科学研究的方法课件.ppt

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1、a,1,科学研究的方法,a1科学研究的方法,a,2,温家宝总理在08年教师节接见会上提出：“解放学生，不是让他们光去玩，而是给他们留下锻炼身体的时间、思考的时间、动手的时间、了解社会的时间。我们现在的教育大多注重认知，而认知只是教育的一部分。要教育学生学会学习，学会动手，学会动脑，学会生存，学会和别人共同生活，这是整个教育改革的内容。”,a2温家宝总理在08年教师节接见会上提出：,a,3,讨论1、我们现行的教育体制存在哪些问题？2、温总理的讲话指明了我国教育应该怎么做？3、教师怎样才能适应新的教育体制？,a3讨论,a,4,导言：热烈欢迎大家参加青少年科技教育的教师培训。大家将亲身体验参与式培训

2、的方式，了解青少年科技教育中科学研究的工作方法。通过大家的参与，进一步了解科学研究的过程。今后，将今天学到方法应用到青少年科技教育工作中，但是，还需要大家进一步的探索和积累才能变成自己的才能。,a4导言：,a,5,我们将要讨论的内容： 这项活动将使各位了解以下的信息： 1、我们为什么要了解、学习、掌握科学研究 的方法； 2、科学研究方法的一般步骤； 3、选题方法概述； 4、选题的方法：五种选题方法介绍； 5、研究方案的设计方法； 6、几种具体研究方案设计介绍； 7、案例介绍及分析； 8、检测方案设计的方法；,a5我们将要讨论的内容：,a,6,我们将要讨论的内容：,9、研究数据的收集、整理、分析

3、和保存； 10、研究成果的陈述：科学论文的结构与撰写及发 明作品的介绍撰写； 11、研究成果摘要的撰写方法； 12、研究成果的展示、交流及应用推广； 13、参加大型科技活动、交流、答辩的方法； 14、青少年科技活动的组织方法； 15、让社会、公众、上司、局外人士了解你的成果；,a6我们将要讨论的内容：,a,7,我们不单单是让大家了解青少年科学研究的方法，而是通过我们一起的努力，认识科技教育在青少年的初等教育中的重要意义，并通过我们的共同工作教给青少年们科学研究的方法，应用科学的原理，理性地分析身边的每一件事物或者事件，养成科学思维的习惯，培养青少年的实践能力，今后有实力去应对社会的各种挑战。,

4、我们活动的目标：,a7我们不单单是让大家了解青少年科学研究的方我们活动的目标,a,8,一、我们为什么要了解、学习、掌握科学 研究的方法,提高青少年的科学素质，培养青少年的创造能力、 不断追求的探索精神； 高质量的生活方式需要我们的孩子具备较高的科学 素质； 在校学生将通过研究性学习了解并掌握科学的研究 方法，提高学习的能力、生存的能力、发展的能力、 和竞争的能力；对于教育工作者将通过研究性学习的指导、参与、 学习、教学，与学生一道增强学习的能力、指导的 能力、研究的能力、发展的能力和竞争的能力。,a8一、我们为什么要了解、学习、掌握科学提高青少年的科学素质,a,9,一、我们为什么要了解、学习、

5、掌握科 学研究的方法,全国青少年科技创新大赛为青少年搭建了一个展示自己科学研究成果的平台。青少年科学研究的成果、科学研究的能力、科学研究的才华以及我们指导教师的研究能力、指导水平能够在这个平台上尽情地、富有创造性地展示和交流。获得全国竞赛系列二等奖以上的学生将具有中考、高考加分或保送的资格，优秀作品的作者还有机会参加“明天小小科学家”的评选，获奖者及其所在学校将获得高额奖学金和奖金的奖励。,a9一、我们为什么要了解、学习、掌握科全国青少年科技创新大赛,a,10,活动1： 作为一个参加者，你将： l学到如何提高学生学习效率的方法和策略 l体验参与式学习的过程 l拓展对教学过程的认识,a10 活动

6、1：,a,11,作为我们培训项目的一部分，培训组织者要求你承诺： l参加本培训的全部培训活动（完整的培训活动预计15个学时） l参加指定的活动项目 l积极主动地作为一个参加者,a11 作为我们培训项目的一部分，培训组织者要求你承诺,a,12,l积极表达反馈意见 l如实记录在培训中遇到的问题，以及你所需要被提供的信息 l同意我们了解你们的活动情况 l为你的学生提供活动支持 l组织你所在学校的科技教育活动 l培训你学校以及你周围地区的教师,a12 l积极表达反馈意见,a,13,活动2：学习分组说明：用随机抽签的方式进行分组，同样签号的参加者在一个小组，每个小组不超过10人。请小组成员为你的学习小组

