第三章 高中教育阶段拔尖创新人才的选拔培养
第一节 高中教育阶段拔尖创新人才选拔培养的重要意义
一、高中教育阶段是拔尖创新人才成长的重要时期
高中阶段是基础教育与高等教育衔接的重要时期，拔尖创新人才所必备的许多重要素质条件，是在基础教育中培养和发展出来的，中学尤其是高中在培养拔尖创新人才中起着重要作用。
高中生身心的发展为培养其创新能力提供了良好条件。与初中相比，高中阶段是人体逐步发育成熟的阶段。高中生心脏机能加强，肺活量增大，脑的沟回增多、加深，神经的联络纤维在数量上大大增加，脑的发育和神经细胞的分化已达到成人水平，性发育趋于成熟，这些为他们认知的发展和自我意识的增强奠定了物质基础。高中生思维能力更加成熟，“他们已能按照提出问题、明确问题、提出假设、制订解决问题的方案、实施方案、检查假设的完整过程去解决创新的课题”。这无疑是创新能力的良好基础。高中学生的知识量增多，社会接触面更广，升学和就业的压力促使他们的社会化进程加速，他们在生活和学习中碰到许多新问题，解决新问题的需要与原有心理结构的矛盾又成为他们创新思维发展的巨大动力。与成人比较，虽然高中生思维的深度、科学性不如成人，但他们受固定化认识、思维定式的影响比成人少，创新的阻力和束缚小，并且热情、奔放，充满对新世界、新事物的憧憬，创新热情高。这些又使高中生创新能力的选拔培养比成人更具优势。
中国人民大学附属中学常务副校长翟小宁认为：如果把人才的成长过程比作一个人的机体，那么中学阶段就是这个人的腰，腰部无力的人是站立不起来的。对高中生进行创新精神和创新能力的培养，是拔尖创新型人才培育的必然选择。浙江省东阳中学是一所地处县城的普通中学，但在它103年的历史中，共走出了10位院士、500位博士、5000位教授，成为了名副其实的“人才摇篮”。其赫然在目者有：物理学泰斗严济慈；中科院院士、“环流器一号”的主要设计者李正武；海洋遥感专家、中国工程院院士潘德炉等。现在，中科院深海科学与工程研究所航次首席科学家包更生、海洋潮流能发电机组领衔研发者黄长征、量子卫星首席科学家潘建伟又是做出杰出成就、处于所在领域的世界级领先水平和地位的领军大师。这就雄辩地证明了高中教育阶段是拔尖创新人才造就的重要时期。
二、高中教育阶段对选拔培养拔尖创新人才具有较强的优势
任何拔尖创新人才的成长都基于两个条件：天赋和兴趣。高中教育作为九年义务教育结束后的中等教育阶段，具有拔尖创新人才潜质的学生在这个阶段常常在一个或多个领域具有比其同龄、相同文化背景和生活环境的学生更有卓越的能力或潜在能力。拔尖创新型学生的能力不仅是天生的，而且是发展中的；不仅是实际表现出来的，而且可能是潜在的。与其相同年龄、相同文化背景和生活环境的学生相比，拔尖创新型学生具有更为优越的能力；拔尖创新型学生是多种多样的，他们的才能通过行为、能力、兴趣和个性特征等多方面显示出来；拔尖创新学生在不同的领域和学习的不同阶段表现出超常行为。概括地说，具备拔尖创新型人才潜质的高中生具有发展性、潜在性、优异性、才能外显性和行为超常性，因此，他们不一定能适应现有环境，需要有利于成长的特殊环境和选拔培养方式。
（一）较明显的学科优势和浓厚的专业兴趣
具有拔尖创新人才潜质的学生在高中阶段常常已逐渐显示出比较明显的学科优势和对独特专业领域强烈的关注与兴趣。明显的学科优势是他们对学科超强领悟力和天赋的体现，而兴趣则是创新活动的源动力，也能帮助学生在创新活动中克服困难和坚持不懈。论文《光子晶体作为异相反应催化剂载体》的作者是北京市顺义区牛栏山第一中学的李佳育，这位北京市“翱翔计划”的学员正是出于对物理学科的喜爱，对科学实验的兴趣与热情，激励他完成了这个对高中生来说很有难度的课题。
（二）扎实的基础和丰厚的素养
人们发现，拔尖创新人才苗子在高中教育阶段要么是学习成绩全面优秀的学生，要么是在某些方面有特别专长的学生，他们拥有扎实的基础知识，这往往为他们创新解决问题打下良好根基。科学探究需要交叉学科的知识，具备宽厚的基础知识，则更能够在交叉学科的研究项目中游刃有余。高中教育阶段拔尖创新人才常常兼具多方面的素养，如人文与科学、体育与艺术。现美国科罗拉多大学终身教授、博士生导师易睿在就读重庆巴蜀中学高中时既是国家二级运动员、区运会三级跳远冠军，又是全国化学奥林匹克竞赛一等奖获得者。
（三）强烈的批判精神和超群的探究能力
