指导中学生从事理论性课题研究的几点体会，本文主要内容关键词为：理论性论文,几点论文,中学生论文,课题研究论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一.中学生并非不能从事理论性课题研究
研究性课程是近些年来中学教学改革中出现的一种新颖的课程形式，它的目的是发展中学生的个性特长，锻炼他们研究和解决问题的能力，因而是教学观念上的重要更新。然而，过去理科学生的研究性课程是以实验为主要形式，以解决应用性问题为主要目的的课题研究。这类课题有助于训练学生的实验动手能力，培养学生的形象思维和逻辑思维，在实际中较为普遍。但是应当看到，这种研究需要具备一定的仪器设备条件，特别是对于生命科学的实验研究，更是这样。不仅如此，由于中学生在知识储备、技能水平和时间投入上的局限，实验研究往往仅着眼于对具体的现象进行探索，对学生的想象力和创造力有一定的束缚。所以总的来说，为了提高中学生的科研素质，增强他们的创造精神和创新能力，中学生课题研究的类型应当扩展。例如开展一些理论性的研究等，视野应当扩大，在某些方面甚至有可能借鉴大学生乃至研究生的培养模式，锻炼和发现具有科学研究专长能力的人才，更好地适应社会发展的要求。
传统的观点也许认为，理论性研究需要宽广深厚的理论功底，是专家学者们的事。但是，我认为，只要有良好的选题，中学生照样也能够开展具有一定科学意义的理论研究。这是因为，第一，高中学生正处在心智迅速成长和发展的时期，抽象思维能力由经验型向理论型过渡，个别学生甚至可能具备较成熟的抽象思维能力，他们不仅可以理解理论性较强的概念，也可以在这些概念的基础上进行想象、推理和论证。第二、由于信息网络技术的发展，学生的知识面较以往迅速扩大，在课本之外，他们从网络以及其他的信息渠道均可以获得大量超前的知识。第三，学生已具备一定的数理化基础知识，不仅具有一定的理解力，而且具有知识迁移能力，能够将所学的理论知识应用到具体的问题之中去。所以，在这样的条件下，只要指导教师具备较强的知识背景和科学鉴赏力，完全可以指导学生开展一定形式和深度的理论研究。
二.指导中学生从事理论课题研究要坚持把课题研究方向确立在学生的兴趣爱好之上
科研课题的选择对课题的研究方向十分重要。自然界中可以作为研究对象的问题很多，但是，好的课题的选择却需要遵循以下原则，首先，创新性原则。创新是科学发展的源动力，是一个民族进步的灵魂，课题若是别人探讨过的则无创新性可言，依样画葫芦也没有太大的意义，所以，选择有创新性的课题，对保证研究成果具有独特的价值，是研究者有所创造、有所发现、有所发明的前提。也是激发学生探索热情和钻研兴趣的动力之源。其次，科学性原则。这是一条重要的原则，课题选择好以后，要对课题的科学性内涵进行分析，以保证课题研究具有事实根据和理论基础，做到与基本的科学原理不相矛盾。第三、兴趣性原则。学生对所选择的课题要有浓厚的研究兴趣，这样才能对问题的解决产生强烈的渴望，才能具备克服重重困难所必要的信心和勇气。第四、需要性原则。研究课题一般要符合社会经济、科技和文化发展的需要，“文章或为事而作，或为时而作”，那种从实际生活中来，解决实际问题的课题无疑具有巨大的外在动因。正如恩格斯所说，“社会一旦有某种技术上的需要，则这种需要就比十所大学更能把科学推向前进”。当然，选择适应社会长远发展需要，促进学科未来发展及边沿学科、交叉学科生成的课题也具有十分重要的价值。第五、可行性原则。即课题完成的主客观条件，无论是理论研究还是实验研究都需要考虑这一点。在主观条件方面，课题的研究难度应适当，应考虑到学生的研究能力、知识面和特长，以及投入到课题研究中的时间等。在客观条件方面，则应充分考虑课题研究的实验条件，资料、设备和资金情况等，根据这些条件规定课题的研究内容。
在中学生中开展科研课题研究的主要目的是培养学生的科学研素质，所以激发学生的科学研究兴趣，锻炼学生的研究能力是研究型课程的主要矛盾。鉴于此，为了使学生在课题研究过程中始终具有理论研究的热情和动力，在立题的时候，指导教师除了应考虑科研课题的各方面原则以外，还应主动地把课题研究方向确立在学生的兴趣爱好之上，使学生对课题的研究获得巨大的内在动力，并把他们朴实的想象和热切的探求引导到科学性、现实性的轨道上来。一般地，中学生开展研究型课程学习都是在高中阶段，在选修课的范围内进行的，时间投入有限，学习压力较大，所以，要使课题研究能够顺利开展，并最终取得成效，必须尽可能地调动学生的积极性和主动性，选好课题。使他们在研究过程中既获得科学研究的乐趣，又得到必要的技能训练，不因研究过程中的暂时挫折和困难而失去信心，而是想尽办法寻找解决的途径。