7、取一个名称，并选出第一个值班组长和记录员，每一个值班组长和记录员组织完成一项活动，小组成员都要参加轮流值班。学习小组名称：值班组长：成员：,a13活动2：学习分组,a,14,活动3：介绍你的认识,说明：在这项活动中，你要对一种说法进行评价，并记录自己的意见，与小组成员进行讨论、分享。 步骤1：在你认为最符合自己观点的数字上打钩 观点：科学研究的方法是青少年应该学习、了解和掌握的， 应该成为学校教学内容中的一部分。1非常赞同 2赞同 3说不清楚 4反对 5坚决反对 步骤2：你为什么会这样想呢？ 步骤3：与小组其他成员一起讨论各自的想法，值班组长组织 讨论，记录员记录。 步骤4：大会交流、分享，各

8、值班组长介绍自己小组讨论的主 要观点。,a14活动3：介绍你的认识 说明：在这项活,a,15,一、科学研究（探索）的方法,这是一个简单的问题，却没有一个简单答案。我们不妨看看众多的科学研究及其科技论文，就可以找出它们的共性。从中可以了解到科技工作者提出什么样的问题，以及解决问题方法和步骤。,a15一、科学研究（探索）的方法 这是一个简单的问题，却没有,a,16,一般来说进行科学研究主要包括以下几个步骤： 观察现象 提出问题 提出假设或猜想 设计研究方案 实施研究（取得数据） 对取得的数据进行比较分析 得出结果和措施（结论） 使用结果 提出新的或更多的问题,a16 一般来说进行科学研究主要包括以

9、下几个步骤：,a,17,活动4： 在现实生活中，我们在不知不觉 中应用了这些步骤问题：在夜晚我们使用的电灯突然熄灭 了，我们是怎么想？怎么做的？步骤1：请你将自己的想法写出来步骤2：与小组其他成员一起讨论各自的想 法，值班组长组织讨论，记录员记 录步骤3：根据讨论的结果，提出几个要点。,a17活动4： 在现实生活中，我们在不知不觉,a,18,1、现象观察：科学始自于观察。人类是在观察了解自然的过程中逐渐认识自然，掌握自然规律，进而改造自然的。观察是进行科学研究的第一步，通过观察，可以了解不少的信息，同时也会找到许多新的未知，可以说研究课题的获得更多的是来自于观察。在科学研究过程中，细致的观察，

10、详实的记录数据还会不断地产生新的问题，把问题引向深入。,a18 1、现象观察：,a,19,活动5：观察练习1说明：一个科技教育工作者应该是一个好的观察者。你和你的同伴有机会锻炼和提高自己的观察能力步骤1：请大家认真观察，你们两人一组， 面对面仔细观察对方；然后背对 背，双方做一些小的改变， 步骤2：双方又面对面，相互观察对方。各 自提出对方做了哪些改变,a19活动5：观察练习1,a,20,活动5：观察练习2步骤1：取一张纸条，将它们的首尾相接构 成一个圆环。注意：不扭曲步骤2：再取一张纸条，将它们扭曲180度 再首尾相接构成一个圆环步骤3：仔细观察这两个圆环有什么区别？步骤4：用你的笔在圆环的

11、一个面上顺着圆 环画一条线，再仔细观察回答步骤3提示：这种曲面称为“麦比乌斯带”,a20活动5：观察练习2,a,21,活动5：观察练习3看看你的观察能力：这间屋子的前面有几级台阶？我们教室外面最高的树是什么树，开红色花的是什么花。,a21活动5：观察练习3,a,22,2、提出问题：提出问题就是问为什么？“什么、为什么、什么时间、什么地点、怎么做、谁、有多少”。提出问题是确定研究课题的基础，通过发现异常现象；提出疑问；解释疑问；确定选题。一般来讲，资料中无记载或叙述不详，专业人员也不能圆满解释就基本可以确定为研究对象了。,a22 2、提出问题：,a,23,实例：人们对向日葵的研究,向日葵因能跟随

12、太阳转而得名，为什么向日葵花冠能转向，而其他植物不能呢？这是人们最为熟悉而不以为然的自然现象，研究它的人，提出了疑问。理论上解释是“光”的作用，但是，太阳能发出光，也能放出热，是光的作用，还是热的作用呢 ？研究它的人针对光和热对向日葵的影响进行了实验研究，而得出了可信结果。这个异常现象发现得巧，疑问也提得准，提出了客观事物潜伏的更深一层理论上揭示不详尽的地方。,a23实例：人们对向日葵的研究 向日葵因能跟随太阳转而得名，,a,24,二、 选题的方法,选题的一般方法选题是课题研究中重要的组成部分。人们常说一个好的选题等于研究成功的一半，对诺贝尔奖获得者，科技工作常说他们的成功来自于卓越的选题，这

