⑴ 七年級科學 實驗需要適當的...
摘要:
生物科學是一門實驗科學,生物課程中的科學探究實驗不僅能夠促進學習方式的改變,體驗科學過程和科學方法,更主要的是培養學生的創新精神。探究實驗設計的一般過程大致包括提出問題 作出假設 制定計劃 實施計劃 得出結論 表達和交流六個環節。設計探究實驗應遵循實驗材料和用具得當、單因子變數、隨機性、平行重復和設立對照幾個原則。提升探究實驗設計能力的途徑主要有開展講座、經典實驗學習、實驗設計訓練和實驗方案交流等多種形式。
關鍵詞:探究 對照 變數
生物科學是一門實驗科學,生物課程中的科學探究實驗是學生積極主動的獲取生物科學知識,領悟科學研究方法而進行的各種活動。學生能夠學會做科學探究實驗,不僅能夠促進學習方式的改變,體驗科學過程和科學方法,也能使學生形成一定的科學探究能力和科學態度與價值觀,更主要的是培養學生的創新精神。
《新課標》特別強調研究性學習,注重學生科學探究能力的培養,在教材的設計和編排上體現了這種教學理念。僅山東濟南出版社出版的七年級上冊《生物學》教科書上科學探究活動九個。下面我就談談自己如何在教學過程中如何訓練學生設計生物探究實驗的。
一、探究實驗設計的一般過程
1、提出問題 :
在仔細觀察的基礎上提出你要探究的問題或研究的課題
2、作出假設:是指根據生活經驗和已知的科學原理對發現的問題通過創造思維而作出的假定性的結論。
3、制定計劃:選擇合理的實驗工具和適宜的實驗材料,確定科學的實驗方法和實驗步驟准備對提出的問題進行探究和驗證。
4、實施計劃:包括實驗的操作和觀測、實驗的記錄、實驗數據的分析和整理等等。
5、分析結果,得出結論
6、表達和交流 寫出實驗報告進行匯報和交流。制定改進措施和進一步的探究。
二、設計探究實驗遵循原則
在探究實驗設計時,除了要對所設計的實驗有一個整體設想,有一條清晰的思路和注意操作的可行性外,還要注意以下基本原則:
1、實驗材料和用具得當的原則
實驗材料和用具可以較方便的獲得;實驗材料要有穩定的生物學特性,材料數量足夠,用量合理。例如:我們在探究麵包蟲選擇生活環境的行為時,用一隻麵包蟲是不行的,要用10隻左右的麵包蟲,以防止一隻生活力下降,出現意外,以至於實驗不能正常進行。
2、 單因子變數原則
實驗必須盡可能的消除能擾亂實驗者對實驗因子進行正確觀察的無關因子。在一個實驗中至少有一個實驗因子和若干個受控制的因子,實驗者的任務是有意識的支配實驗因子,同時控制其餘的因子,使之穩定不變,以消除這些受控制的因子對實驗可能引起的影響。即控制其它因素不變,而只改變其中一個因素,觀察其對實驗結果的影響。例如探究光照對蚯蚓生活的影響中,只能設置光照不同這一個實驗變數,其他的實驗變數如溫度、土壤的濕度和土壤類型等必須相同。
3、隨機性原則:被研究的樣本是從總體中任意抽取得。這樣做的意義在於:一是減少和消除系統誤差;二是平衡各種條件,避免實驗結果的誤差。…..
4、平行重復原則
平行重復原則,即控制某種因素的變化幅度,在同樣條件下重復實驗,觀察其對實驗結果影響的程度。任何實驗都必須能夠重復,這是具有科學性的標志。上述隨機性原則雖然要求隨機抽取樣本,這能夠在相當大的程度上抵消非處理因素所造成的偏差,但不能消除它的全部影響。平行重復的原則就是為解決這個問題而提出的。在實驗設計中,為了避免實驗結果的偶然性,必須對所做的實驗進行足夠次數的重復,不能只進行1~2次便得出結論。例如:測定一個人的反應速度時,有必要重復幾次,求平均值,最後才能得出某人真實的反應速度。
5、 設立對照原則
對照的目的在於消除無關變數對實驗結果的影響。實驗對照原則是設計和實施實驗的准則之一。通過設置實驗對照,又排除無關變數的影響,又可增加實驗結果的可信度和說服力。按對照的內容和形式上的不同,通常有以下對照類型。
A、空白對照--空白對照是指不做任何處理的對象組。
B、條件對照 --條件對照是指給對象施以某種實驗處理, 但這種處理是作為對照意義的。
例如:設計甲狀腺激素能促進蝌蚪的生長發育的實驗:將15條同時孵化的同種蝌蚪(體長均為15),隨機分為3組(每組5條),在相同水質、飼料、溫度條件下飼養。A組加入甲狀腺激素,B組加入甲狀腺抑制劑,C組不加任何葯物。在飼養和實驗的10—12 天中,按時用標尺測量並觀察蝌蚪的生長變化情況。
