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科學研究創新方法

發布時間:2022-01-07 15:50:06

Ⅰ 科學研究的創新途徑有哪兩條

這主要從兩方面入手1、從用戶體驗入手。讓技術人員完整的體驗一次用戶使用,通過體驗了解實際的使用和需求。2、從發展趨勢入手。這是考量決策者的大局觀和戰略眼光。通過技術人員的最新技術討論會,發現尋找技術的潛在方向。有了這兩方,技術人員才能具備真正的創新能力。

如何在科學探究中培養創新精神

學校是是培養學生創新意識、創新精神和創新能力的教育場所。創新教育的實施必須緊緊依靠學校這塊主陣地,以最優化的教育影響並作用於學生,使學生的創新潛能得以最大化的開發與挖掘。但是,傳統的教育體制在學生創新性培養方面不盡完善,嚴重地影響了學生創新才能。科學課為培養學生創新精神和實踐能力提供廣闊的空間和多種的機會。但在科學教學中存在著諸多不可忽視的現象:只注重實驗的操作指導,忽視實驗過程中的智力活動;只注意到實驗現象,忽視原因的探索:思維活動簡單,討論直奔結論,造成認識膚淺。這些都不利於學生創新、實踐能力的提高和科學態度、科學精神的培養。
鑒於此,在科學課教學中,必須注意體現創新教育。
1.經歷過程
讓學生經歷結論得出的過程;經歷解決實際問題的過程;經歷成功的快感;經歷失敗的沮喪。愛因斯坦給科學下的定義是「探求意義的過程」。無數的事例都可以證明靈感來自於豐富的經歷。例如:母子雨衣的發明就是一位母親,發現下雨時騎車帶孩子,孩子在雨衣里悶得厲害(困難的經歷)。後來這位母親到動物園,看到袋鼠媽媽把孩子放在育兒袋裡(與困難聯系的經歷),馬上產生靈感,發明了母子雨衣。
因此教學中不能只瞄準結論,只讓學生記住公式、定義、概念。而應該盡可能地創設讓學生經歷解決問題過程的情境。
2.學生自主的活動
要讓學生有自信、要讓學生感覺到我能夠主宰事物的變化。而只有學生自主的活動才有學生的自信、才有學生創新力的科學課流露。
例如:美國教師教蚯蚓。
一上課,老師說這節課上《蚯蚓》請同學們准備一張紙,上來取蚯蚓。同學們捏著紙片紛紛上講台取蚯蚓。許多蚯蚓從紙片上滑落下來,學生們推桌子挪椅子地彎腰抓蚯蚓,整個教室頓時亂作一團,老師卻一言不發,站在講台冷眼旁觀。
同學們抓住了蚯蚓回到座位後,老師開始了第二個教學環節:請同學們仔細觀察,蚯蚓的外形有什麼特徵,看誰能把它的特點說完整。經過片刻的觀察,學生們踴躍舉手。生:老師,我剛才把蚯蚓放在嘴裡嘗了嘗,有鹹味。師:對,我很佩服你。生:老師,我用線把蚯蚓抓好後吞進了喉嚨,過一會兒我把他拉回來,它還在蠕動,說明它生命力強。
此時老師的神情變得莊重起來,激昂地說:「完全正確!同時我還要贊揚你在求知過程中所表現出來的這種勇敢行為和為科學獻身的精神。同學,我遠不如你!」
3.給學生自己思考的空間
只有自己思考才能遇到困難,在克服困難的過程中才能發現問題並產生創造的火花。如果失去獨立,只一味重復練習,靠題海戰術來達到熟練,這種熟練最多可以成為技巧,但不能創新,甚至妨礙創新。例如:
一位二年級的小朋友家裡買了一群小雞,沒過多久研究出被小貓、小狗見到雛雞就逃跑的奇妙方法。他左手拿著小雞,中指和食指捏著一根針,右手抓住貓和狗反復扎幾次,使狗和貓形成條件反射,見到小雞就沒命地跑。這些創造性的才能,都不是死記死背的教法能夠培養出來的。
