青少年科学探究活动
—科学论文与技术发明的选题与研究方法
上海市科技艺术教育中心 曹晓清 葛智伟
一、课程目标
知识与技能：
开展青少年科学探究活动的研究和认识，探索和总结指导学生进行选题与研究方法的规律，并用得到的这些规律和方法进行选题或研究的尝试，体验创新实践的过程。
过程与方法：
在教学过程中，通过分析、归纳、总结、实践，探索引导学生进行选题和研究的方法，并尝试选择自己感兴趣的课题进行探究。
情感态度价值观：
掌握相关指导方法，打破思维定势，开拓创新思维，培养教师的创新精神和实践能力。
在教学过程中，让学员体验选题或探究成功后的喜悦，激发学生对科学探究的兴趣。增强培养学生创新能力、创新精神的意识，树立学生培养过程中科学伦理观和德育教育的意识。
二、课程内容
青少年的科学探究活动已成为科技教育中非常重要的部分。科学论文是青少年进行科学研究成果体现的主要方式之一，教师在指导学生进行科学论文活动时应该注意学生科学思维、科学方法和科学精神的培养，在活动过程中起到积极引导的作用。
一、青少年科学探究活动的特点和要求
1. 青少年科学探究活动的演变
全国青少年生物百项科技活动以及演变后的全国生物与环境科学实践活动，全国青少年发明创造比赛和科学讨论会是1997年以前我国级别最高、规模最大的两项青少年科学活动赛事。全国青少年科技创新大赛的整合工作，充分总结和肯定了全国青少年生物和环境科学实践活动及全国青少年发明创造比赛和科学讨论会。科学论文和技术发明成为今后科技创新大赛科技创新成果最重要的竞赛项目之一
2. 青少年科学论文的定义
原则上青少年科学研究活动不是真正意义上的科学研究，而是在教师的指导下，学习科学方法。高中阶段的青少年科学研究活动视其开展工作的目的、过程和结果，有可能成为“大学前研究”。青少年科学论文，准确地说应该是青少年科学报告。青少年科学报告包括中小学生科技活动和社会实践的调查报告、实验报告、观测报告、观察报告、发现报告、研究报告等科学成果论文，以自然科学范畴的论文为主。
3. 青少年科学论文的要求
科学论文是中小学生学习科学思维、科学方法，培养科学素质实践的一部分，是模仿性地对某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录；或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结，用以在中小学学科科学讨论会上宣读、交流或讨论；或在中小学科技刊物上发表的书面文件。
科学论文应提出新的科技信息，其内容应有所发现、有所发明、有所创造，而不是简单重复、抄袭前人或他人的工作。
4. 近年相关竞赛分析
5. 科学探究活动学科分类。
全国创新大赛共设立13个学科。分别是：
数学、物理、化学、微生物、环境科学、生物化学、医药与健康学、工程学、计算机科学、动物学、植物学、地球与空间科学、社会科学。
二、科学论文的选题与研究方法
1. 科学研究的一般过程：
发现问题、给出假设、实验验证、得出结论。
2. 课题的选题及资料查询
（1）选题（培养学生观察能力及思考能力）
原则：从生活中发现课题
从问题到课题：打破思维定势，寻找有创新性的课题
学科交叉，激发创新思维
结合本地特点进行选题：本地的优势（动植物、文化等等都可以）
（2）实验方案设计前的资料查询（信息收集及处理能力）
3. 实验方案设计
（1）正确的检测手段
（2）实验对象的选择
（3）实验方案设计
（4）时间安排
（5）数据记录表
（6）实验预期结果。
研究过程并不希望太过专业或花费太多的成本，我们更期待青少年用简单的方法解决生活中的实际问题！
三、技术发明的选题与研究方法
1．技术发明的一般过程
一个工程课题应阐述工程的目标、发展的步骤及对改善的评价。工程课题可包括以下几个步骤：
（1）界定一个需要；
（2）发展设计标准；
（3）查询文献以了解哪些工作是已被做过的；
（4）准备初步的设计；
（5）建立及测试一个原形；
（6）如需要，再重新测试或重新设计。
2．界定一个需要
欲进行一项工程设计的课题，首先必须了解有什么东西需要我们来做，必须明确你想进行的课题具有哪些实际意义，你的课题所要达到的目标是什么，你所拥有的知识与能力是否能胜任这个课题。
（1）需要来自于生活
（2）几个需要注意的问题
选择好一个课题对于能否成功是很重要的，尤其对于刚开始进行课题研究的学生来说，对课题的目标把握不住，或对课题目标确定的随意性，致使课题设计陷入困境而无法完成原定的目标。因此这第一步一定要花功夫做好。
四、教师在指导过程中的组织与指导
青少年开展科学研究的目的是在研究的过程中培养科学精神、创新精神，并掌握科学方法。教师在指导中应注重方法的引导而不是简单的知识和操作的传授，并引导学生将方法应用在生活和学习中。同时培养他们严谨、实事求是等科学精神。
1. 鼓励学生创新和实践，优秀的课题往往是失从败中产生的。
2. 鼓励学生知其所以然的习惯，只有充分掌握了相关知识，才有可能创新。
3. 在学生遇到挫折时，要及时鼓励，帮助他们找出问题。
4. 指导青少年进行科学探究中应注意的6个问题
课题选择生活化
资料检索专业化
实验设计科学化
数据处理规范化
结果讨论客观化
能力培养系统化
对学生进行课题研究的指导过程也应该是科学方法，科学精神、交流沟通等各方面能力培养的过程。