在這個實驗設計中,A組為實驗組,B、C為對照組,其中,B組為條件對照,C組為空白對照。通過條件對照、空白對照的設置,更能充分說明實驗因子——甲狀腺激素能促進蝌蚪的發育
C、相互對照---相互對照是指不另設對照組,而是幾個實驗組相互比較。
例如:在探究種子萌發的外界條件時,把幾組實驗組合在一起,此為相互對照如圖示:
D、自身對照 --- 自身對照也是不另設對照組,實驗組與對照組放在同一對象上進行
三、提升探究實驗設計能力的途徑
1、開展講座,進行理論指導。有關實驗設計的知識可以通過專題講座的形式進行。主要讓學生了解實驗設計的一般過程和實驗設計的基本原則,探究實驗設計的一般方法,實驗條件條件的控制方法,實驗結果的顯示方法等
例如:1)實驗條件的控制方法主要有:
增加水中氧氣——增加水生植物、通氧氣; 除去容器中的CO2——NaOH
血液抗凝——加檸檬酸; 除去葉中原有的澱粉_______暗處理
除去葉中葉綠素——脫色處理; 除去光合對呼吸的干擾——遮光 等
2)實驗結果的顯示方法主要有:
光合速度——CO2吸收量; 呼吸速度——O2消耗量
原子途徑——同位素示蹤; 細胞液濃度大小——質壁分離和復原
細胞是否死亡——質壁分離的復原 ;甲狀腺激素作用——飼喂法
生長素作用——向光性; 胰島素作用——切除、移植胰腺 等等
3)化學物質的檢測方法主要有:
澱粉————碘液; 麥芽糖———斐林試劑;
CO2————通入澄清的石灰水;乳酸———石蕊試劑;
O2 ————熄滅、復燃; 蛋白質——雙縮脲反應等
2、 學習經典實驗,充分發揮書本應典實驗的示範作用,使學生學會實驗設計的一般方法。例如通過分析生長素的發現歷程和孟德爾遺傳規律的揭示過程使學生了解實驗設計的基本方法和步驟;分析巴斯德實驗,使學生學會了控制實驗條件;剖析「唾液澱粉酶對澱粉的消化作用」實驗,幫助學生掌握設立多因子變數方法等等。
3、強化訓練,培養實驗設計能力。
「實踐出真知」,學習的目的在於應用,只有將實驗設計的理論知識應用於實踐,才能形成相應的技能,真正學會設計實驗。在明確了實驗設計的基本原則和思路之後,一定數量的設計練習是必要的。
途徑一:課本實驗拓展 把課本中實驗的靈活地改變實驗的某個條件,讓學生模仿課本實驗的程序進行簡單的實驗設計,使學生從中獲得成功感,增強對實驗設計的興趣;同時在「模仿」的過程中訓練學生實驗設計的思維方式,使學生初步形成實驗設計的思路。例如根據「唾液澱粉酶對澱粉的消化作用」一個課本實驗,可以向外拓展為唾液澱粉酶在不同溫度、不同的酸鹼度,不同的咀嚼攪拌程度下是否能夠消化澱粉三組課外探究實驗。
途徑二:補充完善實驗方案 如果讓學生一開始獨立設計完整的探究實驗肯定會有一定的難度,教師可以設計好一個不完整的探究實驗,遺漏中間重要的設計環節,讓學生補充完整,這樣由點及面,由局部到整體,循序漸進,逐漸學會設計實驗的技巧。
途徑三:實驗方案糾錯 對於一個探究實驗,教師給出多個設計發案,科學與錯誤都有,讓學生辨別分析正誤,並說明原因,以此來訓練設計能力。例如:在探究光照對蚯蚓生活的影響中,我設計了三個實驗裝置:A是土壤類型、濕度均相同,僅光照不同;B是土壤類型相同,但濕度和光照均不同;C是溫度和濕度相同,但土壤類型和光照不同。學生分析說明那個實驗裝置是合理的。由此學生學會設計對照實驗,明單一實驗變數的設計方法。
途徑四:採取開展興趣小組、觀看實驗錄象等多種形式,爭取家長配合、學校領導支持,從而多購買實驗材料,進行經濟援助等多種途徑,創造一切條件多做實驗,達到學生實驗設計能力提高的目的。
4、學生實驗設計方案進行交流,提高實驗設計能力
由於實驗設計題具有開放性的特點,再加上每個學生自己獨特的思考方法和不同的解決問題的途徑,設計水平高低不同,設計的方案是多種多樣的。所以,在進行了一定數量的設計訓練後,教師要及時給予點撥或引導學生交流設計成果,總結出生物實驗設計方案的基本思路和評價標准(科學合理、設計簡捷、效果明顯等),從而使學生鞏固實驗設計方法,提高實驗設計的能力。另外,通過學生對實驗設計方案的討論,可以互相取長補短,完善設計方案,豐富設計內容。同學的啟示和教師的點撥豐富了設計的思路,啟迪了思維,通過交流點撥使每個同學對問題的理解更加全面和深入,實驗設計能力從本質上得到了很大的提高。
三、實驗設計的實例分析
探究光對鼠婦生活的影響
提出問題:光會影響鼠婦的生活嗎?
