邯郸市青少年科技创新能力培养研究
王玉翠 赵小佳 郭洪英
阳泉市区域创新促进中心 邯郸学院化学化工与材料学院
中图分类号:G465;G632.0 文献标识码:A
一 引言
(一) 研究背景与意义
习近平总书记强调,“科技创新靠人才,人才培养靠教育,教育、科技、人才内在一致、相互支撑。要增强系统观念,深化教育科技人才体制机制一体改革,完善科教协同育人机制,加快培养造就一支规模宏大、结构合理、素质优良的创新型[1]人才队伍 。”科技创新的可持续发展离不开后备人才的支撑,而拔尖创新人才的培养,更需在青少年时期播下科[2]学的种子 。青少年阶段是科技创新素养形成的关键期,着力培养青少年的科技创新能力,打造具有科学家潜质的青少年群体,对于提升国家科技实力,促进社会进步意义重大。
近年来,国际科学教育改革持续深化,注重系统性创新思维和多学科交叉融合,强调将科学课程与社会现实问题紧[3]密结合,致力于培养兼具全球视野、创新能力和社会责任感的全面发展人才,以适应未来科技发展的需求我国亦将 STEM教育纳入国家发展战略,强调将科学精神贯穿育人全过程。
习近平总书记提出要在教育“双减”中做好科学教育加法,激发青少年好奇心、想象力、探求欲,培育具备科学家潜质、愿意献身科学研究事业的青少年群体 。邯郸市作为全国“科创筑梦 助力‘双减’科普行动”试点城市和河北省“双减”改革试点城市,其科学教育特色模式具有重要示范价值。本研究旨在总结邯郸市“机制建设—资源整合—实践育人”的特色模式,分析当前培养青少年科技创新能力现存问题与挑战,对如何完善青少年科学教育培养机制进行思考,提出适合邯郸市青少年科技创新素养与能力培养的可行建议。
(二)研究内容与方法
研究内容聚焦邯郸市的政策机制、课程设计、资源整合和实践路径。研究方法包括政策分析、文献案例研究和文献调查法。
二 邯郸市青少年科技创新能力培养的实践与特色
邯郸市积极探索创新路径,在提升青少年科技创新能力方面构建了独具特色“机制建设—资源整合—实践育人”模式,激发青少年的科技创新兴趣,取得了显著成效。
(一)顶层设计与全域推进
通过强化政府行政驱动,在顶层设计上精准施策,健全组织机制。市教育局牵头成立市级科学教育领导小组,建立覆盖“市-县-校”三级教研网络,形成多部门协同联动、齐抓共管的科学教育工作格局。首先深化课程改革,修订完善义务教育阶段科学教育课程,分阶段增设科学、 息技术等课程,采用跨学科融合、项目式学习(PBL)等方式,引导青少年夯实科学素 用能力。其次强化师资队伍,推行“校内教师+科技专家”双师制,打开校内外科学教育人 流通道,组建名师工作室并辐射至乡村学校。促进城乡科普教育资源共享,向云南红河等偏远地区输送优质科学课程资源,缩小城乡资源差距。
(二)校社协同与平台搭建
邯郸市着力构建多元化资源支持体系。主导搭建协同创新平台,市教育局联合市科协、市科技局、市体育局、20 余所中小学校以及10 余家科教企业,共同组建邯 郸市青少年科技体育教育联盟。该联盟定期组织科学教育论坛,协调成员单位承办青少年机器人挑战赛、科技辅导员培训、无人机表演 科学秀活动,并引导公益组织携带特色课程进校宣讲。为深化馆校合作,推动41 所学校与科技馆等科普基地联动,开展主题研学活动,如探秘新能源技术等。
(三) 项目驱动与场景创新
