科技創新后備人才:拔尖創新人才培養的主體工程

胡衛平 辛兵

摘 ? 要：大力培養科技人才后備軍，對于我國實現高水平科技自立自強和建設世界科技強國，實現第二個百年奮斗目標具有長遠意義?；诖?，文章分析總結了科技創新后備人才的成長規律以及我國對科技創新后備人才培養進行的有效探索，并在分析當前影響我國科技創新后備人才培養的主要問題的基礎上，提出了新時代科技后備人才培養的創新路徑，包括制定支持性的法律政策，探索整合性的機制體制，營造創造性的社會環境，聚焦創新人才的必備特征，設計進階式的培養體系。

關鍵詞：拔尖創新人才;科技創新后備人才;成長規律;兒童青少年;家庭環境;創新驅動

中圖分類號：G51 ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? DOI：10.3969/j.issn.1672-1128.2023.02.001

當前，新一輪科技革命、產業革命和教育革命加速發展，世界創新格局深度調整，大國博弈日趨激烈，百年未有之大變局加速演進，世界各國都在加強科技創新，重視人才培養。中華民族偉大復興進入關鍵時期，科技創新得到高度重視。二十大報告中55次談到創新，17次談到創造。報告指出教育、科技、人才是全面建設社會主義現代化國家的基礎性、戰略性支撐;必須堅持科技是第一生產力、人才是第一資源、創新是第一動力，深入實施科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略;我們要堅持教育優先發展、科技自立自強、人才引領驅動，加快建設教育強國、科技強國、人才強國，堅持為黨育人、為國育才，全面提高人才自主培養質量，著力造就拔尖創新人才，聚天下英才而用之。創新的關鍵在于擁有大批創造性人才。兒童青少年時期是個體創造力發展的關鍵時期，基礎教育階段學生創新素質的發展水平直接決定其是否可以發展成為科技創新人才。因此，科技創新后備人才的培養也成為著力造就拔尖創新人才的主體工程，是打贏關鍵核心技術攻堅戰，增強自主創新能力，進行原創性、引領性科技攻關的關鍵舉措，促進教育高質量發展、加快實現教育現代化的重要戰略舉措，也是我國在百年變局和復興全局背景下加快解決“卡腦子”“卡脖子”等問題，建成人才強國的重要路徑。

一、科技創新后備人才的成長規律

科技創新后備人才是具有科技創新的潛能，有可能在成年期做出較大科技創新貢獻的優秀后備人才?？萍紕撔潞髠淙瞬诺呐囵B是一個復雜而系統的工程，需要科學的理論支撐和對人才成長規律的準確把握，主要包括必備特征、發展規律和影響機制。

（一）科技創新后備人才的必備特征

自從20世紀50年代以來，人們從不同角度對創造力進行了較為深入的研究。起初，人們主要從心理測量、認知和人格三個視角進行研究，關注創造性的產品、創造性的過程和創造性的個人。后來，人們開始重視環境和文化等因素，強調個體和環境對創造力培養的交互作用。

20世紀80年代之后，創造力研究的多樣化與綜合化并存。一方面，聚焦不同領域、不同階段、不同程度的創造力研究，提出眾多的理論;另一方面，整合創造性的個人、創造性的產品、創造性的過程和創造性的環境，強調創造力不僅具有領域一般性，也具有領域特殊性，逐步形成了創造力的系統觀。20 多年來，我們在系統總結相關研究與實踐成果的基礎上，利用心理行為、教育實驗、腦科學等多模態方法，建立了包含知識、思維、動機和人格四個維度的科技創新后備人才必備特征模型。

其一，知識是創新的基石，主體對知識經驗或思維材料進行深度理解和高度概況后，集中而系統地遷移，并進行新穎的組合分析，找出新異的層次和交接點，提出新穎和有價值的觀點，就實現了創新?？萍紕撔潞髠淙瞬诺闹R特征主要體現在廣博和精深兩個方面：一是具有較廣博的知識基礎和合理的知識結構;二是對科學知識有深度的理解，掌握學科和跨學科的思想方法，并善于用這些知識和方法解決真實情景中的復雜問題?？萍紕撔潞髠淙瞬判枰凶銐虻目茖W表象，廣泛涉獵多學科和跨學科知識，積累各種各樣的研究經驗，掌握科學研究的基本方法，并對某一問題有長期的研究和深入的思考。

