引導(dǎo)學(xué)生在科技創(chuàng)新活動(dòng)中成長(zhǎng)

　　[摘 要]要想培養(yǎng)一個(gè)科技創(chuàng)新后備人才，絕非一朝一夕的事，只有完整體驗(yàn)研究過(guò)程的學(xué)生，才能得到最好的鍛煉和培養(yǎng)。對(duì)教師而言，發(fā)現(xiàn)有創(chuàng)新潛力的學(xué)生是科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)的第一步。在幾年的輔導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新大賽的過(guò)程中，筆者總結(jié)出科技創(chuàng)新后備人才應(yīng)具備的幾項(xiàng)基本素質(zhì)：活躍的思維、動(dòng)手的愿望、克服困難的決心，三者缺一不可。筆者還結(jié)合幾年的實(shí)踐，對(duì)在科技創(chuàng)新研究項(xiàng)目各階段中側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的能力目標(biāo)做了總結(jié)：包括在選題過(guò)程中提升學(xué)生觀察能力，訓(xùn)練查新技能，鼓勵(lì)質(zhì)疑精神；在項(xiàng)目研究過(guò)程中讓學(xué)生學(xué)會(huì)借鑒研究方法，注重實(shí)踐調(diào)查和實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析，提高撰文水平；在參賽過(guò)程中從表達(dá)、宣傳策劃等多方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)，引導(dǎo)他們?cè)诳萍紕?chuàng)新活動(dòng)中體驗(yàn)過(guò)程，全面成長(zhǎng)。
　　[關(guān)鍵詞]學(xué)生 科技創(chuàng)新 活動(dòng) 培養(yǎng)
　　
　　2009年7月，當(dāng)筆者第一次帶著學(xué)生走進(jìn)全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽的賽場(chǎng)時(shí)，心情很激動(dòng)：當(dāng)學(xué)生帶著科學(xué)論文項(xiàng)目“酒窩的雙基因隱性遺傳假說(shuō)”終于站在領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上捧回一個(gè)全國(guó)二等獎(jiǎng)時(shí)，筆者的心情又變得非常平靜。激動(dòng)的是，為了這一天，筆者和學(xué)生都已經(jīng)付出很多，學(xué)生獲獎(jiǎng)也是對(duì)老師付出的一個(gè)肯定；平靜的是?；仡檸啄晁屋o導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新大賽的經(jīng)歷，筆者深知，要想培養(yǎng)一個(gè)科技創(chuàng)新后備人才，絕非一朝一夕的事，只有完整體驗(yàn)研究過(guò)程的學(xué)生，才能得到最好的鍛煉和培養(yǎng)。
　　
　　一、科技創(chuàng)新后備人才的基本素質(zhì)
　　
　　輔導(dǎo)學(xué)生參加過(guò)創(chuàng)新大賽的教師可能都有這樣的體會(huì)，那就是要想出創(chuàng)新成果，靠教師單方面的努力是不夠的，除非是教師包辦。當(dāng)然，教師包辦的后果是既違反參賽規(guī)則，也不利于學(xué)生成長(zhǎng)，更甭提對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)了。所以，發(fā)現(xiàn)有創(chuàng)新潛力的學(xué)生是科技創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)的第一步。
　　在幾年的輔導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新大賽的過(guò)程中，筆者總結(jié)出科技創(chuàng)新后備人才應(yīng)具備的幾項(xiàng)基本素質(zhì)：活躍的思維、動(dòng)手的愿望、克服困難的決心，三者缺一不可。
　　
　　(一)活躍的思維
　　活躍的思維是指有想法，接受新事物快，學(xué)習(xí)能力強(qiáng)。但這并不意味著學(xué)習(xí)成績(jī)是最好的。如果是僅憑記憶而獲得好成績(jī)的學(xué)生。并不一定具有創(chuàng)新精神。思維活躍的學(xué)生往往在課堂上表現(xiàn)為提問(wèn)較多，甚至隨時(shí)有可能難倒教師。而且這一類學(xué)生還常常有著較廣的知識(shí)面，容易將所學(xué)的東西與自己已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)。
