●高衡
青少年科技創(chuàng)新大賽最重要的項(xiàng)目是學(xué)生科技創(chuàng)新成果競賽,前面我們已經(jīng)講過,它包括兩個方面:學(xué)生創(chuàng)新發(fā)明和學(xué)生研究論文。其中,學(xué)生研究的小論文正在越來越成為創(chuàng)新大賽學(xué)生創(chuàng)新成果競賽的重點(diǎn)。
科學(xué)是一個完整的思想體系,它由四個部分組成:
科學(xué)精神、科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)知識。
我們在學(xué)校里面學(xué)習(xí)的數(shù)理化天地生等科學(xué)課程大部分是科學(xué)知識,是前人經(jīng)過幾千年積累下來的,是魚。前人獲得這些知識的方法就是科學(xué)方法,是漁。青少年進(jìn)行科學(xué)研究的一個重要目的就是通過研究學(xué)會科學(xué)方法,學(xué)會獲取知識的方法。
種田有種田的方法、狩獵有狩獵的方法,科學(xué)的發(fā)展也有自己的方法。在長期的生產(chǎn)、生活實(shí)踐中,人類也創(chuàng)造和完善了一套科學(xué)的方法。運(yùn)用這一套方法,我們在四百年里構(gòu)建了現(xiàn)代科學(xué)體系,獲取了大量的科學(xué)知識。因此,我們說科學(xué)方法是現(xiàn)代科學(xué)、也是現(xiàn)代社會的基礎(chǔ)和支柱。
科學(xué)方法是指運(yùn)用科學(xué)原理去處理和解決問題的方法,是人們揭示客觀世界奧秘,獲得新知識和探索真理的工具。它包括實(shí)驗(yàn)方法和邏輯方法??茖W(xué)方法包括兩種:實(shí)驗(yàn)觀察方法和邏輯方法。通過實(shí)驗(yàn)或觀察得到反映事物本質(zhì)特征的數(shù)據(jù),經(jīng)過邏輯的歸納分析最終找到事物內(nèi)在的運(yùn)動規(guī)律和相關(guān)的知識。
科學(xué)研究的過程就是:
1.設(shè)計一個表格。
2.通過實(shí)驗(yàn)、觀測或調(diào)查取得一系列的數(shù)據(jù)填滿這個表格。
3.用數(shù)學(xué)方法(取平均、求百分比、假設(shè)檢驗(yàn)、相關(guān)分析等)分析表格中的數(shù)據(jù),得出結(jié)論。在我們指導(dǎo)中小學(xué)生做科學(xué)研究課題中,由于學(xué)生數(shù)學(xué)水平的限制,一般多用取平均值或者計算百分比這些簡單的工具。
4.把我們通過數(shù)學(xué)處理后得到的結(jié)論按照通行的科技論文的格式寫成文章就可以了。
科學(xué)研究最難的是設(shè)計表格,主要就是確定這個表格需要哪些項(xiàng)。
例子:校園植物調(diào)查研究
1.設(shè)計一個表。這個表應(yīng)該有哪幾項(xiàng)呢?植物的科屬種這是最基本的,株數(shù)也不應(yīng)該少,生長的狀況,多高、多粗要不要呢?長在什么地方?土壤、日照、水分的情況要不要也在調(diào)查表里面呢?真正開始研究,你就會發(fā)現(xiàn)這個設(shè)計表的工作是最費(fèi)腦子的,它需要我們很多的植物學(xué)、生態(tài)學(xué)的知識。
2.一旦設(shè)計好了表,下面的工作就比較簡單了,請教生物老師怎么劃分樣方、怎樣測量植物的各種數(shù)據(jù),比如胸徑、株高等等,然后就櫛風(fēng)沐雨一點(diǎn)一點(diǎn)去做調(diào)查,把調(diào)查到的所有植物的數(shù)據(jù)填到這個表里面。
3.有了數(shù)據(jù)我們的研究就已經(jīng)成功了一大半。接下來就是對表里數(shù)據(jù)進(jìn)行分析:平均、百分比、分類統(tǒng)計……
4.到此為止,我們已經(jīng)完成了科學(xué)研究的最主要的部分,剩下的就是把我們的分析結(jié)果寫成論文。這個我將在后面的文章里面介紹。
認(rèn)真看做科學(xué)研究的這4個步驟,最難的是“設(shè)計一個表”。也就是我們要去研究什么?表里面的每一項(xiàng)都必須和我們研究目的相關(guān)。一旦數(shù)據(jù)表設(shè) 計出來了,這個科學(xué)研究項(xiàng)目就有了最重要的保證。