【走进科技创新人才培养班的孩子们】2017科技创新大赛作品

　　宋芃从小就对组装四驱车、编程设计情有独钟。于是，中考那年，他选择报考北京三十五中的科技创新人才培养班。用宋芃自己的话来说，“可以接触更多书本上学不到的东西。”高一阶段学校安排的是基础课程单元的学习。每周五，宋芃和科技创新人才培养班的同学都会聆听科学家们讲解科技领域的前沿和热点问题。到了高二，就进入了学校安排的课题研究单元，由中科院各国家实验室提供十余个课题，学生们根据自己的兴趣和爱好选择，确定研究方向。在中科院专家的指导下，每名学生将独立设计、实施，完成一个有价值的科学研究课题。
　　2011年，升入高二的宋芃正式进入与中科院的专家们共同开展的科研项目。宋芃选择的是中科院自动化所的科研项目——智能交通环境控制。具体而言，这个项目要研制一种微缩智能车，通过计算机编程来控制智能车的自动运行，如当遇到红灯时可以自动刹车。既能组装车，又能设计程序，宋芃的兴趣有了足够释放的空间。在宋芃看来，整个研究过程最难的地方在于程序设计环节。“我之前自己在课余时学习过JAVA。原本也能用JAVA来编程，但中科院的老师们鼓励我用C语言。于是我就开始尝试这种从未接触过的编程语言。”C语言确实简洁、紧凑，使用方便、灵活，但在思维方式和编程方法上与JAVA相比有差异。这对于一名高中学生来说，掌握起来难度可想而知。
　　所幸的是，学校已经为学生攻克科研难关预先做好了师资准备。科技创新人才培养班的每个学生都会接受“双导师”个性化辅导，即中科院专家+学校科研指导教师。目前，学校在生物、化学、物理和数学4门学科已聘请了3名博士和1名博士后作为科研指导教师，多角度、多层次地直接参与到创新人才培养的各个阶段，关注这些学生各个方面的成长。有了身边的科学家、指导教师做后盾，宋芃钻研得更加投入了，他一方面埋首于大部头的程序设计书籍的理论学习中，遇到不懂的地方就向“双导师”请教；一方面勤于动手实践操作，不计其数地尝试、验证。最终攻破难关，给这个项目画上了一个完美的句号。
　　与宋芃在同一年级的张定一也是一位善于将知识体系学习与动手实践有机结合的学生。在采访的过程中，张定一表现出来的超乎寻常的综合分析和思考问题的能力，以及沉稳严谨的言谈举止给记者留下了深刻的印象。张定一选择的研究方向是关于天文学中食双星的观测及光变分析。在学习和掌握了中科院国家天文台研究员们提供的常规的用Matlab处理天文数据的方法后，张定一并未就此止步，而是想到这种数据处理办法对于一般的高中生而言有难度，于是他想到用Excel来代替，得到的光变周期与用Matlab处理得到的数据基本吻合。“我就是想用一种一般中学生都能够掌握的软件来简化数据处理的过程，同时精度可以被大多数中学生接受并共享使用。”这种思维的延展带着张定一继续向这个课题的更深处漫溯。“我们在利用WD解轨程序求出一些参数后，又对课题做了延伸。考虑到食双星属于双星系统范畴，于是我们根据求出的轨道偏心率很小做了一个近似假设，假设它的绕转轨道是圆的。我们利用高中物理课上的牛顿定律求得两颗恒星的质量近似相等这一结论。”这个延伸使中学的课本知识更好地与高深的科学研究紧密相连。“我们觉得科学研究不是枯燥的，而是十分有趣的，还可以用来解释和运用我们之前学到的书本知识。”有了这种结合，显然张定一对书本知识已经有了全新的认识。
　　“科学研究不是枯燥的，而是有趣的”，这句话是记者在跟学生们接触中听到最多的。
