光明日報記者 周世祥
近幾年，發現上億年前的生物遺跡，不再是科學家的“專利”：2022年夏，南昌市東湖區豫章小學的一名學生在野外觀鳥時在路邊石堆中發現了“拓印”于石塊上的植物化石。無獨有偶，2021年濟南一位10歲小學生在野外游玩發現大面積古生物化石；廣東一位初三畢業生在一片工地里發現恐龍足跡。這些發現，均被古生物相關專家予以證實。
善于發現，需要一雙慧眼；善于創造，需要創新素養。尋前人所未尋，創前人所未創，創新素養關系著能否自主培養好中國式現代化建設、高質量發展所需的拔尖創新人才，也是檢驗素質教育成果的試金石。那么，有效激發青年學生創造性的教育究竟有哪些“新的可能”？記者進行了采訪。
創新意識 沉浸式、探索式學習環境激發創意
一天下午，南昌市朝陽小學的STEAM空間，上演著“摩拳擦掌”和“絞盡腦汁”的一幕——科技輔導員組織學生在上創意編程課。不一會兒，有的學生做出了一個看家機器人，有的學生搭出了一個推磨機器人，還有的學生拼裝出足球機器人。拼裝結束后，一場“機器人球賽”哨音吹響，學生不時調整著機器人的位置和速度，“賽場上”歡呼聲一片，加油聲不斷。
江西省撫州市廣昌縣第三小學學生在觀看機器人表演。曾恒貴攝/光明圖片
在這個STEAM空間，不僅配置了多臺自主式機器人套件、3D打印設備，幫助學生了解基礎人工智能的編程，還提供了光、熱、聲、電、磁這幾類別具一格的“玩具”。孩子們在光的天空和各種“鏡子”一起玩；在熱的空間和會變化的“顏色”一起玩；在聲音的世界和各種“鳥兒”一起玩；在電的海洋和“手搖發電機”一起玩；在磁的場域和神奇的“磁鐵”一起玩……他們可以充分調動感官，玩出“與眾不同”。
全新的探索式學習也體現在日常教學中。在朝陽小學的VR創新體驗課堂，一群戴著VR眼鏡的孩子們正手舞足蹈，時不時發出陣陣尖叫聲和歡笑聲。此刻，孩子們正在通過VR技術探索神奇的恐龍世界。南昌市西湖區打造的VR創新體驗課堂以教學軟件為核心，附以3D展示設備，提供具備虛擬現實教學、答題互動等功能的創新教室，配備了根據大綱分布的3D視頻和課件資源，覆蓋小學、初中以及高中數理化生地等學科。
“VR教學完全不拘泥于教科書上那一段段的概念描述，解放了學生們的雙眼、嘴巴、手和思維，可以讓學生探索不同的世界，實現傳統課堂無法實現的學習體驗。”朝陽小學教務處主任何晶表示，借助VR教學，學生可以獲得高質量的教育“可視化”體驗，從而輕松理解復雜的概念、理論，更快消化難懂的知識點。“對學生而言，有的時候一段視頻或一次體驗，勝過千言萬語。”
如何激發學生的創新意識？相比何晶對學生自由探索的重視，云南省會澤縣茚旺中學教師趙慶準更注重科學思維和探索過程。
“平地秋千未起，踏板一尺離地；送行二步與人齊，五尺人高曾記；仕女佳人爭蹴，終朝笑語歡嬉；良工高士素好奇，算出索長有幾？”在講授“勾股定理”一課時，趙慶準設計了這樣一道探究思考題。“大家看看這段文字講了什么？有一秋千，靜止時，踏板離地1尺，將它往前推送10尺，秋千的踏板就和人一樣高，這個人的身高為5尺，如果這時秋千的繩索拉得很直，試問它有多長？”
“這道題取材自數學家程大位所著的《算法統宗》，用一首通俗易懂的古詩作為典例，旨在提高學生學習興趣，感受古人發現和提出數學問題、分析和解決數學問題的過程，體會數學知識與實際生活的密切聯系，開闊學生的數學視野。”趙慶準表示。
“科學的概念、定理等都是前人定義、歸納的，要培養創新思維，首先要重視探索發現的過程。”趙慶準分析，日常教學中教師應抓住學生好奇心強、求知欲高等心理特征，重視歸納、演繹推理思維方法，設置科學問題情境，把學生引入一種與問題有關的情境過程，激發學生進一步探索研究的熱情。
創新氛圍 校內課程社團平臺助力靈感生發
張興逸是北京八中大興分校高三年級的一名學生，在生活中，他發現獨居老年人越來越多，缺少互動陪伴。擁有一些編程基礎的他便想發明一臺可以陪老人下棋的智能機器人，通過人機交互，緩解他們獨自在家的苦悶。
然而，萬事開頭難，在確立了研究方向，他很快遇到了難題——機器是三維的，棋盤是二維的，怎么解決編程問題？怎樣才能讓機械臂靈活起來？在學校社團輔導老師劉維維的幫助下，他反復思考、不斷探索，最終完成了將視覺處理系統、算法系統、動作執行機構三大部分有機結合的設計構想。
重慶謝家灣學校學生練習木工技巧。新華社發
“在設計過程中，我通過查閱網絡平臺，搜索相關的文獻資料，明確任務中心和疑難點，了解了機械臂的主要結構與各部件對應功能，以及在制作博弈算法處理系統時會遇到的困難。通過網上查詢相關機械臂論文、實際考察、制作實物、編程并不斷調試，最終完成這件作品。一次次發現問題、探究學習、攻克難題，不僅自己的處事能力提高了，對科技也產生了更濃厚的興趣。”張興逸說。
