加強數理化基礎教育，破解創新人才培養難題
日前，上海市積極推進基礎教育數字化轉型。圖為學生在數學課上通過平板電腦進行課堂練習。新華社記者 劉穎攝
中國式現代化的關鍵是科技現代化，核心是人的現代化。從科技人才數量上看，我國研發人員全時當量從2012年的324.7萬人年到2022年超過635.4萬人年，規模多年保持世界第一，但我國高水平創新人才特別是頂尖科學家仍較稀缺。從全民科學素質看，2023年我國公民具備科學素質的比例達14.14%，雖比2022年增長了1.21%，但與西方主要發達國家相比仍有差距。當前，加強數理化基礎學科教育，既是提高全民整體科學素質的內在要求，更是破解自主培養創新人才難題的戰略選擇。
加強數理化基礎學科教育意義重大
19世紀末，以數理化等內容為核心的科學傳入中國，引發了科學救國的浪潮。改革開放初期，“學好數理化，走遍天下都不怕”的理念影響了一代人，培養了一大批數理化基礎扎實的創新人才，有力地支撐了我國創新型國家的建設與第一個百年奮斗目標的實現。當前，在建設世界科技強國與實現中國式現代化中，數理化基礎學科發揮著至關重要的作用。
一是數理化基礎學科教育決定著全體勞動者的科學素養水平。數理化基礎學科教育是培養學生科學探究能力、創新意識、批判性思維與信息技術能力等未來社會必備素養的基礎，對于公眾依據事實和證據進行邏輯推理形成科學思維非常重要，將伴隨人的一生，在生活和工作中持續發揮作用。
二是數理化基礎學科教育決定著頂尖科學家的發展高度。20世紀獲得諾貝爾獎的466位科學家中，41.6%具有交叉學科背景，特別是20世紀最后25年，具有交叉學科背景的獲獎者占到了獲獎總人數的49.1%，而絕大部分交叉學科背景獲獎者都具有數理化某一學科的教育經歷。諾貝爾生理學或醫學獎獲獎者中，僅有不到1%的獲獎者教育背景完全屬于生命學科，大部分獲獎者都具有數理化學科方面的教育背景。
三是數理化基礎學科在攻克“卡脖子”技術中發揮關鍵作用。當前我國面臨的很多“卡脖子”技術問題，根源在于基礎理論研究和運用能力不足。未來關鍵技術突破依然有賴于數理化等基礎學科科學問題的解決。例如，華為提出在后香農時代十大數學問題，與通信、網絡等領域發展基礎難題有關。美國發布未來30年顛覆人類生活的20項趨勢技術，其核心理論全部都與數理化基礎學科緊密相關。
數理化基礎學科教育仍存短板
從國際上看，近年來發達國家不斷加強數理化基礎學科教育以提升競爭力，如美國形成了以數理化基礎學科為核心的STEM（科學、技術、工程和數學）教育基本國策；日本文部科學省在新的理工科人才培養戰略中進一步強調數理化基礎學科的重要性；歐洲不少國家紛紛出臺加強數理化基礎學科教育的相應政策。
近年來，我國不斷強化數理化基礎學科人才培養。教育部等相關部門出臺了一系列政策文件，發布《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》《關于進一步加強國家重點領域緊缺人才培養工作的意見》《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》《關于加快推動博士研究生教育高質量發展的意見》等，持續開展了“基礎學科拔尖計劃2.0”“雙萬計劃”等。2023年，教育部啟動建設數理化生國家高層次人才培養中心，構筑基礎學科高層次拔尖人才自主培養“母機”，開啟了“三位一體”培養基礎學科高層次拔尖人才的新途徑，初步形成了本碩博一體化的基礎學科人才培養架構體系。但是，與國際相比，我國當前在數理化基礎學科教育方面還存在如下問題。
基礎教育與高等教育銜接不暢且教學方式等亟待改進。基礎教育階段為在升學中獲得高分普遍存在初三和高三學生用大量時間機械“刷題”的現象，影響了學生的探索欲、好奇心和學習興趣，以及進入大學階段學習的主動性。基礎教育階段一些關鍵知識點的缺失也給高校理工科專業的教學帶來困難，部分學生難以適應大學學習要求，甚至一些高校不得不開設預科班，給部分新生補習高中數理化基礎。
培養學生探索精神和動手能力的實驗課程不足。物理、化學作為古老的自然學科，是以實驗為基礎逐漸發展而來的，其實驗課程的設置具有針對性和具體性，是培養學生創新能力的關鍵。然而由于實驗教學條件保障不足，加上實驗較難通過考試來測評，很多原定的實驗課被改作理論講解課或者習題課，實驗教學只進行課堂演示，學生使用科研儀器的機會少，不利于培養他們的創新能力。
多措并舉提升數理化基礎學科教育水平
當前，加強數理化基礎學科教育，應從以下幾個方面發力。
一是要提升基礎教育和高等教育階段的數理化學科教育水平。需要明確數理化基礎是科學素養的重要組成，提升科學素養是素質教育的核心內容。在基礎教育階段，全面加強數理化基礎學科教育，對課程標準和中、高考等考試要求要有統一規范指導。要重視數理化學科教學在高等教育特別是理工科專業創新人才培養中的基礎性地位，保障數理化教學的課時和質量，提升創新人才解決關鍵“卡脖子”核心問題的能力。
二是建立基礎教育與高等教育有效銜接的常態化機制。要打通基礎教育和高等教育銜接不暢的堵點，邀請院士、優秀科學家參與數理化基礎學科教材編寫，按照認知規律，提高數理化教材的科學性與先進性，出版具有世界一流水平的經典教材；加強物理、化學的實驗教學，培養學生的動手實踐能力。支持高水平綜合性大學培養從事數理化基礎教育的教師，并定期開展培訓，以增進現有教師對現代科學技術進步和數理化學科前沿發展的了解。
三是加大科教融匯力度服務創新人才培養。通過我國自立自強科技支撐體系的建立，進一步明確高校在數理化基礎學科創新人才培養方面的主責主業。建立高校與科研機構和產業界深度融合的激勵機制，提升高校數理化基礎學科教學質量和人才培養能力。加強科研機構、科技館等科技資源與高校等教育資源的有機結合，共同培育數理化基礎學科創新人才。
（作者：周建中，系中國科學院科技戰略咨詢研究院研究員）
來源：人民網
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