我们知道，每年一届的“全国青少年科技创新大赛”中有两类重要的参赛项目：一类是科技创新成果——也就是我们常说的科学论文，另一类就是实践活动。我们这一讲就主要围绕科学论文的课题研究展开。我们知道，迈出“生物科学论文”的第一步就是要确定一个课题。俗话说“万事开头难”，所以大家经常都会问这样一个问题：“怎么才能挖掘出一个好的研究课题呢？”

今天，我首先需要说明一点：课题选择应当引导学生自己去提出问题、发现问题，教师主要是起启发、点拨和指导作用；当然也可以教师先想到某些好的课题,提供给一些感兴趣的、知识能力符合要求的学生参与进来；第二点，课题选择需考虑一些基本原则。

因为历届全国创新大赛获奖的课题都是比较优秀的课题，对这些课题进行研究应该可以给我们的选题提供一定的指导。因此，接下来，我们还是从这个大家都熟悉、也都比较关注的全国青少年科技创新大赛出发，来了解一下这些年来获奖课题的大体情况吧。

目前，全国青少年科技创新大赛，与生物相关的课题可以分为六大类，分别为：

（一）课题类别

1、微生物学——指有关微生物的生物学，包括细菌学、病毒学、原生动物学、真菌学、微生物遗传学等。

2、环境科学——指对于（空气、水及土地资源）污染源及其控制的研究、生态学等。

3、生物化学——指生命活动进程中的化学，包括分子生物学、分子遗传学、光合作用、血液化学、蛋白质化学、食物化学、激素等。

4、医药与健康学——指对于人类及动物的疾病和健康的研究，包括牙科学、药理学、病理学、眼科学、营养学、公共卫生学、儿科学、皮肤学、过敏反应、语言与听力等。

5、动物学——指对动物的研究，包括动物遗传学、鸟类学、鱼类学、爬虫学、昆虫学、动物生态学、古生物学、细胞生理学、生理节律学、畜牧学、细胞学、组织学、动物生理学、无脊椎动物神经生理学、无脊椎动物研究等。

6、植物学——指植物生命的研究，包括农业科学、农业经济学、园艺学、林学、植物分类学、植物生理学、植物遗传学、植物溶液培养、海藻等。

（二）学科分布特点

之前，我们曾经对第17届到第21届所有获奖的生物学科技研究论文的课题类别进行过统计和分析，结果分布情况如图1所示。

图1 全国科技创新大赛生物科技活动历年获奖课题学科分布图

通过对以上数据的分析，可以发现历年全国创新大赛生物学获奖课题的学科分布具有以下几个特点：

（1） 环境学科获奖的课题数一直都居于前列。从图1可以看出，环境学科的获奖课题数量在比赛中都在30%左右，连续五届是获奖的生物学科技研究论文中数量最多的。

（2） 动物学和植物学一直是生物学中比较传统的学科，因此其课题也比较多，一般仅次于环境科学。在18届和19届比赛中动物学和植物学处于持平状态，所占有的趋势一直处于不稳定的状态，但都是处于20％附近上下波动。

（3） 微生物学的课题数量处于中等的位置。在10％的比率中上下波动。

（4） 医学与健康和生物化学学科的课题作为生物学方面的新兴学科，尤其是生物化学学科，从17届到21届每年数量都有逐渐提高的趋势。

（三）选题的发展趋势

总体看来，全国青少年生物科技活动的发展呈现出两大趋势。

1、在选题类别上从单学科向多学科方向发展：在八十年代只有昆虫学科的竞赛项目，九十年代植物动物等学科占据了主流位置，而21世纪以后生物医学、生物化学等学科开始逐渐兴起，再加上一些交叉学科的加入，生物科技活动所包含的学科已经越来越丰富。

2、在选题性质上，早期开展较多的是野外考察、栽培饲养等类型的活动，而近年来实验研究型的活动越来越多。这类活动主要在实验室完成，对技术水平要求较高，能充分体现出青少年的动手能力和创新意识。

至于2008年全国青少年生物科技活动（科学论文类）的获奖课题，大家可以在课后看看所附的案例，在案例中我已选取了一部分优秀的获奖选题呈现给大家参观。

（一）课题选择的基本原则

课堂教学需要牢记教学原则，选择生物学科技活动的课题同样也需要记住一些原则。根据生物学科技活动的本质和特征，我们可以把基本选题原则归纳为四条：

1、科学性原则

科学性原则是贯穿科技活动的灵魂。科学性原则主要是指选题要符合科学标准，符合科学原理，没有科学错误。这就要求研究者首先需认真学习有关生命科学或环境科学的理论，不能脱离客观规律进行凭空想象和猜测。

