“2012年至2014年，結(jié)合拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)改革試驗、翱翔基地學校建設(shè)和開設(shè)大學先修課程等工作，遴選50所優(yōu)質(zhì)高中，依托學校建成一批市級高中開放式重點實驗室，形成具有北京特點的開放式重點實驗室建設(shè)和運行模式?！贝耸恰侗本┦兄行W建設(shè)3年行動計劃（2012—2014年）》中關(guān)于“實施高中創(chuàng)新教育支撐條件建設(shè)工程”的具體計劃之一。實際上，以北京三十五中“青少年科技創(chuàng)新學院”為代表的高端科研實驗室早已具備雛形，一些優(yōu)秀的高中生已經(jīng)利用這些實驗室完成了自己的“處女科研”。

“翱翔計劃”學生課堂

2008年3月，北京市教委成立北京青少年科技創(chuàng)新學院并啟動“翱翔計劃”，采用全新的培養(yǎng)模式、高水平的導(dǎo)師指導(dǎo)，為研究型重點大學輸送優(yōu)秀生源。“翱翔計劃”涉及數(shù)學、物理、化學、生物、信息技術(shù)、地理、人文與社會科學等多個領(lǐng)域，有800多名高中生成為學員?！鞍肯栌媱潯迸c高校錄取不直接掛鉤，學員不享受優(yōu)惠，但高校自主招生選拔時將參考學生的研究經(jīng)歷，同時，學員報考與自己研究項目對應(yīng)的高校和專業(yè)時，其獲得的學分進入大學后也將得到承認。2009年10月，“第一屆北京青少年翱翔科學論壇學科分論壇”召開，少年“科學家”們展示了自己的科研成果，如北京市陳經(jīng)綸中學高三學生吳軼凡進行了生物學領(lǐng)域的“膽綠素還原酶在帕金森病小鼠模型中的檢測與分析”的研究，得到專家的贊許。

但在那時，“少年科學家”還沒有自己的校實驗室，他們借助國家級、市級重點實驗室進行研究，北京大學、清華大學、北京理工大學、中國科學院等在京高校和科研院所的60余個重點實驗室向翱翔學員開放，每個實驗室接收2至4名學員，進行物理、化學、生物、信息技術(shù)、地理等方向的研修。高校和科研院所不但提供實驗室，還提供指導(dǎo)科研人員作為指導(dǎo)教師，幫助高中生完成具有一定探索創(chuàng)新意義的研究課題。

北京師范大學遙感與數(shù)字城市北京市重點實驗室向“翱翔計劃”開放，該實驗室主任楊勝天教授說：“開始的時候確實不知道該如何指導(dǎo)這些孩子，于是回顧過去地理學人才的培養(yǎng)過程中科研與教學之間存在哪些脫節(jié)，對此，實驗室把最新的方法和理念展示給學生，去進行彌補?！睏顒偬熨潎@后生可畏，“學生劉抒羽在一次討論中詢問一條曲線的物理含義，這個從未被在意過的問題使得在座的研究生和我都陷入了思考。通過與學員們的相處，我堅信，‘翱翔計劃’是有‘市場’的?！睘榱烁玫亍胺?wù)”翱翔計劃，楊勝天提出了從實驗室與基地申報?；悠脚_到地理創(chuàng)新平臺，再到學生基礎(chǔ)訓(xùn)練平臺的“三層重點實驗室服務(wù)體系”。目前，所有在京高校、科研院所除從事放射性、劇毒、病毒等危險性研究以外的重點實驗室，都已經(jīng)逐步成為“翱翔計劃”學生課堂。

有計劃、有目的推動

在“翱翔計劃”的帶動下，北京三十五中的“科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)班”、北京十二中的“錢學森航天實驗班”、陳經(jīng)綸中學的“女生數(shù)學科學實踐探索項目、數(shù)學建模項目和應(yīng)用數(shù)學實踐研究項目”等以科學研究為主的團隊先后建立起來。與最初的“翱翔計劃”導(dǎo)師“確實不知道該如何指導(dǎo)這些孩子”相比，后來的科學團隊可以說是“有計劃”“有目的”地發(fā)展了，這些團隊不再利用正規(guī)的科學實驗室進行“高中水平”的科研，而是跟隨導(dǎo)師，進行真正的科學研究。三十五中的“科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)班”有55名學生，2011年9月，中科院地理所、國家天文臺、聲學所、自動化所等12個研究院所，提供了15項科研課題，55名學員根據(jù)自己的興趣愛好“認領(lǐng)”課題，組成15個研究小組，正式和中科院專家一起開展科學研究。

