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教育科研创新中学化学竞赛 |
分类: 教学感悟 |
首先讲一个我听到的中学生做科研的实际例子。一位朋友在北京某重点高中任数学老师,这个高中正开展了与高校合作培养高中生做科研的项目。他们通过大学先修课程“微积分”联系到北大数学学院某老师,愿意帮他们指导优秀学生。于是高二年级数学方面最有特长的一位同学小张就由北大老师来指导。
这位北大老师自己的研究方向是常微分方程、动力系统,可是中学学生水平最高的也就是微积分刚刚入门而已,连基本的微分方程都不会解,更不懂得相图、矢量场这些高等的概念了(这都是大二的数学专业知识,要学下来得花费巨大的精力),怎么可能做得了这方面的研究呢。而且这位大学老师事务繁多,又要带大学生的课程,又要指导自己的几个研究生做科研,又有行政职务,还有联系中学开展大学先修的任务,压根就没有一丁点精力来指导,于是就指派自己手下的一名研究生来指导。研究生年纪轻轻,以自己学业为重,听命于导师安排,更不可能在这上面下功夫了,随便拿了一篇自己要发表的英文论文,让小张去看。这篇文章里面有一大部分内容涉及到很复杂的分类讨论,内容非常琐碎繁杂,根本谈不上有重要的学术思想和科学价值,可恰恰就是这部分内容才属于初等数学,是中学生有可能搞懂的。
普通研究生的论文,里面有多大的学术价值,这我们也都心里明白,又是其中繁杂、不涉及核心数学思想的部分,含金量更是大打折扣,让小张来整理、理解这部分内容,撰写“科研报告”,这恐怕与“中学生科研”的初衷相去甚远。又没有人指导——大学老师不可能指导,研究生没兴趣指导,中学老师没能力指导(在中学眼里看来,“做科研”项目本身要比做出来的成果重要得多呢),结果骑虎难下,敷衍了事,学生头疼,老师头疼。我的这位朋友非常感慨:这种所谓的“科研”,花费了学生大量的精力,从中了解到怎么做科研了吗?未必。从中学习到做科研的方法了吗?未必。从中培养了对科研的兴趣了吗?要是没打击对科学的兴趣大概就已经谢天谢地了。
这个个案总体看起来成效不彰,连老师都抱怨浪费精力,缺乏意义,实在不是个成功的教学试验。不过在我看来,“高中生搞科研”还是有着不小的进步意义的,不过就是开展的时候要特别注意方式方法,明确开展目的和预期成效才行——让中学生搞科研,到底是为了培养学生什么,该让学生取得什么样的成果。接下来我就想好好把这种项目的利弊分析分析,谈谈“高中生科研”应该抱着怎样的目的开展,适合开展到什么程度,达到怎样的成果为宜。
高中生到大学去做科研的项目如今并不仅只在一两所学校出现,而是冠以“XX计划”的名号在多个城市、多所学校开展,到现在已经开展一年时间了。据我所知,还有某些知名中学也开设了类似目标的实验班,希望能够以创新的方式来培养学生,不要把学生框在考试的死路子中,多了解实际的探索研究工作是怎样进行的。
在我看来,高中生去大学做科研有这些好处:
第一,开阔眼界,形成对科研人员和科研工作的正确印象。其实我们的大众流行文化是对科研工作缺乏正确的认知的。学生一般都很崇拜一些著名科学家,可惜并没有见过实际的科研。要知道,真正的科研并不是拍拍脑袋突发奇想,也不是穿着洁白无瑕的白大褂摇晃五颜六色瓶子。阅读、开会、聊天、设计、苦力、电脑计算、总结、做ppt,这些都可能是科研的一部分,对科研的正确认识有赖于学生在实际中观察。
第二,培养自主学习的能力,培养与他人协作的能力,培养沟通交流能力。搞科研没有人手把手地教,背景知识也超出了高中的范围,这都需要学生自己去下功夫去自主学习,自主分析总结问题,而不再只是抱着教科书、习题册就万事大吉。现今的科研工作非常强调合作,一般都以课题组为单位进行,何况中学生去实验室必定是打下手为主,需要在工作中学习合作的方法,更要学习怎样与非同龄人(特别是实验室的研究生)沟通交流。
第三,预判自身对科研工作是否有兴趣,有助于树立人生观和较为明确的发展意向。进入一流大学后会有很多发展路径,比如走科研道路——积极上课,进实验室;走贴近社会道路——多参加实践实习;走学生工作道路——在学生会或团委中锻炼管理能力;除此以外,也可以选择遍览祖国名山大川,或者积极参与海外交流,或者结合志同道合的同学搞搞有益的兴趣爱好。可惜不少大学生读了好多年学都搞不清自己的青春应该怎样度过最有价值。提前见识见识科研工作可能也有助于中学生掂量一下自己的人生理想是什么,预判一下发展路径,少走弯路。人生观价值观的树立,通过实践可能要比通过书本更可靠。
优势确实有,弊端也很明显。高中生做科研无可避免地会遇到这些困难:
第一,中学生基础知识不扎实,难以触及科研的核心。就像开头举的那个例子,微积分都没学好,怎么可能搞得了微分方程的研究呢。这个是数学中的情况。有些人说,化学和生物学可能会比较适合中学生去做,因为至少可以在实验室里动手操作,只要别人怎么说就怎么做就好,依葫芦画瓢呗。可是要知道中学生是根本没有能力搞清课题的来龙去脉的,没有能力读文献,也就不知道整个课题的意义和地位何在,顶多只是打打工罢了。而且如果是课题组中非常重要核心的药品,你觉得他们会让中学生碰吗?要是研究过程中非常重要的数据,你觉得他们会让中学生来测吗?
