習近平總書記在主持中共中央政治局第五次集體學習時強調：“進一步加強科學教育、工程教育，加強拔尖創(chuàng)新人才自主培養(yǎng)，為解決我國關鍵核心技術攻關提供人才支撐。”科技創(chuàng)新的關鍵在于擁有大批科技創(chuàng)新人才，科技創(chuàng)新人才成長的關鍵期是兒童和青少年時期，加強對科技創(chuàng)新后備人才成長規(guī)律、選拔標準與培養(yǎng)方式的研究與探索，培養(yǎng)造就一大批可堪大用、能擔重任的科技創(chuàng)新后備人才，對于建設教育強國、實現(xiàn)高水平科技自立自強具有重要意義。
科技創(chuàng)新后備人才的必備特征和成長規(guī)律
科技創(chuàng)新后備人才是有其必備特征的，主要體現(xiàn)在知識、思維、動機、人格四個維度，以抽象思維、形象思維、批判性思維能力、批判性思維傾向、內在動機、成就動機、知識為基礎，以創(chuàng)新思維和創(chuàng)新人格為核心。
知識是創(chuàng)新的前提，科技創(chuàng)新后備人才的知識特征主要體現(xiàn)在廣博和精深兩個方面，一是具有較廣博的知識基礎和合理的知識結構；二是對科學知識有深度的理解，掌握學科和跨學科的思想方法，并善于用這些知識和方法解決真實情境中的復雜問題。
思維是人腦對客觀事物間接的、概括的反映,是認識的高級形式。思維包括基本思維和高階思維，基本思維主要有形象思維和抽象思維，高階思維主要有批判性思維和創(chuàng)造性思維。
動機是指以一定方式引起并維持人的行為的內部喚醒狀態(tài)，主要表現(xiàn)為追求某種目標的主觀愿望或意向，是人們追求某種預期目的的自覺意識。內在動機是科技創(chuàng)新后備人才所具備的最重要的動機特征，主要包括好奇心和探究興趣。好奇心作為人類的本能，是對探索新事物、挑戰(zhàn)不確定事件的強烈渴望，是人類進行探索性和創(chuàng)造性活動時需要具備的重要心理特征。探究興趣是指人們力求認識、探究自然界奧秘或從事科學活動的心理傾向，包括直覺興趣、操作興趣、因果興趣和理論興趣四個層次。成就動機是科技創(chuàng)新后備人才所具有的另一個重要動機，指個體追求自認為重要的、有價值的工作，并使之達到完美狀態(tài)的動機，即一種以高標準要求自己、以力求活動成功為目標的動機。
成就動機高的人往往有著遠大的理想和抱負，他們能夠正視所遇到的挫折和失敗，表現(xiàn)出極大的韌性和毅力，擁有克服困難的堅強意志，在學習和研究中更加勤奮努力、積極進取，同時具有強烈的社會責任感，而敢于冒險、意志堅強、勤奮努力、獨立自信、思維開放、善于質疑、想象豐富等，正是科技創(chuàng)新后備人才所需要的人格品質。
科技創(chuàng)新后備人才的成長是有規(guī)律的，一般需要經(jīng)歷三個階段。
第一個階段是早期探索階段（學前期和小學前期），此時他們表現(xiàn)出較強的創(chuàng)造潛能和對行為及事件的創(chuàng)造性見解；基礎思維發(fā)展完善，高階思維初步發(fā)展；廣泛接觸跨領域的科技創(chuàng)新知識；創(chuàng)新人格和動機具有隨機性、偶發(fā)性和不穩(wěn)定性。
第二個階段是興趣顯露階段（小學后期和初中），此時，他們會在日常生活中表現(xiàn)出創(chuàng)造力。這一階段，他們的高階思維（包含創(chuàng)新思維和批判性思維）會得到快速發(fā)展，為個體從事科技創(chuàng)新活動奠定了思維能力基礎。但從總體上看，他們畢竟知識經(jīng)驗有限，獨立性和批判性還欠成熟，存在片面性和表面化的傾向。
第三個階段是才干浮現(xiàn)階段（高中與大學）。此時他們的高階批判性思維和創(chuàng)新思維得到長足發(fā)展；能夠主動學習，跨領域地廣泛積累科技創(chuàng)新知識，并且有了初步的研究方向；創(chuàng)新人格在經(jīng)歷青春期后穩(wěn)定發(fā)展；對科技創(chuàng)新的探究有內在動機，并轉化為特定的專業(yè)潛能和優(yōu)勢。
第四個階段是專業(yè)創(chuàng)新階段（研究生與工作階段）。此時他們開始在某一專業(yè)領域開展科學研究和專業(yè)工作，并產(chǎn)生創(chuàng)新成果。
