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科学研究创新方法

发布时间:2022-01-07 15:50:06

Ⅰ 科学研究的创新途径有哪两条

这主要从两方面入手1、从用户体验入手。让技术人员完整的体验一次用户使用,通过体验了解实际的使用和需求。2、从发展趋势入手。这是考量决策者的大局观和战略眼光。通过技术人员的最新技术讨论会,发现寻找技术的潜在方向。有了这两方,技术人员才能具备真正的创新能力。

如何在科学探究中培养创新精神

学校是是培养学生创新意识、创新精神和创新能力的教育场所。创新教育的实施必须紧紧依靠学校这块主阵地,以最优化的教育影响并作用于学生,使学生的创新潜能得以最大化的开发与挖掘。但是,传统的教育体制在学生创新性培养方面不尽完善,严重地影响了学生创新才能。科学课为培养学生创新精神和实践能力提供广阔的空间和多种的机会。但在科学教学中存在着诸多不可忽视的现象:只注重实验的操作指导,忽视实验过程中的智力活动;只注意到实验现象,忽视原因的探索:思维活动简单,讨论直奔结论,造成认识肤浅。这些都不利于学生创新、实践能力的提高和科学态度、科学精神的培养。
鉴于此,在科学课教学中,必须注意体现创新教育。
1.经历过程
让学生经历结论得出的过程;经历解决实际问题的过程;经历成功的快感;经历失败的沮丧。爱因斯坦给科学下的定义是“探求意义的过程”。无数的事例都可以证明灵感来自于丰富的经历。例如:母子雨衣的发明就是一位母亲,发现下雨时骑车带孩子,孩子在雨衣里闷得厉害(困难的经历)。后来这位母亲到动物园,看到袋鼠妈妈把孩子放在育儿袋里(与困难联系的经历),马上产生灵感,发明了母子雨衣。
因此教学中不能只瞄准结论,只让学生记住公式、定义、概念。而应该尽可能地创设让学生经历解决问题过程的情境。
2.学生自主的活动
要让学生有自信、要让学生感觉到我能够主宰事物的变化。而只有学生自主的活动才有学生的自信、才有学生创新力的科学课流露。
例如:美国教师教蚯蚓。
一上课,老师说这节课上《蚯蚓》请同学们准备一张纸,上来取蚯蚓。同学们捏着纸片纷纷上讲台取蚯蚓。许多蚯蚓从纸片上滑落下来,学生们推桌子挪椅子地弯腰抓蚯蚓,整个教室顿时乱作一团,老师却一言不发,站在讲台冷眼旁观。
同学们抓住了蚯蚓回到座位后,老师开始了第二个教学环节:请同学们仔细观察,蚯蚓的外形有什么特征,看谁能把它的特点说完整。经过片刻的观察,学生们踊跃举手。生:老师,我刚才把蚯蚓放在嘴里尝了尝,有咸味。师:对,我很佩服你。生:老师,我用线把蚯蚓抓好后吞进了喉咙,过一会儿我把他拉回来,它还在蠕动,说明它生命力强。
此时老师的神情变得庄重起来,激昂地说:“完全正确!同时我还要赞扬你在求知过程中所表现出来的这种勇敢行为和为科学献身的精神。同学,我远不如你!”
3.给学生自己思考的空间
只有自己思考才能遇到困难,在克服困难的过程中才能发现问题并产生创造的火花。如果失去独立,只一味重复练习,靠题海战术来达到熟练,这种熟练最多可以成为技巧,但不能创新,甚至妨碍创新。例如:
一位二年级的小朋友家里买了一群小鸡,没过多久研究出被小猫、小狗见到雏鸡就逃跑的奇妙方法。他左手拿着小鸡,中指和食指捏着一根针,右手抓住猫和狗反复扎几次,使狗和猫形成条件反射,见到小鸡就没命地跑。这些创造性的才能,都不是死记死背的教法能够培养出来的。
