在課堂上運(yùn)用科研論文進(jìn)行教學(xué)

Miriam Ossevoort Marcel Koeneman，Martin Goedhart

對(duì)于中學(xué)生而言，閱讀論文并不是一件容易的工作，但通過(guò)閱讀他們能學(xué)習(xí)到：①科學(xué)交流的語(yǔ)言（結(jié)構(gòu)、詞匯和第3人稱(chēng)寫(xiě)法）；②科學(xué)家如何用證據(jù)構(gòu)建論點(diǎn)和證實(shí)主張；③科學(xué)研究是怎樣的過(guò)程（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，公平測(cè)試，陳述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，描述結(jié)論，提出新問(wèn)題或充實(shí)已有知識(shí)結(jié)構(gòu)）。

閱讀論文對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)雖然不是一件容易的事情，但是很有啟發(fā)作用。下面是一個(gè)教學(xué)活動(dòng)案例，我們指導(dǎo)一群15？16歲的中學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)論文的文字結(jié)構(gòu)（第一部分）和論述結(jié)構(gòu)（第二部分）。整個(gè)活動(dòng)需要將近3小時(shí)。不過(guò)第二部分可以作為家庭作業(yè)，所以不一定要那么長(zhǎng)的時(shí)間。

大多數(shù)的科研論文是用英語(yǔ)這一“科學(xué)的語(yǔ)言”寫(xiě)就的。如果你所在的學(xué)校不是以英語(yǔ)為官方語(yǔ)言的，那么你可能需要求助英語(yǔ)老師參與活動(dòng)。

？活動(dòng)前的準(zhǔn)備

一個(gè)好的活動(dòng)很大程度上取決于一篇合適的論文。下面是一些選擇標(biāo)準(zhǔn)：①最多3頁(yè)的長(zhǎng)度；②年齡段適合學(xué)生，內(nèi)容能吸引他們；③結(jié)構(gòu)要包括摘要、簡(jiǎn)介、實(shí)驗(yàn)材料和方法、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、討論和結(jié)論；④容易理解的實(shí)驗(yàn)過(guò)程；⑤實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論之間有直接關(guān)系；⑥有明顯的應(yīng)用價(jià)值或社會(huì)意義。

選擇主題時(shí)，可以考慮參考學(xué)校課程里的內(nèi)容。選定主題后，就開(kāi)始從論文期刊上去搜尋合適的論文。這里我們推薦Directory of Open Access Journals（參見(jiàn)“網(wǎng)絡(luò)資源”），上面有使用多種語(yǔ)言發(fā)布的科研和學(xué)術(shù)論文的目錄，這算是一個(gè)最基本的開(kāi)始。還有Biomed Central和Public Library of Science（參見(jiàn)“網(wǎng)絡(luò)資源”），都是有關(guān)生物和醫(yī)學(xué)方面且包含同行評(píng)論內(nèi)容的網(wǎng)站。從這些網(wǎng)站可以瀏覽最新的研究、特色評(píng)論和精彩段落預(yù)覽。

其他靈感可以來(lái)自公共媒體如報(bào)紙、公共科學(xué)雜志，比如《新科學(xué)家》、《科學(xué)新聞》或者相關(guān)網(wǎng)站。這些網(wǎng)站通常允許使用關(guān)鍵詞搜索，搜索結(jié)果會(huì)按照主題、日期或其他標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)。有些論文會(huì)包含延伸閱讀內(nèi)容，比如早期原創(chuàng)性研究論文。

關(guān)于動(dòng)物行為和藥物測(cè)試的論文，往往實(shí)驗(yàn)過(guò)程比較直觀。比如一些報(bào)紙報(bào)道過(guò)的“用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)模擬黑猩猩間的刺激傳染性打呵欠行為”。我們之所以選擇這篇文章，在于其長(zhǎng)度適中、主題有意思（看著標(biāo)題圖片上打呵欠的黑猩猩，你自己都會(huì)不由自主地打呵欠）、直觀的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和明晰的科學(xué)主張。在Science in School網(wǎng)站上，你可以查找到我們是如何在課堂上運(yùn)用這篇論文的（參見(jiàn)“網(wǎng)絡(luò)資源”）。

？第一部分：論文的文本結(jié)構(gòu)

