導語
章丘四中是一所普通高中，自2005年9月開始，在研究性學習中啟動科技創新教育的探索與試驗，先后有六個級部6000名學生接受創新教育，產生創意6萬個，收到國家知識產權總局專利證書1300多份，已經和正在受理的1000份。在全國、省、市各類創新創意大賽獲獎過百項。230多名（09年168名）學生獲重點高校保送或加分資格。學校先后獲得全國創新型學校，中國宋慶齡少年兒童發明基地，全國科研興校示范單位、全國教育系統先進集體等榮譽稱號。章丘四中的創新經驗先后在新華社機密級內參《國內動態清樣》、中央電視臺、《中國教育報》、《人民教育》、《科技日報》、《知識產權報》、《大眾日報》、《齊魯晚報》、《山東教育》、《山東教育電視臺》等報刊媒體作專題報道，省教育廳發文在全省推廣。全國政協常委、著名科學家朱祖良，國家總督學、教育部副部長陳小婭等來校視察后，均對我校的創新教育給予高度評價，人民教育總編傅國亮題詞：領創新教育之先。
章丘四中科技創新教育探索實驗的意義在于，在中國教育一時難以突破傳統思維、傳統教學方法模式局限的情況下，如何回應時代要求，培養創新人才，提供了成功的經驗。
一、全員性創新教育的實施背景
1、時代抉擇：進入新的世紀，知識經濟已見端倪，新技術革命的挑戰進一步加劇，培養學生的創新精神和實踐能力，成為全球共識和時代要求。
2、民族危機：近百年來的世界重大科技發明中，我國幾乎乏善可陳；在標志科技文化最高成就的諾貝爾大獎中，大陸至今還是空白；中國產品多的是“制造”而少“創造”。
3、黨和國家決策：黨和國家領導高瞻遠矚，作出建設創新型國家重大決策。
4、教育改革要求。素質教育重視培養學生的創新精神和實踐能力。在新課程方案中，研究性學習安排了十五個學分，權重位居各科之首。
5、傳統局限。東方式思維方式重共性，輕個性，重求同思維，輕求異思維。反映在教與學的方式方法上，多演繹和循序漸進，少歸納和滲透跳躍，重邏輯而少直覺；體現在教與學的側重點上，形成了重知識輕探究、重傳承輕創新、重問題解決輕問題發現、重尊重書本輕大膽質疑的傳統。直接帶來的結果是“中國學生膽子小，老師沒講過的不敢想，老師沒做過的不敢做（楊振宇）”；“如果老師提出一個問題，十個學生的答案往往差不多，而在外國學生中，十個學生或許講出二十種答案（留德歸來的學者）”。如果沖不破這些局限，創新能力培養將無從談起。
6、當代教育者的責任。對學生升學和終身發展負責的雙重責任，對學校眼前利益和民族長遠利益負責的二元使命，在拷問著每一個教育工作者的道德良知和社會責任感，教育需要自由的空氣和開闊的發展空間。經過審慎思考，我們選擇了最能利于培養學生創新素質的科技創新教育，作為我校重點科研實驗課題。
二、探索科學有效的創新教育路徑
過去漫長的歲月中，在高中階段進行任何改革，都必須小心謹慎。因為高中階段根本任務是向高校輸送合格的畢業生。高考的利益本身牽動著社會方方面面的神經，一著不慎，滿盤皆輸。我們既站在時代要求的高度理性思考，又進行了充分的分析和調研，最終大膽而審慎地選擇最利于學生創新能力培養的科技創新發明為切入點，波浪式推進，在研究性學習中展開了創新教育的課題研究與試驗探索。
（一）、創新教育的入門流程探索
遵循心理學關于“人的認知規律與能力生成規律”的研究成果，我們設計了“了解創新——發現課題——嘗試創新”的教學流程進行探索實驗。
1、了解創新——揭開神秘面紗，讓學生建立創新的自信。
早在幾十年前，我國著名教育家陶行知就說過：處處是創造之地，天天是創造之時，人人是創造之人。眼下創新已成為時代最搶眼的名詞，人人渴望創新。但傳統思維定勢束縛著我們：創新很神圣、創新很神秘、創新高不可攀，創新非我所能。人們不了解創新，更不相信自己能夠創新。所以打破學生神秘感，讓學生建立創新自信，是成功實施創新教育的前提。