4.给学生出大题目
教学中经常发现教师喜欢剥葱式的提问方法,一个一个小问题地提,学生一个一个地回答。教师的提问都是唯一的,学生几乎没有一丁点思考的空间,有时只需答对与不对就行了。这样是不可能培养出创造性的人才的。我认为必须给学生出大题目,才可能给学生思考的空间,打开学生的思路,让学生在思考中学会思考,在思考中学会创造。例如:我们设计了一节研究性学习的课------《关于鱼》。只给学生提出一个问题“面对鱼你想提出什么问题?请你提出后进行研究。”结果孩子们经过一个月的研究竟能写出一篇论文。可见给学生出大题目,是培养学生的创造性思维的重要途径。
5.不过早地否定、也不过早地肯定
过早地肯定就预示着:这是最好的答案,讨论可以结束。
过早的否定会打击孩子的积极性,使孩子不敢思考不敢发言。要给孩子犯错误的自由。犯错误是学生的权利。
过早的否定会折断孩子想象的翅膀。某幼儿园阿姨与孩子一起玩唱儿歌的游戏。阿姨唱:“大雁为什么飞成一条线?”孩子们争先恐后地回答:“我知道,我知道,因为他们怕回家迷了路!”巧妙地想象,富有童趣地回答!然而孩子们特别敬爱的阿姨却温柔地摇头。
多么可怕的否定!孩子纯洁的心田里想象与创造的萌芽就这样轻而易举地被扼杀了!阿姨是无意的,而且是出于善意的。问题的严重性也就在于此:大人们总是从善意的愿望出发,总是有意或无意地以成人的思维为标准来评价、引导孩子,教育、制约孩子。
有时最可笑的想法也可能是最有价值的想法。
例如:江苏省淮安市板闸小学有一位小朋友,在跟家长在田里干活时发现一棵大头菜的芽芯被虫子吃掉了,而此棵大头菜却长得特别大。他就想如果把所有的大头菜的芽芯都吃掉,大头菜的产量不就增加了吗。后来整个淮安市都采用了大头菜的挖芯实验。复旦大学决定待这位小朋友高中毕业后免试免费进入复旦大学学习。
6.多让学生表达自己的想法自己的发现
创新教育的师生关系上,要求教师改变传统的观念和角色。传统教育很强调“师道尊严”、“教师权威”,这些观念和思想很大程度上给学生创新能力的发展造成了阻碍。德国戈特福里德・ 海纳特提出:“教师凡欲促进他的学生的创新能力,就必须在他们班上倡导一种合作、社会一体的作风,这也有利于集体创新力的发挥。”在创新教育中,教师在课堂教学中应主要起组织引导、控制以及解答作用,要改变“一言堂”、“满堂灌”“满堂问”等弊病,形成以学生为中心的生动活泼的学习局面,这样容易激发学生的创新激情。托兰斯曾提出培养学生创新能力对教师的几项要求,即尊重与众不同的疑问,尊重与众不同的观念,给学生以不计其数的学习机会等民主性建议。斯坦福大学校长卡斯怕尔教授在谈到斯坦福和硅谷的成功时,也认为宽松自由的学习环境是培养学生创新能力的一个重要原因。
总之,面临第三次人类文明━━知识经济的到来,一个国家和民族的创新能力和水平决定着一个国家和民族的地位和发展速度,创新能力和水平的提高又深深地依赖于一个国家和民族的创新教育能否顺利实现。只有打破传统教育的束缚,建立全新的教育创新体系,才能为创新教育、创新课堂教学的发展提供良好的环境和强大的推动力,而创新教育的实施又会进一步推动教育改革的深入进行,两者相互促进、相互联系。我坚信,在教育创新的推动之下,创新教育的课堂教学一定能承担起知识和技术创新以及创新人才培养的伟大历史使命。