其二，思維是智力和能力的核心，人類所創造的一切物質和精神財富，都是人類在實踐活動中通過思維形成和積累起來的，思維已經成為人類認識世界、改造世界最重要的主觀能源和實現創新的最直接的根本源泉?？萍紕撔潞髠淙瞬艖哂辛己玫幕舅季S和高階思維?；舅季S主要包括抽象思維和形象思維。抽象思維是以概念為思維材料進行的思維，包括分析與綜合、抽象與概括、比較與分類，以及在此基礎上形成的模型建構、推理論證等。形象思維是以表象為思維材料而進行的思維，包括空間認知、聯想和想象等。高階思維主要包括批判性思維和創造性思維。批判性思維是基于證據和邏輯而作出決策或者解決問題的思維能力和傾向，包括思維開放、思想公正、有尋求理性的傾向、好奇、希望得到充分的信息、具有靈活性、尊重他人等。創造性思維指能從不同角度分析和思考問題，提出新穎而有價值的觀點和解決問題的方法，包括發散思維和聚合思維。

其三，動機是指以一定方式引起并維持人的行為的內部喚醒狀態，它可以激發個體產生某種行為，使個體的行為指向一定目標，并將行為維持一定的時間，是人類開展創新活動的根本動力?？萍紕撔潞髠淙瞬诺膭訖C特征主要包括內在動機和成就動機。內在動機是對學習和創新活動本身的動機，主要包括好奇心和探究興趣。好奇心作為人類的本能，是對探索新事物、挑戰不確定事件的強烈渴望，是人類進行探索性和創造性活動時需要具備的重要心理特征。幾乎所有圍繞著創造（包括創造力、創造性思維、創造技法、創造者的個性品質等）進行研究的學者都將好奇心作為創造的基本動力，也將好奇心以及與此有關的特征（如喜歡復雜事物、容忍混亂等）作為高創造力個體的重要的個性品質特征。探究興趣是指個體力求認識、探究自然界奧秘或從事科學活動的心理傾向，包括直覺興趣、操作興趣、因果興趣和理論興趣四個層次。成就動機是科技創新后備人才所應具備的另一個重要動機，指個體追求自認為重要的有價值的工作，并使之達到完美狀態的動機，即一種以高標準要求自己力求取得活動成功為目標的動機。成就動機高的人具有遠大的理想和抱負，能正視所遇到的挫折和失敗，表現出極大的韌性和毅力，擁有克服困難的堅強意志，在學習和研究中更加勤奮努力、積極進取，具有強烈的社會責任感。這些特點都是科技創新后備人才必備的品質。

其四，人格是指個體在對人、對事、對己等方面的社會適應中行為上的內部傾向性和心理特征。在系統分析相關研究者提出的創新人才所具備的人格特征的基礎上，我們總結出科技創新后備人才需要具有冒險精神、意志堅強、勤奮努力、獨立自信、容忍模糊、思維開放、質疑品格、想象豐富等人格品質。在這8個要素中，前4個偏重于非認知因素，后4個偏重于認知因素。

（二）科技創新后備人才的發展規律

以科技創新后備人才在不同階段的主要創造活動為標志，根據科技創新后備人才在思維素養、動機特征、知識儲備、創新人格等方面的發展進程，可以將科技創新后備人才的成長過程劃分為三個階段：早期探索階段（學前及小學前期），興趣顯露階段（小學后期及初中），才干浮現階段（高中及大學）。

早期探索階段表現出創造潛能及對行為和事件的創造性見解?；A思維快速發展，高階思維初步發展;初步接觸跨領域科技創新知識，開始形成對世界的初步認識，但是圖式結構并不完整;動機大多表現為希望得到他人的認可，對事物有強烈的好奇心和興趣，這種好奇心和興趣具有隨機性、偶發性和不穩定性，表現出對科學現象的直覺興趣和對科學實驗的操作興趣;表現出開放性、求知欲、好奇心和冒險性等人格品質。

興趣顯露階段開始在日常生活中表現出創造力?；A思維基本定型，高階思維長足發展;參與一些簡單的科技活動，學習一些跨領域科技知識，初步認識科學的本質，形成基本的學科觀念和跨學科觀念，并能解釋有關自然現象，解決簡單的實際問題;具有強烈的求知欲，喜歡實踐和挑戰，樂于鉆研，形成操作興趣和一定的因果興趣，對于科技創新的動機高速發展，但由于經歷青春期，身心都處于動蕩期，因此個體的科技創新動機還不穩定;創新人格表現為想象力豐富、有好奇心等，基本保持前一階段創新人格的基調。

