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关于指导学生进行科技创新项目研究的一些体会 南宁一中  王冈
我今天介绍的 内容主要有两方面: ,[object Object],[object Object]
指导学生进行科技创新项目研究的根本目的是培养学生的创造力,即创造性思维、创造动机或兴趣、创造性人格和科学探究能力。 一、指导教师的定位
因此科技教师在指导过程中所有工作都是围绕着培养创造力来进行的。具体的说有三个方面需要注意: 1 、 由学生自己寻找课题; 2 、 教师以引导的方式推动课题研究的发展,不要帮学生做课题; 3 、 尽量让学生自己去准备需要的资源。 我们以作品 《 导流反射型节能夹 》 和 《 潜水避难型振幅差海浪发电田 》 为例了解指导教师应如何发挥作用 一、指导教师的定位
课题研究一般会经历以下四个阶段: 1 、选择研究课题 2 、制定研究计划 3 、实施研究计划 4 、总结研究成果 二、如何进行课题研究
1 、选择研究课题 a 、 从日常生活中选题; b 、从新闻中找; c 、调查社区; d 、咨询家长; e 、参与科研院所、高校的一些子课题; f 、从教材中去找; g 、从各类科技竞赛的课题中选题; h 、从专利或发明中选题。 二、如何进行课题研究
[object Object],[object Object],1 、选择研究课题 我们可以使用 发明技法来 找到研究课题: 二、如何进行课题研究
奥斯本检核表法 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],二、如何进行课题研究 1 、选择研究课题——使用发明技法
表 1  奥斯本检核表法第一问: 能否改变 ? 二、如何进行课题研究 其他改变? 改变味道? 改变颜色? 改变声音? 改变方法? 改变组成? 改变运动? 改变方向? 改变形状? 你的点子 小问题 物品原型
表 2  奥斯本检核表法第二问: 有无其他用途 ?   二、如何进行课题研究 物品原型 你的点子 小问题 这个事物可以修改应用到其它场合吗?  这个事物还有其它新的使用方法吗? 这个事物还有其它用途吗?
表 3  奥斯本检核表法第三问: 能否借用 ? 二、如何进行课题研究 改变用途?  改变目的?  哪些事物可以被修改使用?  哪些事物可以被转移应用?  转移来的事物需要修改吗?  可以转移其他事物到这里来应用吗?  你的点子 小问题 物品原型
表 4  奥斯本检核表法第四问: 能否扩大 ?   二、如何进行课题研究 产品功能可否具有更多附加价值? 可否藉由加入某些材料使得产品功能可以变得更強?更好?更多? 产品可否更浓?更重?更夸张? 产品外观尺寸可否更大?更高?更长?更宽?更厚? 扩展什么功能? 放大什么事物? 你的点子 小问题 物品 原型
表 5  奥斯本检核表法第五问: 能否缩小 ? 二、如何进行课题研究 产品功能可否去掉一些附加价值? 可否借由减少某些材料使得产品功能可以更单纯?更轻?更少?  产品可否更淡?更简单?更好用? 产品外观尺寸可否更小?更低?更短?更窄?更薄? 减少什么功能?  缩小什么事物? 你的点子 小问题 物品原型
表 6  奥斯本检核表法第六问: 能否代用 ? 二、如何进行课题研究 还有什么部分可以取代 ?  亮可以替代暗?圆可以替代方的? 有其它的途径可以替代吗? 有其它的地点可以替代吗? 有其它的动力可以替代吗? 有其它程序、原则、理论、或方法可以替代吗? 有其它的构成要素可以替代吗 ? 有其他的材料可以替代吗? 小问题 物品原型 你的点子
表 7  奥斯本检核表法第七问: 能否重新调整 ? 二、如何进行课题研究 内部的元件可否交换?  程序、配置、顺序、类型、或方法可以调换吗? 有沒有更好的排列方式? 那些部分是可以互相对调的?如何对调?  小问题 物品原型 你的点子
表 8  奥斯本检核表法第八问: 能否颠倒 ? 二、如何进行课题研究 可否正的改成负的? 可否向前的改成向后? 可否向外的改成向内? 可否向上的改成向下? 可否颠倒排列使用? 可否颠倒反转使用? 小问题 物品原型 你的点子
表 9  奥斯本检核表法第九问: 能否组合 ?   二、如何进行课题研究 组合之后会增加什么用途或产生什么? 混合、合成、组合是否也可以呢? 能否组合不同的意见、工艺、原理、学科? 能否组合相同的材料、元件、产品? 能否组合不同的材料、元件、产品? 小问题 物品原型 你的点子