Ⅲ 科学研究方法最重要的特征是什么

科学研究方法最重要的特征就是求实和创新精神。

Ⅳ 列举几种科学创新思维方法并举例说明

科学创新思维的方法有很多,要不拘一格,要善于抓住事情的本质,去探索,所以呢,比如说我们可以通过一些特殊的正方式,是特殊的环境去实验

Ⅳ 关于科学探究问题的创新与解决方法

科学探究问题的创新不仅是科技创新的关键,而且是推进科学进步的关键。探究问题的创新首先是思路与视角的创新,方式方法很多但要抓住的一个关键环节就是坚持与时俱进,善于打破传统定势,寻求新途径,树立新观点。

Ⅵ 如何进行研究方法创新

Data and Method ”。不要小看这一节,这是一篇文章的关键所在。我经常审一些中文的论文 ,但是,许多中文论文中就没有这一节。从这一点就可以看出,有些国内的学者并不清楚研究方法的重要性。研究方法对于一个创新性的结果是至关重要的。可以讲,没有创新的方法,就没有创新的结果。为什么这样说?做研究,首先是要有科学问题,但是,如何解决科学问题,研究的方法非常关键。有的科学问题之所以解决不了,根本原因是没有找到合适的研究方法。我曾经听数学家王元讲哥德巴赫猜想,陈景润是发展了一种证明的方法,才导致了他成功证明了“1+2”,至于最后的“1+1”猜想,除非能够找到合适的方法,不然就无法解决。在这里,我们就可以感觉到研究方法的重要性。在物理学领域,其重要性则更加突出。可以讲许多物质粒子的发现,都是研究方法创新的结果,更正确地讲是实验方法的创新导致许多新的发现。而有些已经被理论预言的现象或结果,至今没有得到实验或实践的证实,很大程度是研究方法的限制。包括宇宙中的反物质存在与否。爱因斯坦用了四十年的时间,试图把粒子之间的相互作用力(弱相互作用力、强相互作用力)、电磁力和引力统一起来,但是,最终没有成功。说明这个问题获得解决的方法尚未发现,时机尚未成熟。 在生物学领域,实验的方法同样非常重要。稍微有一些条件不一样的实验,会导致许多绝然不同的结果。譬如蓝藻水华的培养实验,我们都知道,在实验室里很难培养出类似野外的水华。不管你用的培养基氮磷浓度有多高,也不管你是否加入浮游动物的捕食。但是,你用野外湖水来培养,添加氮磷就很容易培养出水华。虽然二者看起来很相似,但是,实际上实验条件有了很大的不同。用培养基,其中的营养盐成分是人工配好的,而用天然湖水,里面成分较人工配制的培养基复杂得多,包括矿物质和微生物。问题的根本还是在实验的方法上。许多植物生长培养实验,在我看来实验方法是有问题的。因为,放在开敞的环境下,经过数月的时间,实验中的底泥、上覆水、营养盐、微生物、及物理化学环境如氧化还原电位都发生了很大的变化,最终的实验结果很难说与当初的环境条件有多少联系。这样的实验既不可控,也不可重复。因此,对于这样的生态学实验,实验方法的设计必须非常慎重仔细。但恰恰是生态学本身,对于水生动物和植物与影响其生长的环境条件的关系尚有许多不清楚,这就导致了在生态学层次上来进行这些实验具有较大的风险。美国在1990’s开展的生物圈(I号和II号)实验就是一个生态学层次上失败的实验。 传统的地学科学,包括地质学和地理学,都是以考察和调查为主的研究方法。这样的研究方法,常常是从现实存在的现象中去寻找科学问题,寻找其产生的原因。研究方法的传统和单一,使得人们往往会忽视其方法论。在面对过程和机理的研究时,这样的研究方法也常常显得不足。譬如,风浪过程会导致底泥的悬浮,使得沉积物中的营养盐得到释放。虽然研究的方法是抓住风浪过程进行详细的观察,没有脱离传统的调查方法,但是,已经需要对调查方案作出精细的设计。而进一步需要揭示蓝藻水华爆发的机理时,再靠调查的方法已经无法实现了。原因是我们不知道在野外进行调查时,需要调查哪些因子,因为我们不清楚哪些因子对蓝藻水华爆发起决定性作用。这时就需要实验室的实验来完成,但是前提是实验必须是可控的,不然,你即使培养出了蓝藻水华,你仍然不清楚是什么原因促使的。现在有许多搞地学背景的学者转到了湿地、湖泊与海洋等领域,开始接触植物、动物、营养盐等与地学交叉的领域,也开始进行一些与生物相关的实验。这是一件好事,可以促进生态学的发展。因为生态学本质上是生物与环境关系的科学。我们现在许多生态学现象的机制解决不了,是因为生物学与环境科学结合得不够,是与生物环境有关的研究不足所导致的,再典型的例子就是富营养化湖泊中出现的蓝藻水华现象。问题的实质是研究方法受限制。譬如湿地生态系统中氮磷的循环过程,微生物的降解矿化是非常关键的一环,但是,现阶段,我们有90%的微生物是无知的,更无法了解其生理特征和功能特点。你无法拿着显微镜去水底原位观察微生物吧?现阶段,至多你只能冷冻后带回实验室做做种群的基因分析,至于如何通过改变环境条件来影响微生物种群,最后调控污染物的降解矿化,那就差得更远了。 从野外调查转入到实验室实验,是研究方法的一种飞跃。可以通过微观的实验,解释宏观的现象。但一定要明白,实验的各项环境要素是可控的,结果是可重复的。

