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现依程序处理c」和侗曜饕
作者:全部人都跑往第一节车厢疏散 文章来源:本站原创 点击数:3494 更新时间:2015/10/30 15:42:59

 

青少年科技创新大赛活动目标是培养我省青少年的创新精神和实践能力。因此,一个优秀的参赛项目不但应该遵循青少年科技爱好者的认知规律,还应该能够鼓励青少年首创和奇思妙想的。

从一定意义上来说,选题是科学研究中最重要的一环,是科学研究成功的起点,选题决定着后续研究工作的方向,也是研究者思考课题工作的意义和价值的过程。

一、选题的意义

爱因斯坦曾经说过,“提出问题往往比解决问题更重要”。正确而又合适的选题,对参赛项目来说具有重要意义。

1.选题决定项目的价值和效用。

选题不仅仅是给项目确定一个题目和简单地规定一个范围,选题的过程,是初步进行科学研究的过程。一个好的选题,需要经过多方思索、互相比较、反复推敲、精心策划。题目一经选定,也就表明作者头脑里已经大致形成了项目的轮廓。这是因为,在确定题目之前,作者总是先大量地接触、收集、整理和研究资料,从对资料的分析、选择中确定自己的研究方向,直到定下题目。

2.选题可以规划项目的研究方向,弥补知识储备不足。

选题阶段一定会进行大量资料的阅读和理解,在研究客观资料的过程中,随着资料的积累,思维的渐进深入,会有各种各样的想法纷至沓来,这期间所产生的思想火花和各种看法,对青少年规划项目的研究方向是十分宝贵的。对于青少年来说,在知识不够齐备的情况下,对准研究目标,直接进入研究过程,就可以根据研究的需要来补充、收集有关的资料,有针对性地弥补知识储备的不足。这样一来,选题的过程,也成了学习新知识,拓宽知识面,加深对问题理解的好时机。

3.选题有利于提高青少年的研究能力。

通过选题,青少年能对所研究的问题由感性认识上升到理性认识,加以条理使其初步系统化;对这一问题的历史和现状研究,找出症结与关键,不仅可以对问题的认识比较清楚,而且对研究工作也更有信心。科学研究要以专业知识为基础,但专业知识的丰富并不一定表明该人研究能力很强。有的人书读得不少,可是忽视研究能力的培养,结果,仍然写不出一篇像样的文章来。可见,知识并不等于能力,研究能力不会自发产生,必须在使用知识的实践中,即科学研究的实践中,自觉地加以培养和锻炼才能获得和提高。

二、选题的原则

青少年科技创新大赛提出“三自”和“三性”的规则作为评审标准,其中“三自”是指:自己选题,自己设计和研究,自己制作和撰写。“三性”是指:科学性,创新性和实用性。就项目选题而言,首先要符合创新大赛的规则,即必须是由作者自己发现、提出、选择的,我们称之为“自发性”,并且是以遵循科学性、创新性和实用性的原则为前提,同时还应适应青少年知识和技能,即选题还要遵循可行性。下面,我们就从选题的“自发性、科学性、创新性、实用性、可行性”五个原则方面具体说明:

1.自发性原则

选题必须是作者本人提出、选择或发现的。选题就要体现自己的兴趣,自己具备的知识水平,自己所处的环境条件,自己对别人或前人提供的选题意见,总之要突出这个就是我做最好,最适合。如果题目是依据自己的兴趣和经历、背景选择的,具有个性化特点,符合研究规律,也易于青少年坚持这个项目。如“小胶囊壳”项目是学生自己选的,家长当时想让她选择“节能减排之类的国家热点问题”,但是孩子坚持自己的选题,这样若是遇到困难她也会因为是在满足自己的求知欲望而一一克服。

如:《北京平安里地区盲道隐患问题调查研究》,《云南省师大附小六(4)班与新平县大沐浴村小学生学习生活状况调查比较研究》,《北京育才学校油松死亡和生长不良的原因探究》,《内蒙古“三少民族”青少年传承民族文化调查研究》。

