建构面向真实世界的学习系统——曹杨二中创新素养培育的思与行

周 飞 李杏辉

（上海市曹杨第二中学 上海 200062）

创新是推动社会进步和发展的重要动力，而中学生是未来的创新人才。党的二十大提出了“着力造就拔尖创新人才”的要求。《上海市基础教育发展“十四五”规划》指出，“适应国家战略对创新人才培养需要，亟需提高学生创新素养与实践能力，加强创新人才早期培养”。上海市曹杨第二中学（以下简称“曹杨二中”）一贯重视创新人才早期培育，通过长期实践和研究，逐步形成了培育创新素养的学习系统。

一、 创新素养的学校理解

（一） 何为创新

创新是一个广泛而复杂的概念，不同学科和领域对创新的观察角度可能有所不同。创新素养培育的基础是认识何为创新。我们认同创新是对是什么、怎么样、为什么和怎么办等问题的新颖性思考和独特的问题解决结果。因此，创新应包括知识创新、问题解决方法创新和结果创新。

（二） 何为创新素养

创新素养是个体在提出和解决问题时所表现出来的必备品格、关键能力和价值关切，在核心素养的所有构成要素中处于统领地位。教育者对创新素养的理解深刻影响其教育行为。立足学校教育的实践特征，我们认同陈静静构建的创新素养模型，该模型包含创新思维、创新实践、创新人格与心理三个维度。[1]

创新思维是创新素养的核心，强调评价批判质疑、创造性体会、自由建立远联系、系统思考、创新实践的程序性与水平递进关系。其中，评价批判质疑是起点，创造性体会是对问题的主动思考，自由建立远联系是拓展思维的能力，系统思考是全面考虑问题的能力，创新实践是将创新能力应用于解决实际问题的高级阶段。这些能力的不断递进和提升，形成了学生创新素养的完整成长过程。

创新实践强调创新的过程不仅仅是在头脑中假设，更要通过人观察和发现问题，收集处理复杂的信息，将其转化为真实的成果。创新实践过程通常涉及与他人合作解决问题、交流成果等，提供适当的机会和环境对于培养和发展个体的创新实践能力至关重要。

创新人格与心理是指人在创新过程中所具备的特质和品质，是创新素养发展的动力系统和方向性保证，包括创新责任感、使命感、事业心、执着的热爱、坚强的意志和毅力、能够经受挫折和失败的良好心态以及个人的顽强性格。

（三） 如何在学科学习中体现创新素养

基于对创新素养内涵的理解，我们认为，有效的、可持续的创新素养培育实践应当与学生的课程实施、活动参与紧密关联。其中，基础学科学习占学校教育活动的比例最高，是创新素养培育的“主战场”。

我们认同基于学科能力的创新素养应包含正确的认识方式、学科观念、探究实践、态度责任。[2]其中，正确的认识方式是指学生获取、理解、运用知识的方法和思维方式，包括变换角度、组合角度、本质概括、类比迁移、远端推理、系统思维等。学科观念的培育是指帮助学生获得结构化、功能化的学科核心知识，这些知识构成了学生理解问题和解决问题的基础。探究实践是指学生围绕实际问题进行实验、探究、科学实践，这些学习方式能够让学生亲自动手去解决问题，积极参与到学习和创新过程中。态度责任是指学生对真实的研究对象、问题和任务持有的责任与态度。

四个要素相辅相成，共同促进学生全面发展和培养其在创新领域的能力。例如，学科观念中的结构化、功能化的学科核心知识为认识方式提供了具体的对象和内容，学生只有掌握了学科的核心知识，才能在认识方式中运用和应用这些知识。认识方式是学科观念中的结构化、功能化的学科核心知识发挥作用的途径，学生通过灵活运用认识方式，对学科核心知识进行加工和运用，形成新的理解和解决问题的方法。探究实践为学生提供了实践平台，态度责任保障学生在实践中持续地学习和探索。通过实践，学生可以巩固和应用学科知识，提升解决问题的能力，锻炼创新思维，同时能从失败中学习，不断改进和完善自己的创新能力。

