课题研究1.文献资料法:通过对国内外有关国文教学生活化、课内外结合等文献的收集和研究,使课题研究的内涵和外延更丰富,更明确,更科学。争取在现有研究水平的基础上有提高和突破。2.问卷调查法:在实施课题阶段,对没有实施此课题的年级的学生采用问卷调查方式进行调查研究,用以了解学生的数学发展现状与发展需求,以及相关的影响因素,并根据调查结果有针对性采取相应的策略与手段。 3.行动研究法:结合教育教学实际,在实际的教育教学环节中,通过个案分析和作品分析等,对个体的发展进行跟踪调查,及时改进研究措施。4.经验总结法:在教学实践和研究的基础上,根据课题研究重点,随时积累素材,探索有效措施,总结得失,寻找有效的提高课堂教学效率和提高学生实际运用、实践能力的方法。 5.测量法等多种研究方法。
哈喽大家好,又到小易和了分享知识点的时候了,今天是姜姜老师给同学们直播哦,今天给大家分享的是教育的研究方法,先和大家透露一下考情,这个考点一般以选择题考的居多,但是不乏今年就会考简答题,比如:请简述观察法的使用要求、请简述教育研究方法的基本步骤等等。教育的研究方法一共有八种,观察法、调查法、实验法、经验总结法、行动研究法、个案研究法、历史法、叙事研究法。下面就和大家一一讲解这几种方法!观察法通过眼睛观察到的事物或者借助工具观察到的事物就称为观察法,比如看看周围的事物,如果有看不清的地方借助望远镜或者放大镜,这就是观察法。因为观察法最为简单,也是教育方法中最基本的方法!调查法比如说问卷调查,这就属于调查法,访谈、开调查会、测验这都属于调查法,调查法和观察法都是最直观获得数据的方法!实验法这是考试中最常考的方法,实验法顾名思义,就是做一个实验,一定是有严格的流程或创设的条件,并且有变量!比如:老师将两个班级用不同的方法教学,最终比较那个方法好,这就是实验法!经验总结法所谓经验总结法,倒过来就是总结经验,一个老教师将之前所做的事情总结下来,慢慢的形成经验,以后遇到类似的问题,直接用经验就能解决,这就是经验总结法。行动研究法可以总结为这三类:为行动而研究,在行动中研究、由行动者研究,比如班级里同学们数学成绩很差,老师就会组织成员形成讨论组,然后进行研究,在遇到问题的过程中再次进行研究,这就是在行动中研究,这个研究是谁发起的,就由谁来研究,这就是由行动者研究!个案研究法这个比较简单,以一个单位来进行研究的方法,比如:一个人、一个学校、一个省、一个国家等,但是注意这个单位一定举要典型性!历史法用历史事件做调查方法就是历史法,就是研究历史。叙事研究法叙述或讲故事的方式就是叙事研究法,比如老师晚上会叙述白天所做的教育事件,这就是西施研究法!
课题研究现状”很多教育同事谈到课题研究时,都露出为高不可攀的神情,认为那是大学教授、科学家们的事情,自己遥不可及。即便是很多正在参与的教师,也是心有胆怯,也常说我也不是很懂,不知道怎么做最好。甚至还有很多教师认为课题研究和一线教师毫不相关,反倒觉得写写心得文章、教育论文倒是教师可以干的事。其实,这是很多教师对课题研究缺乏了解,其实搞课题研究并没有大家想象中的那么难。“什么是课题”首先我们要了解什么课题。“课题”就是要尝试、探索、研究或讨论的问题。《现代汉语词典》把课题解释为:研究或讨论的主要问题或急待解决的重大事项。课题是指为解决一个相对独立而单一的问题,而确定的最基本的研究单元。个人认为中小学教师所从事的课题研究和专家的研究有很大的区别。第一,“课题”就是一个问题,是自己在一段时间内需要关注、澄清和解决的一个真实存在的教育教学问题,研究的目的就是在解决问题的过程中,分析问题的本质和存在的根源,寻求问题解决的路径,总结有益的经验,记录自己在问题解决过程中的些许感悟和心得。 第二,“课题”就是一个愿景,是自己在先进教育理念、教育价值观、教育理想的驱使下对所向往的“未来”教育教学的憧憬和勾画,是自己在一段时间内需要努力去构建或打造的一个工程,如某一种特色教育、理想课堂、教学模式的构建等。 第三,“课题”就是一个主题。每个教师每天总在反思,经常会用教育叙事、教育案例、教育日记、教学札记、教育论文、教育随笔等林林总总的形式记录自己在教育实践中的点滴思考,但往往比较凌乱、零散、随意,而课题就为这些研究提供了一段时间内相对集中的主题,有了贯穿的线索,使我们的这些研究主题集中,方向明确,目标清晰。总之,我认为一线教师课题研究活动,实际上是要求在更高的水平层次上展开教学活动,即强化从日常教学中蕴涵的科研成分着手,以科研的思路去重新审视教学过程,发现问题、思考问题,形成解决问题的策略,并通过教学实践使其得到验证与完善,从而使教学工作逐步向最优化方向发展,同时也使自身的素质水平得到提升与飞跃。 课题不同于项目和论文我们经常说“立项”,有的人把“课题”称“项目”,实际上课题与项目既有联系又有区别。课题是科学研究的最基本单元,具有较为单一而又独立的特征,而项目是由若干个彼此有联系的课题所组成的一个较为复杂的、带有综合性的科研问题。相比于大多数的教学论文撰写、集体研讨等教育活动,课题研究应该是比较严密、系统一种教科研方式。和论文相比较,课题研究是基于教育教学问题而产生教育探究活动,更准确的说是基于问题并解决问题的问题情境下的教研活动,和理科实验法探究的思路极为相似,或者说基本相同,理科教学实验法探究的步骤一般为:提出问题--作出假设--设计实验、验证假设--分析结果、得出结论,而课题研究第一步就是要发现问题,并能概括凝练提出核心问题。课题研究所有的活动都是以问题为中心展开,具有对问题的鲜明针对性,都是基于解决这一问题而进行的系列活动。而论文是围绕自己的中心论点展开的教育论证或叙事活动,往往是对成功尝试的总结或理论的升华。课题研究的好处课题研究作为一种教育教学探究活动,他根据探究活动的要求,具有一套科学、规范、系统活动过程或者叫做流程,课题研究的过程包括课题的选择与论证、制定研究计划、查阅文献资料、实施研究、研究成果评价和推广等几个方面,研究中严格界定了研究的的对象、内容、范围、方向以及研究的目的和任务,每一个环节都有具体操作要求,比如:课题论证,论证一个课题需要弄清这么几个问题:1.所要研究的问题是什么性质和类型的问题?2.要研究的问题具有什么现实意义?它的理论价值(即在理论上预计有哪些突破?)(可能形成哪些指导性的理论体系)3.