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青少年科技创新活动 怎样通过观察选题研究方法设计技巧 周又红 中科院老科学家演讲团中国科协青辅协专家辅导团绿色北京绿色宣传演讲团北京西城青少年科技馆特级教师中国科协青少年部专家委员会委员全国环境教育先进个人全国先进科普工作者全国 地球奖 获奖者全国 十佳科技教师 讲座提纲 理解创新意义掌握选题方法设计研究方法重视创新发明明确教师作用 理解创新意义4个高中生非创新国家 2002 全国竞赛佼佼者2007 两个教师的遭遇看 不成功 学生 非创新大赛的佼佼者 新时代需要多样的 综合的 有科学头脑的 有社会责任感的人材 新时代急需科学人才 猜一猜两组数据 利润 专利费 成本 32美元DVD 18美元 13美元 1美元79美元MP3 45美元 32 5美元 1 5美元 没有创意的辛苦劳作 中国的创新现状令人堪忧 2003国际专利申请数量美国39250件日本16774件德国13979件中国1205件中国发明专利授权量2004年49360件中国人获得18241件 占36 96 外国人获得31119件 占63 04 世界上平均每人购买中国生产的1双鞋 2米布 3件衣服 贴牌生产利润10 品牌利润达90 具有讽刺意义的对勾 我国计算机 手机等产品产量居世界第一 90 是加工贸易 很多只是加工组装 社会生产价值链 微笑曲线 研发设计原料采购仓储运输定单处理 批发经营终端零售 加工生产 6 1 产业链 谁笑的更美 美国第一任物理学会会长 亨利奥古斯特讲话启示 不当创新型国家的问题 中国人很早就知道火药的应用 因为只满足于火药爆炸的事实和应用 而没有寻根问底 中国人已经落后于世界的进步 以至于我们现在只将世界上所有众多民族中这个最古老 人口最多的民族视为野蛮人 1985年 2061年 全民科学素质行动计划纲要 2006 2010 2020年 中华人民共和国国务院2006年03月20日颁布全民科学素质行动计划 又称 2049行动计划 2003年1月6日闭幕 2010年 奠定持续快速发展基础2020年 科技大国2050年 科技强国 全国科技大会提出我国科技发展的战略目标 创新型国家 自主创新 创新人才 全民科学素质的提高 专业化科技教育 传播与普及人才 人才保障 关心探究如何深入关注科技怎样参与体验创新从何入手 一刀切 削足适履 同学们的困惑 发现人人头脑中的 科研火花接续一闪而过的 科研火花 想飞的人 人们对学习情境的 感觉 会决定其投入的注意程度青少年时期容易受情绪的支配而影响思维和记忆 举起右手 学习环境改变了学习方式也必须随之改变勤于动脑可以促进脑功能的发展 科学的本质在于探索未知事物 认识世界 我要出去 掌握选题方法选题要求选题方式选题方向选题内容选题过程 缺乏创意 常规性的活动不吸引人 学生兴趣不高 方法难用 有创意的活动方法设计难 经费有限 信息不足 教师设计活动的能力和辅导水平有限 时间紧张 缺少专门设置的科技教育课 学生没时间 突破选题难点 人无我有人有我精人精我独 锦囊妙计 大题近做小题大做熟题细做 一个对自己选题失望的孩子 2008年奥运间 尘和臭氧污染将影响运动员创造优良成绩 想研究沙尘暴的孩子 如何向自己希望的目标靠拢 选题要求 学生能自己设计并完成 可以掌握必需的科学概念和科学研究步骤 有趣 能激发学生学习科学的积极性 不会伤害学生生命和破坏环境 能使学生产生持续较长时间的探究兴趣 是学生生活和其周围世界中的真实问题 理念创新 重视实践选题创新 关注小事方法创新 强调探究内容创新 涉猎广泛 创新形势对科技教育的新要求 人工景观让蜻蜓受骗点水 