由于從小就對天文學產生了濃厚興趣,我小學時就參與過北京市少年宮的天文興趣小組,后多次參加全國中學生天文奧林匹克競賽并入選國家隊。2018年5月,我代表國家參加了第69屆英特爾國際科學與工程大獎賽,學科為天體物理。雖然我初高中就讀的北京一零一中學科技辦公室、科技老師提供了相關支持,但我的研究課題并沒有接受校內導師的直接指導,而是在清華大學物理系的導師指導下獨立完成的。
中學生也有機會入高校做科研
2013年起,中國科協、教育部聯合開展中學生科技創新后備人才培養計劃(以下簡稱“英才計劃”),是一種為普通中學生獲得高校科研資源的通道。由于在天文學科方面的特長,2015年,高一的我入選了“英才計劃”,師從清華大學物理系天體物理中心王曉鋒教授,有機會在高中階段就接觸到了高等院校的科研工作。
由于前期有一定的學科競賽基礎知識,在導師的指導下,我閱讀了大量相關領域的文獻,多次隨課題組去國家天文臺興隆觀測基地進行觀測。在“英才計劃”結束后的今年春節,導師課題組里所有研究生都回家過年時,因我家在北京,便受導師委托獨自一人到天文臺完成了一夜觀測任務。有同學跟我開玩笑說:“你被當成研究生大過年的搬磚去了。”
在閱讀了大量文獻并與導師多輪討論后,我確定下了自己的選題是基于觀測數據的研究,隨后使用在線的超新星公開數據庫作為原始數據進行分析,其中也用課題組的望遠鏡觀測時間進行了部分補充。反復修改歷時一年后,我完成了論文的主體,隨后參賽。
競賽考核重點:是否親自完成
中學生科研成果的聚集是各類科技創新類競賽,有中國科協主辦的全國青少年科技創新大賽(以下簡稱“青創大賽”)、“明天小小科學家”獎勵活動(以下簡稱“明小”)等,其中優秀的科學研究項目被選拔出來參加英特爾國際科學與工程學大獎賽。這些競賽通常要求參賽選手以論文形式提交自己的研究項目,并提交研究日志、原始數據等補充資料,“青創大賽”還要求有正式的科技查新報告。
以“青創大賽”為例,如果想進入全國終評,必須要經過省級賽事的推薦,在各省級甚至地級的“青創大賽”中,各個選手也需要制作展板,接受多位相關學科專家的一對一問辯。“明小”的初審是全國在線盲評,而且現場終評時不僅有針對課題本身的多輪問辯,還會有一場權重很高的綜合素質問辯(面試),由多位科學家面試一位選手,學生是不是真心熱愛科學,通過此環節就能檢驗出來。
在這個過程中,評審最關注的問題之一是項目是否由學生親自完成。如果一個選手可以倒背如流自己的項目介紹詞,但評委問幾個本項目外相關密切領域的基礎概念或應用,卻一問三不知的話,那就不得不懷疑是否是選手自己完成的項目了。能“存活”到全國級賽事的選手,都經過了多次這樣的審查,但難免有漏網之魚。我作為選手,參賽中喜歡休息時在會場內閑逛做點“同行評議”(也是學習交流),可能因我不是評委,一些選手會把更真實的一面表現出來,有很多項目我可以主觀感覺出是導師提供的課題思路并且手把手代辦的。至于為什么可以一路綠燈通過重重審查并獲獎,就無從得知了。
不過如前所述,這些比賽需要學生親自面對評委答辯,想大尺度大規模造假,恐怕難以過關。
中學生科研過程中的問題
在科創類競賽中表現出彩的科研項目,大多有高校科研院所導師的指導,這在科創類競賽中是明確允許的。而中學生獲得導師的渠道主要分為兩大類,家長的關系和各類人才培養計劃。第一類情況下,有些中學生的參賽項目可能就是導師研究組里的子課題,再加上研究生的手把手指導。這種情況在國內一線城市的科創類競賽中占比很大。
而第二類渠道,除了我進入的“英才計劃”外,一些地方科協也有類似的人才培養計劃,大體流程都是科協系統下放名額到地方重點中學,由中學推薦學生至高校導師,然后由高校組織導師面試,入選后有1—2年的培養計劃,并由主辦機構補貼培養開銷。北京市科協剛剛開始在后備人才培養計劃選拔的第一輪中,加入相關學科的筆試環節,完善了選拔的科學性。
這些計劃的初衷是給中學生們體驗科研的機會,但在實際操作中,作為親歷者,我也看到了一些問題。如果想做出一些實質性的科研成果,沒有足夠的知識積累顯然是不可能的。這些計劃中,很多中學生由于基礎不足,無法做出實質性的科研成果。很多中學生入選后可能就是參觀了下實驗室,跟著研究生助教們刷了幾次試管體驗了一下。當然,對于中學生來說,能體驗到科研已經很難得。
由于知識水平和閱歷限制,大多數中學生論文的水平質量無法和大學生論文相提并論。很多中學生的題目都源自于生活中的一些點滴小事,所以在科創類競賽中,更多的是應用創新型的研究課題。在科創類競賽圈有個笑話,就是那些做生物醫學選手的開場白總是講:“我的×××(親戚)得了×××病,年輕的我立志于要研究出治療方案,于是我就有了靈感去研究×××。”
不過,在科創比賽的工程學類中經常能看到各種有趣的小創意發明,能真正解決一些生活中的實際小問題,畢竟孩子們的想象力比成年人豐富得多。
中學生科研功利化的利弊
科技創新賽事的“出口”一直以來是公眾關注的話題。近年教育部已經明確取消了科創類賽事的加分和保送制度,把決定權下放到高校,客觀上提高了這類附加分的科學與嚴謹性。現在高校的自主招生對于科創類競賽很看重,但一般也需要達到全國賽級別,而且高校在進行自主招生的面試時,通常會請相關院系的教授們來聽學生答辯,如果有問題,在最后一輪也有機會被發現。
科研需要花費大量時間,故大多都是學有余力并且對某領域有濃厚興趣的學生在做,且每一次參賽周期也需要大概半年至一年的時間。如果高校僅僅以“發表期刊文章”作為自主招生門檻的話,前段時間曝出的中學生論文抄襲確實是見效快的操作。
當然,功利性不見得是壞事,數理化生信奧賽由于有明確的(國家集訓隊)保送制度,吸引了大量中學生參加,客觀上國家隊的實力確實世界領先。大家都喜歡看到中國隊摘金奪銀,但如果沒有這樣的優惠政策,中國隊的成績還可能這樣好嗎?
再回到科研上面,大多同學還是對某個學科真正有濃厚興趣,或者做出了有創新的發明才會站到科創賽場上展示自己的成果。我同一些高校教授也討論過競賽與招生的話題,他們更看重的是未來的潛力。中學生科研經歷可能更能體現一個學生的綜合素質和探究精神,因而比單純的奧賽更有說服力。同時也要注意,中學生科研都應該在學有余力的前提下,如果舍本逐末,沒有把課內基礎做好,短期的科創競賽成果并不能代表長期的發展潛力。
最近,我又發現了這些計劃中的新問題。一些同學在導師指導下在某一個方向做出了不錯的成果,可以發表論文。但在未來的學習或者發展中卻局限在了這個極小的分支領域上。這樣的分化至少要到研究生階段才應該出現,如果中學時就已經定型,不知是利是弊?
關鍵詞: 中學生做科研