一线经验 | 科技创新后备人才培养体系的构建与实施 ——以北京八中生命科学方向为例

北京八中不但是完全中学，同时还拥有北京市极具特点的超创教育，学生学龄涵盖了小学5年级到高中。北京八中的科技创新后备人才培养体系已经历了20年的积淀，重点聚焦学生梯队体系和特色课程体系两个维度的建立，旨在建设优质的科学研究学生梯队，全面培养学生的科学素养和创新能力。

学生梯队体系构建

第一级：科技爱好者俱乐部成员

为了让更多学生感受到科学的魅力，让学生的兴趣爱好都有展示的空间，学校成立了科技爱好者俱乐部，所有对科学感兴趣的学生均可申报，并按学生的兴趣方向划分为不同的俱乐部。生命科学领域包括植物方向、微生物方向、分子生物学方向、食品安全方向等，每个方向都有专业的校内外科技教师参与指导。

第二级：少年科学院成员

少年科学院是以科技爱好者俱乐部的成员为班底，选拔其中热心科学且学有余力，在科学学习方面投入较大的学生组建的学生自治团体。通过整合学校和社会资源，在专业教师指导下，实现学生自主管理，为选拔和推荐学生进入科研计划学习进行人才储备。少年科学院内部设有组织部和宣传部，负责全校科技活动的整体策划和宣传，在每个年级和班级都设有科技联络员，进行重要信息的上传下达。少科院的核心成员是校内很多科学活动的主要参与者和组织者。

第三级：科研计划后备学员

基于学校浓厚的科学研究氛围和多个高端实验室的开发，很多热爱科学的学生从参与科普活动中走出来，对某些感兴趣的问题产生了深入研究的想法，并有计划地实现和探究。参与到此级别的学生为后期推荐到各项科研计划的主体。

生物技术中心是培养生命科学方向科研计划后备学员的重要场所，设有实验准备室、无菌操作室、植物组培室、智能阳光温室、分子生物学室等，学生可以在这里开展植物培养、微生物培养、植物组织培养等多个方向的课题研究。比如，有学生对中草药特别感兴趣，熟知很多中草药的特性，在了解到很多蔬菜的农药残留量较大后，就开始思考能否利用中草药替代农药防治病虫害。随后，他们通过查阅文献，确定了以常见的韭菜灰霉病作为研究对象，并利用甘草、白术等常用的中药进行防治研究，最终达到了预期效果。相关自主课题的研究，为学生进入高校、科研院所开展研究打下了坚实的基础。

第四级：科研计划入围学员

北京八中作为中学生英才计划、北京青少年科技后备人才早期培养计划、基础学科拔尖学生培养计划、北京市青少年科技俱乐部等科研计划的基地校，通过前期各项科研活动的跟踪反馈与校内面试等环节，推荐优秀学生参与各项计划的面试和选拔，每年有40余名学生入围。

学校对参与科研计划的学员在校内实行双导师制，既有科研项目管理导师，也有专业导师，前者负责项目的全程管理，督促和指导学生按进度推进项目，后者则负责指导学生进行数据分析、论文撰写等。在双导师制度的保障下，学校生命科学方向科研计划学员近5年项目完成率达100%，得到了各项计划校外导师的一致好评。

课程体系构建及实施

北京八中是素质教育的先驱，坚持“着眼于未来，着力于素质”的办学思想。早在1986年，学校就制定并试行了《北京八中学生素质大纲》，近年来，结合新时代的育人目标，学校设计并完善了《新时代北京八中学生素质大纲》。素质教育的特色主要体现在科学优化的课程建设和丰富多彩的课外教育上。

在课程建设上，学校创新了“五维一体两翼”的课程体系，每学期开设70余门研究性学习和校本选修课程，高端优质的科技创新课程就是其中的重要组成部分。学校科学教育特色课程体系分为科学通识课程、兴趣引领课程、创新提升课程和拓展延伸课程4个层级。

科学通识课程

邀请国内外知名科学家、工程师等来校举办主题讲座与对话沙龙，分享前沿科学发现、精彩科研历程和科学精神；组织学生参观科研院所、科普教育基地、科技企业研发中心等，让学生身临其境地感受真实的科研场景；举办趣味性强的科技嘉年华、科学实验秀等活动，打破学生生活与科学的隔阂，建立对科学的基本认知与亲近感。

