从全国青少年科技创新大赛的评审工作透视青少年开展科技创新活动过程中存在的问题

     各位校长，各位老师，下面我就从全国青少年科技创新大赛评审过程的角度，来谈谈青少年科技创新活动中存在的问题，大家都知道，近年来我国青少年科技创新活动取得了很大的发展，每年我们都通过全国性的评审，涌现出大量的内容新、质量高的科技论文，青少年的科技素质也得到了很大提高；当然，和其他事物一样，青少年的科技创新活动也存在着这样那样的问题，今天，我就从结合我们课题的角度，来谈谈青少年开展科技创新活动中的几个问题。想从两个方面来谈，一是选题；二是研究方法。
　　一、选题方面
　　选题方面，我们知道，一个青少年的科技创新项目它的开端是选题，人们常说一个良好的开端就是成功的一半，那么在青少年科技创新活动来说，他的开端就是选题，选题选好了，事半功倍；选差了，事倍功半。目前在青少年科技创新活动在选题方面主要存在四个问题即题目陈旧，缺乏创新；题目过大过深，脱离学生的学习实际和生活实际；题目缺乏必要的理论意义和实际价值；最后一个就是综合性的题目比较少。
　　1、 题目陈旧，缺乏创新
　　现在，全国很多地方，仍有一些动植物种类调查和标本制作的论文出现，如果这类作品出现在小学和初中低年纪，还算可以，但是高中学生中也常常出现，这就显得内容陈旧了。
　　可能有人会问，过去在全国性青少年科技活动大赛中，不是经常出现这方面的活动获得一等奖吗？的确如此，例如，我记得1991年，重庆市第一师范学校的《植物形态原色腊叶标本》，就获得了一等奖，这在当时确实是比较好的成绩了。
　　然而时过境迁，这已经是十几年前的水平了。10年来，我国青少年科技创新活动迅猛发展，生态学、生理学、遗传学、环境学乃至生物工程学方面的论文不断涌现，而且已经成为现代青少年科技活动的主流。在这种大背景下面，有些学校的高中学生仍然从事一些生物学简单内容的科技活动，的确显得内容陈旧了，缺乏创新。
　　为什么内容陈旧、缺乏创新呢？我个人认为主要原因是观念陈旧。例如，我曾经见到过这样的青少年科技论文“论取代城市杂草的途径和方法”、“害虫的防治要除早、除小、除了”，初看上去，这两个题目没有错，但是细细琢磨，这两个题目所持的观点，不符合生态学的观点，不符合生物多样性和生态平衡的要求，观念是陈旧的。
　　为什么？我们知道，城市杂草与农田杂草不同，因为它谈不上跟谁争夺水分养分和阳光，城市杂草中有不少归化植物，也有不少栽培植物逸为野生的种类，更有不少花色艳丽的种类，把他们保留下来，既可以为城市增添一道所谓亮丽的风景线，更可以提高城市生态系统的生物多样性水平。我的学生带领一群人曾经对城市杂草丛和人工草坪的生物种类进行过调查对比，发现城市杂草中，不仅植物种类多，而且地上和地下的动物种类也多，这对于维持和提高城市生态系统的物质循环和能量流动来说，能起到很多的作用。面对这种分析，今天还在论述取代城市杂草的途径和方法，从观念上来说，的确有些陈旧了。
　　在害虫方面也是如此。我在这里说“害虫”这个词，实际上是一种约定俗成的说法。实际上新的观念已经认为农田中只有虫害，没有害虫。为了说明这个新观念，我举一个例子，在上个世纪，国外有人利用马铃薯作为研究对象模拟昆虫吃叶子，看看昆虫吃多少叶子才会影响马铃薯的产量。研究者将每株马铃薯都摘下50%的叶面积，结果地下块茎增产26%。这说明昆虫吃了农作物的叶子，反而提高了产量。其原因是很多农作物的营养生长和生殖生长的矛盾，还远没有解决，昆虫吃的叶子很多是徒长枝的叶子，因为徒长枝的叶子幼嫩适口。
　　蚜虫与棉花的关系也有类似的情况。“棉花攥攥拳，一年顶三年”，就是这个道理。因此这又一次说明选题时要转变自己的陈旧观念。