以我所指导的学生课题“从转基因技术谈合成龙的可能性”为例，从技术上说，这个问题目前还不具备从实验上研究的可能性，但是，接受了这个课题以后，我帮助学生首先对问题进行了认真细致的分析，从龙的传说特征中，抓住了龙是综合多种动物性状特征的嵌合体生物的这一本质，从而把原来极为抽象和笼统的问题转化为一个具体的生物学问题，并以此立题。由于这个课题在现代生物技术和中国历史文化间建立起联系，故具有大胆的创新性；问题的实质可以用现代生物学理论进行探讨，故具有一定的科学价值；同时探讨这样的问题也具有时代的特征；作为一个理论探讨题目，具备进行研究的各方面条件，除此以外，当然很重要的一点就是，对这个题目学生们具有浓厚的研究兴趣。所以这是一个符合中学生特点的、良好的理论研究课题。
三.指导中学生理论课题研究要坚持将理论性思维训练与科研究素质培养相结合
无论是实验性课题研究，还是理论性课题研究，都是对学生科研素质和思维能力的训练。科研素质包括对问题的分析能力、文献检索能力以及论文写作能力等内容。此外，实验性研究能力包括实验设计能力、动手能力等。与此相对的，理论性研究不涉及实验技能的训练，但却有益于发展学生的空间想象力、抽象思维能力和推理能力等一系列理论研究素质。在指导中学生理论课题研究中坚持将理论性思维训练与科研基本素质培养相结合的方针，将有助于造就将来能够从事理论科学研究的优秀人才。
过去，生命科学成就的取得，主要得益于实验技术的进步。从一百多年前细胞学说的提出到二十世纪中期DNA双螺旋结构的发现，从中心法则的问世到基因工程的应用，实验性研究在生命科学的发展中起到了巨大的作用。因而过去普遍的看法认为生命科学是实验科学，理论性研究的作用不突出。但是，近一、二十年来生命科学的发展正逐渐由分支走向综合，对大量生物学研究资料的综合分析正越来越促进理论生物学的发展，这也是学科未来发展的趋势，其他学科也是如此。着眼于二十一世纪的科学发展，在中学研究型课程的教学中应有意识地针对这一未来趋势，加强对理论型研究人才的培养和选拔，训练具有良好的科研素质和较强的理论思维能力的学生。
许多创造性思维都不仅有聚合思维，而且有大量发散思维参与，不仅有逻辑思维，而且有大量形象思维加入，所以为了培养学生的理论思维能力，在课题研究中，指导教师应注意引导学生进行发散思维和形象思维的训练，以增强理论创造能力。
在“合成龙的可能性”这一课题中，我既从一般的科研素质要求出发，指导学生进行文献检索和综述写作以及论文答辩等方面的训练，又有意识地在合成龙的可能途径上，引导学生对几种技术的应用前景加以分析，运用推理论证的方式分析不同的论文结果，提高学生的形象思维和逻辑判断能力。例如，对于远缘物种核移植的遗传亲合性问题，有一位同学找到一篇文献，介绍纲间动物细胞核移植的实验，胚胎只能发育到囊胚期，再往后由于细胞分裂不正常等原因而不能正常发育。文章作者认为是在囊胚期前细胞核中的DNA没有表达的缘故，我则结合其他一些现象告诉学生，严格的推论应当是在囊胚期以前，细胞中影响核质关系的基因没有表达，只有这样的结论才更为严谨，概括更为广大的事实。
四.指导中学生从事理论课题研究要坚持将理论知识补充与定向引导相结合
早在二千多年前，我国古代的教育家在《学记》一书中就指出，教师对学生应当“开而弗达”、“强而弗抑”、“道而弗牵”。在对学生进行课题指导中，教师也要运用这些原则，既要“教”又要“导”，二者要有机地结合起来。
在对理论课题的研究过程中，往往会涉及到超出学生现有知识范围的内容，为了将课题研究开展下去，指导教师有必要边教边导，通过有针对性的知识讲解，使学生的知识层次得以迅速提升，在局部领域达到超越现有的知识水平。结合大学生和研究生进行课题研究的经验，不难发现，学生一般都是在一个较为窄的领域中深入研究，所应用的知识也不是面面俱到，甚至有些也是即用即学。导师在学生研究过程中只是起到确定大方向和引路人的作用，而具体工作中的问题，要靠学生发挥主观能动性去解决。即是说，导师要识途，学生要善走，这样的指导模式，在中学生的课题研究中可以有选择地借鉴。例如，对于一个理论研究课题，指导教师可以从宏观上把握，对课题的研究深度和进度做到心中有数，从而在课题研究过程中能始终把握方向，保证任务的完成。