要研究的问题目前已有哪些研究成果?研究的方向是什么?4.要研究的问题所应具备的条件分析。5.课题研究的策略和步骤如何?6.课题研究的成果及其表现形式有哪些?通过这些规范的流程,不仅提升了我们思维的严谨度,也让我们的研究更深入、更系统、更全面和科学。课题研究是深化集体教研的一种很好的平台。课题研究不同于论文,论文可以个人独自为战,独立完成,课题则更强调团队的分工协作,发挥整体合力共同实现科研目标。针对一个问题,想要系统的的解决,单凭一个人的力量是不够的,要完成一个教学课题的立项研究,可能涉及教学的各个环节或方面,需要成立研究团队,需要团队成员从具体环节或方面进行人员分工,分别进行研究尝试,以求突破。比如:滕州市第五中学的作为一所农村高中,针对学校课程实施的“选课走班”面临的问题,适时进行“选课走班”教学组织策略优化研究,这是针对学校工作层面进行的问题突破,我们可以看需要研究内容比较庞杂,比如课时安排、课程实施和整合路径、教学方式和适切教学评价等等,研究方法也需要多样,涉及文献信息的查阅和手机、方式方法的比较、问卷调查的数据整理、教师和学生的访谈及个案研究等等,同时还需要对相关的数据整理分析,并最终形成可行性策略。可以看出单凭一个人是根本无法解决的,这就需要团队的分工协作,而在这分工协作的同时,围绕主要的教育教学问题,教学教研有了明确主题和目标,以研促教、立足学生、深化课改的浓郁氛围形成,教师们阅读了大量的有关教育、教学的书籍后,就有利于形成自己的教学理念,教师的研究意识、研究热情和反思总结良好习惯得以加强,就可以用新的教育理念去审视自己的日常工作的习惯,自觉地去改进自己的教育手段,进行科学的教学反思。
怎样进行教育科研课题研究(一)一、开展课题研究的意义教育科研是指用科学的方法来研究教育教学。课题研究是教育科研的一种基本形式。其意义主要表现在以下几方面:1、推动教育的改革和发展2、提高教育质量3、丰富和发展教育理论4、培养教师的科研意识和能力,提高教师的素质“在当前,从教师在教育体系中的作用看,教师与研究人员的职责逐渐趋向一致。”教育科研的过程:理论构思——获得事实经验——对事实经验整理概括——广泛应用,进一步提炼——建立教育科学的理论体系教育研究方法的分类:(一)四种研究水平1.直觉观察水平(资料收集水平)2.探索原因水平(内在效度)3.迁移推广水平(外在效度)4.理论研究水平(二)基本类型1.按研究目的、功能、作用分为:基础研究、应用研究、发展研究、评价研究、预测研究2.按研究方法分:历史研究、描述研究、相关与比较研究、实验研究、理论研究二、课题研究的一般过程第一阶段:研究准备阶段(一)确定研究课题1、研究课题的特征(1)属教育科学领域和问题,问题的解决能推动教育科学的发展。(2)必须具有一定的普遍意义。(3)有明确集中的研究范围和任务。(4)要有解决的可能性。2、选题原则(1)需要原则(2)新颖原则(3)可行性原则3、选题步骤(1)确定范围,根据兴趣和教育实践需要。(2)提出问题,确定研究方向。(3)论证课题,应从以下几方面考虑:是否适宜作课题;是否有价值;是否可行。讨论:下面题目是否适宜作课题,为什么?例1:某某学校实施义务教育的现状如何?例2:如何解决学生过重学业负担?例3:重复练习对学习效果有什么影响?例4:全省义务教育的现状如何?例5:如何让学生有效地参与学习活动?例6:如何评价义务教育的质量?例7:多少学业负担对小学生是合适的?4、发现问题——教育科研课题孕育的起点A.问题的来源从教育理论内部的逻辑矛盾中提出问题从教育理论与教育实践之间的矛盾中寻找问题从教育育改革与发展的实践中寻找问题从社会与教育发展的信息中提出问题B.发现问题的策略大胆怀疑变换思考的角度类比和移植C.要使自己成为一个善于发现问题的人一是要有较好的专业理论基础,并经常关注教育科研的动态和发展趋势。二是要有不满于现状、勤于思考、追求变革的意识总之,选择和确定研究课题是进行教育研究的第一步,并且是关键的一步,它不仅决定着研究者现在和今后的科研工作主攻方向、目标与内容,而且在一定程度上规定了科学研究应采取的方法与途径。能否确定一个有创见有意义的问题,对教育科学的发展也将起积极作用。因此,选定课题在所进行的研究工作中具有重要的战略地位,必须认真对待。(二)设计研究方案课题研究方案是完成研究任务的总体谋划,为课题研究和论证提供评价的依据,以及全面的、系统的工作程序。1、课题的表述主要是揭示课题的论点,是课题研究内容的高度概括,要求题目能明确地表述出研究内容、课题任务和科研方法。如:《弱智儿童随班就读的实验研究》。2、课题的背景与目的意义的阐述指课题的内外原因及要达到的目标、研究的宗旨及社会价值、理论价值等。3、课题研究的范围与对象所谓研究范围,有的是指课题研究的区域范围,有的是指课题研究的内容范围、对象范围、时间范围。所谓研究对象,一种是教育中的问题,如学生主体性问题研究;一种是教育中的事件,如教材问题、教学方法问题;一种是教学中的具体对象,如学生、教师4、课题研究中的假设与概念界定一个好的假设,在内容与表达上应达到四条标准(1)以陈述的方式表达(2)一个假设一般只能陈述两个变量之间的关系。(3)假设是有待检验的,而且必须是可以检验的。(4)假设应全面反映课题所涉及的的变量的不同值之间可能存在的关系。5、课题研究的方法教育教学研究广泛采用观察、调查、实验总结、比较、文献等研究方法。怎样进行教育科研课题研究(二)一、教师为什么要参与教育科研课题的研究。1、必要性。教育要创新,观念要创新,知识要创新,怎样才能获得知识创新的能力呢?由于教育与知识创新的密切联系,就使得教育成为社会关注的焦点,面临着深刻的历史性变革。这种变化体现在教师身上,就是教师不仅仅是传统的传授知识,而且要全面的培养学生的素质,特别是培养创新意识与创新能力。因此,教师有必要参加教育科研课题研究。2、可能性。教师不仅处于最佳的研究位置,而且还拥有最佳的研究机会。教师最主要的活动场所是教室,从实验研究的角度看,教室是检验教育理论的理想的实验室,教师可以通过一个科学研究过程来系统地解决课堂中遇到的问题,这使教师拥有研究机会。从自然观察的角度看,教师是最理想的观察者,因为教师本来就置身于教学中,对于教学活动,不是一个局外人,可以是掌握观察的方法,了解观察的意图而又不改变原来课堂教学情景的最佳人选。