　　为什么观念陈旧？主要原因是科技活动指导者、辅导教师对青少年科技活动缺乏正确的认识，他们的观念陈旧造成的，他们亟需在学生创新精神和实践能力培养方面的帮助和指导，学校应该以各种创新活动和研究性学习为依托，培养一批能指导青少年开展科技创新活动的中小学骨干教师。我们应该充分认识到教师在青少年开展科技创新活动中的至关重要的作用。
　　

　　2．题目过大过深，脱离学生的学习生活和社会生活
　　近年来，在高中学生的科技活动中，出现了题目过大过深的论文，例如在基因工程、光合作用机理、固氮工程等方面的选题。
　　题目过大过深，首先是脱离学生的学习生活和社会生活。完成这样的题目，无论是知识层次和技术水平，都是高中学生难以达到的。很多学生是在不甚了解、一知半解的情况参加的。这实际上是揠苗助长，对学生本人来说，是在囫囵吞枣，因而谈不上科学素质的提高。
　　其次，这类过大过深的题目，大多是在校外研机构由校外科研人员指导下完成的。它脱离学校的青少年科技活动，因此，这类题目的开展，谈不上能推动学校学生科技活动的发展。
　　我们知道，开展青少年科技活动，一个很重要的指导思想，就是强调活动的“稚朴性”（幼稚的稚，朴素的朴）。这就是说，青少年参加科技活动，不是在进行真正意义上的科学研究，而是学习科学研究的方法，是接受科学教育的过程，因而提倡青少年要从自己的学习生活和社会生活中选择题目，也就是要研究身边的科学，探索身边的奥秘。
　　因此，我非常同意这次开题报告中的一段话：学校开展青少年科技活动，应该面向全体学生，吸引广大青少年积极投入和广泛参与各种研究和创新活动，在数量不断扩大的基础上，逐步提高质量，形成“高原高山高峰效应”，使具有创新精神和实践能力的青年后备人才的脱颖而出，能有一个更宽更高的平台。
　

　　3．题目缺少理论意义和实践价值
　　青少年开展科技活动，固然是一种学习过程，不是真正意义上的科学研究，但也是应该使他们所从事的题目有一定的理论意义或实践价值。这样，才能使青少年从小就知道和理解科学技术是第一生产力的含义。
　　近年来，在青少年科技活动中，有两类题目的理论意义和实践价值很低，一类是提高教学手段方面的题目，另一类是提高休闲娱乐水平方面的题目。
　　（1）提高教学手段方面的题目，例如化学课方面的pH指示剂的改进（如用紫菜头的花青素来代替石蕊试纸）。这方面的内容大多是把人类已经研究清楚的成果，移植到教学工作中，创新价值不大。
　　（2）休闲娱乐方面，这方面的题目往往与生产生活的主流没有关系，例如斗鸡品种选育、蟋蟀鸣声音质的提高等。
　　最近，我看到了一位高中学生写的“食物种类对蟋蟀鸣叫质量的影响”论文，在这种论文中作者列举了他用大葱、辣椒和芹菜等食物，分别伺喂蟋蟀，发现蟋蟀表现出不同长度、不同音频的鸣叫声。
　　4．缺乏多学科综合研究的题目。
　　在当前的青少年科技活动中，学生所从事的题目，通常都是单一学科方面的题目，很少有两个学科或两个以上学科综合的题目出现。单一学科的题目如单纯生物学方面的题目、单纯化学或单纯物理学方面的题目等等。单一学科的题目不是照样出成果吗？为什么要提出多学科综合研究的题目呢？这就需要谈一下当前学科发展和学生能力培养两个方面的情况。
　　我们知道，从各学科的发展情况来看，当前各个学科既高度分化又高度综合，而且以综合为主。许多新的学科在不同学科的交叉点上相继出现。适应这一形势，加强相关学科的联系和渗透，将人才培养由知识型、综合型向能力型、通材型、复合型方向转化，培养青少年的综合素质和能力，已成为许多国家制定教育战略和目标的当然选择。由此可知，在青少年中开展多学科的综合性研究，是今后青少年科技活动的一个发展趋势。