科技創(chuàng)新后備人才在成長過程中，會受到家庭、學校和社會的共同影響。家庭作為青少年生活的最初場所，是影響科技創(chuàng)新后備人才成長的長期環(huán)境，寬松、民主的家庭氛圍，有利于青少年早期積極心理品質的形成以及科技創(chuàng)造力的發(fā)展。社會環(huán)境作為青少年成長的外部場所，是支撐青少年科技創(chuàng)新的宏觀環(huán)境。學校作為青少年學習的主要場所，對科技創(chuàng)新人才的發(fā)展起著主導作用。
科技創(chuàng)新后備人才的鑒別標準與方法
科學有效的鑒別標準是進行科技創(chuàng)新后備人才選拔的關鍵。基于不同的理論，研究者建立了不同的選拔標準，概括起來有三種。第一種是基于經(jīng)典資優(yōu)理論的單一智力標準；第二種是基于修正資優(yōu)理論的多元選拔標準；第三種是基于發(fā)展階段理論的動態(tài)成長性選拔標準。總體看，選拔標準具有依據(jù)理論、注重多元化和重視發(fā)展的趨勢，但整合多個要素，體現(xiàn)必備特征和發(fā)展階段的評價標準尚未形成。在鑒別方法上，以往主要分為“競賽—篩選”的橫向選拔模式和“培養(yǎng)—篩選”的縱向選拔模式，但兩者的融合需要進一步加強，盡力實現(xiàn)更為科學合理的綜合評價。
根據(jù)科技創(chuàng)新后備人才的成長規(guī)律，需要構建多維度、多階段、多層次、多途徑、多方法的科技創(chuàng)新后備人才鑒別標準和方法。從鑒別標準來講，需要聚焦知識、思維、動機及人格等方面，充分吸收以往鑒別和評估的豐富經(jīng)驗，全面考慮科技創(chuàng)新后備人才的基本特征，高度重視人才發(fā)展的基本規(guī)律。具體而言，在早期探索階段，主要評價孩子的好奇心、對科學探究的興趣，以及基本思維能力和創(chuàng)新意識；在興趣顯露階段，應在關注學生探究興趣發(fā)展的基礎上，考查學生的基本思維能力、創(chuàng)造性思維能力、批判性思維能力，以及對科學知識的理解水平；在才干浮現(xiàn)階段，要加強對學生知識理解廣度和深度，以及創(chuàng)造性解決問題能力的考查；在專業(yè)創(chuàng)新階段，要重點考察在專業(yè)領域的創(chuàng)新成果。
從鑒別方法來講，要重視對學生創(chuàng)新素質的考察，適當降低知識的難度，增強對學生創(chuàng)造性思維的考察；統(tǒng)籌考慮創(chuàng)造性的產(chǎn)品、過程和個人，隨著測評對象年齡的增大，逐步加大對產(chǎn)品評估的力度；整合“競賽—選拔”和“培養(yǎng)—選拔”的鑒別方式，構建“競賽—選拔”和“培養(yǎng)—選拔”深度融合的鑒別體系；要整合心理行為技術和認知神經(jīng)技術，在心理行為技術方面，針對不同的情境和領域，綜合使用測驗、問卷、觀察、產(chǎn)品評估和自我報告等方法；在認知神經(jīng)方面，根據(jù)不同的需要，應用腦電圖和近紅外光譜成像等技術。
科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)的體系構建
需要指出的是，當前我國有利于科技創(chuàng)新后備人才成長的生態(tài)體系尚不完善，主要表現(xiàn)在：需求與供給矛盾突出、校內與校外整合不足、法律與政策支持不力、體制與機制不夠健全、課程與教學質量不高、加速與豐富融合不夠、大中小進階設計有待完善等等。針對這些情況，需要根據(jù)科技創(chuàng)新后備人才的成長規(guī)律，系統(tǒng)構建其培養(yǎng)體系。
第一，做好頂層設計。我們要從實現(xiàn)中華民族偉大復興的高度認識科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)的重要性，引導學校、家庭、社會形成科學的教育質量觀、政績觀。要加強頂層設計，從法律層面保障科學教育的地位，制定相關法律法規(guī)，將科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)上升為國家戰(zhàn)略；制定國家戰(zhàn)略計劃、政策和配套標準，規(guī)劃科學教育發(fā)展的整體目標和路徑，明確目標任務、途徑方式、推進步驟、組織和經(jīng)費保障、工作機制等，并加強專項督導，以確保各項任務的落實。
