參加科技創(chuàng)新活動(dòng),特別是進(jìn)行創(chuàng)新項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施時(shí),很多師生都存在一定的盲目性,不知從何做起,也不知如何一步一步深入研究,導(dǎo)致一些創(chuàng)新項(xiàng)目未能較好地展現(xiàn),學(xué)生也難以在研究創(chuàng)新項(xiàng)目的過程中獲得應(yīng)有的成長。
本文通過具體的案例,闡述創(chuàng)新項(xiàng)目研究的“問”“研”“造”“提”“展”五個(gè)步驟,讓學(xué)生掌握參與創(chuàng)新項(xiàng)目研究的方法,收獲成長。
“問 ”——提出問題,查新選題
選擇一個(gè)好的課題,項(xiàng)目就成功了一半。針對生活中的不足或存在的問題選擇項(xiàng)目,能滿足項(xiàng)目評審中新穎性與實(shí)用性的要求。
例如,一名學(xué)生隨父母到鄉(xiāng)下看望親人,在沒有紅綠燈的鄉(xiāng)村路口,險(xiǎn)些與橫向車道的來車發(fā)生碰撞,于是他提出疑問:能否在鄉(xiāng)村路口安裝交通信號裝置呢?
提出問題后,還要通過網(wǎng)絡(luò)檢索、查新,了解是否有人研究過該問題、研究到了什么程度、是否有研究價(jià)值。最終,學(xué)生在網(wǎng)上找到151萬條與“無紅綠燈路的交通事故”有關(guān)的信息,說明這是一個(gè)普遍的、值得解決的問題。
對搜索到的相關(guān)信息進(jìn)行分析,能很好地確定項(xiàng)目的研究意義與價(jià)值。
“研”——開展實(shí)驗(yàn),研究分析
立項(xiàng)后,制訂日程安排與研究方案,確保項(xiàng)目有序開展。
以上述項(xiàng)目為例,針對鄉(xiāng)村路口的交通安全隱患,設(shè)計(jì)制作交通信號裝置,采用調(diào)查法、模擬實(shí)驗(yàn)法及資料分析法開展研究。
首先,調(diào)查無紅綠燈的交通路口的車流量與車速情況,了解紅綠燈的原理,得出“在車流量較小的鄉(xiāng)村路口,應(yīng)根據(jù)路口各方向來車的車流確定控制信號”的結(jié)論。
其次,開展模擬實(shí)驗(yàn),定制路口沙盤模型,對比各類傳感器的功能差異等,確定采用電感式傳感器感應(yīng)路口各方向來車的信號。
同時(shí),通過計(jì)算,確定將電感式傳感器安裝在距路口50米處的位置,以確保車輛有足夠的制動(dòng)距離。
“造”——設(shè)計(jì)制造,試用改進(jìn)
根據(jù)項(xiàng)目要求,首先設(shè)計(jì)裝置的邏輯控制電路,通過雙向無車全綠燈
準(zhǔn)通行模式、單向有車異向禁行模式、雙向有車先到先過模式、同向車流過大計(jì)時(shí)模式等4種工作模式進(jìn)行控制。
制作一個(gè)模擬鄉(xiāng)村路口的沙盤,在每個(gè)方向的車道上安裝電感式傳感器,并與異向車道的綠燈、紅燈、語音提示裝置、太陽能電池板、儲(chǔ)電裝置相連。
裝置模型制作好后,對其性能進(jìn)行測試。測試過程就是不斷完善的過程,比如在第一次測試中,就遇到了模型小車反應(yīng)不靈敏的情況,學(xué)生一一排查,最終發(fā)現(xiàn)是繼電器模塊中的一根電線老化導(dǎo)致電壓異常造成的,在更換一根電線后,問題得到了解決。學(xué)生在這個(gè)過程中體驗(yàn)了科學(xué)探究的過程,也提升了綜合能力。
“提”——整理提煉,提升項(xiàng)目
裝置模型的制作完成意味著創(chuàng)新項(xiàng)目完成了一半。接下來,要將項(xiàng)目從選題背景、查新立項(xiàng)到調(diào)查分析等實(shí)施過程中積累的零散、碎片化的感性認(rèn)知,通過系統(tǒng)整理、歸納、提煉,轉(zhuǎn)化為自己的理性認(rèn)知,撰寫研究報(bào)告初稿。再將其交由輔導(dǎo)老師、語文老師等進(jìn)行修改、完善,發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目研究中的問題或缺陷,提煉項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn),提升研究報(bào)告的完整性和規(guī)范性。
“展”——多樣展示,分享交流
創(chuàng)新項(xiàng)目實(shí)施到此可以告一段落,至少已形成階段性成果。如果想要?jiǎng)?chuàng)新成果得到更好的保護(hù),首先要將項(xiàng)目的創(chuàng)新技術(shù)方案改寫成專利申請文書,向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交。
其次,整理資料申報(bào)各級科技類的創(chuàng)新比賽,進(jìn)行展示與交流,聽取專家評委與觀摩師生的意見與建議,為進(jìn)一步完善項(xiàng)目做好準(zhǔn)備。
再次,按照相關(guān)期刊欄目征稿要求,重新整理成符合期刊刊發(fā)要求的文章并投稿,爭取將創(chuàng)新成果在科普類期刊上發(fā)表,發(fā)揮創(chuàng)新成果更大的價(jià)值。
(本文系首屆湖南省基礎(chǔ)教育改革研究項(xiàng)目“構(gòu)建‘漁場式’創(chuàng)新人才發(fā)展3345模式的實(shí)踐研究”的研究成果)
(欄目編輯秦銀銀)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2025年6期