总之,迫切要求教师由知识传递者转变为教育实践研究者。丰富的研究机会,最佳的研究位置,为教师成为研究者提供了可能。3、特质性我们倡导的是面向实际、站在前沿,重在应用,加强合作。具体来说,有一个目的、两种需要、三股力量、四条原则。<1>、一个目的教育科研的目的来自于研究的课题。课题来自两个方面,一是来自理论,二是来自实际。中小学教师研究的课题,主要来自实际,教育实践中有着教师所需要的取之不竭的课题,当然,即使来自实际的课题,必需要学习理论,做到理论联系实际,吸取别人的研究成果和经验。<2>、两种需要教育科研要适应两个需要:一是符合教育发展趋势的需要;二是符合我国亟待更新、转变的教育观念的需要。针对这两个需要,教师应先阅读有关论著,掌握材料,写好文献综述,综合国内外的有关研究,成为研究的基础,有助于进一步提出问题研究,为提出假设提供经验和依据。再根据自己的思路汇综而成。<3>、三种力量课题的成功,要依靠“有权之士”、“有识之士”、“有志之士”三股力量的有机结合和共同努力。教育科研课题正是由这三股力量推动的结果,中小学教师参加教育科研课题更须体现这三股力量的有机结合。同时,教师能主动、自愿地参与,有甘于吃苦、甘于寂寞、勤于研究、勤于探索的精神。<4>、四种原则一是客观性。它要求在实验研究中,必须坚持实事求是,一切从实际出发。二是系统性。既包括课题,又包括研究方法,都要按照系统、整体的观点,切实掌握好每一具体研究过程中的每个细节。三是优化性。教育科研是讲究效果和质量的,通过实验而使教育教学优化是我们追求的目标,教育科研的最终目的是要提高教育教学质量。四是不平衡性。学生之间存在差异,因此,要承认学生在智力与能力上的个别差异是客观存在的,要“鼓励冒尖、允许落后”;针对学生在不同活动上表现出不同的最佳智力与能力水平,在制定方案上要做到有的放矢。二、教师参与教育科研课题应关注的问题1、要重视过程。因为,教师的科研意识是在教育科研的过程中展现的,教师参与教育科研的特点是“教中研”。包括接受既成的科研理论成果,将其转化为具体的教学规范,在教学过程中应用、实践。在教学中自觉地发现问题,然后进行自我探索、监控、评价,达到提高教学水平的目的。2、要注重应用。科学研究一般分为基础研究、理论研究和应用研究。一方面,教师研究的问题直接来自教育教学实践,是为解决具体问题服务的,它有极强的针对性和目的性。只有使科研与教学相结合,教师的科研活动才有价值。另一方面,教师的科研应体现在如何将已有的教育理论研究成果尽快地转化到教育教学实践中去,促进教育教学水平的提高。第三,教师在教育科研中应是一名学习者。首先,教师参与教育科研的学习者角色是一种自主式的学习主体。教育科研是一个不断发现、探索、解决问题的过程,这正是“学习”的本质所在。其次,教师作为自主式的学习者是贯穿教育教学过程始终的,只有学习行为日常化,教师的科研水平才能不断提高。3、要遵循的原则。我们往往忽视了课题研究的需要性、科学性、创造性、可能性、兴趣性等,在实施过程中感到很茫然,甚至束手无策,应该深入思考分析问题课题研究不是花瓶来装扮美丽。三、如何申报立项科研课题课题申请采取随时受理,定期评审的办法,一般每年集中审批一次,也可两年一次或一年两次。申报时间由省、市、教育科学研究所、规划办的文件通知,教研室统一布置课题申报,单位、团体和个人均可提出项目申请,填写申请书一式三份,并由所在的教育科研机构组织力量予以初步论证。申报人所在单位对课题审核同意后,承担名誉担保,并在课题批准后提供条件与方便。然后报上级审批,在立项后进行开题研究。四、教师如何做课题研究?<一>怎样选题课题即研究项目。科研课题是一个有目的、有计划的认识活动过程,包括选择课题、制订计划、实施活动、分析整理资料、撰写报告和论文五个步骤。选题是研究的第一步,贝尔纳说:“一般说来,提出课题比解决课题更困难……所以选择课题,便成了研究战略的起点。”1、选题的基础原则一是实用。根据教育实践的发展,选择迫切需要解决的问题,应着眼于未来。二是新颖。有新意、有新知、能言人之所未言。三是可行。是否有研究的可能,主客观条件是否具备。四是科学。必须具有事实根据和理论根据,必须符合科学原理和教育规律。2、选题的一般步骤:(1)查阅文献,调查研究,提出问题;(2)拟写课题的研究方案;(3)课题确立,提出申请,填报项目议定书;(4)开题论证。3、选题的具体方法(1)根据形势需要同步选题,可参考各级教育科研部门提供的课题选题指南,要注意切合自己的实际因为这些课题都比较空泛,不够具体,不太适合教师去研究。(2)随机性选择课题。有些学校从出版社、高校研究机构选题。(3)在调查研究的基础上,根据问题,提出选题。(4)分解子课题。承担子课题的研究,但缺少独创性。4、选题应注意的问题(1)课题大小要适度,开始宜小一点,逐步再扩大。(2)研究的问题要明确,要清楚要解决什么问题。(3)选题要扬长避短,紧密结合本职工作,联系教学实际。(4)注意提高研究者的素质,研究策略、方法多样。<二>、课题的前期论证课题的前期论证是课题研究的准备阶段的工作,也是非常重要的环节。一般把这一过程分成三步:明确研究方向、周详研究计划、进行研究可能性的自我分析。总之,通过教育实践,挖掘研究方向,提炼课题雏形,设计研究课题的内容。课题的前期论证的关键要完成以下几个要素,它们分别是:1、课题名称的确定。课题名称在内容上要突出课题的重要性,准确性。名称要醒目,要恰如其分。一般由三个成份组成:主题词、定语和有关技术说明。例如: <<在新理念下语文课堂教学评价的研究>>,其中主题词“课堂教学”,定语“在新理念下”和“语文”,技术说明“评价”,名称醒目,准确,一目了然。2、目的的论证。 指对课题研究的目的、理论价值与实践意义进行分析,重点考虑通过研究要解决什么问题。 3、背景论证指的是对该课题方向的国内研究现状的了解与简要分析。别人已做过什么研究,还需要做什么方面的加深研究,其意义是什么?在此社会和学术背景上提出了该课题研究的内容,阐述了其研究的意义。4、基础论证 指的是课题承担者已有的基础的客观的估计。它一方面包括课题组成员的研究经历,成员结构合理、学术水平、主要著作或成果;另一方面指的是已掌握的与本课题有关的文献,已形成的假设或阶段成果等。