面對真實的問題和挑戰，經歷實踐操作、數據分析、虛擬仿真等過程，探究如何運用所學知識解決實際問題，提高了設計思維、創新思維和團隊協作能力及研究能力。“程序設計”環節，學生利用編程工具和軟件，發展邏輯思維和編程能力。“成果分享”環節，學生利用數字化平臺展示和交流成果。學生以在線展示、社交媒體分享等方式，踐行創客分享精神，相互學習、相互啟發，進一步激發創新靈感。“思維拓展”環節，筆者引入前沿智能科技應用案例，引導學生探索學習課本之外的知識。開展討論、案例分析、在線研討會等活動旨在培養學生的知識遷移能力、批判性思維和創造性思維，以適應數智時代的快速發展。“想創就創”環節，學生將所學知識和技能應用于數字化項目任務中。學校為學生的創新實踐提供項目孵化指導和資金支持。他們自主設計、開發并實現具有創新性的數字化產品或服務，培養了創新意識和創業精神。

筆者按“七步”課堂教學路徑培養和訓練學生，其科學素養、技術素養、工程素養及數學素養將得到全面提升。這不僅有助于拔尖創新人才的早期培養，而且為普通高中教育注入新的活力和創造力，有助于培育出適應數智時代發展所需的復合型人才好苗子。

（三）“四步”項目式課程發現創新人才

正如著名教育家杜威所言：“教育即生活，學校即社會。”筆者所在學校開展“四步”項目式課程教學，不僅讓學生在實踐中體驗知識的力量，而且在項目活動的每個環節中發現和挖掘學生的創新潛能。

其一，建立識別標準。學校首先明確拔尖創新人才的識別標準，包括學術成績、創新思維、領導力、團隊協作能力、技術掌握程度及實踐應用能力等多個維度。這些標準的研制要切合學校實際和教育目標，確保識別的精準性和前瞻性。

其二，完善綜合評估體系。為了全面評估學生的潛力和創新能力，學校構建了一套綜合評估體系。這一體系涵蓋多元化的評估類型和指標，如考試成績、項目報告、團隊合作成果、實踐操作表現等。學校綜合評估，能夠更準確地把握學生的特點和潛力，為后續的個性化培養提供依據。

其三，組織多樣化的活動。學校積極組織多樣化的活動，如“科創月”系列活動，包括學科競賽、科創比賽、科研實踐、社會服務等，旨在為學生提供廣闊的展示舞臺和實踐平臺。學校開展這些活動，能夠更好地發現學生的潛力并激發學生的創新能力，培養他們的學習興趣和創新精神。

針對高一年級創客社團和校本選修課程，筆者設計了“四步”項目式創新課程教學流程，以發現創新人才（如圖３）。首先，學生自選項目，如“智能校園導航系統”，在教師指導下規劃設計方案；其次，實施階段，學生實操智能硬件與編程，鍛煉創新能力；再次，教師及時評價反饋，調整方案；最后，項目任務完成后，教師根據學生成果展示情況評估其創新能力，成功識別出拔尖人才。這是學校發現與培養創新人才的有效途徑。

其四，建立信息共享機制。數智時代，信息的高效流通與共享尤為重要。學校建立了信息共享機制，用以加強各學科之間的交流與合作。教師共享學生成績、活動參與情況、項目成果等信息，能夠更全面地了解學生的潛力和創新能力，為培養拔尖創新人才提供更加精準和個性化的支持與指導。

（四）“六讓”研訓強化個性化輔導

針對在拔尖人才培養過程中教育方法過于單一無法滿足學生個性化需求的問題，學校創新性地引入了“六讓”個性化輔導研訓機制，開辟人才培養新路徑，即“讓學生學、讓學生體驗、讓學生創、讓學生講、讓學生賽、讓學生改創”[2]。這一機制的運行不僅僅豐富了多元化的培養方式，有利于激發學生的潛能，更是對拔尖創新人才培養路徑的深度探索，有利于促進學生個性化發展。

在“讓學生學”和“讓學生體驗”兩個環節中，學校充分利用數字資源和信息技術優勢，線上線下融合教學，拓寬學生的知識視野，啟發他們的發散性思維，并增強他們的實踐感知能力。學生能夠在數字化的學習環境中感受知識的魅力，在沉浸式的體驗中激發創新靈感。

“讓學生創”和“讓學生改創”環節則聚焦于培養學生的創新能力和解決問題能力。學校鼓勵學生m6zYcsJVClnSlvhutbWz2JDj/KE7NEj5k6ODiG7fsck=利用數字化工具，大膽嘗試，敢于創新，不斷迭代和完善創新成果。在數字化實踐平臺支持下，學生在模擬環境中進行創新和改進，提高了解決問題的效率和質量。“讓學生講”和“讓學生賽”兩個環節，學校為學生提供了展示、交流的平臺。學生在線演講并參與虛擬競賽，這些活動不僅鍛煉表達能力和團隊協作能力，而且激發了潛能，不斷提升自身素養[3]。