4.給學生出大題目
教學中經常發現教師喜歡剝蔥式的提問方法,一個一個小問題地提,學生一個一個地回答。教師的提問都是唯一的,學生幾乎沒有一丁點思考的空間,有時只需答對與不對就行了。這樣是不可能培養出創造性的人才的。我認為必須給學生出大題目,才可能給學生思考的空間,打開學生的思路,讓學生在思考中學會思考,在思考中學會創造。例如:我們設計了一節研究性學習的課------《關於魚》。只給學生提出一個問題「面對魚你想提出什麼問題?請你提出後進行研究。」結果孩子們經過一個月的研究竟能寫出一篇論文。可見給學生出大題目,是培養學生的創造性思維的重要途徑。
5.不過早地否定、也不過早地肯定
過早地肯定就預示著:這是最好的答案,討論可以結束。
過早的否定會打擊孩子的積極性,使孩子不敢思考不敢發言。要給孩子犯錯誤的自由。犯錯誤是學生的權利。
過早的否定會折斷孩子想像的翅膀。某幼兒園阿姨與孩子一起玩唱兒歌的游戲。阿姨唱:「大雁為什麼飛成一條線?」孩子們爭先恐後地回答:「我知道,我知道,因為他們怕回家迷了路!」巧妙地想像,富有童趣地回答!然而孩子們特別敬愛的阿姨卻溫柔地搖頭。
多麼可怕的否定!孩子純潔的心田裡想像與創造的萌芽就這樣輕而易舉地被扼殺了!阿姨是無意的,而且是出於善意的。問題的嚴重性也就在於此:大人們總是從善意的願望出發,總是有意或無意地以成人的思維為標准來評價、引導孩子,教育、制約孩子。
有時最可笑的想法也可能是最有價值的想法。
例如:江蘇省淮安市板閘小學有一位小朋友,在跟家長在田裡幹活時發現一棵大頭菜的芽芯被蟲子吃掉了,而此棵大頭菜卻長得特別大。他就想如果把所有的大頭菜的芽芯都吃掉,大頭菜的產量不就增加了嗎。後來整個淮安市都採用了大頭菜的挖芯實驗。復旦大學決定待這位小朋友高中畢業後免試免費進入復旦大學學習。
6.多讓學生表達自己的想法自己的發現
創新教育的師生關繫上,要求教師改變傳統的觀念和角色。傳統教育很強調「師道尊嚴」、「教師權威」,這些觀念和思想很大程度上給學生創新能力的發展造成了阻礙。德國戈特福里德・ 海納特提出:「教師凡欲促進他的學生的創新能力,就必須在他們班上倡導一種合作、社會一體的作風,這也有利於集體創新力的發揮。」在創新教育中,教師在課堂教學中應主要起組織引導、控制以及解答作用,要改變「一言堂」、「滿堂灌」「滿堂問」等弊病,形成以學生為中心的生動活潑的學習局面,這樣容易激發學生的創新激情。托蘭斯曾提出培養學生創新能力對教師的幾項要求,即尊重與眾不同的疑問,尊重與眾不同的觀念,給學生以不計其數的學習機會等民主性建議。斯坦福大學校長卡斯怕爾教授在談到斯坦福和矽谷的成功時,也認為寬松自由的學習環境是培養學生創新能力的一個重要原因。
總之,面臨第三次人類文明━━知識經濟的到來,一個國家和民族的創新能力和水平決定著一個國家和民族的地位和發展速度,創新能力和水平的提高又深深地依賴於一個國家和民族的創新教育能否順利實現。只有打破傳統教育的束縛,建立全新的教育創新體系,才能為創新教育、創新課堂教學的發展提供良好的環境和強大的推動力,而創新教育的實施又會進一步推動教育改革的深入進行,兩者相互促進、相互聯系。我堅信,在教育創新的推動之下,創新教育的課堂教學一定能承擔起知識和技術創新以及創新人才培養的偉大歷史使命。