基础论证也可以说是条件分析。例如:(1)人员结构。(2)课题成员中有承担过国家级、省级、市级课题的研究,有的已结题,有的正在研究中,有的准备结题,有较扎实的理论基础,有较强的教科研能力、丰富的教育教学经验、科学规范的学校管理策略。(3)成员都具有计算机操作能力,有的自制课件,有的可以制作网页,有的还可以查找资料、分析整理、存储相关信息,还可以自行制作录象课。(4)我区教育局领导和教研室负责人及各学校校长一贯重视教科研,倡导“科研兴校”的理念,必要的经费可以保证。(5)请省市教育科学规划办及教科所领导、专家给予课题方面的指导和支持。<三>内容设计 指课题研究的内容,不是研究计划。内容设计要把课题从结构上分析,其包括几个子课题,子课题又包括几个部分,就是结构的科学树。<四>步骤设计 将研究任务和目标加以分解,与时段结合起来,落实到人,制定分阶段的操作计划。<五>、方法设计 1、课题研究采用的主要方法有:观察法、调查法、访谈法、座谈会、实验法、问卷法、文献分析法、历史研究法、模拟法、案例法。2、着重介绍课题实验中的常用方法(1)观察法观察法是在自然状态下,研究者有目的、有计划考察事物现象的方法。所谓“自然状态”就是不加控制、不加干扰、不影响其常态,所谓“有目的、有计划”是指对观察对象、范围、条件和方法作明确的选择。观察的步骤为:(1)观察准备。明确目的、对象、制订计划,作好物质准备;(2)进行实际观察。要选好时间、场合、位置、角度,选用多种途径;(3)记录和整理观察材料。应用观察法应注意:(1)边观察边思考;(2)善于与观察对象建立良好关系;(3)要有科学精神,要实事求是,大胆质疑,要坚持不懈,不畏劳苦,要坚持长期观察、锲而不舍,要有良好的习惯和严谨的作风。(2)调查法调查研究是研究中一个常用的方法,在描述性、解释性和探索性的研究中都可以运用调查研究的方法。调查者通过有计划了解教育活动的历史现状与发展、经验与问题,经过分析综合,得出正确结论以指导教育实践。调查研究是收集第一手数据用以描述一个难以直接观察最佳方法。精心设计的标准问卷可以从不同的研究对象那里获得具有同样形式的数据。(3)访谈法访谈法又叫谈话法,指调查者通过与调查对象面对面谈话来了解情况、搜集资料的方法。访谈有正式的和非正式的,内容分为:事实调查、征询意见、了解个体内心世界。访谈要掌握技巧,访谈者要持“虚心请教”的态度,平等讨论的方式,要善于洞察被访者的心态,要掌握发问的艺术,采用直接法、间接法或迂回法。(4)座谈会是普遍使用的一种向群众了解情况,搜集资料的方法。优点是与会者人多,又集思广益,互相启发,彼此印证。不足之处是易受人事关系影响,出现知而不言,言而不尽的情况。开好座谈会要由熟悉情况,经验丰富的同志主持,注意启发引导,事先有提纲、主题集中,与会者有准备,同时人不宜多,最好采用讨论式,兼用问答式。(5)测验法通过考查的方式去测定某些研究现象的方法。命题要力求标准、规范。要消除测验对象的疑虑心理,提高测验效果,评判要公正,分析解释要准确。(6)问卷法调查者用文字提出需要调查的问题,要求被调查者提供书面答案的方法。其优点是费时少、调查面广、适用于不愿披露姓名的人,或不愿面对面交谈的人,方法灵活,便于统计、整理,从结果上可以看出整体趋势。(7)历史研究法历史研究就是以过去为中心的探究,它通过对已存在资料的深入研究,寻找事实,然后根据这些信息去描述、分析和解释过去的过程,同时揭示当前关注的一些问题,或对未来进行预测。有一句老话:历史是惊人的相似。或许正因为这点培根才说:“史鉴使人明智”,意味着我们可以从过去已经发生的一切事件中汲取经验,理解现实,合理实践。历史研究的记录一般有两个方面,一是书面记录,如书籍、报纸、期刊、日记、信件、文稿、会议记录等等;二是遗迹、或遗骸。(8)实验法真实世界中事物太复杂了,个中许多因素之间相互关联,我们的思维无法穷尽。为此,我们往往采用简约的方法,简化问题、简化事物的影响因素,利用仪器、设备等等人为的方式控制或干预研究对象,以期获得科学性事实,进而研究客观事物规律。在设计实验方案的时候,你已经在深入地思考你所研究的问题了,往往一个看来简单的实验,或许就一剑封喉,有效地探明了某些自然规律。(9)模拟法模拟法现在开始采用计算机模拟的方法,不仅数学模拟方法,就连物理模拟方法也运用这种新型的信息技术工具。(10)案例法案例法是指在教育教学中包含某些决策或疑难问题的教学情境故事,这些故事反映了典型的教学思考水平及其保持、下降或达成等现象的方法。<六>成果设计 指课题研究的成果形式。教育教学研究课题主要表现形式为:论文集、教学案例集、讨论稿、研究报告、阶段总结、研讨课、实验观摩、实验小结、论文、个案分析、电脑光盘等。总之,以上所述内容落实到课题项目申请书上,那么你所负责的课题研究就迈开成功的、坚实地一步。<七>文档撰写开题报告 研究报告 研究记录 调查记录 实验记录 1、开题报告开题报告实际上可以帮助我们清楚地了解自己为什么要做这个课题?究竟想做什么?想得到什么,怎么做,能否达到自己的预期目标?若分析后觉得不能,则可以马上调整自己的方向和目标,使课题目标的达成有可能性,从而避免“大题小作”或“小题大做”。开题报告的内容有:(1)课题研究的目的:我们为什么会想到要研究这个课题?(2)课题研究的对象:我们研究的特定对象是什么?(3)课题研究的目标:通过研究,我们试图要实现什么?(4)课题研究的内容:我们想弄明白的问题是什么?(5)课题研究的方法:我们决定通过什么方法来验证我们的假设,为什么要用这个方法?(6)课题研究的计划:具体的时间安排和实施步骤,尤其是你一开始准备实施的步骤。(7)课题需要的资源:我们需要什么工具和资料?如何得到这些工具和资料,用什么方法等。(8)课题成员的分工:小组成员如何分工合作?(9)课题预期的成果:你的研究会带来什么成果?研究报告,还是其他?(10)导师的建议2、研究报告经过一段时间的辛苦研究,我们就可以“修成正果了”。这可是很重要的环节,因为研究报告一方面是你所要表达的思想,并用书面形式显示出来;另一方面,大家通过报告知道你究竟都做了哪些工作,从而了解你的观点。“没有规矩,不成方圆”,撰写研究报告也是如此。常见的研究报告大致有实验报告、读书报告、调查报告、设计报告等四种形式。 3、研究记录为什么要写研究记录?