第58屆Intel ISEF評(píng)委感言——沈興海(北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授)
2007-06-25中國(guó)科協(xié)青少年科技中心本文被閱讀過(guò)6094次[推薦][打印][保存][大字體][中字體][小字體]
在短短的一周時(shí)間里,我為來(lái)自不同國(guó)家的青少年朋友們青春的朝氣、創(chuàng)新的激情和崇尚科學(xué)、熱愛(ài)科學(xué)的精神風(fēng)貌所感染。這里,我想談一談參加這次活動(dòng)的體會(huì)和感受,供從事科技活動(dòng)的我國(guó)青少年朋友,以及關(guān)心青少年科技活動(dòng)的老師們參考。
感想之一:青少年科研項(xiàng)目的選題問(wèn)題。
選題的重要性不言而喻。我認(rèn)為青少年科技活動(dòng)的選題應(yīng)注意以下兩方面:
(1)科學(xué)性和可操作性
青少年朋友應(yīng)多關(guān)注自己身邊的事物,以敏銳的洞察力發(fā)現(xiàn)它們背后所蘊(yùn)藏的科學(xué)問(wèn)題,并著手研究解決。對(duì)目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)青少年而言,從事科學(xué)研究的氛圍和物質(zhì)條件都不是很好,更缺乏規(guī)范的指導(dǎo)。在這樣的情形下,尤其要注意選題的科學(xué)性和可操作性。
任何未知的事物都可以去研究、探索,但科學(xué)研究的過(guò)程是發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題的過(guò)程,最終要得出相對(duì)明確的結(jié)論。因此,一個(gè)好的研究課題,既要有明確的科學(xué)性,又要有實(shí)際的可操作性。例如,此次大賽上有一個(gè)課題是研究嚼口香糖時(shí)熱量變化的問(wèn)題。研究者猜測(cè),嚼口香糖的過(guò)程要吸收熱量,因此口腔中的溫度會(huì)下降。于是研究者實(shí)際測(cè)量嚼口香糖時(shí)口腔中溫度的變化。結(jié)果表明,口腔溫度有所上升,與預(yù)測(cè)相反。由于嚼口香糖時(shí)引起熱量變化的因素很多,因此無(wú)法得出明確的結(jié)論。首先應(yīng)肯定學(xué)生對(duì)這個(gè)有趣現(xiàn)象的好奇和探索未知的沖動(dòng)。這個(gè)研究項(xiàng)目的不足之處在于,要研究的科學(xué)問(wèn)題不明確,具體操作也不規(guī)范。事實(shí)上,如果學(xué)生關(guān)注的問(wèn)題是“人的唾液與口香糖作用過(guò)程是放熱還是吸熱?”,那么顯然不能直接通過(guò)測(cè)口腔中溫度的變化來(lái)研究。嚴(yán)格的科學(xué)實(shí)驗(yàn),要使用量熱儀來(lái)進(jìn)行測(cè)量。在具體研究時(shí),可能先要測(cè)量純水與口香糖作用過(guò)程中的熱量變化。當(dāng)然,一旦要用到比較貴重的科學(xué)儀器,就會(huì)給青少年科技活動(dòng)的開(kāi)展帶來(lái)困難。
(2)既要有重要的科學(xué)意義或潛在的應(yīng)用價(jià)值,又要符合青少年科技活動(dòng)的特點(diǎn)
這里,我想重點(diǎn)談一下那些得到老師較多指導(dǎo)的研究課題。不少研究課題,尤其是參賽課題,得到了老師不同程度的指導(dǎo),有些課題甚至就是指導(dǎo)教師所研究課題的一部分。有人會(huì)問(wèn),這樣的課題,學(xué)生到底參與了多少呢?如果是參賽課題,甚至有人會(huì)質(zhì)疑其參賽的公平性。筆者認(rèn)為,有條件得到老師規(guī)范的指導(dǎo),應(yīng)該是件好事。如果在國(guó)家層面上采取更有效的措施,投入必要的資金,鼓勵(lì)更多有一定科研經(jīng)驗(yàn)的中學(xué)老師,甚至是高校和科研單位的研究人員參與進(jìn)來(lái),青少年科技活動(dòng)就會(huì)在更大范圍和更高層次上開(kāi)展起來(lái)。
我認(rèn)為,在老師的指導(dǎo)下,圍繞重要的科研項(xiàng)目開(kāi)展一些輔助性的研究工作是完全可能的,而且這樣的選題,其科學(xué)意義或潛在的應(yīng)用價(jià)值也會(huì)很突出。在此次大獎(jiǎng)賽中,我推薦的中國(guó)科協(xié)專(zhuān)項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)目是來(lái)自美國(guó)威斯康星州的一位中學(xué)生完成的有關(guān)“碳納米管熱力學(xué)溶解性測(cè)定”的工作。這是一項(xiàng)在科研人員指導(dǎo)下完成的研究工作。碳納米管熱力學(xué)溶解性問(wèn)題是目前國(guó)際上未解決的問(wèn)題。該項(xiàng)目對(duì)現(xiàn)有儀器設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn),然后用不太復(fù)雜的化學(xué)熱力學(xué)知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在此基礎(chǔ)上得出明確的結(jié)論。推薦的原因就在于它的科學(xué)意義和潛在的應(yīng)用價(jià)值突出,也因?yàn)樵擁?xiàng)目系統(tǒng)完整,且在老師的指導(dǎo)下,學(xué)生有能力掌握必要的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能,最終解決問(wèn)題?傊,這樣的課題符合青少年科技活動(dòng)的特點(diǎn)。
(作者:沈興海 北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授)
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