邯郸市注重通过多样化实践场景提升青少年科技创新能力。通过建设一流的科普环境,配备先进的硬件设施,创建新型的科学教育模式,激发青少年创新热情。如省级科学教育实验校百花小学,配备科学实验室、创客空间、人工智能朗读亭、智慧教室等。强化项目化学习 M 融合,如“智慧农场”搭建自动灌溉系统、家庭实验室计划等,为青少年搭建多层次成长平台。以赛促创显成效,积极组 创新大赛,创新成果丰硕,如邯郸市第一中学学生牛旭泽凭借航天创意作品“月球越野运输车项 ”荣获全 等奖,该项目历时4 个月,成功突破月球车越障技术难点。推动成果转化落地,将竞赛中优秀的项目如太空种子种植、智慧农场等,实现创新成果应用与推广。
三 现存问题与挑战
邯郸市在推进青少年科技创新能力培养过程中,仍面临现存问题与挑战。
(一) 科学教育资源配置不均衡
区域与城乡发展差异较大,导致邯郸市科技创新教育资源配置不均衡。乡村及欠发达地区学校普遍面临资金匮乏、实验设备短缺、优质校外资源覆盖不足等困境。科学教育尚处于起步阶段,师资配比相对较少,专职的科学教师较少,[5]多由其他学科老师兼任,且在高校培养源头、岗位设定、专业发展通道等方面缺乏政策支持 。另外优质社会资源利用不足,高校、科研院所、科技企业潜在的科普资源,如重点实验室、新型研发机构等,尚未得到有效挖掘与开[6]放共享 。在人工智能AI 高速发展的今天,数字化赋能明显不足,现代技术手段在科学教育中的应用尚不充分,制约了青少年数字素养提升。
(二)创新能力培养存在短板
创新型人才应具备创新的素质,主要包括学习动机、知识理解、开拓精神、完整品格等基础素质,以及创造[7]性思维、创造性人格和实践理性等核心素质 。当前培养模式存在短板,思维训练深度不足,受竞赛导向等因素影响,实践过程中存在“重技能轻思维”倾向,对批判性思维、逻辑思维及创造性思维等系统性训练相对薄弱。竞赛功利化倾向扭曲创新本质,科创类竞赛成为升学的“敲门砖”,诱发过度包装、代劳创作等急功近利行为,这背离了鼓励原创、培养独立探索精神的初衷,使真实创新潜能难以识别,需回归竞赛的本真价值。
(三)科学教育评价体系待完善
现有评价机制难以有效支撑科技创新人才培养目标。应试教育制约创新活力,青少年埋头在题海中唯分数论。向应试教育靠拢会导致青少年科学知识面狭窄,创新主动性不足,科学探究兴趣低迷,教育与社会实践运用脱节,易出现知识性迷茫,造成教育资源和青少年精力的双重浪费。需要建立科学教育评价体系,有效监督素质教育实施情况。而科学教育领域缺乏完善的创新素养评价体系,尤其缺少对青少年创新思维实践能力、问题解决效能的长效追踪与科学评估机制,这使得科学教育成效难以精准衡量。
(四) 社会参与度不够高
全社会共同参与青少年科技创新的格局尚未有效形成。投入主体单一,社会力量参与薄弱。资金来源过度依赖政府,企业、社会组织等外部资本介入不足,尤其在支持科技创新成果转化落地、提供真实应用场景方面参与度低。企业作为科技创新主体,缺乏有效政策激励科技企业深度参与,如与学校、科研机构共建实践基地、开放研发项目供青少年体验学习等。国际交流与合作广度深度不足,引进国际高水平科学教育专家资源有限,组织青少年参与国际性科技创新交流活动与合作的力度不大,制约了其全球视野与创新能力的早期培育。
四 提升青少年科技创新能力的优化路径与对策建议
(一) 构建全域科学教育生态