“好记性不如烂笔头”,这句话是很有道理的。因为我们的脑子不可能记住那么多事情。所以,每次活动后,我们最好马上将研究过程中的重要事记录下来,以备日后查阅。而且,良好的记录能使我们理清思路,知道这次研究究竟做了什么?存在什么问题?下一步方向如何?应该如何做得更好?4、调查记录如果在研究中你采用的是实验方法,建议你可以使用下面的记录表。调查研究计划表包括:课题名称;调查目的、意义;调查内容;调查对象;调查时间、地点;调查方法与手段;调查步骤及日程安排;组织领导及人员分工。5、实验记录如果在研究中你采用的是实验方法,你应该根据你的观察和最初的资料分析做出假设,这个假设就是你对所研究的问题的一种尝试性的回答。然后,设计实验以验证你所提出的假设。那么最好每次实验都有实验记录。五、怎样设计实施方案和计划。确定了实验课题,规定了研究任务和实验目的后,就要设计最佳的实验方案,提出总体规划,实验方案包括:(1)实验题目。它是对课题研究内容的高度概括,力求题目与研究内容和课题任务相符,不宜太长,也不能太笼统、太概念化,一个恰当的题目可以提示课题的方向,也可以提示课题的论点;(2)问题的提出与构想。实验的假说就是实验设想是对解决问题提出的预想的答案,它是确立课题研究任务,研究目的的依据;(3)实验目的与操作。说明实验准备解决什么问题、解决到什么程度,要明确操作程序,使思路具体、明确;(4)实验的指导思想;(5)实验对象;(6)实验方法和主要措施;(7)实验统计与评价;(8)建立必要的制度;(9)组织领导与人员分工。六、怎样搜集整理资料资料是人类思想、科学文化知识和各种实践活动赖以记录、保存、交流和传播的音像、方案材料的总称。在教育科研中占有重要的地位,搜集、整理和分析资料是研究的主体阶段,也是研究的起点,并贯穿研究的全过程。1、资料分类搜集起来的杂乱无章的材料经过分类处理才能系统化。包括:研究课题需要哪些主题的材料,材料的逻辑顺序、使用顺序、出处、使用价值,哪些为纲、哪些为目等。之后在积累材料的过程中,应分门别类,依次排列,并将分类和系统化了的材料科学地保管起来,以备应用。2、搜集资料。1)逆时性。搜集材料时首先要重视材料形成的时间顺序,越是近期的、现时的材料、信息就越新,适用性就越大。逆时性原则,就是在时间上使用倒查法,沿时间的航标获取最新的东西。2)选择性。搜集资料要精选精用,把材料的选择限制在课题所必须的范围内,选取必需的资料。如今年合肥市评定职称就简化了一些材料。3)直接性。为了保证真实性和准确性,应亲自搜集第一手资料,而尽量避免转手资料,以求去伪存真。4)比较性。搜集资料要重点搜集为自己课题研究所需的观点与事实的材料,同时,也要拓宽思路,了解和掌握那些观点不一致或与自己构思相对立的资料,这样,才能全面的比较研究、对照分析,从而得出正确的结论。3、搜集资料的方法:(1)通过检索性工具书,通过书目、文献、索引搜集。(2)通过参考性与资料性工具书。(3)通过文献资料与情况资料。(4)通过开展各级各类的活动原始材料。4、材料记录要求(1)资料索引。包括什么资料、出处、资料的基本情况等。(2)资料内容。包括思想、观点、事实、依据以及自己的评语、意见、受到的启发、点评等。记录要便于分类、排列和查找;简明扼要;准确无误,具体明确。5、材料的整理。为了便于对材料的分析研究,把搜集来的材料根据研究任务和材料的不同性质,采用核对数据,挑选淘汰、汇总统计加工的办法进行整理。6、分析材料方法逻辑分析方法。将丰富的现象材料,经过思维过程,去粗取精,去伪存真,由此及彼,由表及里,形成概念和理论系统。七、给教师在做课题研究的建议1、找准方向教学课题研究怎样贯彻教育方针,提高学生素质,教师转变教学思想,改革教学内容和方法,优化教学过程,提高教学效率。所以应符合新课程理念。2、讲究科学教学课题研究必须建立在科学操作的基础上,理论支撑要科学,研究方法要科学,研究过程要科学,数据处理的方法也必须科学合理,方能使教学课题研究的成果可信、可靠,有推广价值。3、注重过程中小学教育教学课题研究是贯穿在整个教育教学过程中,是通过教育教学实践的过程包括学生的学习过程来落实的。是通过观察、倾听、思索、发现和研讨,不断地改进研究方法;通过教学实践过程中不断地实验、总结;再实验、再总结,得出结论的。在教学实践过程中还必须考虑到可操作性,不然研究就脱离教育教学工作实际,成为基层领导和教师的负担,研究也难以奏效。整个过程也是锻炼培养教师的过程。4、加强合作教育教学课题是研究育人的活动。教育对象的群体性、差异性,影响育人结果的因素复杂多变,因此,课题研究小组是由学科的专家与教育家及教师队伍组成,不是某一个人能独立、封闭承担完成研究的,大量艰苦的设计、实践、验证、思辨和总结工作必须依靠集体的力量,上上下下方方面面的力量,课题研究过程中的任何环节都离不开课题组成员集体的智慧和外界的帮助。课题的提出往往来自第一线的教师,虽然它也可能研究教材教法,但这种研究不只是凭经验转承,形式上也不一味要求传帮带,课题研究中寻找理论依据,进行调查分析、计划设计、实验操作和结题总结,是通过分工合作的关系来完成的,要求课题组成员十分注重协调合作。5、大力推广因为中小学教育教学课题参与人员的群体性,研究过程的验证性,所以其研究成果,无论是过程性的、阶段性的成果,还是终结性的成果;是显性成果,还是隐性成果,都会在课题组内得到及时应用、推广,由此逐步辐射开去,影响到其他学科、周围的学校和地区。因此,课题研究中提出的一些新观点、新理念,从理论与实践相结合的层面上具有推广价值。总之,学校教师搞课题热情高但欠缺系统理论和研究技术,表现出对专家的强烈渴望;科研专家的研究缺乏实践环节,急待直面学校实践。所以教师与专家、学校与研究机构相结合是中小学课题研究必经之路。 八、怎样申请结题、验收课题研究工作完成后,课题负责人应通过所在单位向教育科学规划办公室索要并填写《教育科学规划课题结题申请书》,接受由教育科学规划办公室及其委托管理机构组织的成果鉴定或结题验收。课题负责人填写结题申请书。具体程序:1、打报告申请省级专家验收,专家成员5—7人组成,省级专家至少一名。2、准备验收材料。调查报告、实验报告等各种原始材料,分类装订成册。3、验收内容:1)对课题的评价,看选题有无实用、推广价值,论证是否充分。2)对研究设计的评价,看过程是否合理、方法和内容是否恰当。3)对资料的评价,是决定结论的正确的因素,要具备充分性、真实性、可靠性、准确性。4)对研究结论的评价,程序为:(1)宣读报告、(2)听取主持人汇报、(3)专家提问、答辩,(4)专家反馈教育教学科研课题的知识领域浩如烟海,但研究的情景就在你的身边,希望我们的教师能愉快教学、不断思考、轻松研究,定能取得丰硕成果。【以上内容由网上搜索而来,由阳光教研整合,各部分版权归原作者所有,在此向作者致谢!文章部分内容由截图软件得到,可能不够清晰,若喜欢该资源请向作者或出版者购买,摘录、转载,是想为经济欠发达地区教师提高业务水平做点事,仅此而已,如有侵权,请联系删除,谢谢!】