作出假設:鼠婦生活在陰暗的環境中,光會影響鼠婦的生活。
假設的依據是:根據生活經驗,在磚頭、石塊底下能夠找到鼠婦,在明亮的地方哪沒有。
制定計劃:
材料用具:每個小組10隻生理狀況相同的鼠婦、濕土、鐵盤、不透光的紙板、玻璃板、鑷子等
( 體現材料和實驗用具得當的原則)
實驗裝置:
如圖示:在鐵盤內放上一層濕土,以橫軸中線為界,
一側蓋上不透光的紙板,一側蓋上玻璃板,設計具有
明顯區別的陰暗和明亮兩中實驗環境。(設置對照實驗)
3、設計觀察記錄表
時間(分鍾)
實驗環境
統記數據(個)
1
2
3
4
5
…
10
陰暗
明亮
實施計劃:
1、選擇合作夥伴組成探究小組,全班分成8-10組進行實驗
2、在兩種實驗裝置的中央放置等量的鼠婦。
3、靜置4-5分鍾以後,每隔一分鍾統計一次鼠婦在兩種環境的個體數量。統計10次。填入觀察記錄表中。
得出結論:處理和分析數據,得出實驗結論
計算全班同學各組的平均值(體現平行重復的原則)
組別
環境
1
2
3
…
10
平均值
陰暗
明亮
結論:鼠婦喜歡生活在陰暗的環境中。
表達和交流:各小組交流探究過程和結論。結論不一致,分析原因。修改完善計劃,進一步探究。
四 、設計探究實驗應注意的事項
1、准確把握實驗目的,即需要探究的生物學事實。實驗目的是整個實驗設計的靈魂,所有實驗步驟的設計都要圍繞實驗目的來進行。
2、恰當選擇實驗對象或實驗材料,選擇最能體現此生物學事實的具體對象,如細胞、組織、器官或生物個體;選擇的實驗材料同質性:即同一生長發育期,遺傳物質、體征和生活環境相同。
3、精心策劃實驗方法。實驗方法的策劃是整個實驗設計的精髓,是一個好的實驗設計最富創意的閃光點,也是搞好實驗設計的關健所在。
4、准確設置對照組實驗,控制和消除無關變數對實驗結果的影響。基本的實驗方法選定後,緊接著設計具體的操作細節,如何設置對照實驗,這由於實驗設計題常常開放度較大,設計的實驗步驟甚至在方法上可能不統一,但只要是科學的、合理的、可行的,都應給予認可。)
5、細心注意對實驗條件、材料用具和裝置的理化條件和生物學方法處理後,認真研究實驗裝置設計的嚴密性和合理性;
6、仔細觀察實驗現象,要真實、准確、詳細記錄實驗結果,只考慮單一實驗變數對結果的影響;實驗現象應該是具有可描述性的。
7、認真分析原因,全面討論結果,無論實驗成功與否都要分析原因,對實驗要進行多角度、全方位的分析討論。修改完善實驗方案,制定改進的措施,以便進行進一步的探究。
總之, 要真正讓學生學會設計探究實驗,不僅要有豐富的理論知識,但最關鍵的是讓學生親自操作實驗,在體驗的過程中積累經驗,從做中學,讓學生歷經科學活動,接受過程鍛煉,這對於學生提高實驗設計水平,進行學習方式的改革,和培養創新意識是非常重要的。同時,指導學生設計實驗的方法和技巧需要在教學實踐中不斷完善和提高。
⑵ 科學研究的三大方法首先是什麼
科學研究可以採用多種方式分類,主要有三種分法:按照研究目的分類、根據研究的內容分類,按照科學研究的性質分類。按目的
可以分為探索性研究、敘述性研究、因果性研究三大類型。
按內容
可將科學研究劃分為:基礎研究與應用研究兩種類型。
按性質
可以分為定性研究和定量研究。
⑶ 科學研究有哪些方法
所謂科學的研究方法,很明顯就是科學工作者在從事某
項科學發現時所採用的方法。但是。這個過於簡單的說明對
我們沒有多大幫助。能不能對這個問題作出更詳細的說明呢?