Ⅲ 科學研究方法最重要的特徵是什麼

科學研究方法最重要的特徵就是求實和創新精神。

Ⅳ 列舉幾種科學創新思維方法並舉例說明

科學創新思維的方法有很多,要不拘一格,要善於抓住事情的本質,去探索,所以呢,比如說我們可以通過一些特殊的正方式,是特殊的環境去實驗

Ⅳ 關於科學探究問題的創新與解決方法

科學探究問題的創新不僅是科技創新的關鍵,而且是推進科學進步的關鍵。探究問題的創新首先是思路與視角的創新,方式方法很多但要抓住的一個關鍵環節就是堅持與時俱進,善於打破傳統定勢,尋求新途徑,樹立新觀點。

Ⅵ 如何進行研究方法創新

Data and Method 」。不要小看這一節,這是一篇文章的關鍵所在。我經常審一些中文的論文 ,但是,許多中文論文中就沒有這一節。從這一點就可以看出,有些國內的學者並不清楚研究方法的重要性。研究方法對於一個創新性的結果是至關重要的。可以講,沒有創新的方法,就沒有創新的結果。為什麼這樣說?做研究,首先是要有科學問題,但是,如何解決科學問題,研究的方法非常關鍵。有的科學問題之所以解決不了,根本原因是沒有找到合適的研究方法。我曾經聽數學家王元講哥德巴赫猜想,陳景潤是發展了一種證明的方法,才導致了他成功證明了「1+2」,至於最後的「1+1」猜想,除非能夠找到合適的方法,不然就無法解決。在這里,我們就可以感覺到研究方法的重要性。在物理學領域,其重要性則更加突出。可以講許多物質粒子的發現,都是研究方法創新的結果,更正確地講是實驗方法的創新導致許多新的發現。而有些已經被理論預言的現象或結果,至今沒有得到實驗或實踐的證實,很大程度是研究方法的限制。包括宇宙中的反物質存在與否。愛因斯坦用了四十年的時間,試圖把粒子之間的相互作用力(弱相互作用力、強相互作用力)、電磁力和引力統一起來,但是,最終沒有成功。說明這個問題獲得解決的方法尚未發現,時機尚未成熟。 在生物學領域,實驗的方法同樣非常重要。稍微有一些條件不一樣的實驗,會導致許多絕然不同的結果。譬如藍藻水華的培養實驗,我們都知道,在實驗室里很難培養出類似野外的水華。不管你用的培養基氮磷濃度有多高,也不管你是否加入浮游動物的捕食。但是,你用野外湖水來培養,添加氮磷就很容易培養出水華。雖然二者看起來很相似,但是,實際上實驗條件有了很大的不同。用培養基,其中的營養鹽成分是人工配好的,而用天然湖水,裡面成分較人工配製的培養基復雜得多,包括礦物質和微生物。問題的根本還是在實驗的方法上。許多植物生長培養實驗,在我看來實驗方法是有問題的。因為,放在開敞的環境下,經過數月的時間,實驗中的底泥、上覆水、營養鹽、微生物、及物理化學環境如氧化還原電位都發生了很大的變化,最終的實驗結果很難說與當初的環境條件有多少聯系。這樣的實驗既不可控,也不可重復。因此,對於這樣的生態學實驗,實驗方法的設計必須非常慎重仔細。但恰恰是生態學本身,對於水生動物和植物與影響其生長的環境條件的關系尚有許多不清楚,這就導致了在生態學層次上來進行這些實驗具有較大的風險。美國在1990』s開展的生物圈(I號和II號)實驗就是一個生態學層次上失敗的實驗。 傳統的地學科學,包括地質學和地理學,都是以考察和調查為主的研究方法。這樣的研究方法,常常是從現實存在的現象中去尋找科學問題,尋找其產生的原因。研究方法的傳統和單一,使得人們往往會忽視其方法論。在面對過程和機理的研究時,這樣的研究方法也常常顯得不足。譬如,風浪過程會導致底泥的懸浮,使得沉積物中的營養鹽得到釋放。雖然研究的方法是抓住風浪過程進行詳細的觀察,沒有脫離傳統的調查方法,但是,已經需要對調查方案作出精細的設計。而進一步需要揭示藍藻水華爆發的機理時,再靠調查的方法已經無法實現了。原因是我們不知道在野外進行調查時,需要調查哪些因子,因為我們不清楚哪些因子對藍藻水華爆發起決定性作用。這時就需要實驗室的實驗來完成,但是前提是實驗必須是可控的,不然,你即使培養出了藍藻水華,你仍然不清楚是什麼原因促使的。現在有許多搞地學背景的學者轉到了濕地、湖泊與海洋等領域,開始接觸植物、動物、營養鹽等與地學交叉的領域,也開始進行一些與生物相關的實驗。這是一件好事,可以促進生態學的發展。因為生態學本質上是生物與環境關系的科學。我們現在許多生態學現象的機制解決不了,是因為生物學與環境科學結合得不夠,是與生物環境有關的研究不足所導致的,再典型的例子就是富營養化湖泊中出現的藍藻水華現象。問題的實質是研究方法受限制。譬如濕地生態系統中氮磷的循環過程,微生物的降解礦化是非常關鍵的一環,但是,現階段,我們有90%的微生物是無知的,更無法了解其生理特徵和功能特點。你無法拿著顯微鏡去水底原位觀察微生物吧?現階段,至多你只能冷凍後帶回實驗室做做種群的基因分析,至於如何通過改變環境條件來影響微生物種群,最後調控污染物的降解礦化,那就差得更遠了。 從野外調查轉入到實驗室實驗,是研究方法的一種飛躍。可以通過微觀的實驗,解釋宏觀的現象。但一定要明白,實驗的各項環境要素是可控的,結果是可重復的。