在上創新第一課時，科技老師問：“同學們，過去誰有過發明，誰相信自己今后會有發明？”學生沒有一人舉手，而且還認為是開玩笑。老師接著問：“你相信14歲的孩子能獲得全國創新大獎嗎？”這時下面一陣騷動，同學們瞪大了眼睛。“這是事實。”老師肯定地說道。接著他舉了一個14歲初中生獲全國大獎的例子：現在考試都需要填涂答題卡，他發現總是橫著涂很別扭，就異想天開把答題卡的橫格改成了豎格，設計了新型的答題卡，沒想到這個小小的改變獲得了全國第六屆宋慶齡少年兒童評委專家的一致認可，一舉獲得全國金獎。當老師講了許多發生在同學身邊的創新故事并用多媒體展示了眾多富有啟發感染性的創新作品后，引起了廣大同學的極大興趣，不僅創新的神秘感很快消失，而且普遍感覺到，原來創新我也能做啊。學生開始躍躍欲試了。幾堂課后，學生創新的火花已在大腦中迸發；學生迅速打開思路，創意像泉水一樣涌出來。正如2009級楊柳同學所說：“當上了一節科技創新課后腦子里有了很多思想，信心百倍的把它們變為文字，化為圖畫，這是一種很奇妙的事情，有點瘋狂，有點神奇。每當上完一節課我總會有很多創意，總會有多種思想，內心狂熱的吶喊，思想波濤翻滾、洶涌，原來生活也可以這樣富有激情，富有熱忱，富有創新！我倏然找到了快樂的身影，找到了一片久違的鄉土，它——科技創新是適合我的，我愛這門課，喜歡這股創新勁兒！”
2、發現課題——學會觀察，讓學生擁有發現的眼睛。
創新從發現開始！要創新，先要發現創新課題，發現不完美的事物，發現需要解決的問題。為了教學生學會觀察，學會發現，我們試行了幾方面措施：
一、是舉辦專題科技創新講座。通過專題講座向學生大量介紹創新思維和創新技法，讓學生從中感悟發現的特點和規律，引導學生觀察事物、觀察生活、觀察世界，從中發現需要解決、需要改進、需要創新的課題。
二、是將科技創新教育作為必修課。我們將科技創新教育課程上課表，進課堂，納入學分管理。不僅讓學生修完應有的學時，更要有發現的課題和創新方案；要獲高學分還必須有專利證書，以此推動觀察事物、發現課題自覺意識和觀察習慣與能力的形成。
三、是鼓勵學生實現“三跳”。我們鼓勵學生去發現、去創新，努力實現“三跳”，即跳出課本，不能只關注課本知識；跳出教師，不迷信權威、不輕信已有結論；跳出課堂，要關注自然、社會、人生，關注生活科技，在生活中應用知識，在生活中學會發現。星期天、節假日，讓學生走進自然，走向社會，去觀察、去發現。發現創新課題，設計創新方案，成為學生必須而又喜歡的假期作業。
實踐證明，每個學生都有發現問題的潛能，久而久之的訓練，就會形成發現的能力和習慣。
3、嘗試創新——學會思維，讓學生形成創新的大腦。
我們開展創新教育的根本目的，不是簡單地為了拿多少專利證書，獲多少創新獎勵，而是把學生培養成真正具有創新思維和創新能力的人才。
我們頂著高考的壓力，拿出其他學校進行題海戰術的寶貴時間，專門開設創新教育課，舉辦創新思維理論與創新技法系統講座。最初，除在高一上學期相對集中的安排20節理論講座課外，還從高一下學期起到高二每周安排一節創新思維訓練課，借助經典發明案例和學生創意進行案例教學；08年以來，我們則每周每班安排兩節創新課，不僅讓學生系統了解了創新思維的多種類型和進行創新的各種技法，而且重在改變學生傳統觀念，突破學生傳統思維定勢、思維習慣，學會并熟練進行創新思維、多維思維。特別注重學以致用。
學生的創新思維與創新能力的提高需要一個過程。最初，學生創意總是以身邊事物為主，如可顯示溫度的筷子、音樂杯子、可稱量體重的椅子、多功能筆等。十幾節課下來，他們逐漸能夠發現帶有一定獨創性、復雜性的課題，如自動喂魚器、新型鍵盤、應急型多功能醫用床、全天型象棋等。半年后，許多同學就能夠提出達到國家專利水準的高水平創意了。如2004級段磊同學發現，開車的人有時遇到緊急情況會把油門錯當剎車踩，從而釀成車禍，經過反復思考研究，他最終設計成功一種錯踩油門應急裝置，該裝置利用汽車安全帶緩緩抽可以，而快速抽時卻會卡住的原理，在汽車油門踏板上連接一根安全繩，當人們在情急之下猛踩油門時，連接在油門踏板上的安全繩被卡住，使油門踩不動，有效的預防了錯踩油門帶來的危險。這個作品榮獲山東省青少年科技創新大賽二等獎，同時獲得了國家發明專利。再如李正茂同學，他發現傳統的二胡對于初學者來說太難了，音區的劃分、琴弦的校正只能憑借學習者的自我感覺，而這種感覺的形成可能需要幾年的時間，于是他對傳統二胡進行大膽改造，從音區、音高的標注，到新式共鳴腔，再到可調試琴弦等，經過他重新設計制作的新式二胡共注冊了兩項國家專利。