2.科学性原则

科学研究是探索真理的活动。选题必须以先进的科学理论和科学事实作依据。只有坚持科学性,才能把握事物的本质和规律,才能"入木三分"地说明问题。包括选题的指导思想,分析变量而和自变量的方法,运用比较分析的方法,确定研究课题的过程。

如:《北京城区12种行道树固碳能力比较研究》,《合理使用融雪剂,减少对植物的伤害》,《光波偏振转向现象的发现及其应用》。

3.创新性原则

在选题中充分贯彻创新性原则至关重要。所谓创新性,指的是前人没有解决或没有完全解决的问题,是有别于他人的方法和路线,或是否定或发展了前人的工作。科技创新大赛评审标准把创新表述为包括新颖程度、先进程度与技术水平等三个方面。新颖程度指该项发明或创新技术在申报之日以前没有同样的成果公开发表过,没有公开使用过,该项研究课题及论文的选题有创意;先进程度指该项发明或创新技术同以前已持有技术相比,有显著的进步;技术水平指课题研究及论文的研究结论所具有的科学价值和学术水平。如获得第26届全国比赛中国科协主席奖的项目“一种高选择性甲烷检测新方法”,就充分体现了创新性原则。

4实用性原则

所谓实用性,指该项发明或创新技术可预见的社会效益、经济效益或效果以及课题研究的影响范围、应用意义与推广前景。学生的选题应该是与社会生活密切相关、为广大人民群众所关心的问题,特别是对经济社会发展服务有益的问题。学生运用自己所学的理论知识对其进行研究,提出自己的见解,探讨解决问题的方法,不仅能使自己所学的书本知识得到一次实际的运用,而且能提高自己分析问题和解决问题的能力。如获得第26届全国比赛的中国科协主席奖的项目“便携式球体印刷章”就是突出体现实用性的案例。

5可行性原则

科研工作是认识世界改造世界的一种探索性、创造性活动,总要受到一定条件限制。我们只能在时代条件下进行认识,而这些条件达到什么程度,我们便认识到什么程度。在选题时,还应注重可行性原则,否则就是空谈,纸上谈兵,好高骛远,不能体现脚踏实地。可行性原则是决定选题能否成功的关键。选题要有利于学生的实际知识能力水平的发展,选题的可操作性要强,选题既要有难度,但不能超越学生的实践工作能力。选题必须具备可以完成的主客观条件,否则,再好的选题也只能是一种美好的愿望。从主观方面看,需要考虑自己是否具备课题研究必须的知识水平和研究能力,从客观方面看,需要考虑可能会遇到的困难,比如人力(研究兴趣、理解程度、合作伙伴、指导老师等)、财力(资料复印、实验经费等)、物力(研究地点、实验仪器设备等)、时间(实验时间、收集资料时间、撰写报告时间等)方面的各种可能性,并应当具备解决这些问题的可能性。

如:《安全偏口钳子》,《便携式球体印刷章》,《减少对植物的伤害》,《一种高选择性甲烷检测新方法》。

 

三、选题的方法

虽然掌握了选题的基本原则,青少年一旦进入到具体的科研选题往往还是不尽如人意,会觉得“题海茫茫”,自己依然无从下手,这恰恰说明科学探索的魅力,由第一次选题的不如意到如意的过程某种意义上就是在培养青少年的创新能力。下面,介绍几种常见的选题方法,供大家参考。

1.问题扫描法——从别人的论文、著作中选题。指的是要多看国内外与自己学科相关的书刊、论文,善于从别人的“论文夹缝里找题目”,就是寻找别人论文里的差错、遗漏、缺陷或未完成的问题,站在别人研究的基础上,更深入地探寻解决问题的思路、方法和技术等问题。这是科学选题的常用方法之一。