才干浮現階段開始表現出對特定領域科技創新的才干，并刻意學習相關科技創新知識。有效利用高階思維進行實踐;通過集中的、深入的學習，已經積累了一定的專業知識，知識結構不斷完善，能夠對知識進行深度理解，并表現出對特定領域科技創新的興趣和好奇心;具有強烈的求知欲，能夠勤奮努力學習并善于反思。對科技創新的探究動機內在化，形成因果興趣和一定的理論興趣，并轉化為特定的專業潛能優勢;創新人格逐漸趨于穩定，為個體從事和堅持科技創新活動提供了有力的支撐。

雖然創新能力的發展具有一般的發展階段，但這些發展階段更多體現了特定的社會文化背景和社會制度安排等因素在宏觀層面對科技創新后備人才發展的普遍支持及約束。同時，由于不同的發展條件和發展時機，發展路徑和途徑表現出多樣性。此外，英才發展理論認為，英才的發展路徑是多元的。通向創新人才的道路不可能只有一種途徑?？偟膩砜?，人才發展路徑表現出從一般領域到特殊領域的“分化—整合”過程?？萍紕撔潞髠淙瞬诺陌l展路徑因專業領域而異，也因發展時機而異。在特定時間點，由特定的任務需求和文化期望所激發，并由內生力量推動和維持，以及必要的外在技術和制度支持，構成了特定的人才發展時機或發展節點。

（三）科技創新后備人才成長的影響機制

科技創新后備人才的成長受到很多因素影響。很多學者從認知取向（cognitive approach）、社會心理學取向（social-psychological approach）、發展取向（developmental approach）、跨文化取向（cross-cultural approach）和精神分析取向（psychoanalytic approach）等角度探究了創新后備人才成長過程中可能的影響因素。近30年，整合取向（integrative approach to creativity）的出現，整合了以往研究中的單一維度，從動態角度分析了創新后備人才成長過程中潛在的影響因素。這些理論均認為創新是認知因素（包括發散思維、邏輯思維和知識）、意動因素（有利于創造力的人格因素，如冒險性、開放性和動機）和環境因素交互作用的結果[1，2]，即在解釋創造力的差異時，同時強調個體和環境因素的重要性。

基于對以往實證研究和文獻的系統分析，我們構建了科技創新后備人才成長的影響機制模型。該模型從家庭、學校、社會三個層面，由內而外，綜合探討了科技創新后備人才成長的影響機制，為科技創新后備人才的培養提供了依據。

家庭作為兒童青少年生活的最初場所，是影響科技創新后備人才成長的長期環境。家庭環境的影響因素包括家庭教養方式、父母支持和榜樣作用以及家庭氛圍。家庭教養方式中，民主型教養方式使得子女能更多地參與到各種活動中，獨立意識增強，因而更具有創新能力。同時，父母等家庭成員的性格特征、個人風格、行為習慣、知識構成、興趣愛好等都會對子女產生影響。父母對子女的支持與理解、早期教育的引導以及自身的榜樣作用，能夠為子女提供必要的指導，樹立良好的榜樣，同時極大增強子女的自信心，讓他們更勇敢、更主動地進行探索與實踐，從而促進子女創造性品質以及科技創造力的形成。自由和開放的家庭氛圍可以讓兒童青少年感受到父母對自己的要求與期望是合理的、不過分的，從而促進兒童青少年科技創造力的發展和早期積極心理品質的形成。

學校作為兒童青少年學習的主要場所，是培養科技創新后備人才的重要環境。教師是知識的主要傳播者，直接與青少年的學習活動相聯系。學校環境中影響青少年科技創造力的因素可以分為學校環境、教師素質、課堂環境和教學方法。學校環境通過影響創造性人格特質來影響青少年科技創新能力的發展。在教師素質方面，擁有創新意識且具備以創新教學為核心的教學觀念，是培養學生科技創新能力的基礎;而通過創新的教學方法和策略，教師在準確傳授知識的同時，可以激發學生對學科學習的興趣，增強學生的求知欲，培養學生的科技創新能力。課堂環境是培養學生科技創新能力的場所。輕松、民主和開放的學習環境能夠促進學生科技創造力的發展。此外，良好的師生關系和同伴互動也能夠弱化學生對課堂環境中不利因素的感知，從而促進自身科技創新能力的發展。教學方法是影響青少年科技創造力的關鍵。以思維為核心的教學方法突出了學思結合、知行統一和因材施教，是促進學生創造力發展和創新素養的重要途徑。

