國際視野下上海中學高中生創新素養培育實踐研究

國家級教學成果獎的“成果報告”——

聚焦志趣、激發潛能:

國際視野下上海中學高中生創新素養培育實踐研究

上海中學自1998年率先通過市示範性高中規劃評估以來,圍繞如何立足國際視野、落實素質教育與國家教育規劃綱要對高中生的創新素養培育問題,堅持10年研究與5年檢驗,探索出如下成果:

形成以聚焦志趣、激發潛能為突破口的培育實踐架構,將德育立志與智育趣能結合。相應成果獲上海市教科研成果獎2個一等獎;上海市教學成果獎1個特等獎和1個一等獎。形成以高選擇性、現代性為重點的培育課程架構。借鑑IB等國際課程經驗,構建縱向銜接、橫向交叉的學校課程圖譜,創設7個學習領域500多個專門科目供選學。形成以探究性為核心的數字平臺架構,促進學生基於數字平臺與趣能匹配領域探究。在全國高中中率先系統建構數字化創新實驗室31個。形成吸引高端人才致力於高中生創新素養培育的資源框架。自主培育150餘名學科雙語教師,與上海交大等17所院校建立以專門課程、課題與項目探究等為載體的實質合作。

實踐成果促進學生所學專門課程、所選課題研究與升學專業領域匹配度超過80%;學生綜合素養連續15年保持上海市領先;學生科技素養領先,荻上海首屆科普教育創新獎(科普貢獻獎)唯一團體一等獎。國務院副總理劉延東等領導以及國家、上海教育規劃綱要起草小組成員率團來校調研10次。

一、問題的提出

1998年上海中學率先通過市實驗性示範性高中規劃評估。自此以來的十餘年裡,上海中學一直思考怎樣解決這樣一個問題:對於集聚了大批資優生群體的優質高中來說,怎樣突破“應試教育”藩籬與“學科競賽”框架,落實素質教育對高中生創新素養培育的要求,落實國家教育規劃綱要對高中階段創新人才早期培育的期望,提升我國高中生未來發展的核心競爭力。

1993年上海中學創辦了國內最早的中國人自主管理的公辦學校國際部--上中國際部(教育對象是在華、在滬外籍人員與港澳臺人員子女),形成了本部(教育對象為我國學生)與國際部在同校園的格局。這使得學校研究能夠站在基於實踐的國際比較視野下。上海中學國際部實施國際文憑IB課程、類美國課程(對美國課程相應的內容進行改造後使用,因此稱為“類” )。學校在國際教育的實踐中,注重對國際同類學校的比較研究,將國際教育中有利於我國學生創新素養培育的元素加以創造性地改造、運用,找到了適合我國國情、具有我國特色的高中生創新素養培育突破口。

在研究中發現:高中階段是學生志(志向)、趣(興趣)、能(潛能)逐漸形成的關鍵期,高中生在成長過程中普遍存在“志”不高、“趣”不強、“能”不明的問題,這個問題成為這一階段創新素養培育必須突破的瓶頸。國際視野下探索我國高中生創新素養培育的有效路徑,學校經歷了一個不斷探索、實踐、研究、反思、深化的過程,逐步形成了“聚焦志趣、激發潛能"的發展思路:

“志”是讓學生的志向與社會責任、理想及一定領域聯繫起來;

“趣”是讓學生的興趣在選擇學習中逐步聚焦,促進個性化知識構成,形成創新素養培育的重點領域;

“能”是讓學生在興趣聚焦領域基礎上,形成未來發展的階段最佳指向性領域,個性化地發展創新潛能。

當問題明確與思路清晰後,學校主要針對現有高中課程遠不夠支撐創新素養培育的問題、針對某個方向已有較強興趣並初顯潛能學生的創新能力培育方略不明、針對學生基於數字平臺探究能力的不足、針對學校已有師資遠不能勝任不同領域資優生創新素養培育的要求、針對創新素養與能力培育的現存經驗缺乏等一系列具體問題,立足於我國高中生的創新素養提升與可持續發展,進行了長期而有效的實踐研究。