好吧!我們可以描述一下這個問題的一個理想答案。
(1)在進行科學研究時,應當首先認識到問題的存在。
例如,在研究物體的運動時,首先應當注意到物體為什麼會
像它所發生的那樣進行運動,亦即物體為什麼在某種條件下
會運動得越來越快(加速運動),而在另一種條件下則會運
行得越來越慢(減速運動)。
(2)要把問題的非本質方面找出來,加以剔除。例如,
一個物體的味道對物體的運動是不起任何作用的。
(3)要把你能夠找到的、同這個問題有關的全部數據
都收集起來。在古代和中世紀,這一點僅僅意味著如實地對
自然現象進行敏銳觀察。但是進入近代以後,情況就有所不
同了,因為人們從那時起已經學會去模仿各種自然現象,也
就是說,人們已經能夠有意地設計出種種不同的條件來迫使
物體按一定的方式運動,以便取得與該問題有關的各種數據。
例如,可以有意地讓一些球從一些斜面上滾下來;這樣做時,
既可以用各種大小不同的球,也可以改變球的表面性質或者
改變斜面的傾斜度,等等。這種有意設計出來的情況就是實
驗,而實驗對近代科學起的作用是如此之大,以致人們常常
把它稱為「實驗科學」,以區別於古希臘的科學。
(4)有了這些收集起來的數據,就可以作出某種初步
的概括,以便盡可能簡明地對它們加以說明,亦即用某種簡
明扼要的語言或者某種數學關系式來加以概括。這也就是假
設或假說。
(5)有了假說以後,你就可以對你以前未打算進行的
實驗的結果作出推測。下一步,你便可以著手進行這些實驗,
看看你的假說是否成立。
(6)如果實驗獲得了預期的結果,那麼,你的假說便
得到了強有力的事實依據,並可能成為一種理論,甚至成為
一條「自然定律」。
當然,任何理論或自然定律都不是最後定論。這一過程
會一次又一次地重復下去。新的數據,新的觀察和新的實驗
結果將不斷出現,舊的自然定律將不斷為更普遍的自然定律
所替代,因為這些新的定律不但能說明舊定律所能解釋的各
種現象,而且還能說明舊定律所不能解釋的一些現象。
以上這些,正如我已經說過的,是一種理想的科學研究
方法。但是在真正的實踐中,科學工作者並不需要像做一套
柔軟體操那樣一步一步地進行下去,而且他們通常也不這樣
做。
比起旁的事情來,像直覺、洞察力甚至運氣這一類因素
常常更起作用。在整部科學史中充滿了這樣的例子。有不少
科學家僅僅根據很不充分的數據和很少一點實驗結果(有時
甚至一點實驗結果也沒有),便突然靈機一動,得出了有用
的、合乎事實的論斷。這樣的論斷,如果按部就班地通過上
述理想的科學研究方法進行,就可能要用好幾年的時間才能
得到。
例如,凱庫勒就是在郵車上打瞌睡的時候,突然領悟到
苯的化學結構的。洛維則在半夜醒來的時候,突然得到了關
於神經刺激的化學傳導問題的答案。格拉澤卻由於無聊地凝
視著一杯啤酒,才得到了氣泡室的想法。
然而這是不是說,一切都是憑好運氣得來的,根本不需
要動腦筋去思考呢?不,絕對不是的。這樣的「好運氣」只
有那些具有最好領悟力的人才會碰上,換句話說,有些人之
所以會碰上這樣的「好運氣」,只是因為他們具有十分敏銳
的直覺,而這種敏銳的直覺則是依靠他們豐富的經驗、深刻
的理解力和平時愛動腦筋換來的。
阿西莫夫《你知道嗎?--現代科學中的一百個問題》
科學普及出版社
1984年
⑷ 科學研究的基本方法有哪3種
一、經驗方法
一般說來,科學研究就是追求知識或解決問題的一項系統活動;有待解決的問題都是與研究對象的本質和規律有關的問題,而本質和規律是隱藏在現象中的,即在經驗材料的背後.只有在關於對象的經驗材料十分完備、准確可靠時,才能在這些材料的基礎上建立正確的概念和理論,揭示對象的本質和規律,才能解決科研課題,即解決科學的問題.獲得經驗材料的方法就是經驗方法,通常包括如下四個方面:
1、文獻研究法
教育技術學的發展有很強的歷史繼承性,文獻研究就是為了對所要解決的問題有個全面的歷史的了解.有了這種了解,才能站在前人的肩膀上,把前人和當代的成果作為進一步前進的起點,不重復前人已經做過的工作,避免前人已經走過的彎路,把精力放在創造性的研究上.
文獻研究法就是有關專業文摘、索引、工具書、光碟以及Internet教育信息資源等文獻的檢索方法以及鑒別文獻真偽、發揮文獻價值與創造性地利用文獻的方法.
2、社會調查法
社會調查法就是人們有目的、有意識地對社會現象進行考察,從中獲得來自社會系統中各種要素和結構的直接資料的一種方法.根據調查目的、調查對象和調查內容的不同,社會調查法可分為訪問調查、問卷調查、個案調查等多種方法.在教育技術學研究中,經常使用問卷調查法.
3、實地觀察法
實地觀察法是研究者有目的、有計劃地運用自己的感覺器官或藉助科學觀察儀器,直接了解當前正在發生的、處於自然狀態下的社會現象的方法.