13、都说明选题在研究中的重要性。实际上诺贝尔奖获得者，他们的研究不仅仅是选题好，同时研究手段、研究方法也是很独到的。,a24二、 选题的方法选题的一般方法,a,25,选题的一般方法,一般而言，选题是在认真观察（或研究）的基础上，发现问题，提出问题，分析问题，最后提炼为研究课题的。认真的观察，加以思索，是选题的关键。选题是针对具体的事物，提出非常具体而客观的问题；选题是针对事物所出现的问题，提出在自己力所能及的，或略高于自己能力范围的解决问题的分析与思索。,a25选题的一般方法一般而言，选题是在认真观察（或研究）的基,a,26,选题的一般方法,它既针对人们面临的重大问题，也针对人们日常生活、生产中所

14、遇到的问题，它常常被人们习以为常、视而不见、见怪不怪，不加以重视。如，“光对向日葵影响的研究”，向日葵的向光性这几乎是人们在自然中早已形成定论，并司空见惯的自然现象。然而，这个课题的研究者针对这一现象提出了：光这种辐射包含了热的辐射、光的辐射，以及其它不可见光（能量）的辐射。到底是哪一种因素影响了向日葵的偏转？并对各种单一因素对向日葵偏转影响进行了研究。这样的选题，可以说是在认真观察、深刻思索的基础上提出来的。,a26选题的一般方法 它既针对人们面临的重大问题，也针,a,27,选题的一般方法,因此，选题就是要广泛吸取前人的研究成果的同时，培养自己对事物的观察能力，从不同角度观察事物，提出深层次

15、的问题，分析影响事物的原因有哪些，形成自己的研究课题。选题就是要多观察身边的事物和现象，见惯为不见惯，从不同角度，不同层次提出问题，分析产生问题的原因或因素。提出问题可以从我们身边的事物和现象中提；可以从书本的已有知识中提；可以从媒体宣传、报道中提；可以从人们日常生活的交流中提。只要你愿做选题的有心人，不愁提不出问题或好的问题。你提出的问题要成为选题就还需你不断的积累。,a27选题的一般方法因此，选题就是要广泛吸取前人的研究成果的,a,28,选题的一般方法,例如，2003年2月，广州出现“非典型肺炎”流行，导致五人死亡，引起社会的恐慌，人们纷纷冲向医院、药店抢购“板蓝根”药品，用其预防“非典型

16、肺炎”。“板蓝根”药品能够预防“非典型肺炎”吗？这就是问题。人们通过医药书籍，从中可以知道板蓝根的医治范围和预防效果等等。更重要的，它的医治疗效和预防效果需要实验确证。由此，还可以针对这一社会现象提出其他问题，进行分析和研究。,a28选题的一般方法例如，2003年2月，广州出现“非典型肺,a,29,选题的一般方法,选题需要具备以下原则科学性 可行性 实用性 新颖性 创造性 正确性,a29选题的一般方法选题需要具备以下原则,a,30,活动6：步骤1：1、问题：针对上述社会现象，你能提出哪些问题？2、针对所提出的问题进行分析和评价。步骤2：小组讨论，共同分享,a30活动6：,a,31,问题式选题方

17、法,问题式选题就是直接针对所提出的问题作为研究课题。但是并不是所有的问题都能作选题。提出的问题作为选题需要提炼加工。如：“灰尘对植物光合作用影响的研究”，就是直接从灰尘会对植物光合作用有影响吗的问题中作为研究课题的。植物的叶片是植物体进行光合作用的器官，当其它物体遮住叶片时，没有光照射在叶片上，叶片的光合作用会受到影响。,a31问题式选题方法问题式选题就是直接针对所提出的问题作,a,32,问题式选题方法,颗粒细小的灰尘落在叶片上部分光线受到遮挡，是否会影响叶片的光合作用呢？现成的研究结果中无明确详细的记述，从理论上推论不足以说明具体的现实。因此，此问题作为研究课题是可取的。从机理上还可以研究不

18、同粉尘量对光通效果的影响，从而可以得知灰尘对叶片光合作用有无影响以及影响的程度的结论。,a32问题式选题方法颗粒细小的灰尘落在叶片上部分光线受到遮,a,33,完善式选题方法,完善式选题就是针对他人的研究找出不完善的方面、研究不充分的地方，或是由于条件不具备没有完成的项目作为自己的研究课题加以研究。前面所述光对向日葵影响的研究，是针对以往的研究结果只是说明向日葵具有向光性，至于是光的什么成分，或是什么光（如赤、橙、黄、绿等色光。白光是由七色光合成的）作为影响因素，在此之前尚无定论。同时这样的结论尚有不完善之处，而针对这些没有说明的因素进行研究、探索，就使原来没有完善的地方得以完整、全面、充分。,