如:《高效降解苄嘧磺隆除草剂菌株的筛选与应用研究》,《一种高效节能提取蓝莓果渣中花青素的方法及其抗氧化活性研究》,《墨汁改良探究实验》。

2.疑问猜想法——从怀疑、猜想中选题。“适当的怀疑,是智者的火炬”,这里主要根据科学问题的特点,判断筛选出研究课题。怀疑、猜想也是选题的一种基本方法。问题扫描法主要是通过阅读来发现选题,而怀疑、猜想是以现实生活中的疑问、猜想作为选题,包括工作中、生活中发现的问题。问题扫描法发现的可能是一些明显的差错、缺陷,而怀疑、猜想不仅仅是怀疑、猜想。搞学术研究应当擅于质疑、凡事应当问个为什么?对不对?比如:苍蝇是传染疾病的罪魁祸首,但它经常接触各种细菌而自己却为什么不会得病呢?睡觉可以解除疲劳,恢复精力,那整天在水里悠闲游荡的鱼类也睡觉吗?

如:《棒络新妇蜘蛛是群居的吗?》,《国际洄游性鱼类在额尔齐斯河面临的新问题研究》,《刺五加叶提取物的优化及抗疲劳作用研究》。

3.悬案借用法——从学术争论的焦点中选题。选择学术争论中众说纷纭、没有定论的问题作为研究课题,是学术研究选题的一种常用方法。这类问题在一定意义上是现成的科学问题。选择这类选题,应当关注学科研究综述一类文章,多参加学术研讨活动,从中了解争论的问题的角度、技术手段等,找到新的解决问题的办法。从学术争论的焦点中选题,也包括从日常工作争论中选题,因为不同意见往往包含着不同的思想认识、不同的学术思想,我们通常说换个角度,什么是角度,就是换个影响问题的变量,换个思路就是选择更恰当的研究材料与方法。

如:《一种新的腓骨肌萎缩症致病基因突变的发现与研究》,《一种高效节能提取蓝莓果渣中花青素的方法及其抗氧化活性研究》,《一种高选择性甲烷检测新方法》。

4.需求感知法——从社会现实问题的难点中选题。从社会现实问题的难点中选题,这类问题其实重要的是首先判断好需求的东西是不是科学问题,这是非常关键的,即是把一般问题如何转化为科学问题,从科学角度把科学问题概念转化为研究课题是关键。比如:如:《跟超市小票说再见》,《“暖房子工程”实施效果的调查研究》,《“限塑令”前后西安市民塑料袋使用情况追踪调查》。

5.偶然发现法——抓住科学探究过程中出现的“意外”。把“意外”转化为不意外,就是新的科学发现或技术突破。科学发现常常发生在偶然的不经意之中。人们在生活中有时会遇到一些意想不到的发现,这种发现积累到一定程度就可以作为研究的课题。这种选题没有事先考虑,只是对偶然发现的一瞬即逝的现象产生了兴趣,从而抓住不放,追根求源。

如:《蒜苗生长的秘密》,《新型防翻折仿生伞》,《一株高效反硝化细菌的分离鉴定及其在废水中脱氮效果研究》。

6.科学验证法——从总结实践经验中选题。实践经验是十分宝贵的,对于那些具有普遍意义,又没有被上升为理论的实践经验应当认真总结、研究,上升为理论,以满足社会的需要,这在学生论文中,常常表现为非常理性的研究课题,在深入实地考察和大量阅读文献的基础上,提出的研究课题是这一类,其实我们平时很多学生进大学实验室选择的课题更多的是这种课题。

比如:“水滴石穿”这个成语是大家熟悉的,意思是水不住地滴下来,能把石头滴穿,比喻只要坚持不懈,力量虽小也能做出看来很难办到的事情。但常识告诉我们,“水滴”只不过是一滴液体,力量很小,冲击速度也不算太快,怎么能把坚硬的岩石滴穿呢?某青少年便通过做模拟实验和查阅资料,验证了这个成语的科学性。

如:《蜜蜂飞行特性的实验研究》,《不同运动方式对肥胖小鼠减肥效果的研究》。

7.变换角度法——从不同角度中选题。在学术研究中经常有这样一种现象,同样是一个问题,选择的角度不同,会得出不同的结论。同样是看庐山,横看成岭侧成峰。所以,学术研究需要变换角度去看问题。从选题方法来说,别人从这个角度选题,我就从另外的角度来探讨。