第二,缺乏老师悉心指导。中学老师呢?他们也没有相应的知识背景啊,毕业那么多年专业知识早就丢到爪哇国了,让中学老师去做科研恐怕都未必能很快上手。何况一般中学开展这种项目,从学校角度讲还是比较功利的,无非是出于政绩、形象、评奖、资金的考虑,开展科研活动本身比活动收效的意义大得多,自然不必多费心思去指导。而且对于普通老师而言,也没有利益驱动他们去耐心指导这些做科研的学生。大学老师呢?大学老师那么忙,本科生、研究生、行政事务就够他们折腾了,能从中学生身上搞点经费就心满意足了,恐怕压根都见不上几次面。课题组研究生呢?老师都没有兴趣去指导,研究生真的会有责任心去义务地、不计报酬地指导一个啥都不懂的中学生吗?
第三,参与的课题都没有太多含金量。设想一下,招收中学生的课题组可能会是什么样的课题组呢?一来,有可能大学老师缺钱,想利用项目赚点经费;二来,有可能大学老师有行政职务,作为政治任务不得不承担。不论是哪种,课题的含金量都可想而知。有人可能会怀疑我的判断——难道不可能是一流实验室缺人手,就想招几个中学生呢?请想想吧,真是科研搞得一等一的课题组,有多少本科生挤破头想参与进去呢,他们为什么会要招几个每周只去玩一次的、没有基础的中学生去帮倒忙呢?
第四,没有时间和精力,只能走马观花打打零工。正经搞起科研来,那真是要花费巨大的精力,研究生们把自己的全部精力都投入在其中还嫌时间不够用。可中学生去搞科研,每周顶多去一两次,一次顶多几个小时,过个柱子都不知道能不能过得完。在这样的情况下,如果哪个中学生能够参与实质性工作,那真的是极其难以置信。所以我们也就可想而知,如果中学生能写出课题成果,那其实都是课题组里别人的成果(出身学界家庭的兴许会是父母的成果),根本没有自己的工作,不是表面文章,就是弄虚作假。
有了上述的利弊分析,那么自然而然,我认为高中生去搞科研,若要尽最大可能发扬优势,避免缺点,应该明确这么几点:
第一,不是所有学科都适合开展高中生科研,比如数学学科就非常不适合。化学和生物学的实验室科研工作可能是较适合中学生开展的,计算机科学中侧重编程的工作适合有基础的同学尝试,社会科学中的一些实地考察、田野调查、数据整理也适合中学生接触。研究生有了较全面的本科基础知识,走的是由博到专的一条路,而中学生几乎是零起点参与,应当尽可能回避劣势。凡是高等知识必不可少的科研工作,一概不应吸收中学生参与,否则学生可望不可及,会造成很强烈的挫败感,打击学科兴趣。
第二,中学教师应当承担起一大部分指导工作,特别是背景知识的指导。中学生科研要想高质量地开展,没人指导的情况必须要扭转过来。既然是中学生,那么中学老师就应当切实地负起责任来,不能只把学生当成塑造学校形象的棋子。至少学生要读文献的时候,老师总得帮着一起读读吧。一方面要提高他们的基础学科知识,增强他们对研究项目的理解;另一方面也要进行科学方法论的教育,了解科研工作如何开展,了解学术界的生态和发展模式。应当对负责指导的相应中学教师给予奖励。
第三,不能过度加重学生的负担。本来中学生的学习任务就是全面打好知识基础;大学生的任务则是了解某个学科的概貌,了解相应学科的基本问题、方法和理论;研究生的任务则是选择某一具体课题深入探索。我们常常批判小学生学太多太难的东西是揠苗助长,那让中学生去像研究生一样搞研究,而不注意区别对待,则也有揠苗助长之嫌。所以这种项目一定要注意中学生的特点,加给学生的负担不可过重。
第四,不应强调科研成果的展现,应以开阔眼界、激发兴趣为重,可以辅以恰当的评价方式。既然大家心知肚明,任何光鲜亮丽的成果都不可能是中学生做出来的,那么就应当杜绝课题报告这种鼓励弄虚作假、拼爹拼妈的评价方法,否则好的东西没学到,学术界那些抄袭、吹牛的恶习气倒沾染上了。比较恰当的展现方式可能是:实验报告或者上机报告,个人成长的自我鉴定报告,对研究课题内容意义进行总结的几百字小essay,导师或研究生对工作态度的评价等等。
当然,这只是我自己的一点浅见,随便谈谈自己的想法,自然无法改变任何现状。各位网友自然也会见仁见智。
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