表 10  用奥斯本检核表法对电风扇进行创新的过程 能否组合 ? 能否颠倒 ? 能否重新调整 ? 能否代用 ? 能否缩小 ? 能否扩大 ? 能否借用 ? 有无其他用途 ? 能否改变 ? 9 大问题 音响电风扇 两用电风扇 多动力风扇 柔性电风扇 自动折叠电风扇 全方位电风扇 鸟翅电风扇 饭店广告电风扇 卡通电风扇 点子名称 能播放音乐的电风扇 既能吹风,又能被风吹动发电 能用多种能源驱动的风扇 用柔软的材料制造电风扇的扇叶,减少扇叶伤人的可能性 用的时候自动打开,不用的时候自动折叠 能 360° 吹风的电风扇 按鸟的外形设计电风扇,把扇叶的旋转运动改成往复运动,就像鸟儿飞行 在吃饭时间用风扇把饭菜的香味吹到大街上,吸引顾客 把电风扇的外形进行卡通设计,使其更可爱,吸引顾客 简述
表 11  缺陷发明法  物品名称: ­­­­­­­­ 缺陷发明法就是找出各种新产品、新工艺、新发明和专利的缺陷,针对这些缺陷进行改进,从而获得新发明的发明技法。 二、如何进行课题研究 1 、选择研究课题——使用发明技法 改进办法 缺陷
对课题进行筛选的四个条件: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],1 、选择研究课题 二、如何进行课题研究
2 、制定研究计划 选好了研究课题,教师就要指导学生对课题制定研究计划,为课题研究做准备。 制定研究计划是为了使课题设想具体化,其中包括明确研究目的、分解研究目标、确定研究对象、选择研究方法、设计实验方案、制定操作方案和实施步骤、进行组织分工(如果有合作伙伴)、安排工作日程。 如果不制定研究计划而进行研究,容易导致研究目标不明确、工作缺乏条理性、简单问题复杂化、浪费时间等问题出现,甚至导致研究失败。 二、如何进行课题研究
2 - 1  表 12  课题研究分析表 二、如何进行课题研究 你能找到的有助于你完成课题的资源(包括知识、技能、合作伙伴的特长、指导教师或家长的专业、资料、工作室、工具、材料、科研院所、工厂等) 你基于何种理由认为你采用的方法能有效果 你打算采用何种方法来达到目的 (多考虑几种方法) 课题要解决的问题 课题名称(尽量具体化) 姓名
案例 学过关于热交换的知识,能简单加工金属零件,学校有发明工作室,有相应的工具,郑富宁的家里能加工金属板材,老师手工很好、经验丰富,工作室有铁板、铝板,学校附近有加工金属的作坊。 你能找到的有助于你完成课题的资源 方法 1 :加吸热片能增加吸热面积; 方法 2 :热气流在锅壁停留的时间越长热交换效果越好。 你基于何种理由认为你采用的方法能有效果 1 、在锅壁上加吸热片 2 、延长热气流在锅壁停留的时间 你打算采用何种方法来达到目的 提高锅壁的吸热效果 课题要解决的问题 利用锅壁提高热效率的节能锅 课题名称 梁正  郑富宁 姓名
2 - 2  表 13  实验设计表 二、如何进行课题研究 实验步骤 仪器 实验用品 常数 因变量 试验编号 改变 3 改变 2 改变 1 对照 自变量 如果(自变量)是(描述你怎样改变它),则(因变量)将(描述结果) 假设 问题的陈述 姓名
2 - 3  表 14  课题研究计划表 二、如何进行课题研究 5 4 3 2 1 预计时间(精确到周) 预计完成效果 分工安排 计划工作内容 分解步骤 作者 课题名称
3 、 实施课题计划 制定好课题研究计划后,就要按照计划进行研究了。研究过程中要提醒学生注意写研究日记,做好原始数据的纪录,并填写课题研究进展表。为日后评价、改进作品和撰写论文积累原始素材。 在实施阶段,根据需要也可以进行局部调整。 教师应全程关注学生的进展,鼓励学生克服困难;当 研究出现意外发现时,要引导学生把握机会。 二、如何进行课题研究
3 - 2  表 15  课题研究进展表 二、如何进行课题研究 备注(主要填写未能完成计划的原因) 完成效果 计划工作内容 时间 课题名称 作者
4 、总结研究成果 1 、对作品进行整体评价 评价必须根据实验数据来进行,建议填写作品评价反思表。 2 、根据作品评价反思的结果对作品进行改进。 改进是为了使作品更优秀,同时能很好地锻炼学生的创造性人格。 3 、撰写课题研究论文或研究报告。 撰写论文是对课题研究工作的总结,能训练写作能力,培养严谨治学的作风和科学态度,对提高学生的研发能力很有好处,同时能为将来申报专利、交流和参加科技竞赛做准备。   二、如何进行课题研究
4 - 2  表 16  作品评价反思表 二、如何进行课题研究 作品能否应用到其他领域? 2 、 改进措施 1 、 作品缺点 作品优点 2 、 实际效果 1 、 作品的功能 作品研究目的 作者 作品题目
希望能和各位教师交流,一起促进广西科技教育的发展。 谢谢大家
我的联系方式: 南宁市第一中学  王冈 南宁市云亭街 56 号  邮编: 530012 E-mail:  [email_address] 电话:  13457050161
 
教师应该教会学生寻找课题的方法,由学生自己寻找课题,从而训练学生的创造性思维,而不是直接给学生课题。 一、指导教师的定位 1 、由学生 自己寻找课题