二、解決問題的過程與方法

整個實踐研究過程,可分為兩部分, 1998-2008年我們進行了十年的探索,針對上述提出的問題,尋求解決方略,形成了以聚焦志趣、激發潛能為突破口的實踐框架、課程框架、數字平臺框架、資源開發框架。2008年,滬教委基[2008 ] 29號文件同意上海中學實施“創新素養培育實驗項目",標誌著這項成果正式進入檢驗階段。2009-2014年學校進行了五年的成果檢驗(共有2400餘名學生參與檢驗),點面結合有序推進創新人才早期培育:點上, 2008年在延續原有數學班的同時,全國首設科技班(五年中科技班共招收學生213人,數學班共招收195人) , 2012年首設工程班(截至目前共有學生87人) ,檢驗之前十年的探索成果對科技類優秀創新人才早期培育的適用性; 面上,促進學生對課程選擇學習的同時,設金融、法學、主持與演講、微電影、節能汽車、軟件工程等多個創新實驗組,檢驗成果對不同類型創新人才早期培育的適用性。

在十年的探索與五年的檢驗中,學校圍繞如何立足國際視野、落實素質教育與國家教育規劃綱要對高中生的創新素養培育這一問題,注重從以下六個方面具體問題進行實踐突破,深化了改革與研究。

1. 針對現有我國高中課程遠不夠支撐創新素養培育的問題,著力構建促進立志、激趣、挖潛的學校課程框架。自1998-2008年,學校以學生可接受性、高選擇性、學科現代性發展為基點,經上百次研討(特別是學習國際經驗)、系統規劃初設科目、編寫科目教材與教學計劃、試教科目再反饋修改、學校組織校內外師資力量初審等環節,到2008年形成第一版校本發展課程綱目-課程圖譜。該圖譜顯現學校課程中各模塊、類型、科目等關係的分類結構,包含資優生德育課程子圖譜(無論哪一領域的創新人才早期培育,學校都將“立志”放在首位,推進面向全體學生的資優生必修課-領導與組織課程、創新·實踐,服務課程、自我反思與人際交往課程、48小時生存訓練活動, 促進他們社會主義核心價值觀的樹立)、學習領域課程子圖譜、優勢潛能開發課程期望子圖譜三個子圖譜。學校於2010年、2012年兩次更新了課程圖譜,其對學生的興趣激活、潛能開發、創新素養的提升發揮了良好的促進作用。

2. 針對某個方向已有較強興趣並初顯潛能學生,探究如何進行有一定領域指向性的創新能力培育。探究是創新能力培育的核心,由於高中生知識準備不完善,基礎能力與探究條件不完備,在初始階段設計的研究性學習只取得部分成功。2002年起調整為面上強調課題研究方法學習,點上強調邊學習邊探究課題。2007年提出了突出結合課題開展相關學習的專門課程概念,形成的專門課程與課題探究雙管齊下的方略取得明顯效果。專門課程旨在培養高中學生的學科悟性與某些領域的感覺,促進高中生專業指向性的基本明確。專門課程不同於大學專業課程,不需要完整的學術性闡述,但高於現行的高中課程,視野更寬,在某些點上有相當的深度,適合對某方面感興趣與有潛質的高中生學習。至2013年學校在夯實學生全面知識與人格基礎的同時,為對數學和科技領域感興趣、有潛質的學生提供了數學、物理學、生物學、醫學、計算機科學、化學、工程、通訊、環境、能源海洋共11個領域的專門課程選學,促進學生基於感興趣領域的課題研究,個性化地培育學生志、趣、能匹配領域的創新潛質。與此同時,根據創新素養與能力培養要求,學校採取比信息技術發展進程慢半拍的節奏,滾動更新的方式,高效率低成本地推進校園信息化環境建設,提出並實踐了與之相匹配的高立意、高思辨、高互動的教學方法。

3. 對信息技術與數字技術敏感是優秀高中學生的優勢,更多地在數字平臺上開展探究是當今科技創新的趨勢,為此需要探究如何構建以數字化校園與數字化實驗室為核心的創新軟、硬環境。2002年上海中學在全國率先完成了校園無線網建設,研究型學習平臺開始運行; 2007年解決了信息孤島問題,建成了統一高效的校園信息系統,累計近萬個學生課題上網運行;2008年建設了16個數字化實驗室,半數以上獲獎課題使用了數字技術;至2013年,校園網已經升級到40%實現雲計算數字化實驗室達31個, 70%以上獲獎課題充分使用數字技術。校園數字環境為課程圖譜、專門課程與課題探究實施提供了有效的保障。

4. 創新人才是分領域的,學生的志趣與創新潛質也是分領域的,針對不同領域的創新人才早期培育師資問題,學校初步探索出了一條自主培育與引入社會資源特別是高校人力資源結合的新機制。藉助上海中學本部師資在國際部兼課,學校培育了一批具有國際視野、能運用英語進行學科教學的雙語師資,共150餘名。與此同時,學校針對學生的志、趣、能差異與不同領域創新人才早期培育需求,引入高校資源,從與上海交通大學等一批高校個別的、間斷的聯繫著手,於2003年起逐步採用了校院(一級學院)合作制、教授特聘制、課題項目指導制、課程開發指導制、實驗室建設指導制等方式,以課程、課題、實驗室建設為基點,保證了一批高層次專家長期、穩定、實質性地參與學生的創新能力培育。