　　
　　(二)動(dòng)手的愿望
　　有熱情而沒(méi)有創(chuàng)新想法的，根本無(wú)法開(kāi)始創(chuàng)造性的活動(dòng)；有創(chuàng)造性思維而又不愿動(dòng)手實(shí)踐的，也只是空想家。在挑選科技創(chuàng)新后備人才開(kāi)展課題研究時(shí)，往往初期討論時(shí)學(xué)生熱情高漲，但后期因懶于實(shí)踐而最終放棄的學(xué)生則不在少數(shù)。
　　例如“酒窩的雙基因隱性遺傳假說(shuō)”這一課題。實(shí)際上在幾年前就有學(xué)生注意到了。在人教社八年級(jí)下冊(cè)的《生物》教材中，一道課后練習(xí)題讓筆者連續(xù)幾年接受著學(xué)生的挑戰(zhàn)。因課本討論到的“有酒窩為顯性遺傳，所以父母沒(méi)有酒窩。孩子就不可能有酒窩”這一說(shuō)法，幾乎在每個(gè)班都有孩子提出質(zhì)疑，說(shuō)自己有酒窩，而父母卻沒(méi)有。但是在質(zhì)疑過(guò)后，很多學(xué)生會(huì)不了了之。最后只有一位學(xué)生希望對(duì)此深入研究，想親自通過(guò)調(diào)查更好地解釋酒窩的遺傳現(xiàn)象。
　　
　　(三)克服困難的決心
　　有了好想法、好做法，但一旦遇到困難就打退堂鼓者，最終也無(wú)法出成績(jī)。只有真正有創(chuàng)造性的想法，又能將自己的想法付諸實(shí)踐，并勇于克服重重困難的人，才能最終取得勝利。事實(shí)上，這也是自古以來(lái)各行各業(yè)中能夠取得優(yōu)異成績(jī)的人的共同特征。
　　所以，在每一個(gè)課題開(kāi)始之前，筆者都會(huì)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)這幾點(diǎn)，以保證創(chuàng)新活動(dòng)的順利進(jìn)行。
　　
　　二、在項(xiàng)目研究中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)
　　
　　有了基本素質(zhì)，要使學(xué)生真正成為科技創(chuàng)新后備人才，當(dāng)然還離不開(kāi)在科技創(chuàng)新項(xiàng)目研究中各階段的鍛煉與培養(yǎng)。現(xiàn)結(jié)合幾年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各階段中側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的能力目標(biāo)加以闡述。
　　
　　(一)確定選題階段
　　1　提升觀察能力
　　開(kāi)展科技創(chuàng)新活動(dòng)的第一步是確定選題。一個(gè)好的選題既是學(xué)生研究的內(nèi)容，也是其研究的動(dòng)力。如果選題是由學(xué)生提出的，對(duì)此會(huì)更感興趣，在確立了其可行性后，那么這個(gè)課題就比較容易做下去。但找到一個(gè)好的課題并不容易。有著敏銳觀察力的人善于發(fā)現(xiàn)，會(huì)注意到常人難以關(guān)注到的問(wèn)題，即可能創(chuàng)新之處。培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)的目光”，首先是要鼓勵(lì)他們注意生活中的幾個(gè)“不”——不方便、不尋常、不合理。用眼睛從這幾方面去觀察生活中的現(xiàn)象、事物和社會(huì)熱點(diǎn)，再提出解決辦法，這是搜索課題來(lái)源的最主要的途徑。
　　以2008年科學(xué)論文參賽項(xiàng)目“從公交車站看城市文明”為例。兩位參賽學(xué)生由自己平時(shí)上學(xué)放學(xué)時(shí)在公交車站候車的辛苦，想到研究公交車站設(shè)立長(zhǎng)凳的問(wèn)題。恰逢?yáng)|莞正在爭(zhēng)創(chuàng)全國(guó)文明城市，他們希望以此為東莞的文明加分，便選之為課題進(jìn)行研究。僅幾天后國(guó)慶長(zhǎng)假結(jié)束時(shí)，他們就帶著在珠三角各地拍回的照片和論文初稿來(lái)見(jiàn)我了。盡管是第一次寫論文，格式和內(nèi)容都不太好，但是，他們的獨(dú)特視角，加上切實(shí)的實(shí)地考察帶回的有效的第一手材料，都為后期的論文撰寫打下了良好的基礎(chǔ)。課題雖小，但在幾個(gè)月后，東莞公交車站悄然增設(shè)的候車長(zhǎng)椅。無(wú)疑很好地呼應(yīng)了他們的想法，證明了他們?yōu)樘嵘龞|莞城市文明形象而提出的建議的可行性。想必他們?nèi)缃裨俅卧诠徽竞蜍嚂r(shí)，心中必然會(huì)有種油然而生的自豪。而這一項(xiàng)目的發(fā)現(xiàn)，正是由對(duì)平日“不方便”的所觀所思而得到的。
