科创教育看高中｜华师大二附中娄维义：如何培育创新人格

普通高中教育是国民教育体系的重要组成部分，在人才培养中起着承上启下的关键作用。在中国加快建设创新型国家的大背景下，高中阶段的教育将如何助力培养创新人才？

“国家改革开放这么多年之后，教育取得了长足发展，培养了一大批创新人才，但是我们特别缺乏顶尖的创新人才。”在2月13日的世界顶尖科学家论坛（WLF）——“有请校长”节目中，华东师范大学第二附属中学副校长娄维义表示，国家要实现从制造大国向创新型国家的一个转变，产业结构要升级，“我们国家需要创新驱动转型发展，在这过程当中就必然需要更多的顶尖创新人才。”

为何缺乏创新人才？娄维义认为，从学生的角度来看，“相比较而言，我们的孩子有很多突出的优势，聪明也勤奋，有扎实的理论基础，不怕考试，我们两次参加国际经合组织（OECD）举办的‘国际学生评估项目（PISA）’测试，两次都是第一。”但他同时指出，“我们孩子也有他的缺陷，他们往往在高三选志愿的时候很难选择，进入大学之后发展往往也比较迷茫，不知道往哪里走，另外创新意识比较淡薄，不想创新，不敢创新，也不会创新。”

娄维义认为，在学生身上看到的这些问题，“也恰恰是目前我们缺乏创新人才的症结所在。”

从其多年探索来看，他认为，现阶段高中科技创新教育的关键是找一个“平衡点”，兼顾知识的获取、创新人格的培养和创新能力的培养。“相比较而言，创新人格的培养是最困难的，尤其在早期阶段，这里所说的早期是指相对于研究生和大学来说，我们如果在中学阶段培养不出创新人格，到了后面你想去发展、去培养是比较困难的。”

娄维义表示，在高中阶段或者中学阶段，要平衡好三个东西：第一是满足孩子升学，第二能够满足孩子的可持续发展，第三希望能够满足国家发展的需要。

值得一提的是，长期以来，华师大二附中坚持以“追求卓越，培养创造未来的人”为办学理念。“所谓创造未来的人，就不是适应未来，因为未来一直在变化，所以我们要倡导他们能够创造、能够引领社会的发展，这是我们的育人目标。”娄维义提到，“这样一个目标就需要秉持一个正确的理念，就是让学生在研究中学习研究、在创新中学会创新，就如同在游泳中才能学会游泳。试图绕开创新、绕开研究，通过题海战术培养研究能力、创新能力是非常困难的。”

华师大二附中创建于1958年，1963年被确定为上海市教育局直属重点中学，1978年被确定为上海唯一的一所教育部直属重点高中。现在是国家教育部和上海市教委直属领导、华东师范大学和所在区共建共管的上海市首批实验性示范性高中。

建校60多年来，华师大二附中一直走在中国基础教育改革试点的前列，同时也积极反思当前时期教育所面临的难题。“未来教育改革的趋势，我的理解就是要破解应试教育和素质教育这样一对矛盾。”娄维义认为，新的教育改革，都是让学生越来越关注跨学科、关注真实问题、发现问题、研究问题，然后培养他们的科技创新素养，实现全面发展。

娄维义系中学生物特级教师，理学博士，华师大二附中科技教育首席教师、副校长。上海市“中学创新教育德育实训基地”主持人，教育部基础教育生物教学指导专家委员会委员。其多年致力于学生创新人格的培育研究，并通过对中学生课题研究的指导，探索创新教育规律。主持和参与多项省部级教育科研课题。发表多篇创新教育文章，并著有《基于问题研究的创新教育》。

娄维义曾指导近百名同学参加国内外中学生创新大赛取得优异成绩，多名同学入围中国队登上国际舞台，七位同学参加“英特尔国际科学与工程大奖赛”并获奖。其荣获“全国十佳优秀科技教师”、“全国优秀科技工作者”。

