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1、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,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“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 ：1
2、8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
3、经营终端零售,加工生产,“61”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 （200620102020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
4、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
5、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,称量胶条,综合分析,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
6、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
7、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、
8、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
9、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
10、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,确定目标,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,选题,讨论,设计,实施,科学研究要寻找问题的规律,研究设计让科学探究实现,1,
11、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
12、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
13、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
14、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
15、站 用“德尔格自动采样泵ARSM0077”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