4、實驗研究法
實驗作為一種科學認識方法,開始是應用於自然科學領域,以後逐漸移植到社會科學領域.實驗研究法是實驗者有目的、有意識的通過改變某些社會環境的實踐活動,來認識實驗對象的本質及其規律的方法.實驗研究法的基本要素是實驗者,即實驗研究中有目的、有意識的活動主體;實驗對象,即實驗研究所要認識的客體;實驗環境和手段,即實驗對象所處的社會條件.在教育技術實驗研究中,實驗環境就是利用現代信息技術進行教與學活動的特定社會條件;其實驗手段就是藉助現代信息技術進行刺激、干預、控制、檢測實驗對象的活動.實驗研究的過程,就是這些要素相互作用、相互影響的過程.
二、理論方法
要達到完整的科學認識,僅僅運用經驗方法是不夠的,還必須運用科學認識的理論方法對調查、觀察、實驗等所獲得的感性材料進行整理、分析,把原來屬於零散的、片面的和表面的感性材料進行加工,使之上升為本質的、深刻的和系統的理性認識.科學研究法中的理論方法就是提供這種從感性認識向理性認識飛躍的切實可行的、具體的思考方法與加工處理的步驟的方法.它主要包括兩個方面:
1、數學方法
所謂數學方法,就是在撇開研究對象的其他一切特性的情況下,用數學工具對研究對象進行一系列量的處理,從而作出正確的說明和判斷,得到以數字形式表述的成果.
科學研究的對象是質和量的統一體,它們的質和量是緊密聯系,質變和量變是互相制約的.要達到真正的科學認識,不僅要研究質的規定性,還必須重視對它們的量進行考察和分析,以便更准確地認識研究對象的本質特性.在教育技術學研究中,數學方法主要是運用統計處理和模糊數學分析方法.
2、思維方法
科學的思維方法是人們正確進行思維和准確表達思想的重要工具,在科學研究中最常用的科學思維方法包括歸納演繹、類比推理、抽象概括、思辯想像、分析綜合等,它對於一切科學研究都具有普遍的指導意義.
三、系統科學方法
20世紀,系統論、控制論、資訊理論等橫向科學的迅猛發展,為發展綜合思維方式提供了有力的手段,使科學研究方法不斷地完善.而以系統論方法、控制論方法和資訊理論方法為代表的系統科學方法,又為人類的科學認識提供了強有力的主觀手段.它不僅突破了傳統方法的局限性,而且深刻地改變了科學方法論的體系.這些新的方法,既可以作為經驗方法,作為獲得感性材料的方法來使用,也可以作為理論方法,作為分析感性材料上升到理性認識的方法來使用,而且作為後者的作用比前者更加明顯.它們適用於科學認識的各個階段,因此,我們稱其為系統科學方法.
⑸ 進行科學研究最重要的方法是什麼和什麼
科學探究的一般方法:
1.對比
(比較法)尋找幾個事物共同點或不同點的研究方法叫對比,這是一種常用的研究方法.例研究不同
色光混合及不同顏料混合;研究蒸發和沸騰的相同點和不同點;研究凸透鏡和凹透鏡的相同點和不同點.在研究蒸發快慢的決定因素時,在應用控制變數的同時,也
採用了對比的方法,比較哪一個蒸發快.
2.控制變數法
當研究的一個物理量與2個或2個以上的其它物理量有關時,常採用只改變一個物理量,
而使其餘物理量保持不變,從而得出被研究物理量和改變數的關系.如研究蒸發快慢決定因素;摩擦力大小決定因素;研究壓強和壓力、受力面積的關系;液體壓強
和液體密度、深度的關系;浮力大小的決定因素.動能大小和物體質量、速度的關系;重力勢能大小和質量、舉高高度的關系;物體吸熱多少和物質種類、質量、升
高溫度三者之間的關系;電流和電壓及電阻之間的關系;電功和電流、電壓、及通電時間的關系.
3.等效替代法
根據作用效果相同的原理,作用在同一物體上的兩個力,我們可以用一個合力來代替它.這種「等效方法」是物理學中常用的研究方法之一,它可使我們將研究的問題得到簡化.
4.實驗推理法(理想化實驗)
人們常用推理的方法研究物理問題.在研究物體運動狀態與力的關系時,伽利略通過如圖(甲)所示的實驗和對實驗結果的推理得到如下結論:運動著的物體,如果不受外力作用,它的速度將保持不變,並且一直運動下去.
5.轉換法
對
於看不見,摸不著的東西或不易直接觀察認識的問題,我們可以通過它所產生的作用或其他途徑來認識它,這是物理學中常用的一種方法—轉換法例:聲音是由發
聲體振動產生的,有些發聲體的振動是人眼不易觀察的,如用手敲打桌面時聽到了聲音,但看不到桌面的振動,對於這種問題該採用什麼方法來解決呢?答:.(許
多人眼不易觀察的振動,我們可以通過它振動引起其他物體的變化來「看」它、「認識」它),如敲打桌面發聲時,可在桌面上放一些泡沫塑料粒子,通過觀察塑料
粒子的運動情況就可說明桌面在振動.其他類似方法的還有許多.(研究分子的無規則運動,研究磁體周圍的磁聲,研究電流的效應.)