5. 針對在創新素養與能力培育方面現成經驗缺乏,學校探究瞭如何立足中國國情有效識別可借鑑的國際經驗。上海中學國際部(2013年國際部在校人數超過3000人,來自60多個國家與地區) 嚴格按照國際標準實施了IB課程與類美國課程,參與由IB與美國大學委員會全程控制的IB與AP測試,按其公佈測試結果。測試結果達到世界最高端: IB全科平均分超過41分(滿分45分) , 2012年、2013年連續兩年全球第一; AP平均成績超過4.56分(滿分5分)。學校用了近20年的時間, 從總體思路與設計到具體的10餘門學科,進行了基於實踐的比較研究,識別出了課程層面與學科層面一批有價值的國際課程元素(顯現在《高中國際課程的實踐與研究》7卷本中),創造性地運用到我國高中生創新素養培育的各個方面。

6. 一個或幾個學校的實踐是有侷限性的,在10年的探索實踐中,學校不斷篩選、提煉出帶有普適性的觀念與規律。2005-2008年學校作為上海市首批名校長培養基地,凝聚30多位示範性高中校長研修。學校先後完成教育部全國教育科學規劃課題“公辦學校活力激發的行動方案研究” (課題批准號: FFB030621,形成《公辦學校創新人才早期培育行動方案》 )與教育部全國教育科學重點課題"實驗性示範性高中推進優秀創新人才早期培育的實驗研究” (課題批准號: DHA090173,結題評審為良好),在《教育研究》等核心刊物上發表相關論文40餘篇(其中6篇被中國人大複印報刊資料全文轉載)。實驗研究的許多觀點與論述不僅反映在《資優生教育-樂育菁英的追求》、《高中國際課程的實踐與研究》 (總論卷)裡,而且將參與實驗的110多名學生的訪談結果編成了《孩子怎樣讀名校——百名資優生成長故事與評述》一書,該書在2011年中國上海書展上推出,受到讀者青睞。

三、成果主要內容

第一,形成以聚焦志趣、激發潛能為突破口的培育實踐架構。以促進學生個性化知識構成作為學生未來創新的基本載體,以基於專門課程(科技班、工程班專門方向專門課程學習示例如表10-1)與志趣聚焦領域的探究性學習作為培育學生創新思維與創新人格的主要途徑,以數字技術與專門領域的整合作為學生創新的重要激活方式,以與高校、科研院所等進行實質性合作作為優秀創新人才早期培育的資源助推力。本成果將德育的立志與智育的趣能(志趣與潛能)結合,通過多年的實踐,提煉出了創新人才早期識別與培育應關注的四個領域八個維度(如表10-2) 。

第二,形成以高選擇性、現代性為重點的培育課程架構。借鑑1B等國際課程經驗,構建縱向銜接、橫向交叉的學校課程圖譜(如圖10-1)。學校課程圖譜分資優生德育課程子圖譜(提供39個科目150多個模塊供選學)、學習領域課程子圖譜(創設7個學習領域14個學科範疇500多個科目供選學)、優勢潛能開發課程期望子圖譜(提供生物學、工程等10多個專門領域供選學)三個子圖譜。每一個子圖譜均包含基礎型(夯實每一方面的基礎)與發展型(在基礎夯實上根據自身興趣、潛能進一步提升, 專門課程大都歸入這一範疇)兩大部分。每一個科目與模塊的實施,都要明確八項要點:名稱、適用對象、教學內容安排、選用或編寫校本教材、教學方法、教學評價、實施設備、參考資料。自編與選定的與課程圖譜匹配的實驗教材802本,其中學校自編實驗教材381本,公開出版50餘本,一批精品課程與實驗教材成為同類學校參照適用的範本。學校100%的學生參與基於學校課程圖譜的選擇學習,近三年圖譜中的課程科目、模塊已開設80%以上,每學期按照圖譜開設的選修課在150門左右。

該圖譜在實現高選擇性的同時,借鑑國際課程內容的現代性,將現代內容以學生可理解的方式融入國內課程體系,率先系統化構建創新實驗室;借鑑國際課程學習方法的探究性,創造性地改進學校教學,形成“高立意、高思辨、高互動”的教學模式。該成果集中反映在“實驗性示範性高中構建學校課程體系初探-以上海市上海中學為例”一文中(發表於《課程·教材·教法》 2010年第5期)