2、创新性原则

生物学科技活动的核心目标之一就是培养学生的创新精神。可见，创新性原则是首要原则。创新性原则是指所选的课题是别人从未研究过的，或者如果所选择的科技活动内容是别人已经做过的内容，但自己的立论有新的创意，或者研究方法、运用原理、设计过程或者预测所得的结果是全新的、与前人不同的。生物学科技活动提倡青少年大胆的想象、尝试和创造。教师对学生的选题时所表现出来的与众不同的思考、大胆创新的推测，都要予以充分肯定和积极鼓励。

3、探究性原则

探究性表现为课题的结果是不确定的，需要经过学生自己动手、实验、调查或采用其他方法去探索、研究，从而最终寻找答案。让学生积极地参与实践活动，在实践活动中去发现问题，提出问题，找到解决问题的办法。真实的课题研究都应该是具有一定探究性的。

4、可行性原则

要从实际出发，选择的课题要符合学生的知识、能力水平，学校的实验设备条件，时间和经济支持等。可行性主要包括三方面：①选题是否符合客观实际，研究结果是否具有可重复性；②时间、资源、技术等条件是否可操作。比如，有些生物科技活动受着气候、自然环境等条件的制约，例如，有的植物是季节性生长的，如果要对这种植物进行研究就需要考虑时间的限制；如果，一位老师把活动课题定为“某某地区植物种类调查”，这个课题可能涉及的范围就过大，而且植物的种类太多，恐怕并非一个老师，一群中学生在短周期内能完成的。 ③该课题研究的成果能否体现一定的价值，能否对我们的生产、生活产生实用价值。

总之，为了选出理想的课题，我们需要有一定的全局性，在各项原则的指导下，尽量考虑地周全些。在明确了原则之后，我们可能还是觉得有点“空”，先别着急，接下来，我们就再来了解一下一般可以通过哪几种方式来发现课题。

（二）课题选择的主要方式

一般可以结合下列几种方式来选择课题：

1、结合青少年科技创新大赛的推荐项目选择课题

我们一开始就说过“全国青少年科技创新大赛”的获奖生物类科技活动。在每届获奖项目评选后，都会出版一本获奖项目汇编，书中有一些各学会推荐的青少年高中生物科技活动项目，包括了动物、植物、微生物、农学、林学、生态、生化、环境、医药和健康等。同时，我们也可以通过对这些获奖课题的分析，来寻找一些新的思路。

2、结合生物学课堂学习选择课题

新编高中生物教材特别是二期课改在很大程度上为高中生的生物科技活动提供了广阔的题材，教师和学生要善于挖掘。在生物教学中，辅导教师要引导学生带着问题学习，学会发现问题。正像哲学家歌德所说的那样：“经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另一只眼睛看到纸背面的话”，纸背面的话就是指思考，即多问多想，多问为什么。学科学习中遇到的知识，教材上的阅读材料，探究内容，学科间交叉知识等。都可能存在着“问题”，甚至书上的注释。插图等也可能隐含着问题。我们在教学中一定要培养学生用“两只眼睛”读书的能力。

这里我们有一个成功的例子，华东师大二附中一个学生做的“荧叶甲触角感受器和触角内部结构的研究”，就是受到老师在课堂上讲授动物的神经调节时提到昆虫的信息接收知识时受到启发而开展的研究。

3、结合生活环境选择课题

从日常生活入手，结合生活环境选择项目，就是要引导学生利用校园和家庭经常接触的有关生物方面的内容选择项目，做“有心人”，关心自己身边的周围发生的一切，把生活中存在的问题、不满意的现象等提出或罗列出来、再分析、归纳、提炼成研究课题。使学生每天利用课余时间就可以参加高中生物科技活动。这样也能丰富和充实课余生活，这也叫因地制宜选题法。在我们生活的周围，有很多与生物有关的课题值得我们研究。

例如，城市行道树的栽培问题、学校学生公寓疾病的防治问题等，都可能成为学生科技活动的课题。新疆克拉玛依市城市气候干旱、灾害性风沙天气频繁，为了改善这一生态环境，几位中学生决定以“克拉玛依市绿化树种进行的适宜性评价”为课题，为改善该市的绿化出谋化策。

选择我们周围的科技活动项目，有很多优势。首先，从结合身边的事物选题，学生容易自主发现课题，也容易引起学生的兴趣，符合选题的兴趣性、自主性原则。其次，给科技活动的实施带来方便，在科技活动进行的时间上和自然条件上，都会减少很多麻烦。通过这些科技活动使学生将所学知识运用到实践之中，容易给学生带来成就感和自豪感等等。