兴趣引领课程

基于学生在通识层被激发的不同学科兴趣，在专业教师的精细化指导下进行深入学习，夯实专业基础，拓宽专业视野。以生命科学方向为例，开设了“食品安全检测”“微观世界探秘——微生物观察与应用”“植物组织培养与无土栽培”等课程，学生不仅要系统学习相关知识，更要动手操作相关仪器设备，构建起扎实的知识体系，并掌握基本的专业技能和实践方法，开阔对专业认知的广度和深度。

创新提升课程

主要是为选拔出的、具有较强科研潜力的学生赋能，系统训练其开展科学研究的核心思维能力与规范意识，为开展原创性探究项目奠定基础。相关课程全程模拟真实科研流程，将系统学习提出科学问题、查阅文献综述、设计研究方案、数据分析、学术论文写作规范，以及学术交流等关键环节，注重批判性思维、逻辑推理能力、解决问题能力，以及严谨科学态度的培养。

拓展延伸课程

面向更具实力和竞争意识的学生群体，特别是创新提升层中表现优异者，提供更高层次的锻炼平台。主要依托各级各类权威科技竞赛与挑战活动，进行科学素养全方位、高强度的淬炼与呈现。

基于以上4个层级的课程，在实施过程中坚持以科学家精神为引领，以项目化教学为抓手，以馆校合作为平台，以课题研究为突破，让不同层级的课程间有联系，有递进，有方向。

以项目化教学为抓手

以生命科学方向的特色科技课程为例，课程一般分为2个阶段。前期以基础知识和基本技能的学习为主要任务，教师在课前抛出一系列问题，学生以小组为单位认领任务，查询和整理资料，在课程正式开始前，邀请学生进行资料分享，其他同学可以提出疑问，并在课堂上进行集体学习，再针对一些具体问题进行实践。第二阶段将以小组为单位开展项目式研究，问题均来源于学生的自主思考。

以馆校合作为平台

借助区内科技馆，以及北京科学中心、中国科学技术馆、国家自然博物馆、中国古动物馆等优质场馆资源，学校教师与场馆工作人员密切合作，对很多场馆的课程内容进行了提升和调整，既满足了更多年龄段学生的参观体验感，也为馆校合作打开了新的路径和渠道。作为北京科学中心的馆校合作基地校，双方通过深度合作，开发了一系列科普课程，满足了学生对不同领域科学知识的需求，特别是北京科学中心的流动科技馆，在八中本部展示过程中，很多教师都现场利用流动科技馆的展品开展了教学活动，学生也体会到了书本上较难领悟的科学原理，收获了不一样的科学体验，获得一致好评。

以课题研究为突破

教师将教学过程中出现的问题作为课题研究的出发点，带着研究任务教学，在真实的教学情境中收集解决问题的可能途径和方法，既实现了课题的有效研究，也解决了教学中的真实问题，为课程的进一步提升带来了显著的优势和潜能。学生的很多问题源于个人的兴趣爱好，比如有学生对微生物和植物之间的关系很感兴趣，查阅文献后发现过多施用化肥会造成土壤板结，并对农作物的生长造成危害。学生通过学习微生物和植物相关知识，筛选菌种，进行花生的栽培，经过实验验证，发现用菌液浇灌花生的成熟数量和大小均优于常规种植方法，这一项目入围了当年的国际科学与工程大奖赛，也是唯一一个在中学实验室完成的入围项目。

基于学校科学教育的浓厚氛围，近几年参与科学活动的学生日益增多，每周参与生命科学科技特色课程的学生达100余人，利用午休、课后时间及周末开展科学研究的学生达50余人。在每年的金鹏科技论坛和青少年科技创新大赛中，申报生物、化学方向学生的项目数量也较为可观。

国内外许多卓有成效的科技创新后备人才培养项目，其核心培养模式就是为学生提供丰富的课程，具有更大的自主性和创新性；作为校内课程的有益补充，能够打破校内课程的学科界限，并能为在某些方面有潜力的学生提供个性化指导。这样的培养模式不仅对教学场地等硬件条件提出了要求，对教师开设高质量课程的能力也提出了挑战，需要教师持续学习，将最新的技术和知识整合到培养体系中，确保培养模式与时俱进。