　　头脑不是一个要被填满的容器，而是一束需被点燃的火把。当这束火把被点燃后，学生的兴趣也就被激发出来了。即将升入高三的王亦豪至今仍然记得2010年9月科技创新人才培养班开班的那天，中科院大气物理研究所研究员高登义步入讲台的情景。“同学们，谁知道地球的三极？”“什么？三极？只听说有南极和北极啊！”科技创新人才培养班的学生们一下子来了兴致。听下去才明白，原来青藏高原已被确认为地球的第三极。“本以为中科院专家上课一定高深难懂，没想到这么通俗易懂、生动幽默，而且主题还特抓人。”王亦豪说，临下课的时候，高登义研究员还拿出两张亲自拍摄的极光照片奖励答对问题的学生，“没抢到答题机会的同学眼热得不行。”这种与科学家热烈的互动，就像一道道“冲击波”涤荡着学生的心灵，科学精神和科学探究意识已悄然在学生们心中萌芽。
　　这种对科学崇仰的精神、反思的意识、科研的态度已然不仅仅拘囿在科技创新人才培养班内，而是正在向外辐射。每学期，科技创新人才培养班的学生都会走到初中学弟学妹的身边，与他们面对面地交流、分享外出科学考察的感悟和收获，这被冠以“高中创新实验班学长制”。在交流过程中，学生的交际能力、表达能力、自觉分享的意识显著提升。
　　两年过去了，科技创新人才培养班的孩子们拿出了丰厚的科研成果。2012年7月18日，首届科技创新人才培养班中科院课题成果汇报会如期举行，64名即将升入高三的科技创新人才培养班的同学汇报了15项课题的研究成果，以及自己在研究这些课题中的收获。汇报会上，学生们分小组汇报了他们的课题成果，着重介绍了课题背景、研究方法、研究过程、研究结论、未来展望，而且报告都在最后标示了文献和图片出处，显示出规范的科研素养。在答辩环节，20余位来自中科院和北京大学等科研院所的专家评审们就课题细节进行现场提问。亲身经历科研全过程的学生们应对自如、侃侃而谈，清晰的表达陈述和大方得体的谈吐赢得专家的颌首赞赏。
　　如今，“我们目前正在编写适合科技创新人才培养班的校本教材，想要将高中课本知识点与中科院的科研内容有机结合。”孙淑萍主任是北京三十五中拔尖创新人才课程研究开发中心的负责人，只要是在学校准保是跟科技创新人才培养班的学生在一起。年近五十的孙主任外表看起来要比实际年龄年轻，理科出身，说话条理清晰，工作起来雷厉风行，可提及深藏心底的那个“单纯”的教育理想时，整个人立刻“感性”起来，眼圈也有些红了：“我们学校在朱建民校长的引领下，与中科院密切合作，通过教育制度的创新、课程的创新，来探索人才培养模式的创新。在我们看来，高中阶段学生创新精神、科研素养、高尚人格品质的培养既是奠基工程，又是重中之重。即使是科技创新人才培养班的孩子，我们也不是片面强调他们的智力水平。人才的培养，需要情商和智商的共同发展，才是完整的人才。培养完整的人，实现科技和教育的融合是我一直怀揣着的教育理想。”孙主任带领着学校拔尖创新人才课程研究开发中心的博士团队，渐渐明晰了高中阶段创新人才培养的着力点：一是强调良好的创新人格，如强烈的好奇心、大胆的质疑精神、克服困难的意志、高度的自主性等，二是构筑优良完备的知识技能基础，三是依托社会实践、中科院及科研机构的学术支持。
　　在创新人才培养模式的探索之路上，孙主任分明听到了学生成长的“拔节”声——他们学会了关心他人，在科考过程中，有的孩子为突然生病的伙伴四处奔波买药；他们明了了细节决定成败，编程中任何一个代码的失误都有可能导致错误的发生；他们还知晓了科学精神的内涵，“哪怕假想推倒重来也要拿得起放得下”；他们领悟了守时、惜时的重要性，因为分配好科研和学习的时间、妥善处理好两者的关系，是科技创新人才培养班每个孩子都要接受的“必修课”。这些隐性的人格品质的培养，与显性的科研成果同等重要，也为这些孩子今后更高层次的发展奠定了坚实的基础。
　　在与科技创新人才培养班孩子接触的过程中，我一方面为这些孩子所取得的扎实丰富、来自于实践的专业科研成果所折服，另一方面也是最重要的一方面深深地欣赏这些学生言谈举止之间不经意流露出来的执着探究的精神、创新求变的意识、豁达开朗的性格品质。这些孩子是幸运的，因为学校给他们搭建了一个很好的与高层次科学家、科研机构接轨的平台，提供了相对宽松自由的学习空间，使得原本潜藏在他们内心深处的追求探索的星星之火，有了充分燃烧的动力。