批判精神有力地推动着人类社会文明不断进步。所谓批判精神，就是敢于和勇于对前人和自己的已成定论进行怀疑甚至否定，它是求实创新的前提。2015年获上海市科技创新市长奖的青少年，他们的创新成果如防伪印章、实用可换型万能手套、新型太阳能电池关键材料设计与筛选等都是在批判发现现实问题的基础上改进创新的结果。
北京市第二中学王牧阳在了解到碘熏法的缺点之后，又看到有学者提出的粉末固定法很难普及应用，决定参考国际指纹组会议的信息，思考从实验室常备试剂来寻求增色剂及固定剂，尝试达到对使用者健康危害小、节约成本的目的。他通过样本制作，比对实验操作，实验结果分析，探索出了打印纸上碘熏油手印的后处理新方法，写出了题为《从实验室常备试剂中探索打印纸上碘熏油手印的后处理新方法》的学术论文。这表明创新活动从根本上来说是一个发现问题、探究问题、解决问题的过程。具有拔尖创新型人才潜质的高中学生必定表现出超群的探究能力。
（四）崇高的社会责任感和坚强的意志品质
高度的社会责任感会使人更加自觉敏感地感受到社会需求，成为创新的动力源。拔尖创新型人才多数在高中教育阶段就表现出积极的人生价值取向和崇高的社会责任感，充满对社会、对自然的爱心，立志为国家发展和社会进步服务，为人类造福。《比上哈佛更荣耀》一书收录的是2006年美国高中毕业生中获得美国总统奖的部分获奖人，从他们的获奖感言中，我们可以总结出这些人在中学时代就都积极参加社会活动，关心他人，心怀社会，希望承担起社会责任。参与北京青少年科技创新学院“翱翔计划”的学生们深切感受到节能与环保的重要性和迫切性，出于对人类命运的担当，他们的选题从研究各种因素对气候变化的影响到研究环境和气候与昆虫群落的关系，从研究绿地灌溉方式的最优化到研究小麦、水稻、棉花等基因以增加产量，从研究电池的合理使用与再利用到研究循环排气吸附方法，再到对文物古迹的保护与合理开发，这些选题无不反映了高中学生对于地球生态环境的关注，对于人类命运的强烈使命感。
此外，要克服创新过程中的各种挫折、困难和压力，还需要坚强的意志品质。通常一项创新之所以最终能实现，在很大程度上要归功于持之以恒的努力。高中拔尖创新型人才苗子也表现出这样的特征。例如做调研项目的高中生们从羞于张口、引来侧目，到自如坦然、获得帮助，他们不断挑战着自己。做实验研究项目的高中生们从发现问题设计实验、到探究问题进行实验、再到最终解决问题，中间会遇到许多意想不到的困难，他们往往一一克服，坚持不懈，方有所发现创新。
（五）高效的学习态度和团队合作精神
高中学生有着繁重的学业压力。拔尖创新型人才在高中阶段表现为除日常学习之外，还自觉进行知识拓展、问题探究和参加各种课外活动。他们能很好地协调课内和课外之间的关系，在繁重的学业压力之下对探究活动乐此不疲，使课内课外相互补充、相互促进，不得不说都是高效学习者。
一个复杂创新项目的完成不是一个人能胜任的。比如机器人特别是仿真机器人的研究结合了人工智能、计算机网络和生物学等多个领域。北京市第十二中学牛天林、沈浩、袁泉三位学生在教师们的指导下，他们在资料的搜集与整理、程序开发和软件的执行等方面，发挥各自优势，既分工又合作，最终完成了颇具创新价值的论文《对汉库HGR—3M—C机器人拓展的研究》。拔尖创新型人才苗子在高中阶段往往就表现了较强的人际协调能力和团队合作意识。
三、高中教育阶段在选拔培养拔尖创新人才中存在的问题
（一）在培养目标和价值取向上，过分浮躁和功利，忽视了创新人格的培养
纯粹的应试教育在高中阶段尤为盛行，为了考上大学，高中学生们不得不“时刻准备着”对付繁重的课程、各种作业、各式考试、各样补习，当他们进入大学的时候，好奇心、求知欲、探究兴趣等被消磨殆尽。当学习成绩被当作衡量高中学生素质的唯一标准时，社会责任感、乐观向上的态度、热爱自然、关爱人类等品格也变得不再重要，这些拔尖创新人才所必备的创新型人格就这样被应试教育忽略了。
（二）在培养内容和方法上，过分统一和灌输，忽视了个性成长和自主探索
目前，高中教育强调统一教学内容、统一教法、统一教学时间、统一备课授课、统一测试，这种同质化的教育忽略了学生需求的多元化。学生对课程缺乏主动选择权，导致学生严重缺乏个性，难有促进自己个性优势发展的机会，无法最大程度地发挥甚至扼杀创造潜能和想象力。在高中传统的教育方法中，还习惯于仅仅灌输现成的知识、定律，以教师为中心，缺乏学生自主探索，合作探究，解决问题的过程，更缺乏实践体验，难于培养学生的科学精神、合作意识以及创新思维和实践能力。
（三）在培养氛围和环境上，过于忙碌和封闭，忽视了自由和开放