19、a33完善式选题方法完善式选题就是针对他人的研究找出不完,a,34,完善式选题方法,为了研究光的何种因素影响向日葵的偏转，就需要对各种单色光，以及红外线、紫外线和能量方面进行系统而细致的对比研究，所得研究结论能够补充、完善先前的研究结果。为此，我们进行科学的研究还得他人的研究内容有细致的了解，了解影响研究结果的条件是否充分、周到，条件是否可以分解，若条件可分解，是条件的综合因素影响了结论，还是条件中的其他因素影响了结论。这些都可以作为我们选题的手段加以应用。,a34完善式选题方法为了研究光的何种因素影响向日葵的偏转，就,a,35,空白点选题方法,空白点选题方法就是针对科学研究中的空白点，前人尚

20、未涉足的领域或点，其他人也还未进行研究的领域或课题进行探索和研究，以此作为自己研究的对象和课题加以探索。如滇池及其沿岸水体中氡含量的测定与研究笋蠹螟生活史及生活习性观察研究、水稻花期、花时研究等等研究课题，在此之前，前人和他人没有对这些内容进行过探索和研究，仍处于研究的空白点或区域性的空白点 。,a35空白点选题方法 空白点选题方法就是针对科学研究中的空白,a,36,空白点选题方法,这样的研究，很多情况下属于基础性研究，对其进行研究是为今后的科学研究提供基础数据，以利于今后在此领域进行对照比较，因此，有相当的研究课题在目前是看不到它的实际应用价值，但是这样的研究也是需要有人去做的。这类研究的价

21、值在于为他人今后的研究提供必要的比较对照的基础数据。在青少年研究性学习中，将科学研究的空白点加以提炼作为自己的研究课题，,a36空白点选题方法这样的研究，很多情况下属于基础性研究，对,a,37,空白点选题方法,是研究性学习选题的一种方式，对它们进行研究对于培养青少年的科学意识和动手能力，学习科学的研究方法是有益的，也是有科学价值的。需要说明的是，现在寻找空白点进行研究难度越来越大，一方面空白点难寻，另一方面研究结果的应用价值不易被人重视，再一方面研究的难度超出了自己的能力范围，只能由后人去完成。,a37空白点选题方法是研究性学习选题的一种方式，对它们进行研,a,38,观察和发现的选题方法,观察

22、是认识的基础，是探究未知世界的基础，是进行科学研究的必不可少的手段。通过观察认识事物，了解世界；通过观察去发现事物间的异同，去发现事物间的问题。观察必须经过理性的思索，才能发现问题，提出问题，对事物视而不见，见而不思，是不能发现问题和提出问题的。,a38观察和发现的选题方法观察是认识的基础，是探究未知世,a,39,观察和发现的选题方法,正如法拉第所讲的：“没有观察，就没有科学，科学的发现和发明诞生于仔细的观察之中。”敏锐的观察对遇到的事物和意外现象非常重要。所谓聪明的人往往善于观察，能够在别人不注意的地方发现新现象、新事实，由偶然出现或司空见惯的现象中去探察事物背后隐藏着的、起支配作用的规律和

23、事物的本质，提出自己的、与别人不同或别人没有提出的问题，形成自己的研究课题。,a39观察和发现的选题方法正如法拉第所讲的：“没有观察，,a,40,观察和发现的选题方法,科学史上，很多研究成果的取得来源于观察，来源于从机遇中捕捉。弗莱明青霉素的发现、牛顿万有引力理论的创立、伦琴X射线的发现、奥斯忒电磁学的建立和电磁效应的应用等等，包括青少年进行科学研究取得的绝大多数成果，均是观察、发现选题的应用。,a40观察和发现的选题方法科学史上，很多研究成果的取得来源于,a,41,观察和发现的选题方法,科学技术发展到今天，人们的科学研究已从自然现象的表面观察进入到自然现象变化规律性的研究，直接来源于自然现象

24、表面观察的课题已经越来越少，而来源于前人对自然现象的观察或分析的研究、探索及发展成为主流。这就为我们现在的观察研究提出了更高的要求和标准。需要我们对现实生活中的事物的观察与发现更为细致、全面，思考更为慎密、周全，切勿浮燥、表面。,a41观察和发现的选题方法科学技术发展到今天，人们的科学研究,a,42,观察和发现的选题方法,以人类研究的空白点为观察的主要对象，发现新的问题。另一方面，从现代信息、资料中观察发现问题，把起点放在“巨人”的肩膀上，对前人的研究或成果进行全面的了解。通过资料和信息的占有，了解自己所需要进行的探索的领域历史、现状以及发展趋势；了解前人在这方面的研究做了哪些工作，取得了哪些