对学生各方面能力的培养应渗透在整个课题指导的过程中，而不是在答辩训练环节进行突击培养。
青少年科学探究活动
—科学论文与技术发明的选题与研究方法
上海市科技艺术教育中心 曹晓清 葛智伟
一、课程目标
知识与技能：
开展青少年科学探究活动的研究和认识，探索和总结指导学生进行选题与研究方法的规律，并用得到的这些规律和方法进行选题或研究的尝试，体验创新实践的过程。
过程与方法：
在教学过程中，通过分析、归纳、总结、实践，探索引导学生进行选题和研究的方法，并尝试选择自己感兴趣的课题进行探究。
情感态度价值观：
掌握相关指导方法，打破思维定势，开拓创新思维，培养教师的创新精神和实践能力。
在教学过程中，让学员体验选题或探究成功后的喜悦，激发学生对科学探究的兴趣。增强培养学生创新能力、创新精神的意识，树立学生培养过程中科学伦理观和德育教育的意识。
二、课程内容
青少年的科学探究活动已成为科技教育中非常重要的部分。科学论文是青少年进行科学研究成果体现的主要方式之一，教师在指导学生进行科学论文活动时应该注意学生科学思维、科学方法和科学精神的培养，在活动过程中起到积极引导的作用。
一、青少年科学探究活动的特点和要求
1. 青少年科学探究活动的演变
全国青少年生物百项科技活动以及演变后的全国生物与环境科学实践活动，全国青少年发明创造比赛和科学讨论会是1997年以前我国级别最高、规模最大的两项青少年科学活动赛事。全国青少年科技创新大赛的整合工作，充分总结和肯定了全国青少年生物和环境科学实践活动及全国青少年发明创造比赛和科学讨论会。科学论文和技术发明成为今后科技创新大赛科技创新成果最重要的竞赛项目之一
2. 青少年科学论文的定义
原则上青少年科学研究活动不是真正意义上的科学研究，而是在教师的指导下，学习科学方法。高中阶段的青少年科学研究活动视其开展工作的目的、过程和结果，有可能成为“大学前研究”。青少年科学论文，准确地说应该是青少年科学报告。青少年科学报告包括中小学生科技活动和社会实践的调查报告、实验报告、观测报告、观察报告、发现报告、研究报告等科学成果论文，以自然科学范畴的论文为主。
3. 青少年科学论文的要求
科学论文是中小学生学习科学思维、科学方法，培养科学素质实践的一部分，是模仿性地对某一学术课题在实验性、理论性或观测性上具有新的科学研究成果或创新见解和知识的科学记录；或是某种已知原理应用于实际中取得新进展的科学总结，用以在中小学学科科学讨论会上宣读、交流或讨论；或在中小学科技刊物上发表的书面文件。
科学论文应提出新的科技信息，其内容应有所发现、有所发明、有所创造，而不是简单重复、抄袭前人或他人的工作。
4. 近年相关竞赛分析
5. 科学探究活动学科分类。
全国创新大赛共设立13个学科。分别是：
数学、物理、化学、微生物、环境科学、生物化学、医药与健康学、工程学、计算机科学、动物学、植物学、地球与空间科学、社会科学。
二、科学论文的选题与研究方法
1. 科学研究的一般过程：
发现问题、给出假设、实验验证、得出结论。
2. 课题的选题及资料查询
（1）选题（培养学生观察能力及思考能力）
原则：从生活中发现课题
从问题到课题：打破思维定势，寻找有创新性的课题
学科交叉，激发创新思维
结合本地特点进行选题：本地的优势（动植物、文化等等都可以）
（2）实验方案设计前的资料查询（信息收集及处理能力）
3. 实验方案设计
（1）正确的检测手段
（2）实验对象的选择
（3）实验方案设计
（4）时间安排
（5）数据记录表
（6）实验预期结果。
研究过程并不希望太过专业或花费太多的成本，我们更期待青少年用简单的方法解决生活中的实际问题！
三、技术发明的选题与研究方法
1．技术发明的一般过程
一个工程课题应阐述工程的目标、发展的步骤及对改善的评价。工程课题可包括以下几个步骤：
（1）界定一个需要；
（2）发展设计标准；
（3）查询文献以了解哪些工作是已被做过的；
（4）准备初步的设计；
（5）建立及测试一个原形；
（6）如需要，再重新测试或重新设计。
2．界定一个需要
欲进行一项工程设计的课题，首先必须了解有什么东西需要我们来做，必须明确你想进行的课题具有哪些实际意义，你的课题所要达到的目标是什么，你所拥有的知识与能力是否能胜任这个课题。
（1）需要来自于生活
（2）几个需要注意的问题
选择好一个课题对于能否成功是很重要的，尤其对于刚开始进行课题研究的学生来说，对课题的目标把握不住，或对课题目标确定的随意性，致使课题设计陷入困境而无法完成原定的目标。因此这第一步一定要花功夫做好。
四、教师在指导过程中的组织与指导
青少年开展科学研究的目的是在研究的过程中培养科学精神、创新精神，并掌握科学方法。教师在指导中应注重方法的引导而不是简单的知识和操作的传授，并引导学生将方法应用在生活和学习中。同时培养他们严谨、实事求是等科学精神。
1. 鼓励学生创新和实践，优秀的课题往往是失从败中产生的。
2. 鼓励学生知其所以然的习惯，只有充分掌握了相关知识，才有可能创新。
3. 在学生遇到挫折时，要及时鼓励，帮助他们找出问题。
4. 指导青少年进行科学探究中应注意的6个问题
课题选择生活化
资料检索专业化
实验设计科学化
数据处理规范化
结果讨论客观化
能力培养系统化
对学生进行课题研究的指导过程也应该是科学方法，科学精神、交流沟通等各方面能力培养的过程。
对学生各方面能力的培养应渗透在整个课题指导的过程中，而不是在答辩训练环节进行突击培养。