社會環境作為兒童青少年成長的外部場所，是支撐兒童青少年科技創新的宏觀環境。首先，社會人際環境因素中的幫助者和角色榜樣在兒童青少年的科技創造力發展中起著重要作用。其次，隨著知識全球化和共享化，大眾傳媒作為信息傳播的載體也在不斷發展，在這一背景下，多種形式的知識呈現方式更生動和具有感染力。多渠道的信息傳播方式使得青少年能在短時間內獲得大量科普知識和科技前沿信息，同時，科學技術的突破和創新也激發了他們自主探索與創新的欲望。并且，通過大眾傳媒，兒童青少年能夠了解更多的公眾人物和榜樣人物，這些人物能夠影響兒童青少年的價值觀與人生觀。例如，科學家等杰出人物的感人事跡、品質與人格魅力都會感染到兒童青少年，并成為其外在的動力與目標，激發他們追求卓越、執著進取。最后，社會文化作為社會運行的內核，是在根源上影響著創造力發展的外在環境。開放包容、提倡進步信念和樂觀主義的文化，能夠促進兒童青少年科技創造力的發展。

二、科技創新后備人才培養的有效探索

自 20 世紀 50 年代以來，隨著科技、經濟和社會的發展，科技創新人才越來越成為國家與地區之間競爭的關鍵因素，大力加強創造力研究，培養科技創造性人才，促進科技創新，得到世界各國政府和學術界的高度重視。進入本世紀以來，我國積極從戰略層面提供了方向引領，而且開展了卓有成效的實踐探索。

（一）戰略引領

我國早在 20 世紀 90 年代末就提出加快國家創新體系建設，解決科技與經濟相脫節的問題，促進科技成果的轉化和推廣?！秶抑虚L期科學和技術發展規劃綱要（2006 — 2020 年）》提出要提高自主創新能力，建設創新國家?！秶抑虚L期教育改革和發展規劃綱要（2010 —2020 年）》提出：要加快教育改革創新，促進創新型拔尖人才的成長，支持有條件的高中與大學、科研院所合作開展創新人才培養研究和實驗，建立培養基地。黨的十八大明確強調科技創新是提高社會生產力和綜合國力的戰略支撐，必須擺在國家發展全局的核心位置;要堅持走中國特色自主創新道路，以全球視野謀劃和推動創新，提高原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新能力，更加注重協同創新;要把培養學生的“創新精神”作為深化教育領域綜合改革、辦好人民滿意的教育的重要目標。十八屆三中全會再次強調要把創新擺在國家發展全局的核心位置。十八屆五中全會進一步提出“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念，把創新放在首位，用創新統領各項工作。在十九大報告中，“創新”一詞更出現了50余次，并再次強調“創新是引領發展的第一動力”?！丁笆奈濉币巹澓?035年遠景目標綱要》明確了2035年“關鍵核心技術實現重大突破，進入創新型國家前列”的目標任務?！度窨茖W素質行動規劃綱要（2021—2035年）》提出實施科技創新后備人才培育計劃，強調建立科學、多元的發現和培育機制，對有科學家潛質的青少年進行個性化培養;開展英才計劃、少年科學院、青少年科學俱樂部等工作，探索從基礎教育到高等教育的科技創新后備人才貫通式培養模式;深入實施基礎學科拔尖學生培養計劃2.0，完善拔尖創新人才培養體系。十九屆六中全會強調推動科技自立自強。二十大報告進一步明確，科教興國戰略、人才強國戰略、創新驅動發展戰略都是黨中央提出的需要長期堅持的國家重大戰略，也都是事關現代化建設高質量發展的關鍵問題。立足新時代新征程黨的歷史使命，黨中央從突出創新在中國現代化建設全局中的核心地位出發，將科技、教育、人才進行統籌部署，集中表達。這些政策均反映了國家在戰略層面上對科技創新和科技創新人才的高度重視，為進一步加強改進科技創新后備人才的培養提供了方向引領。