Ⅶ 科学研究中的基本方法有哪些

现代自然
科学
研究方法

自然科学方法论实质上是哲学上的方法论原理在各门具体的自然科学中的应用。作为科学,它本身又构成了一门软科学,它是为各门具体自然科学提供方法、原则、手段、途径的最一般的科学。自然科学作为一种高级复杂的知识形态和认识形式,是在人类已有知识的基础上,利用正确的思维方法、研究手段和一定的实践活动而获得的,它是人类智慧和创造性劳动的结晶。因此,在科学研究、科学发明和发现的过程中,是否拥有正确的科学研究方法,是能否对科学事业作出贡献的关键。正确的科学方法可以使研究者根据科学发展的客观规律,确定正确的研究方向;可以为研究者提供研究的具体方法;可以为科学的新发现、新发明提供启示和借鉴。因此现代科学研究中尤其需要注重科学方法论的研究和利用,这也就是我们要强调指出的一个问题。

一、科学实验法
科学实验、生产实践和社会实践并称为人类的三大实践活动。实践不仅是理论的源泉,而且也是检验理论正确与否的惟一标准,科学实验就是自然科学理论的源泉和检验标准。特别是现代自然科学研究中,任何新的发现、新的发明、新的理论的提出都必须以能够重现的实验结果为依据,否则就不能被他人所接受,甚至连发表学术论文的可能性都会被取缔。即便是一个纯粹的理论研究者,他也必须对他所关注的实验结果,甚至实验过程有相当深入的了解才行。因此,可以说,科学实验是自然科学发展中极为重要的活动和研究方法。

(一)科学实验的种类
科学实验有两种含义:一是指探索性实验,即探索自然规律与创造发明或发现新东西的实验,这类实验往往是前人或他人从未做过或还未完成的研究工作所进行的实验;二是指人们为了学习、掌握或教授他人已有科学技术知识所进行的实验,如学校中安排的实验课中的实验等。实际上两类实验是没有严格界限的,因为有时重复他人的实验,也可能会发现新问题,从而通过解决新问题而实现科技创新。但是探索性实验的创新目的明确,因此科技创新主要由这类实验获得。

从另一个角度,又可把科学实验分为以下类型。
定性实验:判定研究对象是否具有某种成分、性质或性能;结构是否存在;它的功效、技术经济水平是否达到一定等级的实验。一般说来,定性实验要判定的是“有”或“没有”、“是”或“不是”的,从实验中给出研究对象的一般性质及其他事物之间的联系等初步知识。定性实验多用于某项探索性实验的初期阶段,把注意力主要集中在了解事物本质特性的方面,它是定量实验的基础和前奏。