蜻蜓点水为哪般 在照得见自己影子的石面上上当最深的蜻蜓就要点水 选题方式 适合新工作 没经验教师 包括专家 适合基础较好的单位 适合有经验的教师 适合没经验的团队 适合比较天才的学生 选题方向 05年摄于武汉东湖 忘记了落叶归根清扫腐叶的工人 在绿色社区中 清扫落叶的 男子汉 在绿色社区中 多此一举的绿化工人 2006年10北京月坛南街 奇怪的清洁工人 05年美国 中美不同的清洁观 绿地高于路面 同一小区的绿地不同状效果 路面高于绿地 摄于05年汽北社区 在绿色社区中 下雨时 浇水时 奥运村中的设计 各学科之间的联系课题 螺钉螺母受力分析 非碘后洗手情况 社会与物理中学生环境意识调查 中学生消费心理调查 社会与环境北京的小区建设与可持续发展 建筑垃圾 建筑与环境颜料中铅 消毒剂对金属等影响 化学与环境果树清洗机的利与弊 植物与环境狗粪影响环境 动物与环境平箅式与立箅式雨水口 工程与环境居室的空间 数学与环境北京的枣 生态与环境火腿蛋白质降解问题研究 生物与化学 青少年的科技创新大赛竞赛活动共设立13个学科 数学物理 化学 微生物学 环境科学 生物化学 医药与健康学 动物学 植物学 计算机科学 工程学 社会科学地球与空间科学 望宝川 喇嘛山冰臼成因研究 数学老师的杰作 探讨教室的形状 只有一种足球的证明 让冷门不冷 田昊枢刘来福 20 12 服用胶囊的烦恼 让冷门不冷 不同液体不同温度不同姿势 汽车尾气排放口位置 让热门有力 新快报广州市环保局机动车污染控制处处长李倬 排气管放在左还是右 国内暂时没有法律规定 两种设置的区别 是否对人的影响不同 要通过大量的实验和检测才能有结论 倪尚格 做10多年汽车研究 担任多个汽车品牌销售老总导致排气管设置方向不同的原因 是国际上存在左行和右行两种交通规则 排气管在左的车 其生产国基本都是靠右行驶之所以如此可能就是考虑了对本国人的身体危害问题 两种设置的区别是 放在左侧比放在右侧 与人行道行人的距离增加了一米左右 按此来推算 排气管放在左侧会比右侧对行人的危害要小一些 但令人奇怪的是 其出口到其他国家的车 排气管的位置则未更改 而如果将排气管安装在车身右边 当尾气排放出来后 就非常靠近行人的鼻子 很容易被吸入人体 日本丰田 广州本田 日产等厂商表示汽车尾气排放中的有害物质含量已减少到与排气管位置没有直接关系的程度 无论排气管在左还是在右 都达到了我国目前要求的尾气排放标准 取得相关认证 符合国家的相关标准 目前并无计划在原装车型投产时更改排气管的位置 骊威 骐达 轩逸 帕拉丁等排气管都在左边 当初在设计的时候主要是依据发动机的型号和整个车辆的布局来考虑的 目前没有权威的科学实验来证明放在右边是否会对行人造成危害 广汽本田表示经请教专家后 放在左还是右 没什么具体的原因 就像方向盘在左在右一样 广汽本田的车辆无论在左边还是右边 都符合汽车安全和环保的国家标准 因此也没有必要针对现有和未来车型做改动 发现问题 不断修正 查阅资料 归纳分析 调查研究 选题过程 制定研究方案 局部实验验证 设计制作 确定选题 设计研究方法寻找规律精确模糊制定计划论文格式强调探究 要掌握完整的研究过程 科学研究要寻找问题的规律 研究设计让科学探究实现 1 2 3 4 6 7 8 9 练习 精确与模糊 找人9人均分13个橘子 鸳鸯火锅红汤先沸腾的讨论 研究计划 试验内容与步骤 设计科技活动经常采用的方法 统计 查阅 调查 访问 咨询 试验 考察 观察 那种灯饰好 吊灯和吸顶灯使用功能优缺点 1只灯管 缩减了1 3 1 8米 显示300Lx 并排2只灯管 1 2米 显示300Lx 照度计 照度计 中央电视台 创新少年 创意无限 栏目 