“有请校长”则是WLF打造的系列论坛。此前的2020年第三届WLF期间，世界顶尖科学家协会（WLA）上海中心，携手国内千余所顶尖学校，共同发起成立了世界顶尖科学家协会科学教育联盟。校长论坛即是该教育联盟和科学T大会的衍生模式，汇聚全国知名中小学、重点高中校长，从教育实践者的角度，分享科学教育新理念和实践经验，探讨未来教育模式发展趋势。

华东师范大学第二附属中学副校长娄维义。

以下为世界顶尖科学家论坛（WLF）与娄维义的对话实录（经编辑）：

WLF：我想首先问您，您个人对于探索科技创新教育的理解是什么样的？

娄维义：我个人感觉科技创新教育非常重要，也非常有价值。因为我们国家改革开放这么多年之后，教育取得了长足发展，培养了一大批创新人才，但是我们特别缺乏顶尖的创新人才，我们国家要实现从制造大国向创新型国家的一个转变，产业结构要升级，我们需要创新驱动转型发展，在这过程当中就必然需要更多的顶尖创新人才。另外，从国际竞争来看，综合国力的竞争归根到底是创新人才的竞争，尤其是拔尖创新人才的竞争，从这个意义上来讲，科技创新教育有重要的意义和现实价值。

第二，从我们孩子角度来看的话，相比较而言，我们的孩子有很多突出的优势，聪明也勤奋，有扎实的理论基础，不怕考试，我们两次参加国际经合组织（OECD）举办的“国际学生评估项目”（PISA）测试，两次都是第一。但是我们孩子也有他的缺陷，他们往往高三选志愿的时候很难选择，进入大学之后发展往往也比较迷茫，不知道往哪里走，另外创新意识比较淡薄，不想创新，不敢创新，也不会创新。所以我们孩子应该讲是有他的问题，这个也恰恰是目前我们缺乏创新人才的症结所在。

事实上国家政府在这方面做了大量的工作，不断出文件来调整教育的发展方向，使我们调整到一个正确的轨道上来。像2010年《国家中长期教育改革发展纲要》就首次提出，高中阶段要探索发现和培养创新人才的路径；2010年上海市教委就率先启动了“上海市普通高中学生创新素养培育实验项目”；2019年6月，国务院办公厅又印发了《关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》；2021年1月18日，上海市政府办公厅印发了《关于本市新时代推进普通高中育人方式改革的实施意见》；而且之前的2020年的1月14日，教育部又发布了《关于在部分高校开展基础学科招生改革试点工作的意见》，37所强基计划试点高校在高考改革方面调整了选拔方式，使我们更多的学生关注国家战略发展的一些基础学科。

所以总的来讲，我们的教育改革也好，还有高考的评价方式也好，都是在使我们的教育往一个正确方向走，使我们的孩子能够全面发展，原来叫德智体美全面发展，现在叫做德智体美劳全面发展是非常有道理的。

WLF：经您的介绍，我们了解到科创教育的重要性以及国家在这方面的重视程度，那您觉得科创教育的关键在哪里呢？

娄维义：我觉得关键是找一个平衡点，尽可能兼顾知识的获取、创新人格的培育和创新能力的培养，相比较而言，创新人格的培育是最困难的。尤其在早期阶段，这里所说的早期是指相对于研究生和大学来说，我们如果在中学阶段培养不出创新人格，到了后面你想再去发展、去培养是比较困难的。所以我们想在高中阶段或者中学阶段，要平衡好三个东西，第一就是满足孩子升学，第二能够满足孩子的可持续发展，第三希望能够满足国家发展的需要。

WLF：这样一件非常有意义的事情，在你们华师大二附中是一个什么样的理念？

娄维义：我们学校育人目标是“追求卓越，培养创造未来的人”，所谓创造未来的人就不是适应未来，因为未来一直在变化，所以我们要倡导他们能够创造、能够引领社会的发展，这是我们的目标。这样一个目标就需要秉持一个正确的理念，让学生在研究中学习研究、在创新中学会创新，就如同在游泳中才能学会游泳。试图绕开创新、绕开研究，通过题海战术培养研究能力、创新能力是非常困难的。