6.模型法
①
為了研究的需要,把物理實體或物理過程經過科學抽象轉化為一定的模型,這種轉化忽略了一些次要因素,突出主要因素,所以這種模型叫「假想模型法」又叫「理
想模型」.它是物理教學的基礎,可使物理教學簡單化,形象直觀化,又可使具體問題普遍化,便於學生發揮抽象思維、形象思維、發散思維.
②建立模型可以幫助人們透過現象,忽略次要因素,從本質認識和處理問題;建立模型還可以幫助人們顯示復雜事物及過程,幫助人們研究不易甚到無法直接觀察的現象.
例如:①研究分子、原子結構時,提出一種結構模型的猜想——原子核式模型(行星模型);
②研究撬棒撬石塊時,把撬棒當做是杠桿模型……………………等等.希望我的回答對您有幫助 不同體系或者書本中對科學研究的方法總結也有所不同.
⑹ 科學的研究方法應遵循哪些原則
要遵循以下四點原則:
1、應在研究計劃、研究報告、學位論文中明確提及使用何種研究方法。
在研究計劃、研究報告、學位論文等研究成果中,明確把自己的研究方法提出來,這樣做至少有兩個作用。其一,可以增加成果的可信度和可行性,以利於讀者審核、檢驗;其二,可以為以後做相關課題或項目的研究人員提供參考,進而有利於研究工作的可持續發展。
2、應根據各學科,各課題的特點、性質、對象選擇、運用一定的研究方法。
從方法論的角度來看,方法是有層次性的,不同層次的方法有其特定的應用范圍和應用對象。在從事具體的科學研究時,研究人員首先要了解所在學科及研究課題的特點、性質和研究對象,然後有針對性地選擇相應的研究方法。
3、應根據研究方法的特點和功能選擇,運用一定的研究方法。
選擇研究方法時,一定要充分考慮各種研究方法的不同特點和功能。比如,假說既是科學發展的一個重要的環節和思維方式,又是一種重要的研究方法。
4、應根據研究方法和研究內容的一致性程度選擇、運用一定的研究方法。
研究方法是人們從大量的認識和實踐活動當中形成的,特別是直接產生在實踐基礎上的認識活動中所獲得的結果——知識。因此,研究方法通常是要與一定的研究內容相適應的,也就是與研究內容有一致性的問題。
(6)科學研究必須採用恰當的方法擴展閱讀
研究方法分類
1、根據研究活動的特徵或認識層次,可以分為:經驗方法和理論研究。
2、根據研究對象的規模和性質,可以分為:戰略研究方法和戰術研究方法。
3、以研究方法的規則性為依據,可以分為:常規方法和非常規方法。
4、按方法的普遍程度不同,可以分為:一般方法和特殊方法。
5、根據研究手段的不同,可以分為:定性研究方法和定量研究方法。
⑺ 請問一下課題研究的主要方法
1、調查法,調查法是科學研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計劃、有系統地搜集有關研究對象現實狀況或歷史狀況的材料的方法。調查方法是科學研究中常用的基本研究方法,它綜合運用歷史法、觀察法等方法以及談話、問卷、個案研究、測驗等科學方式,對教育現象進行有計劃的、周密的和系統的了解,並對調查搜集到的大量資料進行分析、綜合、比較、歸納,從而為人們提供規律性的知識。調查法中最常用的是問卷調查法,它是以書面提出問題的方式搜集資料的一種研究方法,即調查者就調查項目編製成表式,分發或郵寄給有關人員,請示填寫答案,然後回收整理、統計和研究。
2、觀察法,觀察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀察表,用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對象,從而獲得資料的一種方法。科學的觀察具有目的性和計劃性、系統性和可重復性。
3、文獻研究法,文獻研究法是根據一定的研究目的或課題,通過調查文獻來獲得資料,從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題的一種方法。文獻研究法被子廣泛用於各種學科研究中。
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⑻ 科學研究方法有哪些
1、探索性研究
對研究對象或問題進行初步了解,以獲得初步印象和感性認識,並為日後周密而深入的研究提供基礎和方向。
2、描述性研究
正確描述某些總體或某種現象的特徵或全貌的研究,任務是收集資料、發現情況、提供信息,描述主要規律和特徵。
3、解釋性研究
探索某種假設與條件因素之間的因果關系,探尋現象背後的原因,揭示現象發生或變化的內在規律。
(8)科學研究必須採用恰當的方法擴展閱讀:
科學研究的起源:
一類是經驗問題,關注的是經驗事實與理論的相容性,即經驗事實對理論的支持或否證,以及理論對觀察的滲透,理論預測新的實驗事實的能力等問題;
另一類是概念問題,關注的是理論本身的自洽性,洞察力,精確度,統一性以及與其他理論的相容程度和理論競爭等問題。