（四） 创新人才发展有何规律

创新人才在发展过程中通常会经历模仿学习、微创新学习、原始创新三个阶段。模仿学习阶段主要侧重对现有知识和技能的掌握、对先辈成果的学习和借鉴，为进一步的发展打下基础。在微创新学习阶段，创新人才逐渐能够灵活运用已有的知识和技能，对问题进行细致分析和解决，提出一些新的想法和方法，但还未实现颠覆性创新。当创新人才已经具备较为扎实的知识和经验基础之后，他们能够突破传统思维，勇于挑战现有的观念和方式，提出全新的解决方案和创新成果。上述三个阶段代表创新人才在创新能力和素养发展过程中的典型阶段，不存在严格的分界线，创新人才在实践中也可能在这些阶段不断往返和交叉。

二、 建构培育创新素养的学习系统

人从出生开始就蕴含着创新的潜能，每个人的创造力都应该得到充分发展，因此创新素养的培育应当面向全体学生。我们通过长期研究发现，多数学生在校时已经发展至微创新学习阶段，拥有进行微小创造和小创造的能力。学校的创新素养培育实践应当利用各类课程资源、支持和评价系统，帮助更多的学生超越微创造和小创造，进入原始创新阶段，同时引导他们热爱创新，养成创新意志，发展创新人格。[3]基于理论思考与实践探索，学校逐步形成了具有校本特色的教育方式、教育工具和资源平台。学校搭建了由特色课程模块、教学支持、实践活动与资源保障平台、创新素养培育评价组成的创新素养培育学习系统。

（一） 建设立基学科深化渗透、跨学科迁移应用、超学科问题解决的课程模块子系统

在国家课程要求的必修和选择性必修课程基础上，学校建立了基于创新素养培育的校本课程模块子系统，分设“学科深化渗透”“跨学科迁移应用”“超学科问题解决”三类校本课程，为不同发展阶段的创新人才提供渐进的发展通道。

“学科深化渗透”课程以知识为本，关注“学习致知”，聚焦学科创新思维能力培养，为学生提供了学科知识的坚实基础；“跨学科迁移应用”课程以能力为本，关注“学以致用”，聚焦跨学科问题解决能力培养，将学科知识和方法进行整合和拓展，提升学生的综合应用能力；“超学科问题解决”课程以素养为本，关注“学以致创”，在前两者的基础上，引导学生处理更为复杂的、跨领域的问题，聚焦结果创新能力培养。

三类校本课程从内容到要求都呈螺旋上升的趋势，均着重关注创新思维和创新实践两个维度素养的提升，因此课程内容与活动的设计遵循统一学习进阶过程：学习理解（信息提取、概括关联、说明论证）—应用实践（分析解析、推论预测、简单设计）—迁移创新（复杂推理、系统探究、创新思维）。

（二） 开发基于创新素养培育的“五链闭环分析”教学支持子系统

与学科课程实施类似，创新素养培育课程的开发与实施需要科学分析学情，精准把握学生创新素养的发展进程。为此，学校将创新素养培育过程划分为五个环节——前理解（从哪里开始）、触发点（如何开始）、困难处（会遇到什么障碍）、关键点（如何突破障碍）、发展区（学、用、创到哪里）。五个环节环环相扣，形成闭环，每经历一次循环过程，学生的创新素养都会向前迈进一步。

为了使“五链闭环分析”能够充分发挥作用，学校积极组织开展专题教师培训和主题教研活动，让教师了解如何利用“五链闭环分析”，从创新素养培育的角度分析学情，进而结合学情，准确设定教学目标，高效设计教学任务，帮助学生在闭环循环中不断提升创新素养。此外，学校还积极建设由专兼职教师构成的创新素养培育核心团队，通过制度创新，进一步提升创新素养培育的实效。

（三） 搭建“学以致知、学以致用、学以致创”的实践活动与资源保障平台子系统

学校通过多年的创新素养培育实践，积累了一批有价值的实践活动与实践资源。为了使这些零散的活动与资源能够被更高效地利用，学校以校本课程“学以致知、学以致用、学以致创”的设计思路为线索，将实践活动与实践资源进行系统整合，形成了实践活动与资源保障平台子系统。

