青少年科技创新活动的设计 来自：科普博客 创新方案设计是全国青少年科技活动领导小组和国家自然科学基金委员会等都很重视的一项活动内容。旨在倡导和鼓励青少年在运用现有的知识和所掌握的科学原理的基础上，丰富想象和开放思维，通过收集和检索获得的信息，经过调查、走访专家，分析论证以及研究性学习，对重大现实问题可能设想的解决方案，对未来科技发展和社会进步以及学习、生活、生产可能实现的新进步、新形态、新形式、新概念、新产品和新服务进行设计和创作，对21世纪进行合理的展望和概念设计，形成具体的方案。 （一）设计原则 设计原则就是进行青少年科技活动指导方案设计时必须遵守的基本准则，也是进行设计思考的基本出发点，或者叫设计指导思想。 青少年科技活动作为综合实践活动课程的一个重要部分，其所有活动的设计都必须在综合实践活动课程的框架下完成。 1、科学性原则 活动内容应当科学，尽可能反映出时代特点，反映出科学技术的新发展。比如环保、克隆、太阳能利用、农业新科技。 活动方法与过程应当尽可能与科技过程和方法相一致。 2、创新性原则 比如说学生做了一件发明作品，那就要看该项发明在申报某奖项参评之前，有没有相同或类似的发明创造在国内外公开或使用过。如果是借鉴他人作品，又有多大比例是自己的？这部分的重要性和创新性如何？ 3、实用性原则 不论是一篇论文、一件实物发明、还是一件功能机器人等，都要能够在现实中得到良好应用或具有潜在的、较好的经济效益和社会效益。 4、可行性原则 开展活动的条件、时间、难易程度与学生实践相适应，能促进学生的发展，具有可操作性。教师应指导学生不要好高骛远、不切实际。 5、点面结合原则 综合实践活动课程是面向全体学生的开设的，其内涵和活动范围远比科技创新广泛。科技创新活动则是在所有学生综合实践活动开展的基础上，从中选拔出侧重科技创新的学生和作品来进一步加工和改进。 6、学生主体活动与教师指导相结合的原则 学生应在教师的引导下一步步地开展活动，既不是包办代替，也不是放任自流。一方面，学生大多离不开教师在知识、经验等方面的支持，更重要的是教师要在活动中保障学生的安全。 （二）设计过程 1、选题 活动内容是我们实现教育目标的载体，它决定着活动的成败，决定着教育目标的能否实现。选题要符合《纲要》精神，符合学生身心的特点，因地制宜，有利于学生开展，有利于教师发挥。 比如说，学生创新火花丰富时，可以引导他们广泛开展发明创造活动；当学校所在地区的自然、社会、人文等条件比较特殊时，就积极引导学生开展形式多样的调查活动；当有学生电脑基础和经济条件比较好时，就可以引导他们从事机器人、头脑奥林匹克（OM）等活动。 选题要应当具体、实在，小而精，切忌空泛、浮华。 那么，具体应如何选题呢？ 选择课题的渠道有很多，我们可以从学科学习、日常生活、社会实践、专家报告等活动中发现和选择研究课题。 （1）专题报告引发的课题 为了开阔同学们的视野和知识面，很多学校都会有计划地请校内外专家开讲座、做报告。从专家们的讲座中，会引发许多研究课题。 （2）从学科学习中产生的课题 学科学习中遇到的知识、教材上的阅读材料、选学内容、学科间交叉的知识等，都可能存在着问题，甚至书上的注释、插图等也可能隐含着问题。我们一旦发现了其中的问题，就可以对其展开探究。 （3）在日常生活中发现的课题 我们可以把日常生活中存在的问题、不满意的现象等罗列出来，再分析、归纳、提炼成研究课题。 （4）在社会实践中发现的课题 我们参加社会实践时，深入到工厂、农村、科研单位、社区等了解社会，会发现可研究的课题。 （5）从社会热点中发现的课题 从最近发生的被人们广为关注的重大事件中可以引出很多课题，重大现实问题可能设想的解决方案也可以。 （6）畅想未来找课题 未来各行各业可能出现的产品和制造方式、工作方式；未来人类可能的生活方式、教育方式、生存空间和生存环境；未来可能出现的科技进步与突破等。 无论课题从哪里来，都要经过一个从产生研究动机到选定研究方向，从问题朦胧到逐渐清晰集中，从有初步的研究构想，到明确研究思路，甚至于在过程中调整课题的过程。因此，课题选择是一个循环反复的过程。 2、制定计划 课题确定后，研究小组就应着手制定具体的、可行的、有效的研究计划。研究计划中要明确研究的目标，设计资料搜集的方法和工具，同时还要明确小组同学的分工。 一般来说，我们的研究性学习都是在本校自己独立完成或与同学合作完成的。但有时研究课题可能是跨地域的问题，比如某种鸟的迁徙规律、某条河流的水质变化的原因等，就需要与异地学生一起合作，这种情况下，就可能用到NetMeeting、QQ等实时交流工具。 3、具体实施 每个课题的实施过程都有所不同，可以有访问、调查、实验等方式。 4、总结整理 “研究”是个体头脑中的知识与具体的现场经验不断建构、融合、重组的过程。面对各种收集到的资料，研究小组的各位成员一定要表达出自己对问题的认识与理解，否则就不能称之为“研究”。在这一阶段，我们要整理、分析所收集的资料，不断验证自己的假设。 5、交流评价 交流是观念、智慧的分享。经过艰辛劳动和刻苦钻研，我们终于得到了研究成果。成果的交流过程是发现自我、欣赏他人的过程。我们可以通过研究论文、模型作品、主题演讲、小品表演、辩论赛等多种方式发表自己的研究成果。也可以制作成多媒体演示报告，把我们的研究成果展示出来。演示报告应简洁、清晰、有条理、重点突出、论点鲜明。可将繁杂的文字资料做成图表、动画，并配以声音，力求生动、活泼、明了地演示自己的研究成果。 在开展研究性学习的过程中，有一个观念值得注意：并非只有验证了假设的实验才是“成功”的实验。事实上，在科学研究中，绝大多数实验是不能验证假设的。推翻了假设的实验也是成功的实验，至少这个“失败”的实验能够告诉我们，在这种实验条件下是不能得到预期结果的。 总之，科技创新是一个极其艰苦细致而又长期的工作。我们开展科技创新活动，主要是为了让学生学习基本的科学研究方法，培养科学素养，领悟科学精神。 三、青少年科技创新活动的组织与实施 （一）作品创新点的凸现 1、理解创新的内涵 创新是人类社会发展与进步的永恒主题。科技创新的核心内容是科学技术的发明和创造。 创新就是推陈出新，但是创新并不排斥继承，不是要“另起炉灶”。创新虽然需要有“第一个吃螃蟹”的精神，同时也需要有“怎样把螃蟹吃好”的规范的研究过程。一项工作有了开创性的第一步，是创新，从第一步走向第二步、第三步，当然也是创新。 创新，只要借鉴为已所用，也应不失为“创新”。我们不能一味地强调创新，就是别人未做的，自己做了才是创新，而要把创新和首创区别开来，树立完善发展也是创新的观念。 青少年通过参加活动将拓宽自己的视野，不仅学到一定的科学知识与技能并激发起对科学技术的兴趣，同时也树立了科学态度、培养了科学精神，以及科学的行为与，提高青少年的科学素质。 创新能引导青少年关心人类社会的进步、环境的可持续发展、家乡的变化、科学技术的进步和国家建设与变革，树立科学的世界观。 创新能让青少年在具体的科学实践中，经受锻炼、增长才干，创造了课堂教学所不具备的条件，使学生通过考察、实验、展示、写作、探究、动手操作等环节获取科学知识，学习科学技术，掌握科学方法，发展创造力，把理论与实践结合起来。 创新以科学技术的无限魅力，丰富而寓教于乐的活动内容吸引广大青少年积极加入到活动之中，同时又在活动中进一步激发他们对科学技术的兴趣，促使青少年形成科学志向和科学理想。 