Ⅶ 科學研究中的基本方法有哪些

現代自然
科學
研究方法

自然科學方法論實質上是哲學上的方法論原理在各門具體的自然科學中的應用。作為科學,它本身又構成了一門軟科學,它是為各門具體自然科學提供方法、原則、手段、途徑的最一般的科學。自然科學作為一種高級復雜的知識形態和認識形式,是在人類已有知識的基礎上,利用正確的思維方法、研究手段和一定的實踐活動而獲得的,它是人類智慧和創造性勞動的結晶。因此,在科學研究、科學發明和發現的過程中,是否擁有正確的科學研究方法,是能否對科學事業作出貢獻的關鍵。正確的科學方法可以使研究者根據科學發展的客觀規律,確定正確的研究方向;可以為研究者提供研究的具體方法;可以為科學的新發現、新發明提供啟示和借鑒。因此現代科學研究中尤其需要注重科學方法論的研究和利用,這也就是我們要強調指出的一個問題。

一、科學實驗法
科學實驗、生產實踐和社會實踐並稱為人類的三大實踐活動。實踐不僅是理論的源泉,而且也是檢驗理論正確與否的惟一標准,科學實驗就是自然科學理論的源泉和檢驗標准。特別是現代自然科學研究中,任何新的發現、新的發明、新的理論的提出都必須以能夠重現的實驗結果為依據,否則就不能被他人所接受,甚至連發表學術論文的可能性都會被取締。即便是一個純粹的理論研究者,他也必須對他所關注的實驗結果,甚至實驗過程有相當深入的了解才行。因此,可以說,科學實驗是自然科學發展中極為重要的活動和研究方法。

(一)科學實驗的種類
科學實驗有兩種含義:一是指探索性實驗,即探索自然規律與創造發明或發現新東西的實驗,這類實驗往往是前人或他人從未做過或還未完成的研究工作所進行的實驗;二是指人們為了學習、掌握或教授他人已有科學技術知識所進行的實驗,如學校中安排的實驗課中的實驗等。實際上兩類實驗是沒有嚴格界限的,因為有時重復他人的實驗,也可能會發現新問題,從而通過解決新問題而實現科技創新。但是探索性實驗的創新目的明確,因此科技創新主要由這類實驗獲得。

從另一個角度,又可把科學實驗分為以下類型。
定性實驗:判定研究對象是否具有某種成分、性質或性能;結構是否存在;它的功效、技術經濟水平是否達到一定等級的實驗。一般說來,定性實驗要判定的是「有」或「沒有」、「是」或「不是」的,從實驗中給出研究對象的一般性質及其他事物之間的聯系等初步知識。定性實驗多用於某項探索性實驗的初期階段,把注意力主要集中在了解事物本質特性的方面,它是定量實驗的基礎和前奏。