25、成果，还存在什么问题和错误；,a42观察和发现的选题方法以人类研究的空白点为观察的主要对象,a,43,观察和发现的选题方法,有什么科学的思想和方法可以借鉴；自己受到哪些启示，促使自己联想到了哪些问题，启迪了哪些思路，以此发现问题和提出问题，最终提炼出研究课题。再一方面。通过专家咨询、学术交流的方式，了解信息，受人启迪，学习、借鉴别人的选题方法和选题原则，也能够发现问题，提出课题。结合自身条件、兴趣、能力对某些问题作出有价值、有独特见解和发现的探索研究来作为自己的研究课题，也是一种明智的选题方式。,a43观察和发现的选题方法有什么科学的思想和方法可以借鉴；自,a,44,列举缺点的选题方法人无完人

26、，金无足赤。说的是世界上没有尽善尽美的东西，现在没有，将来也不会有。世界上任何事物都有自己的缺点。通过发现事物的缺点，列举事物缺点，这就是发现问题。寻求克服缺点的方法，这就是解决问题。用列举事物缺点的方式，是进行课题研究的选题方法之一。发现一个缺点，提出一个问题，也就选择了一个研究课题。关注身边的事物，关注事物中的点点滴滴，我们不难发现它们的缺点，找到一个研究课题还难吗？,a44列举缺点的选题方法,a,45,列举缺点的选题方法,结合自己的兴趣搞活爱好，加以研究，问题解决了。关键是我们是否安逸现状。克服缺点是解决问题方法，利用缺点也是解决问题的方法，也是进行课题研究选题的方法。世界上半导体材料是

27、非常难以提纯的，很多科学家为此伤透了脑筋。日本科学家反其道而行之，对其参杂，形成了半导体中的PN结，发明了现代电子线路中不可缺少的三极管、二极管。,a45列举缺点的选题方法,a,46,活动7：选题练习,说明：针对你生活的环境，应用选题的方法，提 出一些问题作为你的选题步骤1：各自针对自己所处的环境对一件事物或 事件提出最少一个问题步骤2：把你的问题与小组成员讨论提炼为选 题，并说明其理由步骤3：大会交流，各小组将自己的选题公布， 共同分享,a46活动7：选题练习说明：针对你生活的环境，应用选题的方,a,47,资料和信息的占有,资料和信息的占有是了解别人针对这样的选题是否做过研究，做过哪些研究，

28、是怎样研究的，包括研究的方法和研究的手段等，得到的研究结果是怎样的，以及相关的研究和信息等。资料和信息的占有的方法：1、查询资料、收集信息（印刷）；2、查询资料、收集信息（网络）；3、咨询专家和同行。,a47资料和信息的占有资料和信息的占有是了解别人针对这样的选,a,48,查询资料、收集信息（网络）介绍1、2、云南省青少年科技中心网站： www.yn5461.org(.cn)3、全国青少年科技创新活动服务平台： www.xiaoxiaotong.org4、大自然探索:5、万方数据库：,资料和信息的工具,a48查询资料、收集信息（网络）介绍资料和信息的工具,a,49,信息占有、资料查新的方法,1

29、、案例（立项查新、成果查新等 ）2、查新的方法关键词查新（含规范词、同义词、缩写词、相关词） 标题查新关联性查新委托查新,a49信息占有、资料查新的方法1、案例（立项查新、成果查新等,a,50,资料和信息的占有,活动8：用查询网站进行查询步骤1：登陆网站步骤2：查询“科学研究的方法”步骤3：记录涉及“科学研究的方法”的文章有几条步骤4：查询“花色研究”步骤5：记录涉及“花色研究”的文章有几条,a50资料和信息的占有活动8：用,a,51,三、提出假设：,自然科学研究领域提出假设可以说比比皆是。对一个自然现象在理论上不能解释时，总要提出各种各样的假设来进行解释，最后通过大量的实验来进行证实假设或推

30、翻假设，而产生新的理论来解释这一自然现象。在物理学中，对物体磁化的现象，就曾经提出过“小磁体”和“磁分子”的假设对物体磁化现象进行解释。爱因斯坦的相对论的产生就是在“追光”的假设上而提出的，最终由大量的实验得到了证实。,a51三、提出假设：自然科学研究领域提出假设可以说比比皆,a,52,活动9：提出假设练习1,说明：这是一个针对问题提出猜想（假设）性的解释练习，请大家发挥自己的想象力，最大限度地解释你所提出的问题。注意：不论是什么猜想没有对错之分。步骤1：写出你的问题步骤2：大胆地提出你的解释性猜想步骤3：将你的猜想与小组成员交流、分享,a52活动9：提出假设练习1说明：这是一个针对问题提出猜