高巍同學選擇了“生物修復(fù)技術(shù)以及化學修復(fù)技術(shù)的研發(fā)”，并將“運用植物——微生物修復(fù)污染土壤”確定為自己的研究課題。他認為，這項研究具有非常重要的現(xiàn)實價值。在中科院地理所副研究員閆秀蘭、博士孫璐的指導(dǎo)下，高巍和其他3名組員將研究重點聚焦在長期多環(huán)芳烴—砷復(fù)合污染土壤。一年之中，高巍和伙伴們幾乎每周都要去中科院實驗室進行土壤樣品化學分析，反復(fù)熟悉實驗步驟、校正實驗條件，力爭獲得最準確的數(shù)據(jù)。

學員李偉光及其組員在中科院北京干細胞庫研究員周琪的指導(dǎo)下，參與了“小鼠脂肪來源誘導(dǎo)多功能性干細胞系的培養(yǎng)及分子鑒定”的課題研究。李偉光對自己未來所要從事的工作有清晰的定位與方向?！斑@項研究在臨床上的應(yīng)用價值是非常大的，能為器官移植、降低免疫排斥等方面的研究打開新的途徑。如果能真正應(yīng)用到臨床醫(yī)學，那么器官衰竭患者們就能獲得新生?！崩顐ス獗硎?。

其實，在開展課題研究之前，有將近一年的“預(yù)備期”。中科院的課程包括兩個階段，第一階段由中科院專家直接授課，包括講座報告、參觀感受體驗、實驗室動手實踐、課題小組研究、外出科學考察等；第二階段，中科院專家提供多個國家級科研課題，供學生根據(jù)自身興趣和能力進行選擇，從而深入中科院實驗室參與研究。在一年多的時間里， 50多位專家登上三十五中的講臺，給學員們帶來最新鮮的前沿科研進展以及科研經(jīng)歷和感悟，學員在和科學家的對話中，直接感受其科學素養(yǎng)和嚴謹?shù)目蒲芯瘛?/p>

解放應(yīng)試枷鎖下的孩子

根據(jù)《北京市中小學建設(shè)3年行動計劃（2012—2014年）》，50所高中學?！白约骸钡膶嶒炇覍樯倌辍翱茖W家”提供更多便利，創(chuàng)新教育也高調(diào)地突破了應(yīng)試教育的禁錮。三十五中的6個高端實驗室是依托中科院建立起來的，有智能科學與技術(shù)實驗室、化學可視化與納米實驗室、信息化生命科學探究實驗室、計算數(shù)學實驗室、航空航天實驗室、空間網(wǎng)絡(luò)信息實驗室。該校正在研發(fā)定位于大學先修課程的實驗室配套課程。該校承諾，這 6個實驗室會向?qū)W校所在的西城區(qū)中小學生開放。校長朱建民說：“讓孩子們在科學研究中認識自己，測定自己的天賦，根據(jù)實際情況確立自己的理想；培養(yǎng)愛科學、學科學、追求真理、堅持真理的情懷，對學生進行高尚的科學道德教育；培養(yǎng)學生不屈不撓的毅力，鍛煉全心全意的意志；培養(yǎng)學生樂于與人合作，善于與人相處的能力；學會運用實證的方法去研究問題，運用辯證法去探索問題……這是比做一張考卷、考一個好分更有價值和意義?！?/p>

2012年3月，北京育才學校高二學生張翰的“青少年書刊印刷用‘可食性’環(huán)保油墨的研究”被媒體突出報道，引起有關(guān)專業(yè)的科研人員的重視。北京十二中“錢學森航天實驗班”的兩名學員全程參與研發(fā)“希望2號”衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星是航天部專門為青少年發(fā)射的衛(wèi)星，供無線電業(yè)余愛好者免費使用，開展通訊活動。北京十二中的學生蘇瀚辰，跟隨北京化工大學現(xiàn)代催化研究所所長朱紅開展課題研究，其項目“磺化聚苯并咪唑質(zhì)子交換膜的合成及表征”得到專家認可。