第三,形成以探究性為核心的數字平臺架構,促進學生基於數字平臺與趣能匹配領域探究。2002-2008年在全國率先建構現代數字化創新實驗室16個, 2013年累計達31個(如表10-3)。領先的數字化校園建設成果顯現在《直面數字化的中學教育變革》一書中,該成果也是學校作為首批

全國教育技術實驗學校十年改革的成果。


藉助信息技術平臺,學生可以主動圍繞社會熱點、現象進行分析、探究,如在毒大米、地溝油、牛奶三聚氰胺事件期間,學生通過現代儀器分析實驗設施將大米、食用油、牛奶的樣品進行測量,探

明學校或家庭中的食品是否安全。藉助人體醫學病理學實驗室的仿真人體及軟件模擬系統,可以開設“生命徵象檢驗”、“急救知識”、“人體解剖結構”等課程,包括“觸診”、“創傷急救”、“心肺聽診”等專題;藉助整合數字技術的細胞生物學實驗平臺,可以開設如“現代分子生物學"、“細胞生物學”等課程,進行“細胞的凍存”、“病理切片觀察”、“組織化學染色”等專題的學習。藉助數字平臺,極大地促進了學生基於數字平臺與專門領域的整合創新。以2012年上海市科技創新大賽為例,我校學生共獲72項課題研究成果獎,其中自然科學類的課題中運用數字技術的比例佔到了100%,其他領域的課題中運用數字技術的超過70%。

第四,形成吸引高端人才致力於高中生創新素養培育的資源框架。自主培育150餘名學科雙語教師;與上海交通大學等高校、科研院所(如表10-4)建立以專門課程開發(旨在培養高中學生的學科悟性與某些領域的感覺,促進高中生專業指向性的基本明確,相當或略高於國外大學預科)、課題與項目探究等為載體的實質合作,來校上課一學期的專家、教授(含院士、973項目專家)有200餘人。培養鏈涉及專門課程開發銜接、專家與教授來校指導的人力資源銜接、有潛質學生利用大學實驗室開展實驗或大學專家指導建設學校實驗室等教學設施銜接、請大學專家參與學校自主招生面試以及早期識別有潛質學生等評價方式銜接諸多方面。

“金融學”專門課程示例 “金融學”專門課程供對金融感興趣的學生選學,開設一學期,共計32課時。前半學期學宏觀經濟學和微觀經濟學等基本知識,後半學期設“資本市場利率形成實驗”、“資本市場定價與投機泡沫實驗”、“通貨膨脹實驗”、“貨幣創造實驗”四個專題供學生選學,提供裝配有金融數據軟件的實驗室供學生進行虛擬實驗。學習內容並不太系統,學術性也不是很強,重點在於對金融領域概貌的瞭解、體驗與學生在這方面志趣的培養,激發探究激情。

以上四個方面的成果框架,主要體現了六個方面的創新點:

1. 創新素養與創新能力培育是一項系統工程。本研究中,上海中學的案例表明,在高中階段志、趣、能水平的提升與志、趣、能的匹配發展,是創新人才早期培育的核心要素,應特別重視立德樹人在培育中的重大作用,責任與思想境界影響學生髮展高度。

2. 創新素養培育必將引發課程、教材、教學、評價等一系列變革。本研究給出了上海中學的案例,課程圖譜的制定與實施表明,課程架構的選擇性、課程內容的現代性、教學方式的探究性、教學手段的數字化是促進創新素養培育的重要因素。

3. 創新能力培育與學生個性化特徵、可能的創新領域方向密切相關。本研究中,上海中學的案例表明,高中階段的課題研究和與之相匹配的專門課程是提高創新能力的一條有效途徑。

4. 創新素養與創新能力培育需要構建大學與高中無縫銜接的培育鏈。本研究中,上海中學的案例表明,培養鏈涉及課程銜接、人力資源銜接、教學設施銜接、評價方式銜接等諸多方面,特別需探究從基礎教育過渡到專業教育的新課程形態

5. 創新素養與創新能力培育對學校創新環境提出了新的要求。本研究中,上海中學的案例表明,數字化校園建設與數字實驗室建設是硬環境建設的主要構成,教師專業發展與校園文化建設是軟環境建設的主要構成。

6. 引入一流國際課程,必須堅持“洋為中用”之目的。本研究中,上海中學的案例表明,在實踐基礎上建構自身管理、教師隊伍、文化的核心競爭力,可以達到最高水平,在比較與借鑑中可以提煉出具有我國特色的創新人才早期培育有益經驗。

