作者:张青根 来源:中国科学报 发布时间:2022/7/27 15:24:07
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怎样的科研参与更能提升本科生批判性思维能力

 

科研参与常被誉为一种高影响力的教育实践活动,在高校人才培养实践中愈发得到重视,并通过开设科研训练课程、组织科研实践活动、提供科研专项基金等方式,提升我国本科生科研的参与程度。然而,科研参与能否促进本科生专业知识增进和高阶认知能力的发展,依然是当前社会各界关注的话题。

学术界关于本科生科研参与及其成效的研究甚多,但大多是建立在师生访谈资料、学生自陈式结构化量表或简化自我评价数据的基础上。基于客观追踪测评数据评估科研参与成效的研究较为缺乏。

对此,华中科技大学“全国本科生能力追踪测评与调查”课题组于2016~2019年,对1409名本科生进行了为期三年的跟踪测评与调查,利用本土化测试工具客观评估了本科生批判性思维能力发展状况,这为客观评估本科生科研参与的成效提供了数据基础。

需要说明的是,受疫情影响,课题组近两年无法在全国范围内组织现场集中测评与调查,致使数据只更新到2019年底。不过,这一研究结果对于揭示本科生科研参与状况及其成效仍具有现实意义。

科研参与存在突变效应

从参与科研的经历上看,1409人中有509人参与了科研项目(36.12%),其中近一半学生(48.7%)参与一项科研项目,33.4%的学生参与了两项科研项目,17.9%的学生参与了三项及以上科研项目。整体而言,本科生科研参与覆盖面依然较小,且参与数量普遍偏少。

从参与程度最深的科研项目来源看,本科生参加更多的是本专业教师主持的项目(61.5%),其次是学生本人申请的项目(24.2%)。从参与程度最深的科研项目级别看,最多的是校级项目(51.1%),其次是国家级项目(23.6%),第三是省部级项目(20.0%),其他类型项目的比例相对较少。从参与程度最深的科研项目中承担的角色看,占比由高到低依次是核心成员(32.4%)、负责人(30.3%)、一般参与者(22.2%)、主要执行者(15.1%)。

作为促进学生发展的活动载体,本科生科研是受就读院校和学科环境影响、聚焦专业知识习得与应用、注重师生团队交流与互动的综合性实践活动。具体科研参与中,本科生需利用所学专业知识和既有学习与理解能力,发现有价值的研究选题、构建缜密科学的研究设计、寻找有效可靠的论证依据、批判性分析研究结果、整合或更新甚至颠覆已有知识、反思研究存在的问题与不足等。

上述这些,都要求本科生在科研过程中习得并运用理解、分析、论证、解释等认知技能。这些正是批判性思维能力的核心技能。换言之,本科生参与科研既是探究问题和增进知识的过程,更是训练和提升批判性思维能力的过程。调查结果也显示,整体而言,科研参与经历能显著提升本科生批判性思维能力,其提升幅度的计算得分为2.413分。

然而,科研活动是自主式、探究性实践活动,受主观能动性和外部环境引导(如教师激励与指导、同辈交流等)等因素影响,科研参与过程必然存在投入程度差异。其中,参与科研项目的数量是学生投入程度的重要反映,量变才能达到质变。

理论上看,从科研“新手”到“熟手”、从茫然到精通、从参与到主导,是以大量经验积累为条件的,学生需从事多项科研工作后,才能建立科学家身份和养成从事科学研究所需的认知品质。调查结果显示,本科生如果只参与1~2项科研项目,并不能显著提升其批判性思维能力,只有参与3项及以上科研项目才能见效,其提升程度可达到4.167分,具有明显的突变效应。

参与科研项目级别不是关键

一般而言,高级别科研项目的研究团队规模更大、资深教师或专家更多,本科生参与其中,能得到更多高水平科研指导、高质量师生或生生互动、充足资源支持、更严峻的科研任务挑战等,促使本科生在“干中学”中快速成长。