此外，基于“六讓”研訓機制的個性化輔導培養路徑不僅可用于高中拔尖創新人才的早期識別與挑選，而且為數智時代拔尖創新人才早期培養提供了一種新策略。學校設立了導師制，讓導師根據學生的興趣、特長和發展目標，結合數智時代的特點和需求，為學生量身定制個性化的學習計劃和輔導方案。在導師的悉心指導下，學生自主研究訓練，其實踐能力和創新精神得到了顯著提升。

在這一培養路徑中，學校將“六讓”研訓機制與個性化輔導有機結合，形成了一套獨具特色的培養模式。借助數字化平臺，學校為學生提供了豐富的學習資源和實踐機會，讓他們在實踐中學習、在創新中成長。

（五）校企合作優化師資科學培養人才

學校培養創新人才（學生）需要富有創造力的教師[4]。在創新人才早期培養路徑的探索中，筆者發現校企合作在優化師資隊伍、科學培養人才方面起重要作用。在校企雙方的協作下，明確了培養目標，聯合確定了培養方案，建立了深化合作交流及反饋與評估機制，共同為培養具備創新精神和實踐能力的師資力量提供了有力支撐，促進了創新人才早期培養的有效實施。

首先，確定師資培養目標。學校與企業緊密合作，共同確定創新型師資的培養目標。這些目標不僅包括培養教師的創新精神、創新能力和創新實踐經驗，而且強調教師須具備跨學科的知識整合能力、團隊協作能力，以及數智時代所需的適應與引領能力。同時，結合企業的技術發展趨勢和學校的教育目標，學校編制了既符合實際需求又具有前瞻性的培養計劃。

其次，聯合制訂培養方案。學校與企業共同編制創新型師資的培養方案。該方案強調理論與實踐結合，注重教師的全面發展。在理論學習方面，學校引入前沿的教育理念和教學方法，幫助教師更新教育觀念，提高教學水平。在實踐操作方面，學校組織教師參與企業的實際項目，通過項目實踐鍛煉教師的實踐能力，增強創新意識。此外，學校還定期組織交流研討活動，讓教師在互動中學習、在碰撞中成長。

再次，深化校企合作交流。學校與企業之間的合作不僅體現在培養方案的設計和實施上，還包括人員的互派和交流。學校定期派遣教師前往企業交流學習，了解企業的生產實踐和技術創新情況，拓寬教師的視野和思路。同時，企業也派遣技術人員進校參加培訓和學術交流活動，將企業的最新技術成果和教育需求反饋給學校，促進學校教育的創新和發展。此外，學校還與企業合作開展實踐教學活動，共同開發實驗課程、組織實踐項目等，使教師能夠更好地將理論與實踐結合起來，提高實踐能力和教學水平。

最后，建立反饋與評估機制。為了確保創新型師資培養的有效性和可持續性，學校與企業共同建立反饋與評估機制。學校定期收集教師、學生和企業的反饋意見，對創新型師資的培養效果進行評估和反饋。同時，學校根據評估結果對培養計劃進行調整和完善，確保培養計劃符合實際需求和發展趨勢。

數智時代，拔尖創新人才的早期培養至關重要。教育創新和科技創新關乎學生成長。拔尖創新人才將引領未來科技與產業發展，高中教師做好創新人才的發現和培養工作，責任重大，使命光榮。筆者所在學校實施“四創”培養方案，融合體驗與創新，結合“七步”教學和“四步”創新課程，輔以創新型師資，構建了有利于學生全面成長的環境。教育創新旨在激發學生潛能，培養具備創新精神和實踐能力的全面素質人才，應對數智時代挑戰。“六讓”研訓機制的運行為學生提供個性化輔導，引領他們發揮優勢，全面成長。希望有更多的學校和教師致力于拔尖創新人才培養，構建可借鑒模式，共筑數智時代的美好未來。

注：本文系廣州市教育科學規劃2022年度課題（重點課題及基地、團隊項目）“信息技術與學科教學深度融合的實踐研究”（編號：202213858）的階段性成果。

參考文獻

[1] 李海燕，殷桂金，占德杰，等.生態系統理論視角下普通高中創新人才培養路徑探索[J].創新人才教育，2023（5）：31-35.

[2] 劉偉善.普通高中科創教育模式構建與實踐研究：以廣州市培英中學為例[J].創新人才教育，2023（5）：61-65.

[3] 劉偉善.基于實踐創新的普通高中科創教育拔尖創新人才培養體系構建探索：以廣州市培英中學為例[J].中國現代教育裝備，2024（2）：68-72.

[4] 李俊，文云全.普通高中創新人才培養校本化探索：以江蘇省啟東中學為例[J].創新人才教育，2016（3）：51-55.

（作者系廣東省廣州市培英中學副校長、正高級教師）

責任編輯：祝元志