四、效果與反思

第一,該成果有效促進了學生志趣聚焦、潛能激發和創新素養提升。

學校在10年的實踐與5年的檢驗中,證實了上述高中生創新素養培育框架成果,促進了學生的志趣聚焦、潛能激發與創新素養提升。相關的調研與個案研究顯現的效果如下:

1.在“聚焦志趣、激發潛能”的實踐架構方面,調查顯示94.9%的學生認為促進志趣與潛能的匹配,才能真正提升自我發展的動力,且志趣聚焦程度越高,對趣能匹配的關注程度越高(在科技、數學領域顯現出一定潛能的學生的認同率分別為95.2%、97.7%,其他學生為91.6% )。

2.在課程架構方面,調查發現82.3%的學生認為基礎課程的加深拓廣、發展型課程或專門課程學習、課題研究性學習是學校環境中促進自己志趣聚焦的主要平臺。

3.在數字平臺架構方面,調查顯示79.7%的學生認為學校的數字化校園建設為自己的創新和可持續發展奠定了良好的信息素養基礎。

4在資源架構方面,在推進學生趣能匹配的過程中,學生對教師的專業智慧要求更高。調查顯示,學生最為欽佩的教師素質中,學科功底居於首位,其次是敬業精神和知識視野、人文底蘊。另外, 94.7%的學生認為高校、科研院所等機構的早期介入,有利於創設對高中生創新更為良好的社會認可環境。

實踐表明,參與實驗的學生在提升創新素養的同時,持續保持了升學領先的優勢,本校學生綜合素養連續15年保持全市遙遙領先。近5年來我校學生的各類課題獲國際獎20個,在各類科技、人文競賽上獲高級別獎2000多個,學校在2012年上海市首屆科普教育創新獎(科普貢獻獎)中獲得唯一個團體一等獎。從2008年起至今,我校每年都有學生進入國際數學奧林匹克中國國家隊,創造了一個省市連續6年有學生進入數學國家隊的記錄,學校累計已獲得8枚國際數學奧林匹克金牌,且這些學生都進入了數學專業深造(2人進入北京大學,5人進入麻省理工學院, 1人進入耶魯大學。麻省理工學院專門給學校發來信函,稱讚上海中學在數學高端學生培養方面取得的成績)。學生獲得的成長遠不只是100%進入國內外著名高校, 51%進入清華大學、北京大學、香港大學、香港科技大學、香港中文大學, 90%以上進入國內排名前十的大學。更為重要的是,學生在多樣平臺的選擇學習中,在基於感興趣領域的創新素養提升的同時,已形成了自身基本理性的階段最佳發展方向選擇。學校對2011、 2012,2013屆學生升學情況進行了統計,結果顯示學生在校期間所學專門課程參與的課題項目研究與其升學專業的匹配程度超過了80%。

第二,該成果為上海及全國基礎教育相關政策的制定提供案例借鑑。該課題主要研究成果得到政策層面的認可與同行應用。2010年,上海市教育委員會充分肯定了本課題組的研究成果,專門發文開展“上海市普通高中學生創新素養培育實驗項目" (滬教委基〔2010] 31號)。自此,上海市20餘所高中和4個區域參與此項目。學校“聚焦志趣、激發潛能”的改革實驗成果在2012年《教育部關於推動普通高中多樣化發展的若干意見(徵求意見稿)》中得到了充分顯現,並寫入了改革意見: “在評價內容上,要綜合考察學校在促進學生全面發展和個性發展方面的工作,既要關注學生品德修養、學業水平、身心健康等方面的情況,又要關注學生志趣愛好、優勢潛能等方面的發展情況。”

第三,該成果得到了社會的廣泛認可。學校被批准為國家教育體制改革項目“探索建立拔尖創新人才培養基地”試點學校。《中國教育報》曾在2010年6月20日以《激發學生創新的興趣和潛能一—上海中學人才培養模式創新紀實》為題在頭版進行專門報道。國務院副總理劉延東等領導以及國家、上海中長期教育改革規劃綱要起草小組成員來校調研10次。2011年11月,全上海市高中各學科教研員集中來我校學習研討上海中學課程體系。2012年4月,上海中學的課程改革經驗被刊登在教育部的《基礎教育課程改革》內參上。來自北京、天津、廣東、浙江、內蒙古等16個省、市、自治區的高層代表團專門來校學習創新人才早期培育經驗。來自美國、英國、法國、德國、澳大利亞、瑞士、意大利、日本、俄羅斯等30個國家和地區的高層國外代表團來訪,對學校的創新探索與國際課程實施成績給予了高度認可。


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