中小學是培養科技創新人才的關鍵期，我們該如何做？

近年來，各國非常重視對具有科技素養及發展潛力青少年的專業化教育，提倡并踐行科技創新人才的個性化培養方式和專業化成才路徑，推行了諸多人才培養的相關政策。

國家的綜合實力與核心競爭力取決于內在科技創新能力水平，根本上依賴于創新人才。

智能時代，我國科技創新人才的培養，更需要重視中小學階段的早期培養。

那么，各國是如何培養青少年科學素質的呢？

美國、加拿大、英國、德國、日本、韓國、新加坡、以色列等創新型國家，不僅重視高等教育階段的管道輸出，更為關注中小學的?STEM?教育及其科學素養提升。

澳大利亞核心素養教育將核心素養表述為“7種核心能力”，并細化至各個學科。

在英國，更強調“跨學科核心能力”，這也是其基礎性的要求。

新加坡提倡“新21世紀技能”，核心理念是“學生中心、價值觀導向的教育”。

以美國為例，他們強調要核心培養孩子的“21世紀素養”，并確立了三項技能領域，每項技能領域下包含若干素養要求。

①不斷思考問題、發現問題包括解決問題的基本能力

②信息、媒體和技術技能

③生活和職業技能

這三種技能又被概括為4C技能：

①評判性思維與問題解決能力（Critical Thinking & Problem Solving）

②創造性與自主學習能力（Creativity & Active Learning）

③溝通能力與合作精神（Communication & Cooperation）

④跨文化理解與全球意識（Cross-culture Understanding & Global Awareness）

推動中小學科技創新人才的培養，繞不開AI、人工智能、STEM?教育，以及編程教育。

但追根究底，以上每一種教育的背后，重點不在于強調某一種技能的熟練掌握，而是在學習的過程中發展多種思維能力，例如編程思維、計算思維、計算機思維、批判思維等等，最終培養面向未來的學習能力，收獲創新意識，掌握創新方法。

綜合來看，科技創新人才的培養要經歷以下?3?個階段，不同階段發展任務不同，需要采用的培養模式與教育目標也存在差異：

激發興趣和扶植階段

3年級前

越來越多的研究表明，孩子3到6歲是科學、技術、工程、數學能力、藝術發展的重要奠基期。

這一階段，更關注激發兒童的科學學習興趣并維持相對積極的學習習慣與正向的學習情感。

低齡階段的孩子，更適合以玩促學，重在激發興趣培養。在童程童美的課程設計中，強調回歸孩子不同年齡階段成長的規律。

我們基于活動課程理念，采用游戲化教學方式，專門為此階段的孩子開設了相應課程，如創意編程啟蒙、趣味游戲編程Scratch、情景故事編程Scratch等，將學習和游戲融為一體的啟蒙課程。

在完成每項游戲任務的同時，讓孩子對編程的趣味性有初步的了解，進一步引導其對科技奧秘的深層度探索。

自我探索和定向階段

4—9年級

這個階段關注的是學生在日常生活中表現出的解決問題能力及創造力的發展，要保持學生的科學興趣并養成積極的科學認識論，使得學生能夠更寬泛和深入地自我探索，并能夠對科學學習和領域探索形成較為穩定的初步定向，培育高階思維能力，夯實科學領域的堅實根基。

科技創新的教學過程是發現問題、分析問題、解決問題的過程。它以學生為主體，以問題為導向，以研究項目為載體，注重學習過程與成果的科學性、可行性和創新性。

對此階段的孩子的培養，童程童美在實際教學中采用PBL和CBL相結合的方式。

· PBL項目式學習 

在此階段，童程童美在課程的設計上，采用基于項目制的學習方式，即“基于問題的學習”（PBL，Project-Based Learning），培養孩子掌握知識和技能，并能進行靈活應用，解決生活中的實際問題。

PBL是最適于開展科技創新教育的一種教學方式。

這種項目化學習中，教師指導學生通過創造某種產品或解決一個真實問題對真實世界主題進行探究。

“問題”作為線索貫穿整個過程，將每個學習階段有機連接起來，從而形成一個完整且有意義的學習過程。

· CBL挑戰式學習 

在PBL項目式學習的基礎上，階段性開展挑戰式學習，即老師引導學生定項目，通過參加具有挑戰性的國內外科創挑戰活動促進學習。

PBL和CBL兩種教學方式相互促進相互補充，能讓學生學會從問題本身出發，用計算機思維去分析問題，用創造性思維去提出解決方案，最后用設計思維去創造解決問題的產品或工具。

專業分化和才華展現階段

10?年級—大學

側重專業或職業素養的人所展現出的創造力的培養，鼓勵和支持學生在科學某一領域或多個領域開展較為深入的探究，養成創新意識、科研精神與創造性問題解決能力等。

在此階段，童程童美為專業化能力突出的學員們提供軟件著作權的申請服務，并且組織優秀學員嘗試做商業化的專業項目，讓他們實現從興趣特長到職業專長的轉變。

未來，人工智能也無法取代具有創新能力的人。創造性思維越來越成為教育者重視的一項能力。

什么是創造力呢？

清華大學錢穎一教授給出了這樣的創造力培養公式：創造力=知識×心智模式（好奇心和想象力）。

可見，知識基礎和心智模式是形成創造力的關鍵，而往往我們更容易忽略的是后者。

科技創新的教學應從學生的興趣和需要出發，以學生的經驗為基礎，由不同形式的一系列活動組成的課程，而不是簡單的知識點堆疊帶來的固化思維。

因為科學教育的目的之一，就是要讓人們科學地認識這個世界，而不是反過來，照著書本去解讀這個世界。