WLF：我觉得您说得非常对，在研究中学习研究、在创新中学会创新，所以在华师大二附中，关于科技创新教育的具体实践是什么样的？

娄维义：我们的实践应该说走得比较早，在上世纪90年代的时候，我们有全国理科班，就开始启动小课题研究。从那个时候的何晓文校长到后来的戴立益校长，再到现任的李志聪校长，他们都特别倡导研究性学习，倡导创新教育，所以在他们的鼓励下，我们一批老师都在探索科创教育这件事情。

我们首先探索了“六个百分之百”这样一个育人模式，后来扩展到“N个百分百”，第一个百分百就是要100%的学生参与“小课题研究”。后来到了2008年，我们又启动了科技创新实验班，通过这样一个建制探索创新人才的早期培养，科技创新实验班已经经历十二届，这个做法越来越成熟，后来我们就建立了一个创新人才早期培养的支持系统。因为在操作过程当中，我们发现这是一个复杂的系统，要想每个学生都能够做课题、能够落地，它需要整合资源，需要调整整个学校的做法，所以构建了这样一个支持系统。

WLF：刚才您说到，其实学校经过几代校长、几代老师的努力，同时也是经过了挺长的一段时间的探索，这样的一个实践它得到的成效是什么样的？

娄维义：我觉得成效还是非常让我们欣慰的。首先最受益的是学生，然后老师也得到同步发展，我们学校也得到了发展。

通过数据来讲的话，20多年来，我们学生已经做了6000多个小课题研究，连续20年入围国家队，代表中国参加“英特尔国际科学与工程大奖赛（Intel ISEF）”，而且频频获奖，其中有4位同学因他们的突出表现还获得国际天文学会小行星命名资格。另外有137个项目入围了全国的最主流大赛，包括全国青少年科技创新大赛，还有全国明天小小科学家比赛，在全国大赛当中有4位同学获得了“中国科协主席奖”，也是最高奖。

我觉得这些奖不重要，大赛只是一个展示交流的舞台，更加重要的是孩子们综合素质的提升。综合素质提升它表现在几个方面：第一，是他们的发展方向逐渐明晰；第二，他们社会责任感逐渐提升；第三，孩子们的创新潜质得以发现和发展，用两个词来表达的话，就是培养了“四个性、三个力”，“四个性”是发现问题的敏感性、解决问题的科学性、从事研究的自觉性和沟通表达的艺术性；“三个力”就是思考力、执行力和表达力。因为做课题也要首先去设计、要选题，做的过程当中要实施、要有执行能力，另外做完了之后，还要分享他的研究成果，所以提高了他的表达能力。通过这样一个做法，能够培养学生的思考力、执行力、表达力，也就是能想、能做、还能说，这个是我们最关注的。虽然很多孩子做课题过程当中，可能并没有取得一个结果，或者是遇到很多困难，或者说课题做不下去，但是他的综合素质提高上来了。

首先是学生的成长，另外我们老师也是同步成长。因为在面对问题的时候，我们老师跟学生在同一个起跑线上，同样对问题的答案是未知的。所以我们在一起研究、一起探索、一起研讨的过程当中，老师在知识结构上也有了突破，另外在研究能力上也有了提升。另外我们这些老师在一些展示舞台上得到认可，比如说我们有2位老师获得全国十佳优秀科技教师，还有5位老师获得上海市优秀科技教师，这是老师的成长。

另外对我们学校来讲的话也是得到了发展。学校的一个特色项目变成学校特色，另外2010年华师大二附中还获得了全国首批“全国科技教育创新十佳学校”这样一个荣誉称号，得到了中国科协的认同和表彰。