定量實驗:研究事物的數量關系的實驗。這種實驗側重於研究事物的數值,並求出某些因素之間的數量關系,甚至要給出相應的計算公式。這種實驗主要是採用物理測量方法進行的,因此可以說,測量是定量實驗的重要環節。定量實驗一般為定性實驗的後續,是為了對事物性質進行深入研究所應該採取的手段。事物的變化總是遵循由量變到質變,定量實驗也往往用於尋找由量變到質變關節點,即尋找度的問題。

驗證性實驗:為掌握或檢驗前人或他人的已有成果而重復相應的實驗或驗證某種理論假說所進行的實驗。這種實驗也是把研究的具體問題向更深層次或更廣泛的方面發展的重要探索環節。

結構及成分分析實驗:它是測定物質的化學組分或化合物的原子或原子團的空間結構的一種實驗。實際上成分分析實驗在醫學上也經常採用,如血、尿、大便的常規化驗分析和特種化驗分析等。而結構分析則常用於有機物的同分異構現象的分析。

對照比較實驗:指把所要研究的對象分成兩個或兩個以上的相似組群。其中一個組群是已經確定其結果的事物,作為對照比較的標准,稱為「對照組」,讓其自然發展。另一組群是未知其奧秘的事物,作為實驗研究對象,稱為實驗組,通過一定的實驗步驟,判定研究對象是否具有某種性質。這類實驗在生物學和醫學研究中是經常採用的,如實驗某種新的醫療方案或葯物及營養晶的作用等。

相對比較實驗:為了尋求兩種或兩種以上研究對象之間的異同、特性等而設計的實驗。即把兩種或兩種以上的實驗單元同時進行,並作相對比較。這種方法在農作物雜交育種過程中經常採用,通過對比,選擇出優良品種。

Ⅷ 科學研究如何找到創新點

主要特色應該指其實用的價值,包括應用的領域,替代原有技術後所產生的更多剩餘價值。即高利潤。創新點指與同類產品相比,有什麼不同點,這些不同點會為用戶帶來哪些利益。再有,科研項目中的知識產權含量也是一個衡量因素。發明專利和自主產權很重要。

Ⅸ 學術創新有哪些主要方式

1

直接實踐法

就是直接深入到被研究的問題中去,了解它、體驗它,從而通過調查和研究去掌握它。同時注意收集有關的學術信息,加強與同行之間的業務交流。得到這些信息之後,要用自己的實踐研究去檢驗它,從而可以發現現有的專業理論體系中哪些是科學的,哪些是欠缺和不成熟的,哪些是錯誤的。這些欠缺和錯誤就是我們研究的出發點和任務,這也為我們的研究找到了興奮點。這種有針對性的研究往往事半功倍。

2

間接實踐法

這種方法即主要依靠閱讀和研究現有資料為主的讀書法。它要求研究者博覽群書,博中有專,泛讀與精讀相結合。

博覽有兩種目的,一種是帶著問題去讀、去找答案;另一種是通過博覽發現問題,進而進行研究。

博覽有兩條捷徑,一是按專題搜集資料進行閱讀,這要求研究者善於使用工具期刊和工具書;二是把能見到的相關專業書刊目錄都瀏覽一遍,從中得到啟發,這也是魯迅先生博覽群書的經驗之談:「書在手上,不管它是什麼,總要拿來翻一下,或者看一遍序目,或者讀幾頁內容」。這對開闊思路會大有裨益。通過這些步驟,或者是找到了自己需要的材料,或者是發現了問題,前者為解決已有的問題找到了途徑,後者為研究者發現了「興奮點」。

在此基礎上,通過篩選,再作精讀,精讀的方法是找出同一問題的幾篇、十幾篇、甚至幾十篇材料(期刊中的論文或書籍中的有關章節)進行比較鑒別,找出異同點,發現分歧所在及其產生的原因,然後進行質疑、商榷、修正以至在這個問題的全部或方法論上樹立起自己的觀點。需要強調的是,博覽群書的同時,更要求勤於思考,正如古賢所雲:「學而不思則罔,思而不學則殆。」

