时光不语静待花开

郑耿锋

2015年，受英才计划项目的邀请，我开始担任化学学科导师，每年指导2～3名上海地区的高一学生开展一些科研活动。中国有句古话：“授人以鱼，不如授之以渔”。对于刚刚进入高中的学生，他们中的很多人只学过1年的初级化学基础，知识结构尚不完善，也没有阅读过前沿文献。如果只是将研究生的课题分一部分给他们做，那最多只能算“授人以鱼”，但要像培养研究生或本科生创新创业项目那样，学员的知识面可能不足，而且学员的空余时间也非常有限。如何在有限的时间里，更好地根据学员的特点，有针对性地把他们带上研究创新的道路？个人的感受是：培养高中生的第一步，也可能是最重要的一步，在于兴趣与视野的搭建，实际上就是对于日常生活中很多科学问题的思考，发现问题不但需要观察、思考，还需要逻辑思维的培训。

培养兴趣，拓宽视野

近年来，不少高中为学有余力的学生提供了很多培养兴趣和扩展视野的机会，比如，邀请一些大学教师走进中学校园，为高中生提供一些优质、符合他们认知特点和深度的学术与兴趣讲座。我每年都有机会前往上海、浙江、福建的一些高中开展科普讲座，讲座内容主要包括两部分：一部分是与个人研究领域相关的“能源与环境”，介绍当前全球面临的温室气体持续增加所带来的环境危机，以及从化学领域可能通向“碳达峰、碳中和”的一些技术；另一部分围绕高中生的学习，开展一些科研有什么意义、有哪些方法等内容的讲座。学生对这两块内容都很有兴趣，会问很多他们非常关注的问题。在这样的讲座与交流中，鼓励学生“会提问、爱思考”；通过启发式讨论，让学生主动思考更多更有意思的问题，并产生兴趣，为将来寻找这些问题的答案打下基础。

寻找想法，设计课题

有了对科研过程的兴趣和想法后，学生会想寻找探索科研的机会。英才计划提供了一个很好的平台。在面试过程中，鼓励学生自主提出课题研究计划，导师与他们直接展开讨论。实际上，学生提出的课题本身并不是最重要的，重要的是在提出课题过程中表现出的科学兴趣、知识基础与逻辑能力。加入课题组的学员名单确定后，我会与这些学员逐一交流，这种引导式的讨论，不会影响他们正常的高中化学学习进度。通过相互提问和分析，让学员体会循序渐进的逻辑思考过程，注重通过讨论过程与方式的熏陶培养，激发学员的求知兴趣。

动手研究，探索未知

学员亲身参与、经历科研过程，是培养过程中很重要的一环，任何课题的想法设计，都需通过动手实践才能得以证明。通过与导师的交流、讨论，学员从最初提出1个基本的、感兴趣的问题，分析各种假设，设计几个不同的方案，再逐一开展探索与分析。在科研过程中学到的方法，虽然在短期内，比如他们的高中阶段，对包括高考在内的标准化测试也许没有直接的帮助，但是学员学到的是一种获取知识的方法。在严格保障实验过程安全的前提下，我们鼓励学员独立开展实验。通过实践过程，让学员切身体会从科研实践中获得知识与从课本上直接获取知识的差异。

逻辑分析，解构拓展

科学研究的一个重要功能是解构知识、再重新建立知识体系。在这个过程中，让学员学会建立一套严谨的逻辑和循证的思维方式、观察体系和验证方法，分析之前的知识是否可靠，新的结论是否成立。每隔一段时间，我们会对学员的研究工作开展情况进行全面汇总，了解课题进展程度，分析可能存在的困难，并讨论与制订下一阶段的研究方案。想法实现的过程不是一帆风顺的，会遇到很多原先没有预想到的困难，需要学员思考如何改进，给课题探索带来了很多乐趣。

体会与建议

首先，优秀的高中生具有很好的学术基础和优良的科研潜力，很高兴能够为他们创造这样的条件，培养他们的动脑、动手和创新能力。

其次，与循序渐进的基础知识学习不同，科研更是某个特定领域的专注与突破，高中生不必担心基础知识不足，但大量阅读仍然是科研起步的重要支撑。高中生相对缺乏的是对科学研究过程和方法的了解，以及如何分析和思考课题进程中出现的问题，并提出可行的解决方案。因此，培养过程中，高中生应积极与导师沟通课题研究的重点和关键之处。除了动手实验外，写作、汇报与讨论，共同组成了培养过程中的关键部分。

最后，科学研究的过程，无论是冲刺阶段还是长跑过程，都需要坚持不懈，并选好适合自己的赛道。希望通过英才学员的培养，能为我们国家未来的科技创新型人才提供优秀的后备力量。

本文作者系复旦大学教授、博导、国家杰出青年科学基金获得者、教育部青年长江学者、中国化学会青委会委员、中国科协英才计划化学学科导师。2000年本科毕业于复旦大学化学系，2007年获得美國哈佛大学物理化学博士学位，之后在美国西北大学进行博士后研究，2010年起在复旦大学先进材料实验室与化学系工作。曾获得 Clarivate 全球高被引科学家、中国化学会青年化学奖、宝钢基金会优秀教师奖、教育部拔尖计划优秀导师奖、上海市教学成果二等奖、上海市五四青年奖章等荣誉。目前从事纳米功能材料的设计合成，及其在碳基能源化学催化等方面的研究。