2、怎样突出创新点 所谓创新点，就是在哪方面或哪一点上有所创新、有所突破。具体一点说，诸如环境监测、社会调查、特种生物的实验探究、计算机软件开发、自然科学类的理论探究等理论性课题，其要点是：通过调查、实验、逻辑分析与论证，得出一个或多个他人未曾提出过的结论，形成自己独有的理论或观点。该理论或观点也就是课题的创新点。 发明创造类课题的创新点更加直观：为了解决生产或生活中的什么问题，利用什么方法，制作出了什么东西，效果如何。 创新点是课题研究的关键性成果，也是决定课题质量高低的最关键的因素。无论是在老师评定学分，还是在比赛时评委审查课题，创新点都是人们最关注的。 那么，学生应该怎样突出课题的创新点呢？简要举例如下： （1）针对你的创新点确定课题名称 例如： 基于LVQ2神经网络及决策树归纳的中文垃圾邮件过滤研究 青岛崂山花岗岩上“圆形水盆”的成因分析 河南省新生儿先天性甲低发病原因及群体分布规律研、 核桃仁增强记忆力的实验观察 一诺千金何处寻-----东莞市中学生诚信状况调查 水质对史氏鲟生长的影响 空心球形纳米二氧化钛高效光催化剂的制备及应用前景 园林植物扶芳藤低温胁迫研究 新型智能化水电气综合计费器 新型太阳能双轴自动跟踪聚焦式集热器 重力驱动式旱冰鞋 水、风力活塞式抽水泵 自学习型通用遥控节能器 …… 以上课题的名称都已经清楚地告诉别人创新点是什么了。 （2）开门见山，在论文开头就提出创新点 按照常规，论文的第一部分是写课题的产生，即阐述你是如何想起来的、怎样做的、结果如何。那么，你就可以在结果这部分里写出你的主要创新点。贵在原创性，而不要拘泥于技术细节。 （3）在论文的结论中充分展开叙述创新点 当评委对你前言中提及的创新点感兴趣的时候，他就会细看你的论文。那么，这就要求你能对所有调查、实验、作品试用等素材进行精心加工和整理，有理有据、合乎逻辑地给出结论，并概括出你的创新点，以满足审查者的需求。 提醒一下，所谓新是相对的。因此，你最好能够列出新旧对比的图片和相关数据，用数据说话，以增强说服力。若是发明类作品，就现场演示新旧两件实物，谁好谁坏，观者自知了。 （4）在展板、宣传单、演示课件中突出创新点 现在，无论是学校搞课题成果展示会，还是各类型的比赛，都要求学生制作展板。这一方面是考察学生的动手能力，更重要的是为评委了解你课题的主要精神节省一点时间。一定要充分利用好这块阵地，利用少而精的文字、清晰明快的实物发明点的照片等凸现创新点。 在会场散发课题的宣传单已经成为惯例，一般就是一张A4纸大小，彩印与否均可。其实，就相当于是一块活动展板。 如果你有机会参加赛事答辩，说明你的课题已经受到评委的重视。这时你一定要在展示课件中图文并茂、有条不紊地向评委展示你的创新点。 （二）实物模型的制作技巧 发明作品的诞生意义非凡，尤其是创意新颖、实际应用价值大的作品，它可能会象电灯、电话、电脑、汽车、飞机等一样改变我们的生活，推动人类的发展和进步。也可能象一只新型玩具狗、一个多功能衣架、一支精巧的圆珠笔、一把方便携带的雨伞等一样大大方便我们的生活。总之，发明改变着世界，创造书写着历史。 也正是因为发明创造的无限魅力，现在的绝大部分青少年科技竞赛都是为我们的“发明家”们准备的。 但是，要想参加比赛，你最好能够拿出实物来。如果没有实物作品，一个表达你创意的模型就显得特别重要了。那么，如何制作实物或模型呢？ （1）画出图纸 （2）请教专家 在画出图纸之后，可以根据其加工与工艺的难度，再去请教相应的技术人员。如相关企业的高工、研究院所的工程师、街边一些铺面的技工、教师或家长等等。让他们针对你的图纸给些意见，进一步完善图纸，并帮助你确定各部件的选材与尺寸等，可能还会在外观及安全性等方面给你很好的建议。 （3）材料准备 综合众人的意见后修改图纸，接下来就要列出材料清单，逐一采购落实了。这时尽量采用廉价易得的东西以降低成本，能够废物利用就更好了。如家中什么废弃电器的某个部件、市场某些小件商品的组合或代用等都很好。 （4）加工制作 这个环节最难，也是最重要的。可以象盖房子一样，先完成主体框架，再慢慢装修。个别部件的加工需要专用工具，可以找人借用，甚至于直接请人代为加工。要特别提醒学生注意施工安全。 （5）作品调试 加工完毕之后一定要反复调试，检验其运转情况，必须绝对保证演示效果，尤其是要看创新点展现的好不好。如果不理想，那必须要改进，甚至于重做。一般来说，若能利用一些声、光、电效果强化创新点会比较理想。 测试装置运转的稳定性也是很重要的，象涉及到电子线路较多的作品就容易出现类似问题，不妨制作一套备用品，以防万一。 （6）外观标识 实物作品或模型在赛场总是备受人们青睐的，为了让别人看得明白，可以在作品上合适的部位贴上必要的文字标签。写出主要部件的名称、原理、操作程序、注意事项等。 至于单纯从美观角度考虑的工作不必做的太多，适当美化一下就可以了。但外出参赛时的包装要注意，尽量用一个坚固的箱子将作品装好，并用泡沫、纸屑、海绵等材料填充抵实，以防在搬运过程中损坏。 四、青少年科技创新活动的评价原则及要点 一般来说，各种创新、发明评选活动都会有一套详细的评价规则，但由于活动性质的相似，在它们的评价上也表现出相当大的共性，并与综合实践活动课程评价的要点相吻合。 1．科学性 指选题和成果的科学意义、技术方案的合理性、发明和创新过程的科学性、研究方法的正确性、科学理论的可靠性、选题和结论科学意义的合理性。 2．新颖性 如作品在申报参评全国宋庆龄少儿发明奖前， 没有相同或类似的发明创造作品在国内外公开或使用过（除本人申请专利或参加相关部门组织竞赛的项目之外）。以下各项根据指标，每个项目在30-20，20-10，10-0分中只选其一。 评价指标 程度
新颖性还包括选题与技术的新颖程度、先进程度、技术水平和难易程度。 3．创造性： 与已有同类技术相比，有突出的实质性特点，有明显的发明点和创造点。 评价指标 4．实用性 发明和创新技术能够应用或具有潜在的、可预见的社会效益经济效益或效果,便于使用和投产，或研究及论文的适用和影响范围、应用义意义和推广前景。 评价指标
5.表达性： 展出的实物、样品、模型、图表、录像或资料能整体、形象地展示其发明特点。 评价指标 在全国青少年科技创新大赛中，科技作品的技术水平占40%，研究过程的完 整 性占30%， 展示问辩的环节占30%，其中，展示问辩的要点如下： a、展板内容齐全,设计新颖别致,动手制作工作量大,个性化强； b、提交展示资料齐全,展示形式多样,作品功能完备,展示效果好； c、选手表述项目内容及原理准确,掌握知识全面,项目真实可信； d、选手综合素质较高,应变能力强,语言形体得当 礼貌待人。 对准备参加全国创新大赛同学们的建议： a、注重发明和创新过程的科学性并善于总结归纳； b、注重发明和创新过程的动手制作和解决问题能力的培养； c、项目申报资料丰富、齐全、研究和分析数据充分,有说服力。应撰写规范的课题总结报告； d、课题总结报告撰写要规范，体现“科学性”、“新颖性”、“实用性”和对未来推广应用和完善成果的打算; e、重视专利与查新。 f、善于有效展示自己的作品，展板内容齐全,设计新颖别致，应体现个性（集体项目应体现团队精神）； g、表述项目内容及原理准确,掌握知识全面。 h、应变能力、语言表达能力、推介能力的培养。 |
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