31、,a,53,活动9：提出假设练习2,问题：植物的叶片是植物进行光合作用的重要器官，你注意观察过吗，不同植物的叶片的主脉与水平线的夹角是不同的。请你从不同角度、不同层次、不同内容等方面，选择一种方式进行猜想性解释。步骤1：写出你的解释的几个关键词步骤2：大胆地提出你的解释性猜想步骤3：将你的猜想与小组成员交流、分享注：这是我给大家的一个选题，今后可以作为你 的课题进行研究。,a53活动9：提出假设练习2问题：植物的叶片是植物进行光,a,54,四、研究方案设计的内容,科学研究中，研究方案的设计是取得正确研究结果的重要一环。研究方案的设计包含了以下内容： （1）研究目的。 弄清什么？证实什么？每一个

32、研究都必须有一定的目的，目的是为题目服务的。目的正确，指导研究操作才能正确，取得的结果才能达到研究的本意，对证明论点才有说服力。,a54四、研究方案设计的内容科学研究中，研究方案的设计是,a,55,四、研究方案设计的内容,（2）研究时间。时间是说明研究是在何时进行的以及预计研究的时间有多长，何时能完成。 （3）研究材料及来源。研究材料包括了研究对象本身及相关设备和用品，以及这些材料的数量、质量和出处，规格、设备、仪器的厂家和型号。 （4）研究的条件。条件一般是指研究是在什么环境下进行的。有以下含义：,a55四、研究方案设计的内容 （2）研究时间。时间是,a,56,四、研究方案设计的内容,第一，

33、研究结果与条件有直接的关系，在特定的条件下得出的某一结果，换一个条件就可能得不出相同的结果；第二，条件关系到研究的成败，当条件满足时研究可能成功，条件不合适就可能达不到预期的效果；,a56四、研究方案设计的内容第一，研究结果与条件有直接的关系,a,57,四、研究方案设计的内容,（5）具体的研究方法。具体的研究操作方法是 研究方案的核心。这一方法是指研究采取的手 段，它必须科学合理，符合生物体的生物学特 性和客观规律，保证为研究目的服务。由于研 究内容不同所用方法也不尽相同，有时使用传 统的方法，有时也同时使用几种不同的方法。 我们需要在研究方法上有所创新、有所突破。 后面将一些实例来说明，具体

34、研究方案的设计。,a57四、研究方案设计的内容 （5）具体的研究方法。,a,58,四、研究方案设计的内容,（6）设计检测方案。为了保证研究的可重复性和普遍性，需要设置另外的方案来检验原方案的正确性，保证原方案取得数据的正确性。具体的做法一般有：重复性设置（增加研究的数量）、随机选择设置、对照性设置、 改变非主要条件设置，其它方面与研究方案的设置一致等。,a58四、研究方案设计的内容 （6）设计检测方案。为了保,a,59,活动10：回顾与反思,步骤1：为了反思自己的学习过程，请根据你刚 完成的活动回答下列问题：回顾：在今天的过程中，我首先观察的是.关联：在今天的学习中，我的贡献是反思：今天，我需

35、要改进的地方是展望：现在，我如何做科学研究步骤2：成果分享,a59活动10：回顾与反思步骤1：为了反思自己的学习过程,a,60,五、研究方案的设计,在进行科学探索的过程中，研究方案的设计所使用的具体方法还跟研究内容有关。从研究的内容来看有以下几种研究形式： （1）、考察型研究 对生物领域而言，要从形态、分类和生态的角度，对野生动、植物个体或群落进行考察，内容包括：动、植物标本采集，生物资源考察，生物群落考察等。设计具体的研究方案时，要确定考察路线、区域、时间和设置样方，进行观察统计。,a60五、研究方案的设计在进行科学探索的过程中，研究方案,a,61,五、研究方案的设计,（2）、调查型研究。如

36、生物领域的生态调查、环境调查、大气污染调查、水污染调查、社会现象调查、市场调查、人的行为调查等等。此类调查要求确定多个分布合理的调查点，设计调查内容及调查用表，收集（采集）调查数据，使所收集的数据具有代表性意义。,a61五、研究方案的设计（2）、调查型研究。如生物领域的生态,a,62,五、研究方案的设计,（3）、实验型研究。如：组织培养、种植实验、养殖实验、动、植物杂交实验、防治病虫害实验、微肥对植物生长实验以及相关的对比实验等等。对比实验在方案设计中，要求设置一定数量的实验组和对照组，在同等条件下，只改变一个相关因素进行实验，定时观察测量，同时还要设置重复实验。后面将用实例来介绍。,a62五

37、、研究方案的设计（3）、实验型研究。如：组织培养、种,a,63,五、研究方案的设计,实验设计的基本要求和原则及方法 要求：保证实验过程的可控性； 保证实验对象的可观测性； 保证实验结果的可靠性； 原则：对照性原则； 随机化原则； 重复性原则,a63五、研究方案的设计实验设计的基本要求和原则及方法,a,64,五、研究方案的设计,（4）观察型研究。 如：动物行为观察、植物生长规律、特征观察，病虫害观察，候鸟栖息地观察、动物生活习性及行为观察等等。 要通过人的感官或借助一定的科学仪器有目的、有计划地考察和描述客观对象，获得有关研究对象的感性材料，获取科学事实。,a64五、研究方案的设计（4）观察型研