　　在經(jīng)過(guò)基本的訓(xùn)練后，大多數(shù)學(xué)生的視角都會(huì)因此而變得更寬廣，開(kāi)始注意到許多平時(shí)不太在意的現(xiàn)象。在這個(gè)階段，很多時(shí)候他們所發(fā)現(xiàn)的內(nèi)容，往往就是前兩年創(chuàng)新大賽的獲獎(jiǎng)研究項(xiàng)目。
　　
　　2　訓(xùn)練查新技能
　　由于創(chuàng)新大賽比賽規(guī)則限制，他人研究過(guò)的內(nèi)容，一般就不會(huì)再做，所以訓(xùn)練查新技能也很重要。一般學(xué)生多是利用網(wǎng)絡(luò)搜索引擎搜索參考資料，但也可能因此而獲得一些并不可靠的參考資料。
　　例如在進(jìn)行有關(guān)酒窩現(xiàn)象研究前，一般網(wǎng)絡(luò)搜索得到的相關(guān)理論基本都與課本相同，認(rèn)為“酒窩是顯性遺傳的”，但這無(wú)法解釋學(xué)生所觀察到的現(xiàn)象。倒是在一些親子論壇中，一些自發(fā)地有關(guān)酒窩現(xiàn)象的討論中，能發(fā)現(xiàn)酒窩遺傳關(guān)系的多樣性。因此，搜索相關(guān)專業(yè)已發(fā)表的文獻(xiàn)就非常重要。有條件的話可以通過(guò)大學(xué)查找中國(guó)期刊網(wǎng)，東莞因圖書館系統(tǒng)資源豐富，也可以利用其免費(fèi)提供的維普數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行查找，在確定課題的初期，這一過(guò)程必不可少，以避免項(xiàng)目開(kāi)展起來(lái)卻發(fā)現(xiàn)沒(méi)有創(chuàng)新性。當(dāng)然，在后期提交參賽時(shí)要出具專業(yè)的證明，還需要專業(yè)的查新機(jī)構(gòu)協(xié)助。
　　
　　3　鼓勵(lì)質(zhì)疑精神
　　科技創(chuàng)新后備人才還得有“不唯書，不唯上”的科學(xué)質(zhì)疑精神，這樣才能夠有新的發(fā)現(xiàn)。在確定選題過(guò)程中，要經(jīng)常提醒并鼓勵(lì)學(xué)生的大膽合理的質(zhì)疑，從而激發(fā)他們的創(chuàng)新精神。 “酒窩的雙基因隱性假說(shuō)”就是大膽地推翻課本的說(shuō)法，也不盲從網(wǎng)絡(luò)的觀點(diǎn)，而是在調(diào)查的基礎(chǔ)上，提出自己的合理解釋。當(dāng)然，質(zhì)疑精神也不是一朝一夕就能形成的。要在平日的教學(xué)中盡可能多地給學(xué)生以鍛煉的機(jī)會(huì)。
　　例如在講到“人類對(duì)細(xì)菌真菌的利用”一節(jié)時(shí)，結(jié)合當(dāng)時(shí)的一個(gè)社會(huì)熱點(diǎn)“東莞禁豬令”，引導(dǎo)學(xué)生討論這一政府禁令是否值得支持。很多學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)都會(huì)聯(lián)想到可通過(guò)建設(shè)沼氣池來(lái)解決養(yǎng)殖場(chǎng)的污染問(wèn)題，沒(méi)有必要因此而禁止養(yǎng)豬。教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考政府部門為何沒(méi)有這樣做，是沒(méi)有考慮到還是其他原因，并鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)課后調(diào)查去進(jìn)一步深入了解這個(gè)問(wèn)題，從而延伸成研究項(xiàng)目。盡管最后研究的學(xué)生因?yàn)閷W(xué)習(xí)緊張而沒(méi)能繼續(xù)下去，但在不久之后，“禁豬令”的撤銷證明了他們的想法是基本正確的。
　　
　　(二)課題研究階段
　　盡管在課堂上教師會(huì)講解各種科學(xué)研究的方法，如觀察法、調(diào)查法、實(shí)驗(yàn)法、收集和分析資料等，但只有在項(xiàng)目研究時(shí)，才能真正體會(huì)到各種方法的綜合運(yùn)用。
　　1　借鑒研究方法