定量实验:研究事物的数量关系的实验。这种实验侧重于研究事物的数值,并求出某些因素之间的数量关系,甚至要给出相应的计算公式。这种实验主要是采用物理测量方法进行的,因此可以说,测量是定量实验的重要环节。定量实验一般为定性实验的后续,是为了对事物性质进行深入研究所应该采取的手段。事物的变化总是遵循由量变到质变,定量实验也往往用于寻找由量变到质变关节点,即寻找度的问题。

验证性实验:为掌握或检验前人或他人的已有成果而重复相应的实验或验证某种理论假说所进行的实验。这种实验也是把研究的具体问题向更深层次或更广泛的方面发展的重要探索环节。

结构及成分分析实验:它是测定物质的化学组分或化合物的原子或原子团的空间结构的一种实验。实际上成分分析实验在医学上也经常采用,如血、尿、大便的常规化验分析和特种化验分析等。而结构分析则常用于有机物的同分异构现象的分析。

对照比较实验:指把所要研究的对象分成两个或两个以上的相似组群。其中一个组群是已经确定其结果的事物,作为对照比较的标准,称为“对照组”,让其自然发展。另一组群是未知其奥秘的事物,作为实验研究对象,称为实验组,通过一定的实验步骤,判定研究对象是否具有某种性质。这类实验在生物学和医学研究中是经常采用的,如实验某种新的医疗方案或药物及营养晶的作用等。

相对比较实验:为了寻求两种或两种以上研究对象之间的异同、特性等而设计的实验。即把两种或两种以上的实验单元同时进行,并作相对比较。这种方法在农作物杂交育种过程中经常采用,通过对比,选择出优良品种。

Ⅷ 科学研究如何找到创新点

主要特色应该指其实用的价值,包括应用的领域,替代原有技术后所产生的更多剩余价值。即高利润。创新点指与同类产品相比,有什么不同点,这些不同点会为用户带来哪些利益。再有,科研项目中的知识产权含量也是一个衡量因素。发明专利和自主产权很重要。

Ⅸ 学术创新有哪些主要方式

1

直接实践法

就是直接深入到被研究的问题中去,了解它、体验它,从而通过调查和研究去掌握它。同时注意收集有关的学术信息,加强与同行之间的业务交流。得到这些信息之后,要用自己的实践研究去检验它,从而可以发现现有的专业理论体系中哪些是科学的,哪些是欠缺和不成熟的,哪些是错误的。这些欠缺和错误就是我们研究的出发点和任务,这也为我们的研究找到了兴奋点。这种有针对性的研究往往事半功倍。

2

间接实践法

这种方法即主要依靠阅读和研究现有资料为主的读书法。它要求研究者博览群书,博中有专,泛读与精读相结合。

博览有两种目的,一种是带着问题去读、去找答案;另一种是通过博览发现问题,进而进行研究。

博览有两条捷径,一是按专题搜集资料进行阅读,这要求研究者善于使用工具期刊和工具书;二是把能见到的相关专业书刊目录都浏览一遍,从中得到启发,这也是鲁迅先生博览群书的经验之谈:“书在手上,不管它是什么,总要拿来翻一下,或者看一遍序目,或者读几页内容”。这对开阔思路会大有裨益。通过这些步骤,或者是找到了自己需要的材料,或者是发现了问题,前者为解决已有的问题找到了途径,后者为研究者发现了“兴奋点”。

在此基础上,通过筛选,再作精读,精读的方法是找出同一问题的几篇、十几篇、甚至几十篇材料(期刊中的论文或书籍中的有关章节)进行比较鉴别,找出异同点,发现分歧所在及其产生的原因,然后进行质疑、商榷、修正以至在这个问题的全部或方法论上树立起自己的观点。需要强调的是,博览群书的同时,更要求勤于思考,正如古贤所云:“学而不思则罔,思而不学则殆。”