北京十二中“錢學森航天實驗班”班主任胡小蒙說，“頂尖的大師不是老師教出來的，而是自己悟出來的。”而應(yīng)試教育卻偏偏禁錮了“悟”，學生頭腦越來越僵化，已經(jīng)漸漸失去“領(lǐng)悟”與“感悟”的能力。如果學校不給學生創(chuàng)造“悟”的條件，則很難有創(chuàng)新?！?011國際化學年全國趣味化學實驗大賽”全國一等獎獲得者陸文軒，是江蘇省常州高級中學學生，他獲獎的項目是“螢火蟲與發(fā)光化學”。陸文軒酷愛化學藥物合成實驗，他曾經(jīng)做過一個法醫(yī)上用來檢驗血跡的實驗，這是一種能使被擦掉的血跡顯現(xiàn)出來的藥劑，在中國并沒有生產(chǎn)，需要從外國購買，每克需要180元人民幣，但是如果自己合成，成本只需要每克18元。陸文軒成功地合成了這種藥劑。但是，這個小化學家卻苦于沒有實驗室進行工作，利用學校的實驗室，最晚只能工作到晚上10點鐘，不得不被趕出校門。實在沒有辦法，陸文軒只好在家中建立了實驗室，但是普通住宅建筑不適合做實驗，他已經(jīng)引起過一起爆炸事件。更令他苦惱的是，做實驗需要花費時間，有時候一做就要好幾個小時，還不包括處理廢品的時間，這肯定會影響到學習的。升學的壓力迫使他不得不時常離開實驗室。北京航空航天大學教授沈志剛說，中學生的創(chuàng)新精神和追求難能可貴，他們的科研內(nèi)容更加具體，不僅關(guān)注了科技前沿理論，更多了親身實踐。他們是中國科學發(fā)展的希望。

實際上，在高中里建設(shè)高端科研實驗室，我國也還算走在世界前端。只是，這種科研活動只局限在少數(shù)優(yōu)質(zhì)高中的少數(shù)優(yōu)秀學生。在美國，高中學生在開展科學研究項目活動方面具有相當?shù)囊?guī)模和廣泛的基礎(chǔ)，開展課題研究不是少數(shù)“精英”的游戲，而是眾多學生的學習活動。在部分中學，參加課題研究的學生高達70%。據(jù)了解，美國高中生所開展的科研選題大多是他們在現(xiàn)實生活中產(chǎn)生的問題，而不是高中教師或者大學教授告訴他們的。美國高校的實驗室向高中學生開放，高中學生在研究過程中會利用到很多大學的實驗室或研究所的設(shè)備和條件，但除了有毒或危險的實驗之外，高校教師一般不會替高中學生做什么。

與美國高中學生“自由”的科研活動相比，過于嚴謹和慎重、目標過于高遠拉開“少年科學家”與普通學生的知識差距。在“第四屆北京青少年翱翔科學論壇物理與地球科學領(lǐng)域分論壇”上，高中生們的科研項目都集中在諸如“雙諧振特斯拉線圈的原理與制作”“烘干法與TDR測量土壤含水量結(jié)果的相關(guān)研究”等高端科研領(lǐng)域，幾乎沒有“日常科學”。當然，在美國，也有高中生關(guān)注高科技，“2012國際科學與工程大獎賽”的一名獲獎?wù)?，其項目都與核有關(guān)，上一年度是用于檢測核設(shè)施的超低劑量和極高靈敏度的監(jiān)測技術(shù)，而2012年則是用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的放射性同位素技術(shù)。據(jù)介紹，這名高中學生還曾經(jīng)在自己家的簡易實驗室里，以極其低廉的材料制作出一個核試驗反應(yīng)堆，在專業(yè)圈里引起了不小的轟動。但是，這只是出于個人興趣，更多的美國學生喜歡商業(yè)科研和日?？茖W。北京大學教授吳泰然對此也指出：“科學方法的訓(xùn)練固然需要，獨立的思想更加重要。”