　　“他山之石，可以攻玉”。查新之后，有些學(xué)生往往會(huì)因自己的想法總是與他人雷同而泄氣，或是想到了課題卻不知如何開(kāi)展。這時(shí)，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生仔細(xì)研讀獲獎(jiǎng)作品，重點(diǎn)深入了解其研究方法。一方面，發(fā)現(xiàn)他人研究方案的可借鑒之處，啟發(fā)自己的研究思路，這對(duì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案而言是一個(gè)很好的學(xué)習(xí)：另一方面，青少年作品并非盡善盡美，在研讀過(guò)程中還應(yīng)思考其可改進(jìn)之處，這說(shuō)不定還可能是確定選題的另一個(gè)切入點(diǎn)。
　　例如，第17屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽中的一個(gè)獲獎(jiǎng)作品“杵狀拇指的研究”是典型案例的一個(gè)，因?yàn)槠湔{(diào)查方法并不復(fù)雜，結(jié)果分析也符合初中生的認(rèn)知水平。在深入了解其方法的可借鑒之處的同時(shí)，孩子們對(duì)自己的創(chuàng)新項(xiàng)目更有信心?！熬聘C的雙基因隱性遺傳假說(shuō)”也正是在借鑒這一研究項(xiàng)目的基礎(chǔ)上開(kāi)展起來(lái)的。
　　2　注重實(shí)踐調(diào)查和實(shí)驗(yàn)
　　科技創(chuàng)新活動(dòng)中應(yīng)用較多的是調(diào)查法和實(shí)驗(yàn)法，兩者常結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。因?yàn)槿绻麅H有調(diào)查，結(jié)果往往難以有較強(qiáng)的說(shuō)服力，所以常會(huì)輔以實(shí)驗(yàn)；而一些實(shí)驗(yàn)，也常需要以調(diào)查作為研究鋪墊，二者相輔相成。上述兩種方法理論上都不難，但只有真正實(shí)踐后才能體會(huì)其中需要注意的細(xì)節(jié)。
　　實(shí)際上，調(diào)查不僅僅是發(fā)一份問(wèn)卷而已，其背后還有很多的學(xué)問(wèn)。例如在調(diào)查酒窩現(xiàn)象時(shí)，調(diào)查方案就調(diào)整了四五次。在預(yù)測(cè)調(diào)查時(shí)，研究者發(fā)現(xiàn)了個(gè)別人具有單側(cè)酒窩的現(xiàn)象，只得調(diào)整原有的僅以“√” “×”記錄有無(wú)酒窩的方式，而是自行設(shè)計(jì)了一個(gè)記錄符號(hào)“△|”或“|△”代表單左側(cè)或單右側(cè)酒窩；第一次設(shè)計(jì)好的調(diào)查表格是以班為單位讓班長(zhǎng)協(xié)助記錄的，在統(tǒng)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有亂填的現(xiàn)象，只得放棄調(diào)查結(jié)果而另行調(diào)查：第二次在調(diào)查表中不僅配有酒窩的性狀圖片。還對(duì)酒窩和梨窩進(jìn)行了界定和區(qū)分，并以作業(yè)的形式發(fā)回調(diào)查表、不配合者不用交回調(diào)查表等方式，保證調(diào)查結(jié)果的可靠性；在擴(kuò)大調(diào)查樣本時(shí)還用到網(wǎng)絡(luò)調(diào)查平臺(tái)。但因第一次使用而對(duì)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法把握不好，而導(dǎo)致設(shè)計(jì)的問(wèn)卷要從頭來(lái)過(guò)；在調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計(jì)時(shí)，從剛開(kāi)始用手工統(tǒng)計(jì)的錯(cuò)誤率高再到電腦統(tǒng)計(jì)時(shí)的錯(cuò)誤率為零……不斷調(diào)整的調(diào)查方式和統(tǒng)計(jì)方法都讓學(xué)生體會(huì)到各種調(diào)查方式的長(zhǎng)處或不足、從實(shí)踐中提升了其開(kāi)展調(diào)查的能力。