其次是要掌握科学的写作方法,写作既是一门科学,同时又是一门技巧。掌握上述研究方法,通过大量的研究工作之后,即使是满腹经纶,如果不掌握科学的写作技巧,也不易用文字表达出来。犹如教师,虽然具有一定的知识,但不懂教学法,不懂因材施教,教学效果同样不可能好的道理一样。只有勤学苦练,才能学会掌握这门技巧,也才能从中培养出写作的兴趣,有兴趣才能谈得上提高,以此形成良性循环。

Ⅹ 什么是创新方法

创新与发现、发明方法论区别
首先,要把创新方法论与科学研究方法论和科学发现方法论加以区别。 按照“创新”的定义,“创新不是科学或技术,而 创新方法论
是价值……。创新不只是发生于组织之间的某种事,而是组织以外的一种变革。创新应以它对环境的影响来衡量。因此,一个工商企业中的创新始终必须以市场为中心,如果创新以产品为中心,很可能产生一些‘技术上的奇迹’,而报酬却另人失望。”(这相当于将技术发明专利束之高阁,实现不了市场价值,这也就说不上是创新。所以,创新不是以科学中的发现或技术上的发明作为其标准,而是以实现市场价值为其判别标准。 这中间特别要注意的是在发现或发明的成果与这些成果转化为新产品、新服务之间存在着一个巨大的差别,而恰恰是后者才能称作真正意义上的创新。它要求付出的劳动以及所花的代价比前者(即发现、发明)要大得多,困难得多。《科学时报》2002年8月14日有一篇题为《从企业为主体促进专利技术产业化》文章中说:“据统计预测,浙江省专利技术和产品的实效率以40%,其中宁波、温州、台州、绍兴等市高达50%以上这是该省把专利工作作为事关全省发展全局特别是技术创新大局的基础性、综合性工作来抓的结果。”(如果把专利的发明与使专利技术产业化的创新两者混淆起来,在实践中就有很大的危害性,人们误以外有了发明就有了创新,其实相比之下后者要难得多。如果认识不到在一点,那么技术发明的转化率低下是必然的。 硅谷之所以是创新的摇篮,是创新和创业精神的栖息地,就是因为它“不仅仅局限在取得的科学进步或技术的突破上。”“硅谷与众不同的不是这里发明的技术,而是把这些技术进行开发、利用并将其推向市场的在当地创建的企业。换句话说,硅谷的故事是企业尤其是创新企业(Start-Ups)进行技术开发与市场应用的历史。” 由上可见,创新与发现、发明并不是一回事,它们的成本和代价也都是不同的。正如德鲁克所指出的:“作为一种经验规律,如果把产生一种新思想上花费一美元。则在对之进行研究以便把它转化为一种新发现或新发明,就必须花费十美元。在‘研究’上每用十美元,在‘发展’(‘开发’)上至少要花费一百美元。在‘发展’(‘开发’)上花费一百美元,则在市场上引进和建立一种新产品或一个新企业就需要花费一千或一万美元。而只有在市场上建立了一种新产品或一种新企业之后,才能说已有了一种‘创新’。” 美国哈佛商学院教授,着名创新研究专家肯特(Rosabeth Moss Kanter)指出,“创新首先是人们能够迅速地了解一种市场需求。”“几十年的产品研究表明,使用者是刺激创新的第一要素……领导技术发展的公司现在意识到,他们必需创造一种新的商业概念而不简单的只是优秀的技术。”《第五项修炼》一书的作者彼得·圣吉说:“当一个新的构想在实验室被证实可行的时候,工程师称之为‘发明’(lnvention),而只有当它能够以适当的规模和切合实际的成本,稳定地加以重复生产的时候,这个构想才成为一项‘创新 ’(innovation)” 所以,创新与发现、发明不是一回事,因此,它们的方法论自然也是不同的。
创新具有巨大的不确定性与风险

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