“学以致知”板块整合了学科实验室或创新实验室，以学科教学及学科竞赛活动助推学科创新素养的基础培育。“学以致用”板块整合了跨学科主题教室和创新实践室，以主题式、项目化（如跨学科竞赛）等方式助推跨学科创新能力提升。“学以致创”板块整合了场馆、器材、师资等多方面资源，以创意创新实践活动和创新大赛等为主要载体，让学生通过合作解决真实问题，进一步增强学生自主创新的意识和能力。

（四） 建构“学—用—创一致性证据导向”的创新素养培育评价子系统

为帮助学生了解自己在创新素养方面的学习进展和成长，帮助教师发现教学中可能存在的问题和不足，从而及时进行改进，帮助学校发现更具创新潜质的学生，从而提供针对性支持，学校探索建构了有针对性的“学—用—创一致性证据导向”评价系统。

评价系统依据创新思维、创新实践、创新人格与心理三个维度设置评价指标，形成表现性行为描述。评价系统重点评估学生是否能够面对各种复杂的现实情境进行审慎思维和判断；是否能够在团队中持续有效地沟通与交流；是否能够创造性地整合知识、技能、理解、态度和期望，合理完成现实生活中的各种挑战性任务。评价的证据来源包括物化成果、师生观察等，评价结果用以评估知识创新、问题解决方法创新、结果创新等方面的育人效果。

三、 创新素养培育的实践路径与关键举措

（一） 转变学习方式，拓展学习边界

主动学习、主动发现问题和解决问题是创新的前提。高中生创新素养培育应重视激发他们对于新思想、新观点和新方法的敏感性，使他们能够主动思考和探索问题，寻求创新解决方案。因此，转变学习方式是培育创新素养的关键一步。

为了实现学习方式的转变，学校一方面鼓励学生进行“无边界学习”，通过信息技术和网络工具进行创新学习；另一方面，基于已有的教育信息化成果，创建了在线自主学习平台——iStudy 学习社区。该学习社区分为课程模块、活动模块和问答模块。在课程模块中，学生可以观看学习方法系列课程视频（如费曼学习法），建立系统科学的学习观。在活动模块中，学生可以上传自己的学习方法实践成果。在问答模块中，学生可以自由地提出关于学习的各类疑问，并进行互动。学生在学习社区中经历输入与输出相结合的学习过程，不仅有利于深度学习的发生，还能提升表达能力、沟通能力、批判性思维能力等综合素养，更能进一步发挥同伴间学习共同体的作用。

（二） 扎根学科课堂，促进教师创新

学科课堂是培育和发展全体学生创新素养，尤其是创新思维最重要的沃土，因此学校在基础课程中贯穿这一理念。[4]教师在高质量课堂的打造中扮演着关键角色。学校鼓励教师在课堂教学中充分利用“五链闭环分析”教学支持子系统了解学情，并以此为基础持续优化课堂活动设计与实施，助力学生创新素养培育。例如，提供开放性问题，引导学生多角度思考；通过实验、案例分析、讨论和小组项目活动等引导学生探索和发现；通过合作与交流引导学生学会表达、学会分享；通过作业形式和内容的改进为学生提供自主学习机会；等等。

教师队伍的教育理念和创新素养直接影响到学生创新素养的培育成果。近年来，学校从教师的学科专业功底和教育教学能力两方面的创新入手，双管齐下，展开行动。学校积极引进专业背景深厚的骨干教师和高学历新任教师，充分发挥其专业优势，帮助学生建立扎实的学科基础，带动教研组发展。同时，学校多次与高校合作，将本校教师送入高校实验室跟岗学习，拓宽其专业视野。学校还建设了“师道讲坛”青年教师培训课程，邀请校内外教师分享教育教学实践中的成功经验和有效策略；通过“化育讲堂”开展主题听评课活动，聚焦教学方法和技术创新。学校多位特级、正高级名师打造了“名师工作坊”，领衔人与学员一起观摩名师课堂，开展专题研讨；学员通过经验借鉴，不断反思进步。

