青少年科技创新活动实施中的研究方向和选题(中)
1. 发现问题是学生进行创造性思维的过程,可从以下几种方式与角度发现问题
怀疑。对已有的结论、常规、习惯、行为方式等的合理性作出否定的判断。具体的怀疑方法有三:第一种是纵向,即一问到底的连续性、探索性的质疑。第二种是横向比较,即注意事物间的比较联系,比较是非、鉴别真伪与优劣。第三种是逆向推理,即把结果看作前提的逆向思维,会收到突破常规、实现创新的效果。
转换思维角度。从与原有结论不同的角度进行思考,或从不同的层次认识原有的研究对象,从而形成新的知识。
类比与移植。通过与其他学科的研究对象类比和借用其他学科的思维方式,发现本学科研究的新问题。
问题来自好奇。如:树干为什么是圆的,蚂蚁搬家会下雨吗。
问题来自遇到异常现象与困惑。如:河水中为什么水藻密布,街道、操场等地方大雨后为什么积水。
问题来自日常生活。如:墙壁为什么脱落,毛豆腐如何制作,有哪些生产上的问题如何解决。
问题来自社会热点。如:雾霾产生和治理,环境污染有哪些。
2. 提出问题的具体实例
(1)由主题出发,找出其从属关系,发散性地提出问题。首先提出一个主题,由这一主题找出其从属关系,得出次一级主题,再由次一级主题,找出其从属关系,又提出次一级主题,不断发散,最后提出具体的问题。如由“新能源”这一主题出发可以找出若干问题:新能源的种类和发展历史,新能源的优缺点,新能源与传统能源的比较等。上述关系还可不断地丰富完善,每一个类别又都可以引发出不同的问题,如该能源的工作原理、效率、生产、应用、对环境的影响等。
(2)由一具体问题的关键词出发,展开联想,发散性地提出问题。如甘蔗有甜味、甜菜有甜味,由“甜味”二字展开联想:还有哪些植物有甜味?(苹果、南瓜、炒熟的洋葱、被冰雪冻过的白菜等)它们所含的甜味物质是否相同?怎样提高植物的含糖量?除甘蔗和甜菜外,还有哪些植物可作为提取蔗糖的原料?
(3)由社会热点问题引出具有地方特点的相关问题。当今国际社会的主要热点问题也是学生关注的问题,其中人和环境的关系问题是当今人类最关注的热点问题之一。比如我国的水资源总量并不少,但人口众多,人均水资源量只有2 000多立方米,仅为世界人均水平的1/5。且我国的水资源在时间和空间上分布也不均匀。由此联想:本地区水资源丰沛吗?水质情况如何?居民有水危机感吗?他们用水是否节约?不良用水习惯到底会造成多大浪费?由此引出课题:本地区水资源及其利用的调查研究。
(4)由科学技术发展前沿问题引出问题。当今时代是一个科学技术迅猛发展的时代,一些前沿科学技术的发展正在影响或将深刻影响我们的生活,如克隆技术、纳米技术、基因工程、超导材料等。这些问题也正是学生关注的问题,由此可以提出许多问题。
3. 如何将问题转化成研究课题
问题并不等同于课题,提出问题的过程是一个发散的过程,所提的问题可以五花八门、包罗万象。在众多的问题中怎样选择一个有价值并可研究的问题并非易事。一般应包含以下过程。
(1)初步选出要研究的课题。首先,把提出的问题进行归纳分析比较,看看哪些是回答“是什么”,哪些是回答“为什么”,哪些是回答“怎么办”。好的问题应是包含此三方面内容的,当然选用哪一类问题作课题要根据学生的能力和实际确定。其次,看看哪些问题与学科知识密切联系。课题最好是与学科知识密切联系,使学科知识为课题作铺垫,而课题成为学科知识的拓展和补充,二者相互促进,相得宜彰。最后,按课题的科学性原则、创新性原则、前瞻性原则和可行性原则初步筛选出研究性课题。
(2)对初选课题进行初探。围绕初选课题,广泛查阅、搜集资料,尽可能掌握初选课题的相关知识、背景材料。对所搜集的资料按内容分类、筛选,分析其内在联系,发现问题,修改完善选题,初步形成研究的总体设想和大致方法。要注意明确以下问题:要研究的问题的性质和类型;本课题目前研究的现状及发展趋势;本课题的研究将在哪些方面有所创新或突破;本课题的理论依据、文字依据和可行性;本课题研究的策略步骤;本课题的成果形式。
(3)确定研究的课题名称。把所选的问题变为课题的陈述方式。课题的陈述要注意:明确的研究重点和方向;语言的准确性和简洁性;表达形式要反映研究的实质并有新颖性;句子的类型应注意灵活多样。常见的课题名称由三部分组成:研究的对象、研究的问题、研究的方法。例如:“回收废旧电池的意义和价值研究”,“生态农业的发展前景及模式的调查研究”,“市售合成洗涤剂的毒性检测”等。
(4)写出开题报告。开题报告应包括课题名称,课题组成员、指导教师,课题研究的目的和意义,课题研究的现状,课题研究的目标方法和活动计划,经费预算,课题研究的预期成果及表现形式等。