这些论文研究方法你一定用的着快收藏吧!研究方法是指分析论证课题时的思维方法,它属于认识论范畴。没有正确的研究方法,就不能深入认识事物的本质,揭示其客观规律。没有正确的研究方法,就不能有所发现、有所发明、有所前进、有所创新,自然也就不能获取研究成果。因此,有的专家学者认为,选择了好的研究方法,也等于论文完成了一半。那么,论文的研究方法有哪些?调查法1输入文字输入文字调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法,它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式,对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解,并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳,从而为人们提供规律性的知识。调查法中最常用的是问卷调查法,它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法,即调查者就调查项目编制成表式,分发或邮寄给有关人员,请示填写答案,然后回收整理、统计和研究。现在我们也常常利用网络通过电脑或手机进行调查。微信上也有专门提供问卷调查的小程序。问卷调查法需要说明调查者的身份(who),说明调查的大致内容与目的(why),然后说明调查方法与结果的保密措施(how)。观察法2观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表,用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象,从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性、系统性和可重复性。在科学实验和调查研究中,观察法具有如下几个方面的作用:①扩大人们的感性认识。②启发人们的思维。③导致新的发现。访谈法3通过询问的方式,访员和受访人面对面交谈来了解市场情况的基本研究方法。访谈法根据交流方式的不同分为:直接访谈(面谈)与间接访谈(网络、电话等)。根据访谈程度又可分为:结构式访谈与非结构式访谈。结构式访谈也叫标准化访谈,它的特点就是整个访谈过程都是严格按标准化控制的。严格按问卷上的问题顺序与方式做访谈。非结构式访谈又称自由访谈,它是半控制或不控制的访谈。他没有事先准备统一的标准化问卷,就在一个大致方向与范围内自由访谈。访谈法一般与问卷调查法结合使用,补充问卷调查没涉及到的问题。或者针对是问卷调查处理的某些显著性问题进行进一步的的访谈了解。文献研究法4文献研究法是根据一定的研究目的或课题,通过调查文献来获得资料,从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。具有如下几个方面的作用:①能了解有关问题的历史和现状,帮助确定研究课题。②能形成关于研究对象的一般印象,有助于观察和访问。③能得到现实资料的比较资料。④有助于了解事物的全貌。归纳方法和演绎方法5归纳是从经验事实中找出普遍特征的认识方法,是各门学科在积累经验材料的基础上,总结出科学定理或原理的一种重要方法。归纳必须建立在大量的个别事实的基础上,事实不可靠和不充分,都不可能通过归纳得出科学的结论与原理。归纳是从个别到一般的推理,因而它是一种扩大知识的方法,但它又总是不完全和不严密的。因为我们永远只能观察到部分事物,不可能穷尽个别。所以列宁说:“以最简单的归纳方法所得到的是最简单的真理,总是不完全的,因为经验总是未完成的。”通过归纳人们只能知道“是什么”,不能知道“为什么”。演绎的主要形式是三段式,就是以大前提和小前提推出结论来。推出的结论能否正确,取决于推理的前提是否正确,推理的形式是否合乎逻辑规则。因此,进行演绎推理的前提必须真实,演绎过程必须遵守严格的逻辑规则。归纳就是从个别事实中概括出一般性的结论原理;演绎则是从一般性原理、概念引出个别结论。归纳是从个别到一般的方法;演绎是从一般到个别的方法。归纳与演绎是辩证统一的关系,是两种相反相成的推理方法。它是科学研究工作都必须应用的逻辑方法。综合分析方法6分析就是把客观对象的整体分为各个部分、方面、特征和因素而加以认识。它是把整体分为部分,把复杂的事物分解为简单的要素分别加以研究的一种思维方法。过程是要着重弄清事物在运动变化中各方面各占何种地位,各起何种作用,又以何种方式与他方面发生制约和转化。综合是同分析相反的一种思维方法。它是在分析的基础上,把客观对象的各个部分、方面、特性和因素的认识联结起来,形成对客观对象的统一认识,从而达到把握事物的有机联系及其规律性。综合不是把各个部分、各方面简单的相加和随便的凑合,也不是任意的、主观的臆造,而是按照对象各部分间的内在的有机的联系,从整体上把握事物的本质和整体的特征。任何科学研究都离不开分析方法。但是分析的方法有它的局限性,由于它着眼的是事物的局部,就可能出现以偏概全,只见树木,不见森林。为了克服这些缺点,就必须用综合的方法把分析与综合结合起来。总之,分析与综合是辩证统一的关系,它们既相互对立,又相互统一。只有把两者结合在一起,才能成为一个完整的、科学的逻辑方法。实证研究法7实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。