　　为什么缺乏多学科综合性研究题目呢？不言而喻，这是当前辅导教师的专业知识状况造成的。我们的广大辅导教师，尽管大多都有高校学习的经历，但高校是单科学习的，这种情况为必然造成多学科综合性题目很少出现。因此，改善辅导教师的知识结构和综合运用各科知识的能力，是今后提高青少年科技活动质量的一个重要条件。
　　在这方面，我想多说几句。近年来，我国教育部，在制定教学计划中，已在小学和初中设置了科学课，在初中阶段，已开始实验由科学课取代理化生地四门课程（地是指地理课中的自然地理部分）。科学课的设置，无疑会对中学师资的知识结构和综合能力产生重大影响。

　　二、研究方法
　　研究方法与研究能力密切相关，是科学素质的一个重要组成部分。另外，就一篇论文来说，研究方法又与论文的科学性密切相关。因为一篇论文的科学性，既包含它的内容和论点，也包含它的研究方法。因此，研究方法问题，同选题一样，也是青少年科技活动应该关注的问题。
　　当前，在研究方法方面，存在的问题不少，在这里，我想谈三个问题。
　　1、不会制定活动的实施方案　
　　我们知道，开展青少年科技活动，首先要选题，但题目一旦确定后，接着就要制定活动计划，所谓活动计划，就是实施方案，如果你进行一项实验型题目，就要制定一个实验方案，你进行一项考察型题目，就要制定一个考察方案等等。拿实验方案来说，要包含实验条件的确定，实验材料的选择，实验组对照组的划分，实验如何重复，应用哪些仪器用品，实验步骤和阶段为何安排等等。都要事先订出周密详尽的计划，这就是实验方案或实施方案。
　　制定实施方案，当然不能排除辅导教师的作用。然而目前这方面的问题是，很多实施方案是教师包办的，越俎代庖。这是很不对的。
　　我们知道，青少年参加科技活动，一个重要目的，是学习科学研究方法，而制定实施方案，就是科研方法的重要组成部分。因此，辅导教师在指导学生进行科技活动时，应该引导学生逐渐学会为何制定实施方案。
　　2、不能正确地进行对照和重复
这主要是指实验型题目来说的。当前，一般中学生，尤其是高中学生在实验型题目中，不是不设置实验组和对照性，也知道该进行重复，但是他们在设置了对照和重复之后，不能正确地进行。
　　为了说明这个问题，我举一个例子“用中草药治疗金鱼水霉病的研究”。就是研究用中草药治疗金鱼水霉病，有泼洒法和诱饵法，他也设置了对照组，但是，他一组就一条金鱼，而且，实验组和对照组的鱼缸还不一般大。
　　为什么产生这样的问题，可能有两个原因，一个是学生不懂，第二个是学校缺乏必要的设备。因此，因陋就简。这说明要提高青少年科技活动的质量，学校添置一批必要的仪器设备和用具用品，是非常必要的。
　　在这里，我还要引伸说明因陋就简这个问题。因陋就简曾是很长一段时间以来，青少年科技活动中提倡的一种美德。它的确起过很大的作用。但是因陋就简的另一个含义就是不准确，例如，把一个可乐瓶剪成两截，一截作烧杯，一截作漏斗，看起来与真正的烧杯和漏斗没有区别，但由于作烧杯的一截，上口没有歪出的嘴，往外倒液体时，常常贴着外壁流失，甚至发生不安全的问题；作漏斗的那一载，由于瓶颈太粗，无法放进指管或小瓶中，用途有限。因此，随着青少年科技活动水平不断提高，不能再用因陋就简的方法来筹办用具用品了。“工欲善其事，必先利其器”，学校在开展学生的科技活动时，要进行必要的投入。
　　3、没有做到科学取样
　　所谓科学取样，就是客观取样。例如在实验型题目中，实验材料取样时，就有十字划分法、梅花取样法，蛇形取样法等。在野外考察森林取样时，就有随机取样法、机械取样法。取样必须科学，否则就会影响研究结果的正确程度。
近年来，通过在全国评选青少年科技论文时发现，许多涉及取样的论文，对取样问题不重视，要么写的取样方法不对，要么根本就不写是如何取样的，当然在评奖方面都吃了亏。