当下高中教育阶段，学生们在沉重的升学压力之下，往往整天忙于上课和作业，很少有自主学习的时间，很少有时间和精力根据自己的兴趣爱好去思考问题，去做一些自己感兴趣的探究性实验。除了与升学有关的学习活动，许多学校尽量压缩高中生参与其他课外活动的时间和机会，以教材为中心、以课堂为中心，封闭的学习环境限制了高中学生的视野和思维，僵化和保守成为了创新的大敌。
（四）在评价问题上，过分即时和单一，忽视了试错精神培养和多元评价
传统课堂教学评价往往是学生刚刚作答，教师就即刻指出正误，没能鼓励学生大胆讲出自己的观点，没能给学生求异思维的发展以宽松的环境，学生不易培养起敢闯、敢试的精神。反之，延迟判断则能够起到激励学生的作用。传统教学的终结性评价则单一地重知识，单一地重分数，忽视了学生多方面的素养和潜能、创造性的评价，定分定论、排队分类的做法还抑制了一部分具有偏才、怪才、奇才的学生的个性发展。
（五）在培养模式上，与高等院校界限过于泾渭分明，忽视了衔接与统一
一方面，在应试教育的背景下，高中教育只管学生如何考上大学，忽略学生健全身心和人文素养等方面的发展，更谈不上为学生量身打造创新意识或创新思维的培养方案。另一方面，大学虽然没有升学的压力，但在现有招考体制下，大多经过高中“地狱般”锤炼后通过高考进入高校的学生都存在创新意识、创新思维欠缺，创新能力不足的现象，高校很难招到顶尖的既符合国家规定又适合学校培养特点的人才来进行培养。大学和中学因高考而被人为分离，成为了我国拔尖创新人才选拔培养难以突破的瓶颈。
四、高中教育阶段选拔培养拔尖创新人才的任务
基础教育在拔尖创新人才的培养中，主要承担的应该是发现和着手培养的工作。可以说，中学的教育是培养创新人才的“土壤”，关系到“良种”今后能否破土而出，顺利进入创新人才的后备梯队。高中教育是拔尖创新人才基本素养形成的关键时期，具体地说，高中教育在培养拔尖创新人才方面需要完成以下工作。
（一）培养高中学生的创新人格
高中学生的创新型人格是其未来成为拔尖创新人才的内在动力，它包括远大的理想抱负，高度的社会责任感；坚持探索，不随大流的独立人格；标新立异，勇于破除陈规陋习的批判精神；不拘陈见，富于变通的灵活态度；博采众长，海纳百川而独树一帜的宽广胸怀等。
台湾师范大学特殊教育学系教授郭静姿建议，学校要在课程中增设资优学生情意课程，从资优学生的情意发展特点入手，通过交流互动的方式，帮助资优生树立或完善积极的自我概念、高度的学习动机、较强的元认知能力和自控能力。
南京市第一中学“崇文班”分三年开设了以品德意志、社会责任为主题的系列活动课程，培养学生的责任感，希望从内在激发学生的创新动机。
（二）匹配高中学生的兴趣和优势潜能
兴趣是最好的老师，如果学生的兴趣又刚好是其优势潜能所在，则学生可能在该领域取得更大的成就。但学生本人，包括家长、教师也都不一定能清晰地知道其兴趣和优势潜能所在，学校只有提供丰富的课程让学生自主选择性地学习，学生在选择性的学习中才能逐渐找到自己的兴趣与优势潜能的匹配点。
上海市上海中学的学生孙旭东，他初中时对计算机、化学都感兴趣，之后在高中阶段的课程选择学习中，感觉到自己在计算机方面不可能超过一些顶尖的高手，而在化学方面他更有信心，发现化学方面的潜能远远高于计算机方面的潜能，调整方向之后他取得了飞跃式的发展。
还有一些高中学校实行导师制，关注指导学生从单纯学科知识学习延伸与拓展到对专业的兴趣与追求，也是匹配高中学生学习兴趣和优势潜能匹配的一种良好尝试。
（三）促进高中学生打好全面的知识基础
拔尖创新人才总是属于一定的领域的，其知识结构必定有其专长的个性特征，但如果没有全面的知识基础，其优势潜能的未来发展也会受到制约。
有潜质的学生往往基于兴趣逐渐在高中时期慢慢形成了自己的个性化知识结构，这种个性化的知识结构或是单核，或是双核甚至三核，即有一个、两个甚至三个的学科特别突出，然后再围绕这些“核”的领域涉猎其他知识，这种既全面又个性化的知识结构将为他们成长为拔尖创新人才打下良好的知识基础。
（四）促进高中学生创新思维的发展
高中学生的思维能力不断完善，基本完成经验型向理论型的转化，辩证思维得到迅速发展，思维的目的性、方向性更加明确，对思维的监控能力显著增强。高中教育要把握住高中学生思维发展的黄金时期，促进学生创新思维的发展：鼓励学生质疑，敢于发现问题并提出新的思路，促进其思维的批判性；引导他们根据自己的思路收集材料，验证自己的猜想，促进其思维的深刻性和缜密性。教师要支持高中学生进行研究性学习，搞一些小课题研究等都是促进高中学生创新思维发展的很好尝试。