鸡蛋中的学问 高中生的研究 古建筑中的科学设计 古书上称之为 上尊而宇卑 则吐水急而溜远 论文的类型决定研究的方法 考察报告型研究探究型实验探索型调查分析型发明设计型 待机耗电测试仪 涂改液有害健康 口香糖残胶污染环境问题调查 关注保洁员健康 防止清洁剂污染 老年人在社区学习生活情况调查 研究目的研究方法研究结果研究分析结论与建议 科学论文的撰写格式 摘要关键词背景 前言 问题的产生 重视创新发明 应具备发明的新颖性 创造性和实用性 小发明孕育着大发明小发明是大发明的摇篮两者在本质上实际是相通的 青少年的小发明 发现与发明 发明不同于发现 它们存在密切的联系发明不但要前所未有 还要符合科学原理科学原理只有通过探索发现后才可为发明者知晓并加以利用发现是发明的重要源泉和理论依据 科技制作活动主要是模仿与重复 如航模制作 电子制作 标本制作等 这类科技活动不具备创造性 所以既不是发现 也不是发明 是培养 训练动手能力的好办法 模仿与重复 创新发明的故事 给鸡戴眼镜 野猪不怕毒 防毒面具 活性炭 讨论蝴蝶与战争的关系 迷彩装饰让敌机找不到目标 生活处处有创造 创造与创意有不同 创意与创造 煮米饭的烦恼 切葱头的烦恼 洗碗的烦恼 卖鱼的烦恼 剪羊毛的烦恼 汽车撞大桥的烦恼 油烟 油烟 油烟 油烟 利用伯努利原理 油烟骚扰的烦恼 高效节能壶 非洲的村落体育场 水塔没电没有办法送水孩子们没钱没有运动场 发明创造十二法 加一加减一减扩一扩缩一缩变一变改一改 拼一拼学一学代一代搬一搬反一反定一定 明确教师作用 走进哈佛 创新篇 培养学生创新能力的十个重要环节 1提出问题 6制定计划 2寻找资料 7执行计划 3弄清问题 8拟定过程 4形成思路 9记录过程 5选择思路 10回顾总结 带领学生的技巧 立体的解决问题 神奇的桌子理论 形成合力的科技教育基础 相互独立的科技教育基础 四条腿 敦实的科技教育基础 科技教育四条线 学校引领教师教师推进学校 家长 家长带动学生学生影响家长 学校 学生 教师 很薄弱的支持基础 三条腿的桌子不够稳定 理解成人支持与个人实施 压力 拉力 推力 压力 拉力 推力 走不动的车 理解三个力 对待不被看好的科研项目 失败后的发明 静电除油烟装置 西城区环境保护监测站用 德尔格自动采样泵ARSM 0077 进行 检测管比色法 试验 使用装置时测量位置 不使用装置时测量位置 环境监测站的专家检测我的实验数据 使用装置时测量结果 没使用装置时测量结果 检测结果 北京庭院枣的故事2003年 2010年 好大的鸡蛋枣 北京某四合院的葫芦枣最后倩影 被抢救的葫芦枣 在大冲山上抢救成活的枣树 嫁接是保护北京枣十分有效的方法 嫁接是保护北京枣十分有效的方法 05年5月 初中环保小组看望枣孤儿 葫芦枣小树长大了 2009年 2009年3月 科技活动中教师应具有的能力 分析 总结 问题 调研 假设 检验 验证 全国教育工作者发明与教具竞赛 吸烟有害健康 初中科学探索活动 实例分析 辅导学生发现自己帮助学生发展自己培养学生成就自己 接受科学的方法 研究和成果 感受科学的严谨 实用和实际 享受科学的美好 神奇和趣味 不是为获奖 对麋鹿的研究获全国金奖2000年 高二 本人获全国明天小小科学家奖2001年 高三 本人获北京市中小学生银帆奖2000年 高三 大学毕业后成为我的同事2004年 大四 一个愿意从事科技教育的学生发展历程 2005年刚参加工作就辅导学生获全国中学生珍惜爱护水资源研究项目唯一金奖 并代表全国赴港参加国际交流 2008年全国大赛 被拯救的孩子 城市夜间光对植物的影响 没受到激励的人仅仅发挥了20 30 的才能受到激励的人可以发挥80 90 的才