　　要想提升項(xiàng)目的質(zhì)量，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力也很重要。初中實(shí)驗(yàn)以設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)為主，其中除變量外其他條件的控制是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中最難把握的。例如在科學(xué)論文項(xiàng)目“牙簽的使用現(xiàn)狀和細(xì)菌檢測(cè)報(bào)告”中，如何做到取樣過(guò)程不受污染，單是這一方面學(xué)生們就想了很多辦法。先是連包裝拿回來(lái)，然后在無(wú)菌箱里打開(kāi)；后來(lái)仍擔(dān)心有污染。便模仿著警察現(xiàn)場(chǎng)勘察時(shí)用全新的密封袋進(jìn)行取樣；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每一步驟都做好無(wú)菌處理，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確等。在這一系列過(guò)程中，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中變量的控制有了更深刻的體會(huì)。
　　
　　3　加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析
　　數(shù)據(jù)分析在科技創(chuàng)新活動(dòng)中占有舉足輕重的地位。如果能夠從紛繁復(fù)雜的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，往往就是創(chuàng)新的突破口。例如在酒窩的遺傳現(xiàn)象研究中，最初只考慮酒窩到底是顯性基因控制還是隱性基因控制的問(wèn)題，結(jié)合有酒窩的人群比例小，以及分析多種遺傳關(guān)系后大致可確定酒窩是隱性遺傳，但后來(lái)在調(diào)查過(guò)程中又發(fā)現(xiàn)極少數(shù)人群還具有單側(cè)酒窩的現(xiàn)象。進(jìn)一步開(kāi)展遺傳關(guān)系的調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，單側(cè)酒窩的孩子其父母多數(shù)有一方是單側(cè)酒窩，于是大膽提出了“雙基因控制酒窩性狀”的假說(shuō)，再由此綜合得出“酒窩的雙基因隱性遺傳假說(shuō)”。后期調(diào)查得到的大量遺傳關(guān)系基本印證了這一假說(shuō)。這一假說(shuō)的提出比最初設(shè)想的“酒窩的隱性遺傳假說(shuō)”，其創(chuàng)新性明顯又更進(jìn)一步。
　　
　　4　提高撰文水平
　　幾乎所有的學(xué)生在第一次撰寫論文時(shí)都是不符合科技論文的基本要求的，因此論文通常都需要改上許多遍。第一遍，讓學(xué)生對(duì)照一個(gè)范文格式來(lái)寫；第二遍，指導(dǎo)學(xué)生的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析；第三遍，調(diào)整論文結(jié)構(gòu)；第四遍，更正語(yǔ)句用詞。而數(shù)據(jù)的分析、詞句的斟酌等往往需要改上十幾遍，甚至到最后了仍有可改之處。這些都應(yīng)該盡量讓學(xué)生完成，而教師僅批閱后給出意見(jiàn)。當(dāng)然，這樣教師比較費(fèi)力，但學(xué)生收獲會(huì)更多。在一次次地修正中，才能體會(huì)到科技論文的寫法和要求，也更體會(huì)到項(xiàng)目研究的艱辛。
　　
　　三、在參賽過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面提升
　　
　　一個(gè)項(xiàng)目研究完成后，后期參加創(chuàng)新大賽對(duì)學(xué)生也是很好的鍛煉過(guò)程。應(yīng)對(duì)答辯而進(jìn)行的表達(dá)能力的訓(xùn)練，應(yīng)對(duì)展評(píng)而進(jìn)行的展板設(shè)計(jì)和制作，還有參賽過(guò)程中與其他隊(duì)員的交流與合作，這些都促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展和自身素質(zhì)的全面提高。
　　幾乎每一位參加過(guò)青少年科技創(chuàng)新大賽的學(xué)生都希望來(lái)年再參加一次。因?yàn)橐淮瓮暾目茖W(xué)研究的體驗(yàn)對(duì)他們來(lái)講是人生中一筆寶貴的財(cái)富。更重要的是，在進(jìn)行科技創(chuàng)新項(xiàng)目的研究過(guò)程中，他們的科技創(chuàng)新能力得到了全面的提高，為其成為21世紀(jì)科技創(chuàng)新后備人才打下了堅(jiān)實(shí)的基