（二）實踐探索

為了落實國家在科技創新和科技創新人才培養的戰略部署，國家相關部門和地方開展了有效的探索，積累了一些可以推廣的經驗。

第一，“英才計劃”。為了培養和造就科技創新后備人才，全面貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010—2020年）》，中國科協和教育部自2013年開始共同組織實施“中學生科技創新后備人才培養計劃”（簡稱“英才計劃”）?！坝⒉庞媱潯敝荚谶x拔品學兼優、學有余力的中學生走進高校，在自然科學、基礎學科領域的著名科學家指導下參與科學研究、學術研討和科研實踐，使中學生感受名師魅力，體驗科研過程，激發科學興趣，提高創新能力，樹立科學志向，進而發現具有學科特長、創新潛質的優秀中學生，為“基礎學科拔尖學生培養計劃”輸送后備力量，促進中學教育與高等教育相銜接，建立高校與中學聯合發現和培養青少年科技創新人才的有效模式，為青少年科技創新人才不斷涌現和成長營造良好的社會氛圍?！坝⒉庞媱潯惫ぷ鞣譃檫x才、育才、鑒才三個重點環節?！坝⒉庞媱潯睂⑵穼W兼優、學有余力、對基礎學科具有濃厚興趣作為學生選拔的條件，從基本條件、科學知識、思維能力、專業知識、師生匹配度、交流能力六個方面進行篩選?！坝⒉庞媱潯币耘d趣導向、名師引領、非功利化為培養原則，并在此基礎上建立了興趣導向型、項目導向型兩種主要模式。興趣導向型是指學生在培養過程中無研究課題，僅對其所選學科表現出濃厚興趣，導師針對其興趣進行個性化引導培養，進一步鞏固和加強學生的興趣;培養方式包括指定閱讀書目、參加學術討論、聆聽學術報告等。項目導向型是指學生在進入計劃前或者在培養過程中確定了明確的研究課題，培養期間主要在導師的指導和幫助下獨立開展課題研究或承擔導師課題中的部分工作。

第二，“翱翔計劃”?！鞍肯栌媱潯庇杀本┦薪逃瘑T會成立的北京青少年科技創新學院具體實施，旨在以首都豐富的科技、文化和教育等資源為依托，建立讓高中生“在科學家身邊成長”的培養機制，為學有余力、具有創新潛質的優秀高中生提供開放的學習空間，讓學生走進高校和科研院所的實驗室，獲得科研過程的體驗和科學精神的熏陶?！鞍肯栌媱潯碧剿鹘⒘烁咧须A段創新人才的培養機制，即生源學校、基地學校、高校和科研院所實驗室共同承擔“翱翔計劃”學員培養任務的“三?！惫芾頇C制;生源學?；A性課程、基地學校過渡性課程、高校和科研院所實驗室熏陶體驗課程等構成的“三類”課程機制;生源學校指導教師、基地學校指導教師、高校和科研院所實驗室指導教師共同指導學員的“三師”培養機制?！鞍肯栌媱潯钡娜瞬排囵B機制體現出一定的特色。首先，“翱翔計劃”人才培養的基本原則是尊重個性，為學生的個性發展提供空間，通過這樣的基本原則指引，培養方案可以最大限度地適應學生個性差異和潛能差異的需要。其次，在課程開設方面盡量提供多樣化的選擇，賦予學生真正的選課權利，充分發揮學生學習的主體性和主動性。最后，有效整合與利用資源，為人才培養搭建更大的平臺?！鞍肯栌媱潯背浞掷酶咝?、科研院所等資源，將本校、兄弟院校、高校和科研院所以及社會上更廣泛的資源進行有效整合，建立有效的組織形式，保障資源的有效利用，為人才培養搭建更大的平臺，更好地推動了高中階段創新人才的培養工作。

第三，“科學種子計劃”。上?！翱茖W種子計劃”由上海青少年科技創新服務中心（上海青少年科學社）組織舉辦，旨在助力青少年科技創新人才培育?！翱茖W種子計劃”圍繞“重創新、育能力、鑄人才”的目標，提出五大舉措：一是播種子、選人才，將科學普及和人才選拔相結合;二是重探究、求創新，將科學教育和人才培育相結合;三是育創意、強實踐，要求創意培養和實踐研究相結合;四是促全面、重長期，強調全面發展和長期評估相結合;五是重公益、引資源，堅持政府支持和社會參與相結合。上?！翱茖W種子計劃”探索出了以下經驗：一是突出興趣基礎;二是形成培育鏈條，創立了從“興趣會員”“創意會員”“研究會員”“英才會員”到“高級會員”的科技創新人才培育鏈;三是搭建“上海STEM云中心網上學習平臺”“STEM綜合素養測評系統”“科學種子實驗服務平臺”“青少年科技創新在線查詢檢索及咨詢平臺”四大在線信息平臺;四是組建多元團隊，聯合高校及科研院所、學會、協會，建立100余個“科學種子輔導站”。

