青少年选定科技活动课题之后,就要周密计划如何实施,这就是活动方案的设计和实施。活动方案的设计和实施包括确定活动目的、活动内容、活动方法、活动程序、活动器材、活动场所等和活动的具体操作。
一、科技活动的目的和内容:
一般是验证科学知识、探索科学知识和总结科学规律。
科技活动的核心是确定活动方法,包括一系列思维活动和实践活动的方法,即活动所采用的途径、手段、工具和方式的总和。生理学家巴甫洛夫说过:"科学是随着研究方法所获得的成就前进的。"可见,方法是科学研究成功的必要条件。
二、常见的科技活动的方法:
1、观察法:
观察法是指通过有目的、有选择地观察获取科学事实的自然信息的活动方法。科学的观察不仅仅是感觉和观看,而是有目的、有选择,并能与思维相结合的观察。只有当观察的目的明确,选择的对象准确,才会使观察的注意力更加集中,使观察更加全面和典型。在观察中要注意从多方面、多层次、多角度来审视观察对象,不能以局部代替整体,不能以主观代替客观事实,还要注意抓住事物的本质特征,不能被表面现象所迷惑。例如,对于生态考察、动物行为观察的活动常采用观察法。
2、实验法:
实验法是根据研究目的,利用一定的仪器设备,在人为控制、干预或模拟下,使某一事物或过程重复发生,从而获取科学知识或探索自然规律的活动方法。和观察法相比,实验法能够简化和纯化复杂的自然现象或自然过程,使事物的本质特征从众多非本质特征的背景中显现出来。实验法能使在自然条件下不易观察到的现象通过人为控制和引发反复再现,使事物的本质特征得到强化。所以,实验法成为人类科学研究的主要方式。例如,要防治杨尺蠖(一种为害杨树的昆虫),就要了解它的生活史,而在自然环境中观察它的生活史很困难(杨树很高,难以上树观察)。采用实验法在实验室里人工饲养杨尺蠖,全面了解它的生活史,就能为防治杨尺蠖寻找突破口。
3、调查法:
调查法是指通过一定的途径,深入实际了解特定事物以获得第一手资料并完成科技活动的.方式。在实际运用中调查法包括实地调查和文献调查两类。采用调查法也要讲究方法,例如,在进行生物科技、农业科技、环境科技活动时,由于自然现象复杂、人的精力有限等原因,不可能全部实地调查,常常采取从总体中抽取部分对象进行调查的抽样法。作为实地调查的补充,采用文献调查可以事半功倍地从历史上、从发展上、从全貌上更加深入地了解调查事物的本质,从而总结出一定的科学规律。
在具体设计某项科技活动方案时,常常需要选用各种方法,但无论采用何种方法,都应广开思路,独辟蹊径,这是由科技活动的核心是创造性的特点所决定的。例如,奥地利传教士孟德尔在研究豌豆相对形状的遗传规律时,摒弃了传统的生物科学研究方法,史无前例的采用数理统计的方法,在大量实验和观察的基础上,总结出生物遗传的分离规律和自由组合规律,开创了现代遗传学科。再例如,卓有成就的物理学家洛伦兹就因为没有摆脱牛顿的"绝对时间"和"静止以太"的观念,始终徘徊在相对论的大门之外。而当爱因斯坦打破旧理论的束缚之后,就取得了划时代的科学成就。可见,创新性在科技活动中极为重要。
在按计划实施活动方案的过程中,要重视观察、实验和调查结果的记录,还要根据情况修正甚至重新制定方案,直至活动取得相应的成果。
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