WLF：刚才您提到的学校的支持系统，我觉得在听了您介绍这一系列的成效之后，想请您给我们具体的介绍一下这个支持系统？

娄维义：好的。如果一个学生做研究可能相对比较容易，但如果是一批孩子、一个班或者整个学校来做研究，每个学生都有项目的话，这是一个庞大的工程。

简单概述的话支持系统包括1个策略、2个渠道、3个环节、5个要素。策略很简单，就是在研究中学研究、在创新中学创新，这是非常朴素的一个道理。那么在这个策略下，我们有2个渠道来实现创新人才的培养，一个是通过项目研究，另一个是通过模拟研究。所谓的项目研究就像游泳，直接到水里面去游；所谓模拟研究相当于带着游泳圈去游。项目研究就是在发现真实问题、研究问题，最后去撰写论文这样一个过程。另外在课堂教学当中，我们把问题提出来，我们不是直接告诉孩子答案，而是设计一个情境，然后跟孩子们一起提出假设、设计实验，最后得出结果、推出结论。这样获取知识的一个研究过程跟科学家的研究过程是相似的，只不过这个问题已经是有答案的，这样一个研究过程我们称之为模拟研究。这2个渠道实际上它每一个操作过程当中，它都包含了3个环节。

WLF：哪3个环节？

娄维义：这3个环节首先是发现问题，其次是研究问题，然后是引出新问题。尤其在课堂教学当中，可能大家更多的关注是学会了没有，而我们更加强调的是你还有没有什么新的问题？因为引出新的问题才能更好地培养学生的问题意识，培养学生的一种社会担当，这样的话课堂教学成为我们培养创新人才的一个非常好的路径。因为孩子们的时间、空间还是在课堂，所以我觉得它一定是一个主渠道。但是从效果上来讲的话，项目研究是一个重要渠道，因为它就相当于直接到水里面游泳，可能要比戴着游泳圈要学得更快、来得更真实。

WLF：还有五个要素。

娄维义：第一个要素就是师资团队。因为所有的要素当中，人的要素是最重要的，是最活跃的。我们每个学生要学会研究，首先我们的老师要会指导研究，老师还要开发课程，那么在学生发现问题、研究问题、实验设计等过程当中，要给予很好的指导。所以应该首先让老师在培训当中提高他们的研究能力，我们学校有我们的想法，我们尽可能培养自己的老师，当然也可以求助一些科学家来帮助我们，但是我们自己的团队首先培养起来，实现“造血功能”，才能使我们整个创新教育得到可持续发展。所以在这个工作上我们也做大量的探索，在教育团队培养方面也有很多措施。

第二个要素就是我们的课程。所谓的课程就是让学生在做研究之前学会研究，课程分为三个板块，第一个板块叫“走近科学”，靠近的“近”。走近科学就是让我们的学生零距离接触科学家、接触企业家，让他们去感受科学家、企业家的魅力，让他们通过学习、通过他们的报告、参观考察实验室、参观考察企业，激活他们的兴趣，然后激发他们的求知欲望、研究欲望。有这样一个课程之后，我们再进入第二板块，就是“走进科学”，进入的“进”。走进科学就是让学生学会研究，我们通过讲解科学家的案例，还有讲解我们以往学长的案例，让他们学会查文献、学会制定方案、学会撰写论文。那么第三个板块我们叫做“走进科研”，就是我们每个同学有个性化的课题，让他们关注生活、关注自然，然后发现问题、研究问题。

第三个要素是创新实验室。大家知道，做研究如果用常规实验室也能做，但是往往它的指标可能没有那么科学，没有那么精准，所以我们要建立一系列创新实验室，满足学生不同方向的发展、不同方向的研究领域，我们学校也建立了20多个创新实验室。

第四个要素是制度建设。制度建设实际上是为了保障我们创新教育能够运行下去，包括学生和老师，包括课程的时间、空间的打造，还有我们实验室的管理等等，都是为了使创新教育能够有效落地。