第四，“春筍計劃”?！按汗S計劃”是陜西省高校與普通高中聯合培養創新人才的重要實踐，旨在利用省內高校豐富的教育和科技資源優勢，通過培養高中生的科學探索興趣和創造性思維能力，拓寬基礎教育階段創造性人才培養的途徑。在計劃實施前，筆者所在團隊承擔了“春筍計劃”的研究、方案制訂和效果評估等工作。通過調研、試點、反思、推廣，“春筍計劃”取得了明顯的效果：從學校層面來講，創造性人才的培養從理念向實踐轉變，營造了教育創新的環境，實施了創造性的教學，開展了豐富多彩的科技創新活動;從教師層面來講，培養了一批研究型教師，可以有效指導學生開展研究性學習，越來越重視所學知識和方法在真實情境中的應用;從學生層面來講，科研意識得到提高，創造性人格逐步形成，思維方式得到轉變，學習興趣得到激發?！按汗S計劃”形成了有效實施的新體制，提出了創新人才選拔的新思路，構建了創新人才培養的新模式。將高校優質資源融入高中生創新素質的培養，選拔少數具有創造性潛質且學有余力的高中生進入高校實驗室參與課題研究，高校專家對高中教師及承擔課題的學員進行系統的通識培訓與學科專業培訓，高校專家與高中教師聯合指導高中生的研究性學習，高校重點實驗室面向全體高中生開放等，都成為科技創新后備人才培養的有效實踐。

三、影響科技創新后備人才培養的主要問題

改革開放以來，我國培養了大批科技人才，支撐了國家科技、經濟和社會的高速發展，但也存在不少問題，制約著科技創新后備人才的培養。主要表現在如下幾個方面。

一是需求與供給矛盾突出?？萍紕撔略谖覈F代化建設全局中處于核心位置，關系到中華民族的偉大復興?？萍紕撔氯瞬攀球寗涌萍紕撔碌脑磩恿?，兒童青少年時期是科技創新人才成長的關鍵時期?？萍紕撔潞髠淙瞬诺呐囵B是我國現階段和未來幾十年中的重大需求，但由于當前中小學生的科技創新素質發展不理想，導致科技創新人才的需求與供給產生了巨大的矛盾。青少年的科學職業意愿是預測他們從事科技職業的重要指標，反映了內在動機。2020年國家義務教育質量監測結果顯示，全國僅有18.8%的八年級學生期望長大以后從事科技相關職業。經濟合作與發展組織（OECD）公布的國際學生能力測試（PISA）中“30歲愿意進入科技相關行業從業”的學生比例，2015年結果：美國為37.9%，OECD國家均值為24.5%，中國為16.7%;2018年結果：美國為45.2%，OECD國家均值為32.3%，中國為24.9%。此外，相關研究表明：在科學創造力的7個維度中，中國學生在6個維度上的得分低于英國青少年，13-17歲青少年的創造性技術產品設計能力持續下降[3]。

二是政策與經費的支持不足。為了培養科技創新后備人才，世界主要發達國家都制定了具體的法規和政策，如美國在2012年實施的《K—12 科學教育框架》、2013年實施的《聯邦政府STEM教育戰略規劃》《下一代科學教育標準》等，都把培養科學、技術、工程和數學（STEM）創新人才作為教育目標之一。以色列教育部專門設立了青少年科技創新人才培養部門，在全國建立了“了解STEM—深入學習科學知識—進行學術研究”的金字塔式青少年科技創新人才選拔培養模式。日本2021年10月發布的《2021科技創新白皮書》提出培養科技創新的多元化人才[4]。在科研經費投入方面，大部分發達國家在自然科學基金中設立科學教育項目，并給予大額資助，但我國自然科學基金并不涉及科技教育，即便在全國教育規劃課題中，2011到2021年資助的課題數也僅占總課題數的1.39%?？偟膩碚f，研究經費嚴重不足，研究隊伍極端匱乏，研究成果遠遠不能支撐我國科學教育的發展和科技創新人才的培養。

三是校內與校外的整合不夠?？茖W教育不僅是學校教育的組成部分，而且需要社會各界協同推進，尤其是校內外科教力量與資源的整合。學校是實施科技創新后備人才培養的主體，科學教師的配備、科學課程的設置、科學教學的改革、教學環境的建設等，都是影響科技人才培養的關鍵要素。校外資源包含各類科學組織機構、科研單位、高等學校及社會、科技企業等。目前，我國科學教育資源建設與利用主要集中于學校，而與校外科協系統、科研單位、高等學校及企業等相關部門的科學教育資源的整合存在不足，機制體制尚不健全。