論文文本結(jié)構(gòu)的第一部分是標(biāo)題。標(biāo)題包含了對(duì)研究?jī)?nèi)容和（或）研究成果的概要。標(biāo)題之后是連串的作者和他們的隸屬機(jī)構(gòu)。通常情況下，寫(xiě)在第一位的作者是主要研究者，而最后一位是指導(dǎo)者。接下來(lái)是論文提交和發(fā)表的日期——從這里可以看出同行評(píng)審和修訂過(guò)程的用時(shí)。后面就是摘要，其中概括了論文的主要內(nèi)容。摘要之后才是論文的正文。

正文的第一部分是引言。作者在引言中介紹了研究?jī)?nèi)容，比如說(shuō)其他的研究者已經(jīng)有了什么發(fā)現(xiàn)，這個(gè)研究為什么重要（認(rèn)知的差異），以及他們準(zhǔn)備要做的事情。第二部分詳細(xì)說(shuō)明了實(shí)驗(yàn)所用材料和實(shí)驗(yàn)方法，以便其他科學(xué)家能重復(fù)實(shí)驗(yàn)。第三部分詳細(xì)用文字描述了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，輔以圖形、圖表和表格。第四部分是關(guān)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的論述。這一部分中，作者闡述了實(shí)驗(yàn)結(jié)果如何證實(shí)其結(jié)論（主張）、對(duì)后續(xù)研究或者對(duì)社會(huì)有何影響。

在正文的末尾是致謝。此處列舉了對(duì)實(shí)驗(yàn)作出貢獻(xiàn)的個(gè)人和資助該實(shí)驗(yàn)的機(jī)構(gòu)。

最后的部分是參考文獻(xiàn)。其中列舉了在論文中涉及的相關(guān)內(nèi)容來(lái)源。

在課堂上，應(yīng)為每位學(xué)生都復(fù)印一份，并且提出一些簡(jiǎn)單的提示性問(wèn)題。通過(guò)尋找問(wèn)題的答案，學(xué)生能快速地熟悉論文及其文本結(jié)構(gòu)。這些問(wèn)題包括：①誰(shuí)是第一作者？第一作者通常是論文主題的主要策劃者和主要實(shí)施者。②其他作者有誰(shuí)？③研究是在什么地點(diǎn)完成的？④論文包括哪些部分？每個(gè)部分里分別是什么內(nèi)容？⑤這篇論文是什么時(shí)候發(fā)表的？⑥誰(shuí)資助了這個(gè)研究？

第二部分：論文的論述結(jié)構(gòu)

記住，論文是科學(xué)家用來(lái)說(shuō)服同行接受他的科學(xué)主張的。圖1展示的推理思路叫“論述結(jié)構(gòu)”，包括：動(dòng)機(jī)（為什么要做這個(gè)研究）、對(duì)象（研究的是什么）、主要結(jié)論（研究的成果）、論據(jù)（陳述，包括原始的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果）、引用（現(xiàn)存研究結(jié)果或已證偽的論點(diǎn)）、影響（可能是一個(gè)新理論、一個(gè)新的研究課題、對(duì)社會(huì)或研究領(lǐng)域的影響）。這些要素通常都會(huì)在文本結(jié)構(gòu)中體現(xiàn)為某些特定的段落。

活動(dòng)進(jìn)行到下一步就需要關(guān)注更多的論述結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)。學(xué)生們要么單獨(dú)，要么以小組為單位嘗試回答引導(dǎo)性問(wèn)題。問(wèn)題的答案會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解。

首先讓學(xué)生們閱讀引言部分，然后找出如下問(wèn)題的答案：為什么要進(jìn)行這個(gè)研究（動(dòng)機(jī)）？研究的是什么（對(duì)象）？

接下來(lái)是實(shí)驗(yàn)材料和方法部分。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生們由于其知識(shí)量的問(wèn)題很難理解一些專(zhuān)業(yè)名詞。所以，作為老師的你需要簡(jiǎn)單地解釋整個(gè)實(shí)驗(yàn)是如何進(jìn)行的。

然后，學(xué)生們可以討論下列問(wèn)題。這可以在課堂上，也可以在課后做：描述實(shí)驗(yàn)的主要結(jié)論（研究成果）、主要論據(jù)（研究產(chǎn)生的數(shù)據(jù)或以往研究結(jié)果）及其影響（比如對(duì)于深入研究的幫助或?qū)ι鐣?huì)的影響）。