当然，对于中学生知识储备量和知识面的宽度问题，指导教师应从课题需要的角度出发，在“教”上给予更多的投入，具体的补充，甚至详细讲解，以加深、拓宽和提高学生的基础知识，扩大学生的知识视野，满足不同层次学生进一步学习的需要。我们发现，在课题研究过程中，有关的陈述性知识可以提前介绍给学生，学生是可以掌握的。例如，对于生物基因组序列中的冗余现象和同源异位基因的概念，是在大学生物系高年级专业课中讲述的内容，我发现在课题研究过程中给中学生讲述也是可以的。部分程序性的知识也可以有选择地给学生讲解，这样学生通过课题研究不仅可以学到研究方法，而且可以学到新的知识，并在具体情景中应用，可谓一举多得。著名物理学家、诺贝尔奖获得者杨振宁博士说：“中国学生不但要知之为知之，更要学会不知也要知”。中学生在课题研究过程中应当大胆地学习一些超前的知识，而指导教师的指导原则就是将理论知识补充与定向引导相结合。又如在指导学生课题过程中，对于克隆技术，学生一开始概念并不清楚，我便强调指出克隆的本质含义在于它是生物的无性繁殖系，如细胞克隆、DNA克隆和个体克隆等，它与正常的有性繁殖所获得的细胞或个体有本质的不同。清楚了克隆的含义，使学生在课题研究的第二阶段，在探索合成龙的途径中对体细胞克隆技术应用的生物学意义有比较清晰的认识。再如对于原初物种概念，它是进行龙的基因组合成的出发物种，在对于合成龙的途径的设计中，是一个非常重要的概念，它直接关系到细胞克隆的宿主，关系到龙的胚胎发育模式。一开始学生对克隆技术合成龙的想法是含糊的，通过给学生们指出原初物种的概念和意义，学生对于基因组设计合成龙的途径有了一定的认识。
五.指导中学生从事理论课题研究要注意发挥学生个人特长和整体力量
在从事理论课题研究时，指导教师应发挥每个学生的特长，调动每个学生的积极性，要求每个人既掌握理论研究的一般方法，又团结协作，积极配合，形成良好的学术研究风气。当今时代，科学研究的模式不再是传统的个别科学家单枪匹马的孤军奋战，相反地，在越来越多的场合中表现为不同领域、甚至不同学科的研究者之间的合作，有许多重大的科学发现都来自于这种交叉协作所产生的优势互补。在中学生课题研究过程中，教师若能把学生的个人特长和整体力量结合起来，让细致认真的学生偏重于检索文献，让思维活跃的学生偏重于对较困难的问题进行分析，让文笔流畅的学生偏重于多写文章等等。这样既可让每个学生了解课题研究的全过程，又可发挥每个学生的长处，在有限的时间内充分调动学生的创造能力，有效地完成课题研究的任务，使每个学生都得到应有的锻炼，体会到科研协作和集体攻关的乐趣。例如在“合成龙的可能性”课题研究中，三个同学分工协作，从不同的角度对合成龙的可能性进行探讨，使每个学生都参与研究的全过程，有所收获。
但是在指导学生进行分工协作，特别是进行文章写作的过程中，指导教师还应注意把握每个学生写作的特点，从而在文章整体风格上加以统一、在学术性上加以把握，保证文章的规范化。
六.总结
在中学生中开展研究性课程学习，对于学生的科研能力和素质的培养具有启蒙的作用。美国纽约有一所名校叫布朗理科高中学校，从这所学校毕业的学生中出现了6名诺贝尔奖金获得者，就是因为布朗理科高中学校十分重视对学生研究能力的培养，在中学阶段就积极创造条件培养学生各方面的科学研究素质。我校中学生理论性研究课程的开设才刚刚开始，今后在教学探索方面还有更多的工作要做，因此有较大的发展前景。在指导学生完成课题的同时，也使我获得了一定的经验，包括对学生研究素质的培训，课题计划的安排，论文写作的指导以及答辩的组织等。结合自己以往的学习研究经历，我深刻地感受到，中学生有很强的可塑性和接受能力。二十一世纪的生物教学模式，特别是在培养学生对生物学知识的兴趣和研究素质方面有改革的必要，今天的探索将为明天的实践打下基础。我相信，通过不断地探索和总结，我们必将走出一条具有中国特色的中学研究型课程改革之路。