为减少城乡科学教育差距,构建全域科学教育生态。政府可设立科学教育振兴基金,重点投入薄弱地区,改善实验室基础设施,补充数字化教学资源。实施科学教育强师计划,落实专职科学教师配备标准,鼓励高校定向培养科学教师,建立职称晋升绿色通道等。加大力度推广名师乡村行、城乡教研共同体等帮扶机制。依托省、市级平台,整合市内课程、虚拟实验、科普讲座等资源,通过线上科学营、双师直播课堂等形式,实现优质资源全域共享。鼓励高校、科研院所、科技企业、新型研发机构等研发平台定期向青少年开放,提供预约参观、小型探究项目支持。将人工智能、虚拟现实/增强现实(VR/AR)、大数据等技术深度融入科学教育,推广在线学习平台、虚拟实验室应用,开展线上线下融合教学模式创新,提升青少年数字素养与智能技术应用能力。
(二) 深化“思维—能力”双轨培养
创新思维是青少年科技创新的核心。需要强化思维训练根基,将逻辑思维、批判性思维等训练融入在科学教育基础课程中,通过问题导向学习、探究式学习等,加入如思维导图、头脑风暴等思维训练,激发学生的好奇心和探究欲。注重培养实践能力和创新产出,加强实验课程建设,增加探究性、设计性实验比重,强化实验设计、数据分析与结论推导能力。建立青少年创新实验室或科创工坊,配备先进的设备和专业老师,支持学生开展自主选题、原型设计、迭代测试。拓展真实场景应用,对接社区、企业需求,组织学生参与“微科研”、“技术志愿服务”、“社会创新挑战” 等项目,体验知识转化为解决实际问题的过程。
(三) 完善创新能力评价机制
新时代青少年科技人才的培养,需建立多元化创新能力评价体系,能够更好地评估青少年科技创新提升效能。建立青少年科技创新素养档案,记录在项目学习、竞赛活动、社会实践中的参与度、问题解决、协作表现、最终成果。开发创新思维与能力标准化测评工具,结合观察、访谈、作品评 审等多元 ,科学评价青少年对基础知识的掌握情况,考察青少年的实操、问题解决能力等,其次着重评价青少年的创新思维、创新方法和创新成果。强化评价激励与引导作用,畅通青少年知识产权申请、保护和成果转化的通道,搭建平台促进优秀项目孵化、展示与对接。完善竞赛评审机制,突出原创性、探究过程真实性、学生主体性评价标准,祛除功利化导向。
(四) 健全全社会参与机制
政府建立创新投入与保障机制,设立邯郸市青少年科技创新发展基金,采取政府种子资金+社会资本匹配模式,支持原创性青少年项目孵化、成果转化及国际合作交流。制定税收减免、荣誉表彰等政策,激励科技企业深度参与,如设立企业冠名实验室、开放研发实习岗位、提供真实课题供学生挑战、派遣工程师担任导师。深化产学研教融合,建立科学家或工程师进校园常态化机制,联合高校、科研院所和龙头企业开发前沿科技主题的科普课程与实践项目。打造青少年科技创新实践基地,覆盖从基础科研设施到产业化平台。拓展国际化视野与合作,积极引进国际课程资源,与国际组织、国外学校、科技馆建立长期合作项目,支持优秀学生和团队参与国际青少年科技交流活动,培养全球视野与家国情怀。
五 结论与展望
本研究通过调研邯郸市青少年科技创新素养与能力培养的现状,分析总结“机制建设—资源整合—实践育人”的邯郸特色模式,行政、学校、社会三方联动形成育人合力,实践导向激活学生主体性,提供了可资借鉴的实践范式。从教育资源配置、能力培养的结构性、科学教育评价体系、社会参与度四方面分析当前培养青少年科技创新能力的不足及挑战,提出邯郸市要深度构建全域的教育生态、深化思维-能力双轨培养、完善创新能力评价机制、加强全社会参与度,核心在于衔接高校、科研院所、企业优质资源,贯通“小初高一体化”科创人才成长通道。
参考文献
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基金项目:2025 年度邯郸市哲学社会科学规划课题“邯郸市青少年科技创新能力培养研究-青少年发展研究专项”(Q2025401)。