四是缺乏教師與學科支撐。教師隊伍的質量是科技創新后備人才培養的重要保障，高?？茖W教育學科建設則是培養高水平科學教師的重要保障。但是，我國現在存在科學教師隊伍的質量不高和科學教育學科的支撐不夠等問題。小學階段處于科技創新后備人才成長的早期探索和興趣顯露階段，是引導和培養學生好奇心的關鍵時期，但當前小學科學學科普遍存在專職教師少、專業教師少、教師隊伍穩定性差等問題，無法保證國家科學課程標準的有效實施，更談不上創新后備人才的培養?？茖W教師需要大學來培養，但我國高質量科學教師培養的學科體系還沒有建立，設置科學教育本科專業的學校數量少、層次低。

五是課程與教學的質量不高?？茖W課程與教學是培養科技創新后備人才的重要途徑，但我國在科學課程與教學方面存在科學課程的開設率不高、科學課程的綜合性不夠、科學教學的科學性缺乏三大問題。研究表明：知識的綜合性有利于學生創造力的發展[5，6]。雖然《義務教育科學課程標準（2022年版）》從課程目標、課程內容、課程實施等方面體現了科技創新后備人才的必備特征及其綜合性、適宜性和實踐性的需要，但除浙江外，其他省市在初中階段均實施分科教學，不能滿足科技創新后備人才培養對綜合性的要求。作為科學教學的主導方式， 2020年國家義務教育科學教育質量監測數據顯示， 47.6%的教師的探究教學水平處于低和較低水平。另外，科學實驗教學實施不足，實驗教學資源未得到充分利用等現象非常普遍。

四、新時代科技后備人才培養的創新路徑

第一，制定支持性的法律政策。法律和政策在科技創新人才培養過程中的作用主要體現在引導、督促及提供保障三方面。國家要從更加宏觀的法律和政策層面保障科學教育的地位，明確相關部門的職責，為推動科學教育優先發展與科技創新人才的培養提供法律、政策和經費保障;加強對科學教育和科技創新后備人才培養的專項督導，保證《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035年）》和《義務教育科學課程標準（2022年版）》任務的落實;制訂促進學科與科研支撐科技創新人才培養的政策體系，持續支持科學教育研究和科技創新人才成長規律研究，以支撐科技創新人才的培養，服務于國家的科技創新。

第二，探索整合性的機制體制。提升科技創新后備人才培養的水平，不僅需要中小學的重視，還需要科協系統、科研單位、高等學校的通力協作，探索有效整合科教資源的機制體制。一是要整合教育系統（包括基礎教育和高等教育）、科協系統、科學院系統等相關資源，實施科教融合戰略，建立健全協同推進工作的體制機制;二是聯合科研單位、高等教育和基礎教育“三位一體”開展面向大眾的基礎教育創新人才培養模式探索，制定激勵政策與法規，有效調動科學家參與科技創新后備人才培養的積極性;三是充分發揮各類科技館、博物館、天文館等科普場館和高等院校、科研院所、科技園、高新技術企業等機構的作用，把校外學習與校內學習結合起來，因地制宜設立科學教育基地，有效整合校內外資源。

第三，營造創造性的社會環境。國家要從更加宏觀的層面，在經費投入、硬件條件、科學研究、活動組織等方面加強對科技創新后備人才培養的支持;引導全社會形成尊重創新、崇尚創新的社會氛圍，建立和諧的創造情境、有效的激勵機制、濃郁的文化氛圍，鼓勵兒童青少年獨立思考、大膽質疑、敢于標新立異、挑戰權威，建設創新文化;充分發揮國家級宣傳媒體的作用，加大科學家和青少年創新人才典型案例宣傳力度，樹立崇尚科學、崇尚創新的輿論導向，激勵青少年樹立投身建設世界科技強國和科研報國的遠大志向;引導企業、其他非營利性組織、社區、家庭積極參與科技創新后備人才的培養，形成良好的社會生態;引導家庭采取民主型的教育方式，構建和諧、融洽、溫暖、自由、開放和民主的家庭氛圍，鼓勵和支持孩子參與科技創新活動。