38、究。,a,65,六、野生植物资源的调查方法,（一）调查准备（1）、确定调查内容：全部植物资源、部分植物资源、一种或几种植物资源；（2）选择调查地点和时间：调查地应该具有代表性在生境和植被方面能代表当地的特征。调查时间最好为周年定期的方式：4月10月，每半个月或一个月进行一次调查，也可以采取在暑期集中几次调查的方式进行；,a65六、野生植物资源的调查方法 （一）调查准备,a,66,六、野生植物资源的调查方法,（3）、选用调查方法： A、普遍调查的方法：针对小的区域而采取的 “踏遍青山”调查方式； B、样地法：在调查区域内划出一定面积的矩形样方，在样方中进行调查的方法。在同一植物群落中要在不同高度

39、不同坡向选择典型地段设置若干样方，主要视群落大小确定，一般为510个；样方面积一般为：森林400平方米，灌丛50平方米，草坡5平方米。,a66六、野生植物资源的调查方法（3）、选用调查方法：,a,67,六、野生植物资源的调查方法,C、样线法：在植物群落中设想一条直线，沿着直线的一则的1米范围内进行调查的方法。样线的长度 一般不少于50米，样线数目不少于510条（在不同高度和不同坡向设立样线）。（4）、样地布局 样地面积一般只有调查区域的几百分之一或几千分之一。因此，样地布局非常重要，它直接影响调查的准确程度。,a67六、野生植物资源的调查方法 C、样线法：在植物群落,a,68,六、野生植物资源

40、的调查方法,A、主观取样：从一个地区的群落中，主观地选择被认为有代表性的样方作为调查地。主观取样容易发生偏差和遗漏，因此所取得的数据资料不能用于统计分析。B、机械取样：严格按照一定方向和距离，确定样地位置，称为机械取样或者系统取样。,a68六、野生植物资源的调查方法A、主观取样：从一个地区的群,a,69,六、野生植物资源的调查方法,C、随机抽样：将要调查的地段分成大小均匀的若干部分，每一部分都编号或缺点坐标位置，利用随机数字表、抽签、转盘等方式随机选出一定数量的、占有一定位置的样地的方法。各样地具有同等的机会，随机抽样所调查的数据可以用于各种统计处理，进行可靠性检验。,a69六、野生植物资源的

41、调查方法C、随机抽样：,a,70,六、野生植物资源的调查方法,D、部分随机取样：将被调查地段均匀地划分，再在每个地段中随机选取样地。这种是随机取样和机械取样的混合方法，用这样的方法能使被调查地域内的各点被选取的机会加大，调查数据能用于统计。,a70六、野生植物资源的调查方法D、部分随机取样：,a,71,六、野生植物资源的调查方法,（5）、准备调查用品和用具（6）、设计调查用表（二）、实施调查（1）、在样方内寻找植物，进行调查（2）、采集标本和样品，记录和编号（3）、室内测定,a71六、野生植物资源的调查方法（5）、准备调查用品和用具,a,72,六、野生植物资源的调查方法,（三）、资料整理和统计

42、（1）、标本整理（2）、样品整理（3）、整理各项原始资料（4）、对各项调查数据进行统计和分析,a72六、野生植物资源的调查方法（三）、资料整理和统计,a,73,六、野生植物资源的调查方法,（四）资料的总结 （1）、提出调查的植物名录 （2）、提出几种有开发价值的资源植物 （3）、提出利用资源植物的方案,a73六、野生植物资源的调查方法（四）资料的总结,a,74,活动11：研究方案的设计练习,说明：到目前，你已经具备进行科学研究的初步知识和手段。请你为你所选课题设计研究方案。步骤1：设计你的研究方案步骤2：把你的工作成果与小组成员分享,a74活动11：研究方案的设计练习说明：到目前，你已经具,a

43、,75,七、研究方案设计的实例,方案1：植物高度及叶面大小与海拔高度关系的研究,a75七、研究方案设计的实例方案1：,a,76,植物高度及叶面大小与海拔高度关系的研究,一、研究目的：为了了解植物叶片、植株高度以及植物花、果实等是否受海拔高度的影响，寻找其变化规律，针对其它因素对植物叶片、植株高度以及植物花、果实等的影响，确定影响的主要因素。,a76植物高度及叶面大小与海拔高度关系的研究 一、,a,77,植物高度及叶面大小与海拔高度关系的研究,二、研究内容： 1、 比较同种植物在不同海拔高度下：（1）、植株平均高度的异同（2）、植株平均叶面积的异同（3）、植物叶面颜色有无变化（4）、植株花、果的