其依据现有的科学理论和实践的需要,提出设计,利用科学仪器和设备,在自然条件下,通过有目的有步骤地操纵,根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。主要目的在于说明各种自变量与某一个因变量的关系。该方法步骤:①确定所要研究的对象,分析研究对象的构成因素、相互关系以及影响因素,搜集并分类相关的事实资料。②设定假设条件。在研究的过程中,研究对象的行为是有其特征所决定,试图把所有复杂因素都包括进去,显然是不现实也不可能的。为此,必须对某一理论所使用的条件进行设定。当然,假设的条件有一些是不现实的,但没有假设条件则无法进行科学研究。运用实证研究法研究问题,必须正确设定假设条件。③提出理论假说。假说是对于现象进行客观研究所得出的暂时性结论,也就是未经过证明的结论。假说对研究对象现象的经验性概括和总结,但还不能说明它是否能成为具有普遍意义的理论。④验证。在不同条件和不同时间对假说进行检验,用事实检验其正确与否。检验包括应用假说对现象的运动发展进行预测。 小茶杯论文查重经验分享:论文查重怎么查?每一个系统都有自己独特的优势,在特定时期选择合适的系统才是硬道理,在确定系统安全的情况下、初稿时期选择性价比高的检测系统、像Paperccb就是不错的选择。
近年来,申请课题已经成为部分地区评职要求之一,但一线教师对教育科研的认识和感受就是神秘,只有专家才会做的一项内容;再者就是日常比较繁忙,根本没有时间搞科研等等。那么,到底什么是课题呢?为什么要申请课题?一系列的问题困扰着当前的一些教师,在此笔者就和大家一起聊一聊这个陌生且熟悉的课题,期望可以帮助我们一线老师解决不知从何下手,缺乏一套实用的科研方法的问题。众所周知,教育科研是促进教师专业成长的重要途径,也就是说,我们要让学生以教师的身份进入研究,教师的身份决定研究的方式是行动研究、叙事研究,研究的内容是日常教育教学中存在的问题。而且,中小学教育科研是中小学教师在教育教学活动中,用研究的意识、研究的态度来面对教育教学实践中的问题,朱永新老师说过:中小学教师搞教育科研,就是应该从记录教育现象、记录自己的思考、记录自己的感受开始,把一串串珍珠串起来,那就是一根非常美丽的项链。这就是所谓的课题。下面我们具体对“课题”的相关内容聊一聊。课题的类型:(1)描述性课题指对心理或教育现象的真实情况进行具体描述的课题,主要回答是什么、怎么样的问题。【案例】:新课改的落实情况、核心素养的提升情况、教师幸福指数的调查、教师生活状态调查等等。(2)因果性(解释性)课题指揭示两种或两种以上心理或教育现象之间因果关系的课题,主要回答为什么、怎么样的问题。【案例】:青少年犯罪的原因研究、家庭环境对儿童青少年心理发展的影响研究、中学化学课堂有效性提问的策略研究等。(3)预测性课题指在弄清心理与教育现象的现状及其因果联系的基础上,对事物将来的发展趋势和状况进行预测的课题,主要回答将来怎样、将来应怎样的问题。【案例】:中学化学课程评价与考试评价差异性影响教育质量的研究。课题包含的主要内容:(1)课题名称课题名称的确定与表述是课题研究的具体化,是研究内容、研究方向、研究活动、研究环节等确定的依据。需要注意的是,课题名称不同于论文题目要求形式上或者是文字使用上吸引人,而是其研究的方向是否小,且具有研究价值。所以,在确定课题名称的时候我们需要把握好以下几个方面,如:①表达的意思要准确,其中要包括研究对象、内容和方法,三者缺一不可;②表述要突出主题。明确研究的内容和重点,表达要具体化。③表述要规范和简洁。等等,总之,课题名称的确定是影响整个课题能够立项成功的关键因素。(2)《申请·评审书》填写课题《申请·评审书》可以说是进行课题研究的第一步,也是最关键的一步。一般《申请·评审书》中需要填写的是以下几个方面的内容:①主要问题界定②相关研究综述③研究的目标和内容④研究的思路和方法⑤预期的研究成果⑥参考文献……具体所要包含的内容以当地负责部分提供的相关评审书为主。评审书专业是否合格直接影响是否立项,只有立项成功才能进行下一步,这是申请课题的关键一步。(3)开题报告①课题题目②课题研究内容③课题研究方法④组织分工⑤研究进度⑥经费分配⑦预期成果(4)中期报告成果名称成果形式完成或发表时间成果影响以上开题报告和中期报告都属于过程性资料,有地方需要提供,有地区不需要提供,包括所要填写的内容可以根据当地要求进行填写。(5)结题报告①课题背景及界定②研究理论支撑③研究的目标、意义、内容、方法及计划④本课题的创新之处⑤本课题研究的突破性进展⑥本课题研究成果的社会影响⑦存在的问题⑧今后的研究设想该部分和其他部分一样,如果当地有提供具体的撰写项目可进行自行调整。(6)结题成果论文结题论文是辅助课题结题所撰写的文章,题目只要跟课题研究关键词相符即可,属于研究过程中教师的一些心得体会以及突破或者是教学方法的应用情况等等。当然,除了上述这几项内容之外,还有可能包括调查分析报告、工作报告等等,具体的依据当地的要求进行补充。
国内高校研究生的科研可以分为四种类型,论文型,项目型,打杂型,睡觉型。论文型日常工作就是阅读国内外论文。然后产生自己的想法,做一些实验。如果实验结果能够自圆其说,那么可以试着发表论文。论文的署名要带着小导师,大导师。学生大部分时候很难有创新性的想法。更多的是对于自己新的实验数据牵强附会的解释一通。相较于其他两种,这种已经是最像科研的了。那么这种方式能推动科技进步吗?能,就是效率有点儿低。文献读的多了,实验做的多了,多少都会有点儿自己的想。让一条狗三年做同样的事儿,他也会有一些新想法。我之所以说效率低,是因为等到时候你就会发现,最消耗你精力的是如何把图做好看,把表画好看。以及玩儿文字游戏,如何遣词造句能让评审顺利通过,让别人挑不出毛病。还有套八股文一样的论文格式,不同的句型说同样的事儿,介绍同样的科研背景,特别没意思。在这些事儿上花的精力高于甚至远高于你产生新想法和做实验上花的精力。你将来想从事科研工作或者当高校老师,这种训练对你是非常有帮助的。科研就是这样的,别被电影给骗了。项目型更接近于在公司上班。导师有公司可能直接安排你到他公司上班。或者导师所接的课题就是要做出一个产品,这种产品是有市场的,是可以赚钱的。学生和基层讲师负责实现产品,小导师负责写项目书,行话叫写本子。大导师就是开会,找关系,拉项目,讲PPT了。你所做的工作和各层级的分工和公司上班是很接近的。如果你想毕业后去公司工作,这种类型是帮助最大的。打杂型的日常工作就是跑腿儿,复印材料,订会议室,帮导师安排一下行程,导师房屋出租,可能让你帮他签合同。这种相当于辅助英雄,如果和导师关系处的好,毕业可以争取留校工作。大公司的行政人力的工作其实也类似于打杂,应聘也很有希望。睡觉型泛指没怎么帮导师干活,纯混毕业的那种。这种一般是勉强写个论文。导师和评委会放水让你毕业了。放你毕业主要因为和你没有什么深仇大恨,看见你也烦,不如让你滚。另外如果带的学生毕不了业,对导师也不是什么好事儿。这种类型找工作的时候会面临残酷的竞争压力。不帮导师干活儿可以,但你最好有自己的规划。比如去自己感兴趣的行业找兼职。