（三） 丰富资源类型，提供多元抓手

创新素养培育需要为学生提供广阔的视野和有力的实践平台作为支撑。学校通过引导学生了解不同的文化、思想和经验，从而打破他们传统的思维模式，激发他们创新的灵感和想法。学校在开齐开足开好国家课程的基础上，不断开发综合素养讲座、博雅人文与国际理工类选修课程、综合实践活动等，为激发学生创新思维提供多元抓手，满足学生个性化的发展需要。

一是综合素养讲座。学校立基学科深化渗透，定期邀请相关领域专家开办综合素养讲座，通过科普最新的科技进展、技术应用和创新成果，扩展学生的知识面。学校为学生提供了与专家进行深入的讨论和互动，分享自己的观点和经验的机会。

二是博雅人文与国际理工类选修课程。这是学校跨学科课程的主要组成部分。学校希望依托以上课程提升学生的科学素养，促进学生从不同角度施展自身的创新潜能。[5]例如，针对文史大类，开设了“史学方法论”“中华文明的起源”“科学史话”“影视作品中的历史”等历史文化课；针对理科综合类，开设了“TI 图形计算”“数字化科学实验”“分子生物学（初探生命奥秘）”等数理实验课。学校重视基本工程技术技能与动手能力、实践精神的结合，结合学生兴趣开设了“CAXA 制图”“3D 打印基础”“单片机入门”“Python 编程”等基础技能课程，以及“创意自行车”“汽车工场”“轨道交通”等项目化课程。

三是综合实践活动。学校以社会实践活动课程为基础，发展出了系统性的综合实践课程。该类课程是超学科课程的重要组成部分，包含“江村社会实践考察”“博雅西部行”“南京生存训练”“农业精准扶贫”“行走上海”“同济智慧行”等二十余个项目。学生根据兴趣选择进入农村、城市等。这些项目为学生提供了实践、探索与发现的机会，学生在团队合作中锻炼了解决问题和创新的实践能力，提升了创新思维、观察力、合作与沟通能力，也通过深度的“道德体验”发展了创新人格。

以“江村社会实践考察”为例，参与的学生以团队合作的方式进入农村社区，有目的地观察和了解农村社区的生活方式、文化传统、社会经济情况。学生通过深入了解发现社区的需求和问题，并尝试利用社会科学、经济学、环境保护等学科的知识提出解决方案，提升跨学科学习能力。此外，在接触农村社区的过程中，学生也真切体会到了作为社会成员的责任和义务。

（四） 整合课程资源，助力个性发展

为了让学生有充足的时间进行自主学习，学校全力打造高效课堂，切实减轻学生学习负担。同时，为了进一步提升研究性学习的实效，发挥其对学生创新素养培育的积极作用，学校将研究性学习与选修课程相结合，并借助信息化平台进行过程管理。

为帮助学生明确研究性学习的目标，培养学生的自主学习与规划能力，学校将可以提供的各类资源和平台绘制成个性化的研究性学习路径图谱，帮助学生在入学前知晓可利用的校内资源。在高一入学前，学生便可以通过校内信息化平台完成研究性学习的通识学习过程，目的是学会学习、了解研究的实施过程。入学后，学校以特色选修课程为主要教育载体，以综合实践活动为主要辅助手段，通过教师引导生成特色研究性课题、完成过程中生成研究性论文的方式，帮助学生全面而有个性地发展。在研究性学习课题指导方面，学校依托以科技总辅导员为领导的校内科创辅导教练团，招募校外科技专业人士，形成双导师制辅导团队，助力学生完成自己的科研课题。

通过以上改进，近几年，学生在科技创新、创造发明赛事中屡获大奖，多次斩获“明日科技之星”及上海市青少年科技创新大赛一等奖。

（五） 架构特色书院，搭建交流平台

虽然创新素养的培育应当涵盖所有学生，但每个人创造的兴趣点有差异，在不同场景中的创造力也不同。[2]积极的群体氛围可以激励和支持个体主动提出问题，激发个体在某个领域中的创新潜力。学校希望打破行政班制，在校内创设一种有利于学生创新素养发展的环境，让更多具有创新潜质的学生脱颖而出。