如:《等积及等周的曲线变形》,《一种LED灯的新型调光方法研究》。

8.课堂延伸法——从已有选题的挖掘拓展中选题。小学自然课《动物与环境》中,同学们研究了蚯蚓与光、温度及水分的关系,弄清了蚯蚓喜欢阴暗、潮湿、温暖的环境,而且学会了用差异法进行试验以判断失误因果联系。课后,可以用学过的方法研究蜈蚣、蟋蟀、蚂蚁等小动物的生活环境,如可以继续研究蚯蚓的其他奥秘:如蚯蚓有眼睛吗?蚯蚓长耳朵吗?蚯蚓的再生能力、松土能力等。如:《Heron三角形与完全长方体》,《家庭巧用干果壳制取活性炭的简易装置与方法》。

总之,科研选题的方法很多,每个人都可以根据自己的具体情况,包括自己的兴趣点、特点等,采用适合自己的选题方法。值得强调的是:选题思路固然很重要,但须与个人实际能力结合,与自己及学校的具体情况结合,而且每个人的科研选题范围要有一定的系统性、连续性,没有目标的选题,其论文是难有深度的。

 

四、选题的误区

常见有选题缺乏新意;集中在热点问题的表面;找不准切入点;课题不切实际;选题过大或过小;选题笼统抽象等问题。

1.选题要避免脱离实践。要避免选题脱离社会实践与科学实验。很多课题脱离不了教室和校园,与社会和自然脱离远,造成的原因主要有两个:一是目前青少年的生活经历和生活环境的制约。二是目前我国青少年的研究的课题内容范围,主要围绕阶段性的社会中心任务,配合当前的国内形势而开展的,结果造成选题范围较窄,呈现简单、雷同的项目多。如北京提出建设“绿色北京”,于是近几年来许多研究多以此为主题,许多调研项目也是围绕这一主题展开。最后以同样的调研课题、同样的研究方法、同样的研究结果出现。青少年作为最具活力、最富有创新意识的群体,故研究课题应该是丰富多彩,多种多样。关键在于学生要走出自己的狭小生活空间,主动观察社会生活、体验社会生活,寻找研究的灵感与火花;在于研究课题时主动学习有关的科学知识与方法,不断提高自身的选题理论和方法水平,灵活运用所掌握的知识提出自己的具有独创性的课题。

第一部分 科学研究与论文撰写

 

2.选题要避免仅关注热点表面。现在很多选题缺乏科学预见性和超前性,呈现追求热点、时髦的不良倾向。部分学生较为关心研究课题的社会轰动效果,在他们看来,如果选题能立刻吸引评委的注意力,哪怕内容“一般”,也算达到研究的目的了。查阅北京市历届科技创新大赛的课题汇编,总会找到一些热点性话题的“影子”,研究不同于新闻媒体的追踪报道,披露某些为世人所不知的“秘密”、或世人感到模糊的“真相”,以激发评委产生了解课题的兴趣。它绝不是哗众取宠,也不是“一哄而上”、“随波逐流”。社会热点问题作为公众最关注、最热门的话题,除了要求课题研究给出热点问题产生的背景、热点问题的现状及其焦点,更主要地要从学科视角提供公众如何正确看待热点问题,以及如何制定解决热点问题的有效对策。而不是盲目地抓住一两个热点,简单地设计一个问卷,再做些频数、百分比的统计分析,进行些简单地归纳和结论,就认为是一种课题研究,达到了对热点问题的认识与解答。因此选题时往往需要花费大量心血和智慧,在查阅、研读很多相关文献的基础上,经过认真分析和理性判断,合理地确立研究题目,使研究课题有一个良好的开端。这在时间花费上,决不是头脑想一想,就确定了,而应认真寻找和阅读一些相关文献,养成围绕自己想法和问题,先尽可能大量寻找、阅读文献和资料的习惯。