科學研究提供的對自然界作出統一理解的實在圖景,解釋性範式或模型就是「自然秩序理想」,它使分散的經驗事實互相聯系起來,構成理論體系的基本公理和原則,是整個科學理論的基礎和核心。
參考資料來源:網路—科學研究
⑼ 科學方法的科學研究方法
所謂科學的研究方法,很明顯就是科學工作者在從事某項科學發現時所採用的方法。但是。這個過於簡單的說明對我們沒有多大幫助。能不能對這個問題作出更詳細的說明呢?好吧!我們可以描述一下這個問題的一個理想答案。
(1)在進行科學研究時,應當首先認識到問題的存在。
例如,在研究物體的運動時,首先應當注意到物體為什麼會像它所發生的那樣進行運動,亦即物體為什麼在某種條件下會運動得越來越快(加速運動),而在另一種條件下則會運 行得越來越慢(減速運動)。
(2)要把問題的非本質方面找出來,加以剔除。例如,一個物體的味道對物體的運動是不起任何作用的。
(3)要把你能夠找到的、同這個問題有關的全部數據 都收集起來。在古代和中世紀,這一點僅僅意味著如實地對自然現象進行敏銳觀察。但是進入近代以後,情況就有所不 同了,因為人們從那時起已經學會去模仿各種自然現象,也就是說,人們已經能夠有意地設計出種種不同的條件來迫使物體按一定的方式運動,以便取得與該問題有關的各種數據。
例如,可以有意地讓一些球從一些斜面上滾下來;這樣做時,既可以用各種大小不同的球,也可以改變球的表面性質或者改變斜面的傾斜度,等等。這種有意設計出來的情況就是實驗,而實驗對近代科學起的作用是如此之大,以致人們常常把它稱為「實驗科學」,以區別於古希臘的科學。
(4)有了這些收集起來的數據,就可以作出某種初步的概括,以便盡可能簡明地對它們加以說明,亦即用某種簡明扼要的語言或者某種數學關系式來加以概括。這也就是假設或假說。
(5)有了假說以後,你就可以對你以前未打算進行的實驗的結果作出推測。下一步,你便可以著手進行這些實驗,看看你的假說是否成立。
(6)如果實驗獲得了預期的結果,那麼,你的假說便得到了強有力的事實依據,並可能成為一種理論,甚至成為一條「自然定律」。 方 法 教材中方法的運用 說 明 等
效
法 (1)在力的合成中,若干個共同作用的分力可以等同於作用效果相同的一個合力;相反,一個力也可以分解為作用效果相同的若干個分力
(2)在電路中,若干個電阻,可以等效為一個合適的電阻,反之,如串聯電路的總電阻、並聯電路的總電阻都利用了等效的思想
(3)在「曹沖稱象」中用石塊等效替換大象,效果相同
(4)在研究平面鏡成像實驗中,用兩根完全相同的蠟燭,其中一根等效另一根的像 在物理學中,將一個或多個物理量、一種物理裝置、一個物理狀態或過程用另一個物理量、一種物理裝置、一個物理狀態或過程來替代,得到同樣的結論,這樣的方法稱為等效(替代)法,運用這樣的方法可以使所要研究的問題簡單化、直觀化. 理
想
模
型
法 (1)勻速直線運動,就是一種理想模型.在生活實際中嚴格的勻速直線運動是無法找到的,但有很多的運動情形都近似於勻速直線運動,按勻速直線運動來處理,大大簡化了難度,得出的結果又具有極高的精度,在允許的誤差范圍內與實際相吻合
(2)杠桿也是一種理想模型,杠桿在實際使用時,由於受力的作用,都會引起或大或小的形變,可忽略不計,因此,我們就把杠桿理想化,認為它無形變
(3)汛期,江河中的水有時會透過大壩下的底層從壩外的地面冒出來,形成「管涌」,「管涌」的物理模型是連通器
(4)光線、磁感線都是虛擬假定出來的,但它們卻直觀、形象地表述物理情境與事實,方便地解決問題.通過磁感線研究磁場的分布,通過光線研究光線傳播的路徑和方向 把復雜問題簡單化,摒棄次要條件,抓住主要因素,對實際問題進行理想化處理,構建理想化的物理模型,這是一種重要的物理思想.在建立起理想化模型的基礎上,有時為了更加形象地描述所要研究的物理現象、物理問題,還需要引入一些虛擬的內容,藉此來形象、直觀地表述物理情景. 控
制
變
量
法 (1)研究滑動摩擦力與壓力和接觸面之間的關系
(2)研究壓力的作用效果(壓強)與壓力和受壓面積的關系
(3)研究液體的壓強與液體的密度和深度的關系
(4)研究物體的動能與質量和速度的關系
(5)研究物體的勢能與質量和高度的關系
(6)研究弦樂器的音調與弦的松緊、長短和粗細的關系
(7)研究電流與電阻、電壓之間的關系即歐姆定律
(8)研究導體電阻大小跟導體的材料、長度、橫截面積的關系
(9)研究電流產生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系
(10)研究電磁鐵的磁性與線圈的匝數和電流的大小的關系
(11)研究蒸發快慢與液體溫度、液體的表面積和液體上方空氣流動快慢的有關 在研究物理問題時,某一物理量往往受幾個不同物理量的影響,為了確定各個不同物理量之間的關系,就需要控制某些量,使其固定不變,改變某一個量,看所研究的物理量與該物理量之間的關系.