结合学生的兴趣特长，学校目前已经面向有志于服务国家大战略需求、对基础学科有浓厚兴趣的学生建立了强基书院，依托强基书院的管理制度，给予这部分学生个性化发展空间和交流空间，并由有相应特长的专职教师引导这部分学生结合自己的兴趣进行自主学习和挑战性学习。

学校积极与同济大学等高校建立广泛深入的合作关系。依托同济大学“苗圃计划”，学校邀请高校教授专家参与科技创新人才的“选苗、育苗”工作，并邀请入选学生进入厚植创新书院。这部分学生采取“跟教授、跟团队、跟项目”的方式进行项目化学习，他们可以进入高校实验室进行实践，经历真实的科研过程。

下一步，学校还将继续发展和建设博雅文理书院、国际理工书院、艺体修身书院、文杰君子书院等。学校希望根据不同书院学生的发展方向，提出略有差异的选修课程学分要求，促进不同学生群体的个性化发展。

（六） 汇聚集团力量，探索贯通培养

学校在全员发展创新素养的基础上，聚焦国家发展需要，关注基础学科创新人才的甄别，聚焦基础学科学生创新人格的养成。[6]2016 年，同济大学和普陀区人民政府在深度开展全面战略合作的基础上，依托学校孵化上海市第一所科技高中。同时，由学校牵头，汇集区内外初中成立教育集团，推行学段延伸优质课程，实现贯通培养，综合评价，互融共通。同济大学-曹杨二中教育集团致力于探索拔尖人才早期连续培养体系，从而使更多学生有机会在创新素养的培育过程中展示自己的潜力，并接受更高水平的培养和支持。

2023 年，普陀区开展紧密型教育集团建设，针对初中学校启动“群星计划”。该计划旨在以“发现天赋，点燃智慧，促进发展”为理念，构建创新人才学习与发展平台。学校牵头建立“星云”俱乐部，以“着力并有序提升学科思维能力、跨学科思维能力、超学科思维能力”为原则开发课程。学校利用主题式、任务式、项目式等多种实践方式实施课程内容,同时建立“银河”创新营等交流平台，为创新人才提供跨学科和跨年级交流的机会。

“群星计划”力求激发初中学段创新人才对相关学科领域的求知欲望，在创新实践中发展学生的创新思维。学校通过培养学生的领导力、胜任力等必备品格，引导相关基础学科创新人才树立科学的世界观、人生观和价值观，从而发展创新品格。同时，学校帮助集团初中校以初中学段创新人才的早期发现为核心，构建评价机制，并在计划实施过程中建立创新人才发展评价机制，总结创新人才成长规律。

四、 面向未来创新素养培育的思考

（一） 营造有效的真实问题解决情境是关键

创新是为了解决现实的问题和满足需求，在创新素养培育过程中，教育者需要引导学生从单纯的知识学习转变为更加深入地认识世界。学校需要通过各类课程和活动引导学生从真实问题的解决开始，在真实的创新实践活动中体会创新、进行创新和表现创新。

（二） 呵护和激发学生探究世界的兴趣

兴趣是创新的动力，只有“我要创新”才会引起学生的主动反思批判和多轮次的改进。学校需要呵护学生对世界的兴趣，为他们提供更多合作交流、分享表达的机会，帮助学生结合兴趣去探索本源性问题，让他们深入了解事物的本质和背后的原因，在探索世界的过程中发展创新素养。

（三） 建立制度，激发教师创新素养培育的热情

驱动真实的创新实践活动过程是培育创新素养的最佳载体。创新素养的培育需要教师引导学生变革学习方式，提供创新的认知方式。例如，课堂教学可以从以往的“先学后用”转变为“用中学、创中学”。学校如何科学分析学生创新素养发展情况，科学创设合适的实践情境，科学开发相关课程，基于以上分析，有智慧、有科学素养的教师是保障学校创新素养培育的关键，而激发教师创新素养培育的热情需要相关制度的保障。