第四，聚焦創新人才的必備特征。鑒別和培養科技創新后備人才，需要聚焦知識、思維、人格及動機等方面，充分吸收以往鑒別和評估的豐富經驗，全面考慮科技創新后備人才的基本特征，高度重視人才發展的基本規律。鑒別與評估過程中，在關注創造性產品的基礎上，要加強過程性評價，重視對學生創新素質的考查，適當降低知識的難度，增強對學生創造性思維的考查;避免過度的超前學習，圍繞科技創新后備人才所具有的知識結構，加強綜合課程建設，改革科學教學方式，創設真實的問題情境，聚焦學科核心概念和跨學科概念組織教學內容，實施跨學科和跨領域的學習，以學生為主體進行教學設計，以探究實踐為主要形式開展教學活動，培養學生在真實情境中解決問題的能力;不論是競賽活動還是培養活動，應弱化升學導向，強調興趣導向，加強對學生內在動機和創新人格的考查和激勵，最大限度地保護學生的好奇心，降低外在動機，發展創新人格，引導學生準確地認識自己，不斷提高創新素質。

第五，設計進階的鑒別和培養體系?？萍紕撔潞髠淙瞬诺蔫b別和培養，需要根據各學段學生認知特點、學習規律和創新素質發展的水平，統籌不同學段，系統設計K-12的鑒別方法和培養方案。一是構建多要素、多方法、多階段、有針對性的科技創新后備人才鑒別方法。在早期探索階段，主要評價兒童的好奇心、對科學探究的興趣，以及基本思維能力和創新意識;在興趣顯露階段，在關注學生探究興趣發展的基礎上，考查學生的基本思維能力、創造性思維能力、批判性思維能力，以及對科學知識的理解水平;才干浮現階段要加強對學生知識理解廣度和深度，以及創造性解決問題能力的考查。二是構建綜合性、實踐性、思維性、進階式的科技創新后備人才培養體系。在早期探索階段，主要保護學生的好奇心，培養學生學習科學的內在動機和創造性人格，強調直覺興趣和操作興趣的培養，開設思維訓練課程，加強學科教學中思維的滲透，重視基本思維和高階思維能力的培養;在興趣顯露階段，在繼續加強思維能力、內在學習動機和創造性人格培養的基礎上，加強因果興趣的培養，促進學生對所學知識的深度理解和靈活應用，掌握創新思維的方法，提高創新思維能力。鼓勵學生參加科學探究活動和綜合性的科技創新活動;在才干浮現階段，要推廣國內“英才計劃”“翱翔計劃”“科學種子計劃”“春筍計劃”等比較成熟的經驗，選拔部分有科學家潛質的學生參與科學研究活動，建立科研機構、高等學校與高中聯合培養的機制，使學生在大學教授、研究機構研究人員和高中教師共同指導下完成研究項目，提升學生的基本思維能力，發展高階思維能力，加強因果興趣的培養，引導學生形成理論興趣，培養學生的科學研究的能力。

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Scientific and Technological Innovation Reserve Talents：

Main Project of Cultivating Outstanding Innovative Talents

HU Weiping1 ? XIN Bing2

（1. The Key Laboratory of Modern Teaching Technology of the Ministry of Education， Shanxi Normal University， Xian 710062;

2. Children & Youth Science Center of CAST， Beijing 100863）

Abstract： Training the reserve of scientific and technological talents is of long-term significance for China to realize its second centenary goal of self-reliance in science and technology and building a world power in science and technology. On this basis， this paper analyzes and summarizes the growth rules of reserve talents in scientific and technological innovation and the effective exploration of the cultivation of reserve talents in scientific and technological innovation. On the basis of analyzing the main problems affecting the cultivation of scientific and technological reserve talents， it puts forward innovative approaches in the new era， including establishing supportive laws and policies， exploring integrated mechanisms and systems， creating creative social environments， focusing on the necessary features of innovative talents and designing an advanced training system.

Keywords： Top-notch innovative talents; Scientific and technological innovation reserve talents; Growth law; Children and adolescents; Family environment; Innovation-driven

（責任編輯 姚力寧 ? 校對 郭向和）

作者簡介：胡衛平，現代教學技術教育部重點實驗室主任，陜西師范大學教授、博生生導師（西安，710062）;辛兵，中國科協青少年科技中心主任，中國青少年科技教育工作者協會黨委書記、研究員（北京，100863）

基金項目：中國科協青少年科技中心委托項目“《2021年科技創新后備人才成長規律研究報告》研制”（編號：20212YIP228）