【注意】在很多探究性實驗中經常用到此法. 實
驗
推
理
法 (1)研究牛頓第一定律
(2)研究真空中能否傳聲
(3)「自然界中只存在兩種電荷」這一重要結論,是在實驗的基礎上進行推理得出來的 實驗推理法它以大量的可靠的事實為基礎,以真實的實驗為原形,通過合理的推理得出結論,深刻地揭示物理規律的本質,是物理學研究的一種重要的思想方法. 轉
換
法 (1)電流看不見、摸不著,判斷電路中是否有電流時,我們可通過電路中的燈泡是否發光去確定.即根據電流產生的效應來判斷
(2)分子運動看不見、摸不著,不好研究,但可以通過研究擴散現象認識它
(3)磁場看不見、摸不著,判斷磁場是否存在時,用小磁針放在其中看是否轉動來確定
(4)判斷電磁鐵的磁性強弱時,用電磁鐵吸引大頭針的多少來確定 在物理學習中,有時需要研究看不見的物質(如電流、分子、力、磁場),這時就必須將研究的方向轉移到由該物質產生的各種可見的效應、效果上,由此來分析、研究該物質的存在、大小等情況,這種研究方法稱為轉換法.轉換法作為一種思維方式也時常在分析、解決問題時應用到. 類
比
法 (1)研究電流時用水流比作電流
(2)用「水壓」類比「電壓」
(3)用抽水機類比電源
(4)研究做功快慢時與運動快慢
(5)電場中的電勢能與重力勢能進行類比等 為了把要表述的物理問題說得清楚明白,往往用具體的、有形的、人們所熟知的事物來類比要說明的那些抽象的、無形的、陌生的事物.通過類比,使人們對所要揭示的事物有一個直接的、具體的、形象的認識,找出類似的規律.
【注意】類比的兩個或兩類對象要有共有的相同或相似之處. 當然,任何理論或自然定律都不是最後定論。這一過程 會一次又一次地重復下去。新的數據,新的觀察和新的實驗 結果將不斷出現,舊的自然定律將不斷為更普遍的自然定律 所替代,因為這些新的定律不但能說明舊定律所能解釋的各種現象,而且還能說明舊定律所不能解釋的一些現象。以上這些,正如我已經說過的,是一種理想的科學研究 方法。但是在真正的實踐中,科學工作者並不需要像做一套 柔軟體操那樣一步一步地進行下去,而且他們通常也不這樣 做。比起旁的事情來,像直覺、洞察力甚至運氣這一類因素 常常更起作用.在整部科學史中充滿了這樣的例子。有不少科學家僅僅根據很不充分的數據和很少一點實驗結果(有時甚至一點實驗結果也沒有),便突然靈機一動,得出了有用 的、合乎事實的論斷。這樣的論斷,如果按部就班地通過上述理想的科學研究方法進行,就可能要用好幾年的時間才能得到。例如,凱庫勒就是在郵車上打瞌睡的時候,突然領悟到苯的化學結構的。洛維則在半夜醒來的時候,突然得到了關於神經刺激的化學傳導問題的答案。格拉澤卻由於無聊地凝視著一杯啤酒,才得到了氣泡室的想法。最為人知的則是17世紀的科學家與數學家牛頓有一天看到蘋果落在地上,好奇心油然而生,才創立了萬有引力理論。然而這是不是說,一切都是憑好運氣得來的,根本不需要動腦筋去思考呢?不,絕對不是的。這樣的「好運氣」只 那些具有最好領悟力的人才會碰上,換句話說,有些人之 所以會碰上這樣的「好運氣」,只是因為他們具有十分敏銳的直覺,而這種敏銳的直覺則是依靠他們豐富的經驗、深刻的理解力和平時愛動腦筋換來的。
⑽ 請問課題研究的主要方法
1、調查法,調查法是科學研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計劃、有系統地搜集有關研究對象現實狀況或歷史狀況的材料的方法。調查方法是科學研究中常用的基本研究方法,它綜合運用歷史法、觀察法等方法以及談話、問卷、個案研究、測驗等科學方式,對教育現象進行有計劃的、周密的和系統的了解,並對調查搜集到的大量資料進行分析、綜合、比較、歸納,從而為人們提供規律性的知識。調查法中最常用的是問卷調查法,它是以書面提出問題的方式搜集資料的一種研究方法,即調查者就調查項目編製成表式,分發或郵寄給有關人員,請示填寫答案,然後回收整理、統計和研究。
2、觀察法,觀察法是指研究者根據一定的研究目的、研究提綱或觀察表,用自己的感官和輔助工具去直接觀察被研究對象,從而獲得資料的一種方法。科學的觀察具有目的性和計劃性、系統性和可重復性。
3、文獻研究法,文獻研究法是根據一定的研究目的或課題,通過調查文獻來獲得資料,從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題的一種方法。文獻研究法被子廣泛用於各種學科研究中。
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