4、结合当地经济发展选择课题

各地自然环境不同，生物资源各异，都有一定的地方特色，生物学来源于自然，更能服务于自然。特别是农村学校配合农技站与当地农业生产实际结合起来，开展高中生物科技活动，向广大农民宣传生物技术知识，也可以提高学校在当地的知名度。结合当地生物资源选择项目，还可以帮助地方进行生物资源的普查工作，也会得到地方有关部部门的大力支持。

例如，某地区以农业为主，结合其农业优势，学生就选择了“影响小麦生长发育的因素研究”课题，对一个乡所种植的几个小麦品种进行了对比栽培，分析了当地的自然环境和管理现状。本地区的物种生长条件适应，可以避免因物候条件的不适应而造成的麻烦；研究本地区的物种，有利于保护和开发当地的生物资源，实施环境保护。

5、结合各类生物专项活动选择课题

随着社会的发展，环境保护和自然资源的保护越来越受到重视，每年都有许多与生物与环境科学实践活动有关的社会活动。

例如“植树节”、”爱鸟周”、“世界环境日”，各种环境保护、自然生物资源保护的法律法规周年活动日等。这一系列专项生物科技活动都有一定的主题内容，我们可以配合专项高中生物科技活动的主题，组织学生发现问题，选择课题。如“植树节”期间可以在“绿化与环境的关系”主题下选择一个课题，在“世界环境日”，可以指导学生选择“城区河流水质污染调查及防治措施”方面的课题。

6、结合各种媒体提供的信息选择课题

在当今的各种广播、电视、报刊、杂志上，大都开辟了人与自然、环境保护、健康等与生物有关的专栏。许多报纸在“科学”、“新闻”、“城市”、“经济”等各个专栏中渗入关于生物科学的发展、涉及经济建设与生态环境保护之间的矛盾等等各种内容。信息选题具有广泛的应用性。往往在不经意之中看到一条信息就确定了一项研究选题。

例如，上海市参加第三届全国评选的“香烟烟雾对三龄家蚕的毒性测定”选题就出自《中学科技》杂志1994年第2期选登的一项课题设计优秀方案“香烟对菜青虫的毒害试验”。“香烟对菜青虫的毒害试验”方案的设计者自己可能并没有将这个方案落实作为一个研究课题，但这个方案所传递的信息反而让“有心”的学生获得了课题的灵感。

信息可来源于各个方面，可以是科技图书和科技期刊杂志在内的图书资料，也可以通过青少年科学讨论会等科技交流活动，从众多信息中筛选一些可继续深入研究的问题做为选题。

7、结合社会热点问题或边缘化问题选择课题

科技活动引导学生在实践中通过亲身体验和感受来学习，弥补了我国教育长期以来从书本到书本，从知识到知识的封闭式教育方式的缺陷。学生走出校门，深入工厂、农村、科研单位、社区等，了解社会，就可以发现社会热点问题或边缘化等可研究的问题、专题或项目。

例如，一些有关“耕地的流失原因分析与耕地保护”、“垃圾的资源化分类处理”的实验研究就是根据当时的一些社会热点问题所开展的。但也不要一昧地追求“热点”，因为对于“热点”问题一般也会产生“一窝蜂”效应，可能不容易做出好成绩，所以有时被忽视了的“边缘化问题”反而有可能“独占鳌头”了。

8、结合边缘学科之间的交叉点选择课题

在学科交叉之间可能就是空白的领域。在现代科学大综合发展的趋势下，各学科之间的交叉领域涌现出大量的值得开拓的新问题。

例如，在环境保护、生态地理、生物化学、生物物理、资源开发、区域综合治理等领域渗透交叉中，进行多向综合等新学科研究领域。

（三）课题选择的参考策略

在掌握了课题选择的原则和方法的前提下，我们可以参考以下选题策略，进一步开拓选题思维。

1、突破定势，另辟蹊径

不是以否定原有结论为前提，也不是完全按照原有思维方向推论，而是摆脱原有的思维定势和已有知识的影响，发散思维，换一个角度，另辟蹊径，对原有认识扩充和补充；最终取得殊途同归的效果。

例如，在第十八届创新大赛中获一等奖的、国际英特尔科学创新工程大赛金奖的“资源植物马齿苋新用途——延缓衰老的实验研究”课题就是突破传统了马齿苋只是清热解毒功能的定势，而获得成功的。

2、针锋相对，逆向思维

从已有研究课题等完全对立的角度来思考，用批判的眼光从对立的角度逆向思维、审视一切，发现问题，找出不足，从而确定课题。

例如，全国青少年科技创新大赛一等奖“向百科全书挑战――蜂巢是六角形的吗？”课题至所以获奖就是学生敢于怀疑经典结论，运用了对立面的选题策略。

3、类比迁移，牵线搭桥

从事物之间的相似关系受到启发，或借鉴其他科学的研究方法来研究教育过程，或将某个领域的原理、技术、方法引用或渗透到其他领域，或将已完成的研究方式和成果应用到新的领域，或把着眼点放在事物与事物的结合点，都有可能产生新的课题。