如果學(xué)生覺(jué)得比較難，就在分享環(huán)節(jié)之前進(jìn)行小組討論。模仿圖1的內(nèi)容制作一幅招貼畫(huà)可能對(duì)他們的幫助會(huì)比較大，在分享環(huán)節(jié)學(xué)生可以展示他們的招貼畫(huà)。

活動(dòng)的末尾，應(yīng)當(dāng)將完整的論述結(jié)構(gòu)用板書(shū)寫(xiě)出來(lái)。最后，可以嘗試組織學(xué)生們扮演預(yù)覽者的角色，發(fā)表自己對(duì)論文主要觀點(diǎn)的看法。這樣有助于學(xué)生全面理解論文的整體結(jié)構(gòu)（關(guān)于同行預(yù)覽的角色定位參見(jiàn)“網(wǎng)絡(luò)資源”）。

事實(shí)上，關(guān)于打呵欠的傳染性有非常多的實(shí)例可以在媒體上找到。所以，用這篇論文做的活動(dòng)可以作為一個(gè)范例。關(guān)于如何利用新聞進(jìn)行教學(xué)，可以參考http：//www. scienceinschool.org/2010/issue15/news。

作為后續(xù)活動(dòng)，可以鼓勵(lì)學(xué)生們重復(fù)論文中的實(shí)驗(yàn)。以本次使用的論文為例，讓學(xué)生們從youtube上下載打呵欠的視頻（搜索“contagious yawning（打呵欠的傳染性）”），給另外一個(gè)班的學(xué)生播放——事先不知道實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)生——并觀察他們打呵欠的頻率。作為對(duì)照，給他們看相同長(zhǎng)度的沒(méi)有打呵欠鏡頭的視頻。

參考文獻(xiàn)

[1] Campbell MW et al.（2009），計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)模擬黑猩猩間傳染性打呵欠行為，英國(guó)皇家科學(xué)院院刊，這篇論文可以通過(guò)雜志網(wǎng)站免費(fèi)下載，http：//rspb.royalsocietypublishing.org/.

[2] Veneu-Lumb F， Costa M（2010），在課堂上使用新聞報(bào)道進(jìn)行教學(xué)，Science in School，http：//www.scienceinschool.org/2010/issue15/ news.

網(wǎng)絡(luò)資源

[1] The Directory of Open Access Journals（DOAJ，科學(xué)家和學(xué)術(shù)刊物發(fā)表論文的目錄索引網(wǎng)站），http：//www.doaj.org/

[2] Biomed Central，有關(guān)生物與醫(yī)學(xué)的學(xué)術(shù)刊物在線開(kāi)放平臺(tái)，http：// www.biomedcentral.com/

[3] The Public Library of Science（PLOS，有關(guān)生物與醫(yī)學(xué)的學(xué)術(shù)刊物在線開(kāi)放平臺(tái)），http：//www.plos.org/

[4] Science in School網(wǎng)站上坎貝爾等人所著的有關(guān)“結(jié)構(gòu)的深入分析”的文章，http：//www.scienceinschool.org/repository/docs/issue25_ research_example.pdf

[5] 學(xué)生在課堂上進(jìn)行角色扮演，模擬重現(xiàn)一個(gè)關(guān)于巧克力對(duì)血壓有何影響的研究過(guò)程。實(shí)驗(yàn)材料和一些輔助信息可以在Sense about Science網(wǎng)站上下載，http：//www.senseaboutscience.net/？page_id=52

更多資源

[1] 許多科學(xué)教育網(wǎng)站的論文發(fā)表自權(quán)威科學(xué)雜志《自然》，這些論文都可供免費(fèi)下載。在http：//www.scienceinschool.org/上可以找到《自然》雜志的網(wǎng)址

[2] 英國(guó)皇家科學(xué)院——世界上延續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的科學(xué)研究院，于2011年將所有歷史刊物檔案上傳至網(wǎng)絡(luò)，供研究者免費(fèi)使用，http：//tinyurl. com/royalsocarchive

[3] 想了解更多關(guān)于論文署名規(guī)則，可參考《署名：誰(shuí)是第一個(gè)？》（http：// dx.doi.org/10.1038/nj7417-591a）、《關(guān)于科研署名的討論》（http：// dx.doi.org/10.1126/science.caredit.a1000039）■