實踐證明，“了解——發現——創新”符合人的認識規律，也符合學生的創新能力生成規律，是進行創新教育入門的有效途徑、模式和流程。
（二）、創新教育的深化探索
1．小制作、小發明層面的創新。以日常生活為觀察對象，從中發現問題，應用創新思維、創新技法，訓練初步的創新能力。
2．開放性課題類創新。引導學生從現實生活中，發現帶有普遍性、具有重要性的較為復雜的課題，運用創新思維和科學研究的方法，培養創新精神與實踐能力。
3．學習應用“萃智理論”進行創新。“萃智理論”是迄今為止世界上最先進、最系統的創新發明理論，讓學生學習并應用其創新原理與查詢路徑，掌握科學的創新發明方法，形成一定的專業創新素養。
三、全員性創新教育的機制研究
（一）把創新教育課程化作為實施創新教育的重要載體
為把創新教育規范、深入、持久地開展下去，使之真正成為培養學生創新能力的高效平臺，成為學校更加鮮亮的特色，我們把創新教育課程化作為實施創新教育的重要載體。
1.把科技創新教育確定為校本全員必修課程，作為研究性學習的核心課程來開設。
2.制定了專門的課程方案，從課程研究、課程實施、師資建設、活動陣地、校園文化、考核評價、專利申報、成果轉讓、組織領導等九個方面作了明確規定，并對創新教育課實行嚴格的學分管理。
3.突出課程的“生本性”，提出了“四個人人”的目標，即人人接受創新教育，人人參加創新實踐，人人學會創新思維，人人具有創新能力，把具有創新精神與創新能力作為章丘四中學生的必備素質。
4.把創新作為章丘四中的校魂，堅持創新教育與教育創新相結合，以創新統領學校各項工作，使創新成為學校最鮮亮的特色。
事實證明，只有將創新教育的實施課程化，才能確保創新教育的健康深入持久地發展。
（二）營造有利于創新人才成長的校園文化
1、創新辦學思想
（1）辦學理念：面向世界，著眼未來，以學生發展為本，為學生終身負責。
（2）治校方略：以德立校，依法治校，科研興校，創新強校，教師發展學校。
2、創設氛圍，涵養興趣。
（1）建設校園創新文化，突出環境熏陶。2002年我們制作了長達500m的大型科技畫廊，向學生圖文并茂的介紹當今科學技術的發展成就；在學生最集中的教學區，擺放了幾十尊科學家、發明家雕塑；建設了科技活動室，讓學生感受創新的樂趣。2006年投資50萬元開辟了500 m2的創新教育活動基地，在這里，可以進行機器人編程，可以觀看創新發明錄像，可以進行創意設計，可以進行創新作品制作，可以進行創新經驗的切磋和交流。
（2）邀請科學家、發明家進校園。我們充分利用濟南科協“大手拉小手”中科院老科學家進校園活動的機會，我們將一些成就卓著的科學家、發明家請進校園，讓學生與科學家親密接觸，面對面交流，從而消除神秘感，堅定熱愛創新、獻身科學的信念。
3、活動推動，成果激勵。
我們開展了“創新中國，我也行”大型持久的科技創新活動。我們鼓勵學生用心發現問題，分專題開展開展創意大賽，評選“小小發明家”。我們在知識產權部門支持下，把學生優秀創意通過專利事務所制作成規范文本，向國家知識產權總局申請專利。我們將便于制作的學生創意制成模型，選送參加各級創新大賽。我們積極加強與高校的聯系，推薦創新成果突出的高三學生參加全國重點高校自主招生，用各方面創新的顯性成果激發學生的創新熱情。
4、廣泛組建社團，為學生搭設多元發展平臺。
社會對人才的需求是多樣的，學生的智能是多元的，學生間的智能優勢和興趣愛好是不盡相同的，搭設多元平臺，才能適合學生的成長發展需求。根據學生的智能優勢和興趣愛好組建社團，開展豐富多彩的活動，對于培養學生的個性特長與創新人格，具有重要意義。幾年來，我們已組建創新協會等社團二十多個，實現了“人人進社團、周周有活動、個個有特長”的目標。