例如，第十八届创新大赛中获一等奖的“沼液无土栽培实验”课题，学生就是根据沼液可以灌溉庄稼而由此迁移到无土栽培实验上，这便是从两者之间的关系入手的选题。

4、变换角度，平中见奇

当学生对周围发生的一切感觉是一片平淡、司空见惯的时候，不妨换个角度、再换个角度来观察问题。直到你换到孔雀的正面，你才会发现孔雀开屏的奇观。不是没有研究课题，而是你没有去发现它们。

例如，冷烫剂能够使人的头发定型卷曲，它的原理是使头发中的蛋白质变性而使头发定型，那么，冷烫剂会不会对人体中的蛋白质产生毒害呢？这就值得研究。只要学生经常换位观察，就会发现周围的一切都值得重新研究，对每一个学生来说都是这样的。

5、按图索骥，顺藤摸瓜

让学生的思维在原有认识和原来方向上进一步推进，追根究底，层层逼近，而不是停留在原有的结果与思考上。

例如，一般植物的扦插都是正插或斜插，这种报道屡见不鲜。有位学生在他人研究结果上再多问几个为什么。如果继续下去会有什么结果，利用该成果会产生什么效益，会有什么问题，有什么预防办法?等等。因此，他做了“植物扦插的‘反插’研究”，获得了成功。这实际上是在别人开辟的路上往前继续一步。

（一）启发学生

好了，在了解了全国的生物科技活动课题研究情况后，我们就要转回来看看，“为了指导学生如何选择课题，我们应该怎么做”。

一提到选题，有些学生可能会顿时头脑空白：平时倒是有挺多问题的，可是一旦真要以这些问题为基础深入研究，他们就不自信了，似乎没几个问题值得研究的。造成这种情况的原因是多方面的，他们习惯于接受老师的指点，在观察周围的事物、现象时，很少或不会主动地深入地思考；或是缺乏搜集、查阅文献资料的能力，不善于捕捉有用的信息。所以，我们首要的任务就是要启发学生善于发现问题、深入思考问题。

对此，我们要多鼓励学生在日常生活中，碰到一件事情或一个问题，多问一点“为什么”，例如，有位学生无意中用正负电荷检验器碰了一下昙花，检验器的指示灯亮了。这一现象使学生产生了疑问：“只有带电的物体碰到仪器灯才亮，难道植物也带电？带着好奇心，学生又拿着检验器在花叶密集的地方检测，证明植物是带电的。这一结果又引起学生进一步的思考：植物为什么会产生电呢？围绕这个主要问题，学生对多种植物在早、中、晚光照强度不同条件下进行试验，观察到植物光合作用旺盛时带电强，并分析出植物把光能转化成了电能，并完成了“探索植物为什么产生电”的论文。因一次偶然的发现而产生了疑问，接着又深入地引起了一连串的思索，从而确定了适合的课题。

（二）筛选与改良问题

有了疑问和想法，并不等于就能开展课题研究了。我们知道，学生提出的问题是多种多样的，深浅程度不同，价值不同，有时学生会提出一些不现实、不可行的问题，也就是科学上目前根本无法解决的问题或，如有同学提出将人的说话基因转移到动物身上，或者一些动物克隆的问题，因为受到各种条件的限制，这些都不属于中学生研究的范围；这就需要我们遵守一些前提，了解一些方法、策略，来帮助学生对问题进行筛选与改良。

（三）课题论证

初步选题后，为避免少走弯路，还可以进行课题论证。课题论证是对选定的问题进行分析、预测和评价，实际上是在选题过程中，对所选课题是否符合准则以及对课题研究提出的初步设想进行评价性研究的过程。课题论证是选题的一部分，着重要解决怎样选择一个值得研究的课题，所选课题的价值性、科学性、创新性、可行性等。论证的目的是进一步完善课题方案，保证选题准确，研究方案计划周密。

另外，也可咨询有关科研专家。专家们把握着国内外学术、学科的发展动态，了解学科发展的前沿领域。与专家学者直接交流，学生可获取新的信息，从而提高自信心和学习兴趣；专家也能进一步更好地启发学生思路，帮助学生确定选题方向，起到把关的作用。

结束语

总之，寻找突破口是选题的关键，也是最具创造性的第一步，正所谓“好的开始意味着成功的一半”，好的课题也就预示着成功的喜悦。

本节课就上到这里，谢谢大家！