3.选题要避免范围笼统抽象。选题方向常常来自现实生活中的某一社会现象或社会问题,所不同的是,选题通常要比某一社会现象或社会问题更为具体、更为集中、更为明确,它往往由宽泛的研究主题开始,逐步缩小到具体、集中的研究问题。很多项目课题经常犯这样的错误,就是选择一个比较宽泛或者是比较笼统的课题领域,甚至是某一类现象或问题,而不是一个明确、具体的课题,因而所收集的资料许多是无用的。学生只能进行探索性分析,即采用“看一看”和查阅资料的方式对问题进行初步观察,缺乏提供解答问题的途径或很难为更周密、具体的研究提供指导,难以对问题提供满意的答案;或者进行描述性分析,对现象的状况、特点和发展过程做客观的描述,无法深入分析问题,表现为“重描述、浅分析”。

4.选题要避免切入点不准确。青少年可以根据自己的所处的环境,可能利用的实验条件,能够得到哪个领域的专家指导,来确定自己选题的角度,具体有以下几点:

切入点应小:最好是小题大做,选择重要的小课题,捉住其本质和核心多方面多层次进行挖掘,有理有据的阐述自己的新观点,把一个重要的小问题彻底解决,论文就会有分量有价值。

课题最好是半新型:就课题新旧程度而言,有全新型、半新型、较旧型课题之分,一般应选择半新型课题进行研究。选择已有一定研究成果的课题,一是寻找一个新颖的角度进行研究;二是加大其深度和广度。

 

五、选题的可行性分析

选题时应当充分分析估计以下条件,以进行选题的可行性分析。第一,现实的主观条件。主要是指自身的知识结构、研究能力、对课题兴趣、理解程度、责任心等。第二,现实的客观条件。主要是指实验资料、研究条件、时间、协作条件等,对应用性课题,还应考虑到成果的开发、推广条件。第三,积极创造条件,除已具备的条件外,对那些暂不具备的条件,可以通过努力去创造。除了满足这些可行性分析的基本内容外,我们还可以从下面几个角度进行课题的可行性分析:

1.选题是否围绕自己兴趣的科学问题。好奇心是每个人与生俱来的天性和本能,而保持好奇心则是科学家要具有的品质。科技创新大赛选手要学会从兴趣选择研究领域或是研究方向,观察到更多、思考更多,这常常也会从不同变量角度提出更多的科学问题。寻求科学问题的答案是人们的好奇心得到满足的过程,它既包括了艰辛的探索,又有愉快的收获,在给研究者带来愉悦的同时,也会激发他们的兴趣。兴趣可以成为进一步推动参赛选手完成后续研究工作的动力。

2.选题是否恰当地选择自变量和变量。项目研究的问题中常常涉及科学或技术的概念及相应的术语。问题中准确使用概念或术语,才能较好地预期后续的工作量并依此进行规划。如果问题的表述比较宽泛,则意味着工作量大,对研究者投入的时间和精力的要求较高,难以完成,或出现“大题小做”的情况,使得研究工作肤浅。如果恰当地使用术语准确表述要研究的问题,就能更集中地在一个较明确的范围开展工作,实现“小题大做”,让研究深入一些。

例如这样一个问题:“某种有机药物A对癌细胞的杀死效果如何。”这样的一个问题是比较宽泛的,因为用于研究的癌细胞种类很多,要比较全面回答这一问题需要有很大的工作量。如果将其修改为“某种有机药物A对癌细胞MN的杀死效果如何”,那么这个问题在工作量方面的压力显然减少了。

3.选题是否具有可测量性。问题研究对象的可测量性是指对所研究的对象可以通过工具和仪器做量化的测量和记录,并用数据来支持回答问题的研究结果和结论。用证据支持结论是科学研究客观本质的要求,而可以用定量化的方式来进行的研究则常常被科学家放在了优先的位置。因此,在选题时,问题研究对象的可测量性与研究工作开展的可行性有一定关系。

4.选题是否可以保证写作的顺利进行。

对于青少年来说,撰写科研论文并不是一件轻松的事。如果论文的题目过大或过难,就难以完成写作任务;反之,题目过于容易,论文的质量可能不会太高。因此,选择一个难易大小合适的题目,可以保证写作的顺利进行。

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