第五个要素是平台。因为学生选了课题、做了课题，最后要有一个展示的舞台，要有一个分享、交流的平台，所以平台的打造很重要。我们很多孩子其实他能够参加一些上海市的比赛、全国比赛乃至国际比赛，但是还有很多孩子他没有这个机会，因此我们学校又组织了一个“创意·创新·创造”大赛，简称“三创”大赛。这个“三创”大赛已经举办到第11年了，2020年是第11年，这个大赛让每个孩子都有机会来展示他的课题，如果有想法、有方案我们叫它“创意大赛”，如果有论文出来了我们叫它“创新大赛”，如果你有作品出来了我们叫它“创造大赛”。

我们整个研究这样一个流程能够走完，能使我们的学生三个方面都得到培养，就是思考力、执行力和表达力。

WLF：其实刚才您说的有一点我还是挺好奇的，一直有一个问号，所以现在我想问您一下，您说孩子会花时间来做一些课题，来做一些科技创新的研究，甚至会参加一些比赛，我们想象一下要花挺多的时间，同时会占用其他学业学习的时间，但是反而他们的学习成绩是提高的，这其中是什么样的原因呢？

娄维义：这个问题我是这么理解的，我们看了这么多同学，培养了这么多孩子，他们的成绩其实都是有大幅度提升的，学生花了时间反倒成绩得到了提高，这是为什么呢？我感觉基于这么四点。

第一，它是一种高端引领。做研究我们对他的要求是希望他成为创新人才，而不是仅仅一个适应社会的人才，是让孩子找到未来发展的兴趣所在，要成全他，实现他的生命价值。这样一种价值引领对孩子要求高了，他心气就高了，这样的话他的学习状态是不一样的，这是第一点。

第二，他的动力也升级了。学习的动力无外乎就是外力和内力，我们更多的孩子通过这种升学的要求、分数的要求、排名的要求，他要学习，这是一种外力驱动。而通过研究来实现自身价值，让他找到自己的未来，通过这样一种引领，事实上它是一个动力系统的升级，由外驱变成内驱。内驱力和外区力双力驱动，自然它的效果就比较好。

第三，学生在研究当中获得的是一种深度体验。它跟一般的学习、应试不太一样，传统应试就是记忆和理解，研究的过程中，他不仅仅要去查文献、要去甄别判断，还要去推理和动手，是能力的全方位提升。这种能力提升了，一定是会比传统的学习和应试能力水平要高，能力要强，所以会提高学习的效果。

第四，是学习方式的改变。传统的学习包括加深、加快、加难，我们不断地超前学习，但都是输入，而研究它是一个输出的过程，因为要发现问题、研究问题，学生要利用以往的知识来解决现在的问题。这个输出过程就带动了输入，也就是说他为什么学语文？因为他一定要表达思想；为什么要学英语？因为他要去查文献；为什么要学数理化？因为它是研究的工具。所以在这几个方面孩子们得到了提升，成绩得到了提高，升学也会有比较好的结果。

也就是说，首先对于学校来讲还是要求眼前的升学，最理想的做法就是让孩子同时能够找到未来，能够实现他的可持续发展。所谓的可持续发展就是找到自己喜欢的领域，然后有创造力去做，实现他的人生价值。当然国家各个领域都需要这种创新型人才，这也就满足了国家发展需求。

WLF：对，其实您提到可持续性现在是一个非常热的词，的确也是非常重要，我们也看见教育改革也一定是在持续发展的，所以未来教育改革和科技创新教育两者如何更好的吻合？

娄维义：未来教育改革的趋势，我的理解就是在破解应试教育和素质教育这样一对矛盾。新的教育改革，从小课题研究倡导开始，到后来STEM、STEAM教育、创客教育、项目化学习，包括最近的新课程新教材（简称“双新”）的推开，以及新高考评价方式的改革，都是让我们孩子越来越关注跨学科、关注真实问题、发现问题、研究问题，然后培养他们的科技创新素养，实现我们孩子的全面发展。