其次是要掌握科學的寫作方法,寫作既是一門科學,同時又是一門技巧。掌握上述研究方法,通過大量的研究工作之後,即使是滿腹經綸,如果不掌握科學的寫作技巧,也不易用文字表達出來。猶如教師,雖然具有一定的知識,但不懂教學法,不懂因材施教,教學效果同樣不可能好的道理一樣。只有勤學苦練,才能學會掌握這門技巧,也才能從中培養出寫作的興趣,有興趣才能談得上提高,以此形成良性循環。

Ⅹ 什麼是創新方法

創新與發現、發明方法論區別
首先,要把創新方法論與科學研究方法論和科學發現方法論加以區別。 按照「創新」的定義,「創新不是科學或技術,而 創新方法論
是價值……。創新不只是發生於組織之間的某種事,而是組織以外的一種變革。創新應以它對環境的影響來衡量。因此,一個工商企業中的創新始終必須以市場為中心,如果創新以產品為中心,很可能產生一些『技術上的奇跡』,而報酬卻另人失望。」(這相當於將技術發明專利束之高閣,實現不了市場價值,這也就說不上是創新。所以,創新不是以科學中的發現或技術上的發明作為其標准,而是以實現市場價值為其判別標准。 這中間特別要注意的是在發現或發明的成果與這些成果轉化為新產品、新服務之間存在著一個巨大的差別,而恰恰是後者才能稱作真正意義上的創新。它要求付出的勞動以及所花的代價比前者(即發現、發明)要大得多,困難得多。《科學時報》2002年8月14日有一篇題為《從企業為主體促進專利技術產業化》文章中說:「據統計預測,浙江省專利技術和產品的實效率以40%,其中寧波、溫州、台州、紹興等市高達50%以上這是該省把專利工作作為事關全省發展全局特別是技術創新大局的基礎性、綜合性工作來抓的結果。」(如果把專利的發明與使專利技術產業化的創新兩者混淆起來,在實踐中就有很大的危害性,人們誤以外有了發明就有了創新,其實相比之下後者要難得多。如果認識不到在一點,那麼技術發明的轉化率低下是必然的。 矽谷之所以是創新的搖籃,是創新和創業精神的棲息地,就是因為它「不僅僅局限在取得的科學進步或技術的突破上。」「矽谷與眾不同的不是這里發明的技術,而是把這些技術進行開發、利用並將其推向市場的在當地創建的企業。換句話說,矽谷的故事是企業尤其是創新企業(Start-Ups)進行技術開發與市場應用的歷史。」 由上可見,創新與發現、發明並不是一回事,它們的成本和代價也都是不同的。正如德魯克所指出的:「作為一種經驗規律,如果把產生一種新思想上花費一美元。則在對之進行研究以便把它轉化為一種新發現或新發明,就必須花費十美元。在『研究』上每用十美元,在『發展』(『開發』)上至少要花費一百美元。在『發展』(『開發』)上花費一百美元,則在市場上引進和建立一種新產品或一個新企業就需要花費一千或一萬美元。而只有在市場上建立了一種新產品或一種新企業之後,才能說已有了一種『創新』。」 美國哈佛商學院教授,著名創新研究專家肯特(Rosabeth Moss Kanter)指出,「創新首先是人們能夠迅速地了解一種市場需求。」「幾十年的產品研究表明,使用者是刺激創新的第一要素……領導技術發展的公司現在意識到,他們必需創造一種新的商業概念而不簡單的只是優秀的技術。」《第五項修煉》一書的作者彼得·聖吉說:「當一個新的構想在實驗室被證實可行的時候,工程師稱之為『發明』(lnvention),而只有當它能夠以適當的規模和切合實際的成本,穩定地加以重復生產的時候,這個構想才成為一項『創新 』(innovation)」 所以,創新與發現、發明不是一回事,因此,它們的方法論自然也是不同的。
創新具有巨大的不確定性與風險

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