44、大小、颜色有无变化 2、比较不同植物在不同海拔高度下的以上内容。,a77植物高度及叶面大小与海拔高度关系的研究二、研究内容,a,78,植物高度及叶面大小与海拔高度关系的究,三、研究材料：照相机 笔记本电脑软卷尺两把 游标卡尺 长、短直尺 各5把做一个2020cm的框架放土壤的盒子或塑料袋10个 小铁锹一把ph值的试纸记录本3本铅笔若干支温度计3支海拔表,a78植物高度及叶面大小与海拔高度关系的究三、研究材料：,a,79,植物高度及叶面大小与海拔高度关系的究,四、研究步骤： 1、以最低的海拔高度朝同一个方位出发，每相距450米的海拔高度选择一个样地，并记录下地点名称、土壤的颜色 2、对该地点以平

45、面23米的间距选择3个采样点 3、 每个点寻找同种植物依次进行 （1）每株植株高度的测量与记录，,a79植物高度及叶面大小与海拔高度关系的究四、研究步骤：,a,80,植物高度及叶面大小与海拔高度关系的究,（2）每株植物东、南、西、北以及顶部5个部位分别以2020cm的平面面积内进行叶片数目的记录（记录数目时注意记上不记下、记左不记右），每片叶的长度和宽度的测量和记录 （3）测量该地点的温度、土壤ph值并记录 （4）采集土壤5克并密封好 4、 对土壤进行烘干并算出土壤的湿度 5、 对测量的数据进行分析并得出结论,a80植物高度及叶面大小与海拔高度关系的究 （2）,a,81,植物高度及叶面大小与海

46、拔高度关系的究,四、记录表格,a81植物高度及叶面大小与海拔高度关系的究,a,82,活动11：研究方案的设计练习,说明：针对上面的案例，请各位修改、补 充、完善自己的研究方案设计。步骤1：设计你的研究方案步骤2：把你的工作成果与小组成员分享,a82活动11：研究方案的设计练习说明：针对上面的案例，,a,83,方案2：,强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察,a83方案2：强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观,a,84,强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察,研究目的：1、了解植物种子在强电场、强磁场的作用下受到的影响。2、了解受强电场、强磁场作用的植物种子萌发状况、生长状况及其细胞

47、核的变化、生物酶的变化状况。3、通过该实验了解植物的变异是否受强电场、强磁场的影响。4、若上述实验成立，探索利用强电场、强磁场培养或改变植物体。,a84强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察研究目,a,85,强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验察,实验材料：1、电场、磁场发生控制装置：上万伏静电发生 器、高强度永久磁铁2、植物种子（同种）： 番茄种子400粒+400粒 蚕豆种子400粒+400粒 辣椒种子400粒+400粒 小麦种子400粒+400粒,a85强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验察实验材料：,a,86,强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察,3、电场、磁场强度测试仪

48、4、恒温箱 5、培养皿 6、高倍显微镜 7、测量工具：温度计、刻度尺、游标卡尺 8、化学实验器材及用剂,a86强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察,a,87,强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察,实验内容及方案：1 、种子分组：将各类种子分为4组，每组100粒，一组为对照组，其余3组为实验组2、分别将实验组的种子置入： A、强电场中3小时（一组） B、强磁场中3天（一组） C、（强电场中3小时+强磁场中3天）（一组）,a87强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察实验内容,a,88,强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验察,3、在同等条件下对对照组、实验组的种子进行 萌发处理。4

49、、观察、测量、记录实验组、对照组萌发状况： 发芽时间 发芽率 发芽势 根生长状况,a88强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验察3、在同等,a,89,强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察,5、对另一实验组和对照组幼芽根进行切片观测： 细胞微核的变化、 微核数量 对比细胞数/同等面积 对比细胞及细胞核大小,a89强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察5、对另,a,90,强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察,6、检测实验组、对照组小麦种芽酶的变化情况7、移植各组蕃茄、蚕豆、辣椒秧苗，对照观测其 生长状况： 生长势 植株高度 叶片大小 开花时间几数量 果实大小几数量,a90强电场、强

50、磁场对植物及其细胞影响的实验观察6、检测,a,91,强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察,8、同等条件下栽培管理，统计果实种子状况： 色泽比较 口味比较 糖份比较 千粒重比较,a91强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验观察8、同等,a,92,强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验察,9、设计观测记录表、各项统计表10、实验时间：2003年10月2004年2月11、实验人员：（不超过3人）,a92强电场、强磁场对植物及其细胞影响的实验察9、设计观,a,93,活动 12：实验研究方案设计,课题：卫星搭载番茄种子的对比实验步骤1：参照方案2，设计你的研究方案步骤2：把你的工作成果与小组成员分