然而,这种快速成长的前提是“高质量深度参与”,而不是只做边缘性参与,如“实验计时员”“数据录入员”“跑腿”等一般性事务活动。这也在本次调查中得到了验证——参与国家级或省部级项目不一定能带来批判性思维能力的发展。

评价本科生科研参与质量的一个重要维度,是本科生在科研过程中究竟承担了怎样的角色。相对参与教师科研项目而言,学生自主申请的科研项目更需要他们敏锐地捕捉有价值的科学议题、寻找科学论证依据、拥有严格缜密的思考方式等核心技能。

调查发现,参与(主持)本人申请的项目可显著提升本科生的批判性思维能力,分值可达到4.842分,参与本专业教师项目虽然也能正向影响本科生的批判性思维能力发展,但成效并不显著。

从承担的具体角色看,只有作为负责人或核心成员才能显著提升本科生批判性思维能力,提升效应分别为2.053和3.790分。而作为主要执行者或一般参与者等并不能促进本科生批判性思维能力发展,甚至起负向作用。这也反映出科研参与是持续、渐进、发展性的实践活动,本科生在同一科研项目中深入耕耘的时间越长,其个人能力的提升越大。

推进高质量科研参与应多管齐下

基于上述分析,在笔者看来,要想推进本科生高质量的科研参与,必须从以下几个层面入手。

首先,进一步扩大在校生科研参与的覆盖面。除通过扩大本科生科研基金投入、创设差异化科研项目申请与管理平台、完善科研参与奖励制度等渠道吸引本科生参与科研外,高校要培养本科生参与科研的自主意识和积极性,尝试将科研活动纳入人才培养课程与学分体系,通过正式培养制度内化科研活动属性,让参与科研从本科生自由选项转为限选项或必选项。

在这方面,需要特别注意避免进入两个误区:一是与实践脱节,尤其是在社会科学领域,课程中的科研训练与真实情境中的问题探究有诸多差异;二是机械的程序化思维,科研活动是探究未知世界的旅程,没有既定的程序与界限,甚至不知前进方向,需要利用批判性思维不断自主找寻。

其次,提升本科生科研参与质量,最大程度发挥本科生的认知潜能。扩大本科生科研参与覆盖面时,需采取科学的方式方法,如分段配置、梯次推进。本科生的专业基础知识、学术理论体系、逻辑思维能力等均存在一个循序渐进的过程。批判性思维能力也不能脱离知识基础而凭空产生,需结合具体现实情境和专业知识储备,不断应用和训练思维技能或方法等来提升。

在配置科研参与机会时,高校应充分遵循自然过程,对低年级学生提供体验式观察学习机会,对高年级学生开放自主探寻空间,多引导、压担子、重探索,让他们成为科研项目的核心成员甚至是项目负责人,尽可能地激发其深度参与的潜能。

再次,优化科研参与的内外部保障体系。在外部,要大力推进科教融合人才培养体制机制建设。高校应积极与科研院所、企业产业研发平台等建立合作机制,充分利用各界优质资源,贯通学术训练渠道与方式,让本科生真正有机会参与实践中的科学探究活动。

在内部,则要完善“新生研讨课”“学术前沿讲座”“科学研究方法训练”等科研能力提升课程体系,构建“团队支持计划”“学长传帮带”“科研导师制”等科研参与支持体系,在知识场域营造求真、探索、容错、敢于质疑、谨慎求证的科研氛围,全方位促进本科生高质量参与科研实践活动。

最后,及时引入本科生科研参与效果评价。科研参与成效如何,课题组老师和学生最有发言权,他们既是评价客体,也是关键的评价主体。高校要完善评价制度设计,鼓励他们对本科生科研参与活动进行主客观评价,并实质性促进本科生科研参与投入程度与质量的提高。在评价指标上,除了关注咨询报告、学术论文、参编著作、专利申请、赛事奖项、深造学校层次等外显性指标外,还应重点考查本科生高阶思维能力,尤其是批判性思维能力的发展情况。

(作者系华中科技大学教科院副教授)

 
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