(1)  教师应指导学生学会分析课题,学会自己设计实验方案,这是训练学生的科学探究能力的好机会; 一、指导教师的定位 2 、教师以引导的方式推动课题研究的发展,不要直接帮学生做课题
2 、教师以引导的方式推动课题研究的发展,不要直接帮学生做课题 一、指导教师的定位   ( 2 )学生在研究课题的过程中会碰到一些困难。让学生自己克服困难,并完成课题是培养学生创造性人格的好机会。因此教师应该全程关注学生课题研究进展,在学生遇到困难时应该是以鼓励和前瞻性的指导等方式来帮助学生克服困难,不要轻易帮学生克服困难。
能寻找并整合各种资源来为课题研究服务是创造力强的一种表现形式,因此教师应尽量让学生自己去准备需要的资源,不要什么都为学生准备好,即使有些资源需要教师解决,也应该让学生明白这些资源是怎么来的,以后该怎么弄到。 一、指导教师的定位 3 、 尽量让学生自己去准备需要的资源
《导 流 反 射 型 节 能 锅 夹》 作 者  梁正 郑福宁 单  位  南宁一中 指导教师  王冈 一、指导教师的定位
1 、寻找课题 ,[object Object],[object Object],[object Object],测量热能流失途径的实验平台 一、指导教师的定位 通过多次实验,他俩得出一个结论:用火加热锅底时,废热空气携带未被锅底吸收的热能贴着锅壁向上流动,通过热辐射和对流向周围环境传递热能,导致热能的浪费。
2 、确定课题:把锅壁作为吸热区以提高锅的热效率   锅底加吸热片 在确认在锅底加吸热片的节能效果不理想后,他们就确定了研究课题:把锅壁作为吸热区以提高锅的热效率。   一、指导教师的定位
3 、展开研究 通过一系列的实验,他俩做出了焊在锅壁上的新的节能装置《导流反射节能罩》。这个装置节能效果达到 30 %。 ,[object Object],锅壁外加导流板 导流板外加反射罩 一、指导教师的定位
一、指导教师的定位 在贺州比赛现场展示
4 、再改进:让《导流反射节能罩》与锅体分离,成为一个独立的装置   他俩遇到了头痛的事:怎样让节能罩稳固的夹在锅壁上?他俩原先设计的方案是在连接两片节能罩的合页上加装弹簧,通过弹簧使节能罩夹紧锅壁。 这个方案实施过程中问题不断:弹簧软了不行,太硬也不行,好不容易调好弹簧的硬度,又遇上弹簧受热退火失去弹性的问题。一次又一次的失败让他俩束手无策,看着又一次受伤的手指,两人失去了耐性,把废品扔到角落,离开了工作室,还发誓再也不干了。 一、指导教师的定位
5 、重回工作室 过了一个星期,待他俩的情绪平静后,我把他们召集起来,对他们做思想工作:发明的过程中遇到困难并不可怕,多动动脑筋,多观察周围的事物,看看有没有可以利用的东西,总能找到解决的办法;如果你们遇到困难就退缩,那你们永远也做不出好的发明。 重新燃起创造热情的两人很快有了新的灵感:把不锈钢饭盒上的扣子移植到节能罩上。有了新思路,两个星期后他俩就完成了发明:节能 28 %的《导流反射型节能锅夹》。 改制的弹簧扣 一、指导教师的定位
6 、 在学生研究这个发明的过程中,我所做的工作: a 、指点学生找课题; b 、关注研究进展; c 、告诉学生去哪里找材料、请人帮忙加工等; d 、在学生遇到困难后鼓励他们坚持; e 、拓展学生的视野,帮助学生克服困难; f 、指导学生写论文。 一、指导教师的定位
7 、学生的感言 学生们完成发明后写在论文里的感言:研究《导流反射型节能锅夹》经历了很长的时间,虽然我们的成果比较简单,但是,我们学会了合作与坚持,学会自己设计和搭建实验平台,认识到用数据来说明问题的重要性,完整地体验了科学研究和创新的全过程,体会到了研究的乐趣。这次研究节能锅的经历让我们懂得了很多课本中所没有的东西,是我们中学生涯中最有价值的经历。 一、指导教师的定位
一、指导教师的定位 潜水避难型振幅差海浪发电田  作者  邓俊荃 单位  南宁一中 指导  教师 王冈
一、指导教师的定位 第一个设计方案 海底 海面
一、指导教师的定位 在海面上测量 图 1
一、指导教师的定位 测量的海浪原始数据 1
一、指导教师的定位 测量的海浪原始数据 2
一、指导教师的定位 测量的海浪原始数据 3
一、指导教师的定位 测量的海浪原始数据 4
分析海浪原始数据 一、指导教师的定位
一、指导教师的定位 海浪对水面以下的水层的影响   3.5m-5m 2.5m-3.5m 2m-3m 1.8m-2.5m 1.5m - 1.8m 影响 深度 3m-4m 2m-3m 1.5m-2m 1m - 1.5m 0.5m—1m 波高
一、指导教师的定位 第二个设计方案 边缘大浮筒 锚 水轮机 浮筒-发电单体 连接绳
发电单体模型
一、指导教师的定位 在比赛现场展示

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