據劉維維介紹，近年來，在大興區“遠航計劃”推動下，北京八中大興分校不僅設有人工智能、金鵬創新、航模、生物組培等專項科技社團，每年還會舉辦校園科技節活動，并積極組織社團學生參加國家級、市區級的科技競賽。
“經過這次‘車內酒駕識別系統’的研究發明，我學習到了更多的專業知識，并能加以運用。雖然在此過程中，經驗尚不豐富的我總是難以發現方案中的漏洞，比如車內他人飲酒會不會導致酒精傳感器檢測出現偏差等。但是在反復的檢查和實踐中，我考慮問題更加全面、系統，也更體會到科技創新中嚴謹的重要性。”上海市盧灣中學八1班的學生陳冠佑說。他設計的“一種車輛安全裝置——酒駕識別系統”在第37屆上海市青少年科技創新大賽中獲得了二等獎。
“人人有課題、人人會研究”，作為黃浦區創新教育標桿培育校，學校在六七年級每周的科創課中全面普及創新探究的基本方法，鼓勵學生撰寫課題研究報告。在科創課的基礎上，學校廣泛發動對課題研究有興趣有特長的學生進入學校創新課題社團，在課題指導老師和專家的引領下，進一步深入課題探究，發掘、推薦其中優秀的課題申報參賽。
“科技創新教育要依托課程，借助社團活動的空間和平臺，融合科學、數學、物理、化學、藝術等學科知識，才能生根發芽，才能開拓學生的想象力、創造力，提高學生解決問題的能力。”劉維維說。
創新通道 激發每個個體的內在創造性
“創新是很綜合的素養，絕不是某一個方面有特殊天賦所能定義的。如果我們的課程不夠多樣化、教學管理和學制不夠靈活，顯然會限制學生的發展，但個性化的培養環境到底個性化到什么程度，這個問題不少國家都在探索，到現在也難說有了很成功的模式。”中國教育科學院教育體制機制改革研究所所長、研究員王烽分析。
四川省廣安市廣安區東方小學學生在科技創新教育活動中心與電腦博弈。張國盛攝/光明圖片
王烽認為，無論是選課走班、個性化作業，還是各種興趣社團、小組，以上探索都是非常有價值的，但他們面臨的共同問題就是“升學魔咒”。“不管有多少探索，最終還是看在激烈的升學競爭中能否出類拔萃，換個說法就是，應試教育‘綁架’，讓這些試驗落地艱難。”王烽說。
王烽表示，考試招生制度改革一直嘗試為有學科特長和創新潛能的孩子留出通道，但實行起來非常困難，主要原因還是與通行的總分錄取模式有關。“在高考總分之外，其他標準的使用是非常敏感和謹慎的。當把初步甄選的權力交給地方或學校的時候，他們總是傾向于選出‘高大全’的學生。”
記者注意到，伴隨著教育評價改革，已經有部分地區將創新能力在升學評價中“賦值”。上海市在2018年頒布的《普通高中學生綜合素質評價實施辦法》中將創新精神與實踐能力，納入記錄和評價內容，并引導在滬招生院校參考使用。山東省教育廳2021年發布的《關于加強新時代學生創新素養培育體系建設的意見》提出“探索建立對學生研究性學習、項目化學習、課題研究等優秀成果的省級認定機制，可在各類考試尤其是中考中予以體現”。但評價結果如何科學公平運用和體現在招錄環節，仍有很長的路要走。
“新高考的學業水平選課，實質上解決的就是升學選拔標準如何更加個性化和靈活化的問題，但總分錄取模式難以打破，因為那就意味著招生學校要有更大的自主權。目前，我們為特殊人才開辟任何一條培養或升學的通道，都有吸引很多人趨之若鶩，甚至發展成新的利益鏈的風險。”王烽分析，“為特殊人才開辟特殊通道，最終的解決方案還是把權力交給招生學校，至于機制如何健全才能確保公平、不腐敗、不泛化，我想只要下定決心總是會有辦法的。”
王烽同時表示，一些地區、學校的創新人才培養實驗，以高度組織化的模式對“超常兒童”進行管理，開展統一的強化培訓，在班級內部強調各種競爭競賽，以形成名校錄取率的“轟動效應”，這與創新人才培養實際上是背道而馳的。“我認為，創新人才的特質涵蓋了智力因素和非智力因素，而智力因素并不是最重要的，因而在學生成長過程中，甚至有的時候培養過程結束，我們都很難定義誰就是創新人才。所以，面向每個孩子優勢特長的、更加個性化的、讓學生有更多自我發展和選擇機會的教育，才是創新人才成長的土壤，應當發現每個孩子的優勢和特長、重視每個孩子的個性發展。”
“給‘創新人才’特殊的發展通道，實際上是要在很早時候就把人界定，某某是創新型人才，某某不是，這是違背人才成長規律的。每一個人其實在天性上都有創造性，而激發他的創造性，需要他所在的家庭、學校，所處的社會創造相應的環境。”中國教育科學院研究員儲朝暉說。“這個環境當中最關鍵的，就是要給每個個體充足的自主安排的時間，或者說是一種整體的自由，這樣，即使成長過程中遇到波動、挫折，他最終也會成為一個創造性能夠充分發展的人。”儲朝暉分析。
《光明日報》（ 2023年02月21日 13版）