第二，探索機制體制。提升科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)的水平，不僅需要中小學校的重視，還需要科協(xié)系統(tǒng)、科研單位、高等學校等通力協(xié)作，探索有效整合科教資源的機制體制。要整合教育系統(tǒng)（包括基礎教育和高等教育）、科協(xié)系統(tǒng)、科學院系統(tǒng)等相關資源，實施科教融合戰(zhàn)略，建立健全協(xié)同推進工作的體制機制，開展基礎教育創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式探索，制定激勵政策與法規(guī)，有效調動科學家參與科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)的積極性；同時，要有效整合校內外資源，充分發(fā)揮各類科技館、博物館、天文館等科普場館和高等院校、科研院所、科技園、高新技術企業(yè)等機構的作用，因地制宜設立科學教育基地。
第三，設計進階體系。要構建綜合性、實踐性、思維性、進階式的科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)體系。圍繞科技創(chuàng)新后備人才應該具有的知識結構，加強綜合課程建設，改革科學教學方式，創(chuàng)設真實的問題情境，聚焦學科核心概念和跨學科概念組織教學內容，實施跨學科和跨領域的學習，以學生為主體進行教學設計，以探究實踐為主要形式開展教學活動，培養(yǎng)學生在真實情境中解決問題的能力；不論是競賽活動，還是培養(yǎng)活動，應避免過度的超前學習，弱化升學導向和外在動機，強調興趣導向，加強對學生內在動機和創(chuàng)新人格的考察和激勵，最大限度地保護學生的好奇心，發(fā)展創(chuàng)新人格，引導學生準確地認識自己，不斷提高創(chuàng)新素質。
具體而言，在早期探索階段，主要保護孩子的好奇心，培養(yǎng)孩子學習科學的內在動機和創(chuàng)造性人格，強調直覺興趣和操作興趣的培養(yǎng)，開設思維訓練課程，加強學科教學中思維的滲透，重視基本思維能力和高階思維能力的培養(yǎng)；在興趣顯露階段，在繼續(xù)加強思維能力、內在學習動機和創(chuàng)造性人格培養(yǎng)的基礎上，加強因果興趣的培養(yǎng)，促進學生對所學知識實現(xiàn)深度理解和靈活應用，掌握創(chuàng)新思維的方法，提高創(chuàng)新思維能力，鼓勵學生參加科學探究活動和綜合性的科技創(chuàng)新活動；在才干浮現(xiàn)階段，要推廣國內英才計劃、翱翔計劃、春筍計劃等比較成熟的經(jīng)驗，選拔部分有科學家潛質的學生參與科學研究活動，建立科研機構、高等學校與高中聯(lián)合培養(yǎng)的機制，使學生在大學教授、研究機構研究人員和高中教師共同指導下完成研究項目，提升學生的基本思維能力，發(fā)展高階思維能力，繼續(xù)加強因果興趣的培養(yǎng)，引導學生形成理論興趣，培養(yǎng)學生的科學研究能力；在專業(yè)創(chuàng)新階段，要創(chuàng)造良好環(huán)境，強化內在動機，弱化外在動機，引導科技人員圍繞國家重大需求或者國際前沿需求開展課題攻關。
第四，創(chuàng)設良好氛圍。要引導全社會形成尊重創(chuàng)新、崇尚創(chuàng)新的社會氛圍，加大科學家和創(chuàng)新人才典型案例宣傳力度，弘揚科學精神和科學家精神，激勵青少年樹立科研報國的遠大志向；引導企業(yè)、非營利性組織、社區(qū)、家庭積極參與科技創(chuàng)新后備人才的培養(yǎng)，加強對家庭教育的有效指導，形成良好的社會生態(tài)；重視創(chuàng)設創(chuàng)造性的學校環(huán)境，建立和諧的教育情境、有效的激勵機制、濃郁的文化氛圍、民主平等的師生關系等；樹立以培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力為核心的“學生主體”教育觀念，鼓勵學生獨立思考、大膽質疑，敢于標新立異、挑戰(zhàn)權威，形成學生主動學習、積極參與的生動活潑的課堂教學氛圍。
（作者：胡衛(wèi)平，系陜西師范大學現(xiàn)代教學技術教育部重點實驗室主任、教授）