通過采取一系列措施，不僅充分調動了廣大學生參與創新的積極性，而且贏得了廣大家長的擁護和社會的支持。07年2月，我校作為山東省唯一高中學校的代表，應邀參加了全國科學獎勵大會。我校的大型科技創新實踐活動——“創新中國，我也行”，早在06年就獲全國創新大賽科技活動類二等獎。幾年來，學校先后獲得全國創新型學校、宋慶齡少年兒童發明基地、全國科研興校示范單位等榮譽稱號。
四、創新教育在反思中前行
（一）實施創新教育應處理好的幾個關系
1.堅持普及與提高相結合。在全員實施創新教育的同時，選拔創新潛能突出、有志創新探索的學生組建創新實驗班和創新協會，培養優秀創新人才。
2.專家引領與自我培養師資結合。創新教育實施之初，授課需聘請專家，在專家授課之時，選拔校內熱愛創新、頭腦靈活、創新潛能突出的教師全程參加，跟課學習，充當助手，拜師學藝。目前我校有專職教師6人，其中二人已獲中國發明學會會員稱號。
3.依靠自身努力與爭取社會支持結合。在申報專利、聘請專家、成果轉讓、資金扶持等方面，尤其需要社會支持。
4.隱形成果與顯性成果結合。我們開展創新教育的目的，是培養學生的創新精神、創新思維和創新能力，但這些隱形成果看不見、摸不著，難以量化，我們努力實現隱形成果向顯性成果（專利、獲獎、自主招生）的轉化，讓學生不斷感受成功樂趣，激勵學生積極深入的參加創新教育和創新實踐活動。
5.創新課與學科教改結合。僅靠創新課培養學生創新能力還是不夠的，我們引進“誘思探究”教學理論創新課堂教學，全方位培養學生創新能力。
6.創新教育與教育創新結合。我們不僅專門實施了科技創新教育，而且在學校各項工作中開展教育創新：在辦學理念上，追求創新性與前瞻性，確立了“面向世界、著眼未來、以學生發展為本，為學生終身負責”的教育理念。在德育方面，強化思想引領，構建精神家園；在課堂教學研究方面，實施一課三摩，構建高效課堂；在教師專業成長方面，追求“四化境界”——學科特色化、個性風格化、教改常態化、課堂高效化，構建五級發展階梯（新秀→骨干→拔尖→首席→特級）；通過創新教育與教育創新的有效結合，為我校的長足發展奠定了堅實的基礎。
（二）實施創新教育亟待解決的問題
1、創新型國家依賴創新型人才，創新能力培養的黃金期在中小學乃至幼兒園階段，創新人才培養要從娃娃抓起，要在中小學教育中狠抓落實。各級教科研機構，要加強創新教育研究；國家要集中人才優勢搞好創新課程的教材開發和師資培養，將創新教育列為國家課程，確立創新教育課程在中小學的法定地位。
2、開發專門的教師用創新教育培訓教材，狠抓全體教師創新思維的培訓。教材開發最好和學科特點結合起來，在教師中普及創新理論知識和創新實踐技能，更新傳統觀念，學習創新思維，突破東方式思維和傳統教育教學的局限性。沒有觀念和思維方式的更新，創新教育還是一句空話。
3、進一步深化課程改革，加大對教材編寫及題目開發的創新力度，使各科教材、教輔資料充分體現對學生創新精神、創新思維、創新能力的訓練和培養，把創新真正落實到課程之中，落實到教材具體內容和題目之中，落實到日常學科教學之中。
4、充分發揮高考命題和高校招生政策對創新教育與中小學教育改革的指揮引領作用。高考命題要充分體現并利于考查創新能力，高校招生要充分重視創新素質。目前，高考命題和高校招生政策對創新教育的重視和傾斜是不夠的，被大學、中學奉為掌上明珠的高考狀元和高分學生，許多創新能力一般甚至還較差。高考的指揮棒作用很大，何時高考突出了創新，何時創新才能在中小學和全社會真正重視和突出起來。
5、把創新及辦學特色、學生特長等納入對各級各類學校的考核評估，并付之以足夠的權重。考核具有剛性引領作用，人們的功利思想短時難以消除，考評對創新的重視，必將對創新產生巨大的推動力，也將對素質教育的健康實施產生積極影響。
6、充分發揮媒體力量，普及創新知識，介紹國外先進經驗，宣傳創新典型單位和人物，在全社會形成關注創新、支持創新、參與創新的良好氛圍。