我能参加科研吗?每个孩子都有好奇心,从内心发出的兴趣与想法实现起来是最有效的。那么“科研”会适合你,只要你勇于开始,只要你兴趣,你就会投入精力,去探索就能有发现。了解真正的科研是什么,才能找到最适合自己的,了解究竟哪些能力能获得提升,了解自己真正想要的。那么什么是真正的科研? 你理解的“科研”是真的吗?美国创新教育促进会联合北京科技教育促进会、工匠铺名校科研项目组、湖南省机器人科技教育学会、秦皇岛市青少年科技教育协会邀请来自耶鲁大学、牛津大学、加州大学伯克利分校、加州大学洛杉矶分校等世界一流大学及实验室研究专家学者们带你一起来 “what is research”科研启蒙系列公开课。相关阅读:科研启蒙之1:科研是什么?与学习有什么区别?科研启蒙之2:新人如何进入科研?8大注意事项▽科研启蒙公开课精粹▽第三讲【研究中的通用“方法”】【教师简介】尤洋:加州大学伯克利分校计算机博士候选人尤洋博士是一位西贝尔学者,目前在加州大学伯克利分校计算机系读博士学位。研究兴趣包括高性能计算,并行算法以及机器学习。他当前的研究重点是大规模深度学习训练算法的分布式优化。尤博士曾创造ImageNet训练速度的世界记录,并被ScienceDaily等几十家媒体广泛报道。尤博士近三年来以第一作者的身份,在NIPS、Supercomputing、IPDPS、ICS等国际重要会议或期刊上发表论文近十余篇。他曾以第一作者的身份获得国际并行与分布式处理大会(IPDPS)的最佳论文(0.8%获奖率),和国际并行处理大会(ICPP)的最佳论文(0.3%获奖率)。尤博士曾获得清华大学优秀毕业生、北京市优秀毕业生、国家奖学金,以及清华大学计算机系数额最高的西贝尔奖学金。他还在2017年获得美国计算机协会(ACM)唯一颁给在读博士生的乔治·迈克尔高性能计算奖学金。他也获得了颁给伯克利优秀毕业生的Lotfi A. Zadeh Prize。尤博士曾经在IBM沃森研究中心、英伟达总部、微软总部以及谷歌总部实习。【分享正文】以计算机研究分析基础,介绍研究中的通用“方法”计算机现在已然成为各个科学研究的一部分。此前进行传统科学研究需要具备三要素:第一是理论,做任何事情之前我们都需要学习东西,要先有理论。比如牛顿第一定律、牛顿第二定律。比如牛顿某一天发现苹果砸到他头上了,然后他要先提出一套理论,再试图去解释这个事情。第二是实验,有了理论后,我们要验证提出的理论是否正确,就需要做实验。比如我们要制造一辆汽车,会先做一辆样品车去撞一下,看这汽车在事故中表现如何;或制造iphone手机也要做无数次的测试,而这些测试都是实验。第三是模拟,人们使用计算机可以采用数值模拟做很多实验,去完成那些不好直接作的实验,或代价太高的实验。而我认为大约从2000年以后,科学研究又有了些微小变化。跟传统科学研究一样,现在依然需要理论、实验和模拟。但现在更重要的是有数据分析。我认为,特别最近十年左右,人们制造了无穷无尽的数据。比如随着智能手机即移动端的普及,每天每个人都会制造很多数据;同样,各工业各领域的无人机、传感器,如麦田里的传感器,高山里的传感器,一直在不断地采集数据;美国视频网站YouTube也曾经发布过一项数据统计,从2015年开始他们的视频数量呈指数级增长。这些数据增长的速度是非常可怕的,可能在未来的某一天,我们不知道是否有足够的容量去储存。所以数据分析非常非常重要。只有在这些海量数据中找出有效信息,才对我们的经济、生活、科研有更好的帮助。下面我就简单地介绍一下,计算机科学研究的一些常用方法。可以把计算机科学中所有的问题分为三类:第一种是提出问题型研究。第二种是解决问题型研究。第三种是解释原因型研究。1 什么是提出问题型研究?提出问题型研究就是从现实中找出问题,面对问题提出研究方向。假设针对现有系统,如微软操作系统或苹果手机的IOS系统;或针对现有一些理论,如现在计算机科学的核心基础——计算复杂度理论;或者针对各种软件,如微信、淘宝等。我们去分析他们有什么缺陷,讨论现有解决方案的利弊端,做出权衡。不管解决方案再好,也都需要有一定取舍。而其中所谓利弊,也会随着科学技术的发展产生变化。之前可能是利大于弊的事情,随着新技术更新,可能就变成弊大于利了。当然也可能反之。简单举例解释一下。给大家介绍一个摩尔定律,即芯片单位体积的晶体管数量每18个月翻一倍。用更好懂的语言解释就是,计算机处理器CPU的速度每18个月提高一倍,计算机或手机速度每18个月会快一倍。摩尔定律非常重要,可以说它是整个计算机产业发展的基础,指导并支撑了计算机产业在过去几十年的发展。各大计算机巨头,如微软、谷歌、英特尔等会根据摩尔定律去投资,去扩张。由此,提出一些问题,为什么晶体管每18个月会翻一倍呢?是什么保证了这一结果?这样的代价是什么?又会导致什么问题?会不会哪一天这个定律就不行了?我们该如何拯救这个摩尔定律,继续支持计算机产业的高速发展呢?还有一个定理叫安迪-比尔定理:“Andy gives, Bill takes away”。安迪指英特尔前CEO安迪·格鲁夫,比尔指微软前任CEO比尔·盖茨,这句话的意思是,硬件提高的性能很快被软件消耗掉了,这是对IT产业中软件和硬件升级换代关系的一个概括。当CPU速度每18个月提高一倍,软件通过不断升级更新就会很快把这些提升消耗掉。软硬件都在不断快速提升,呈现良好互动。现在的很多应用如抖音、阿里巴巴,在二十多年前根本无法想象,因为硬件无法支撑。曾经比尔·盖茨开玩笑说,如果汽车行业能像计算机产业一样发展,那我们应该用25美元就能买一辆车,加一箱油能够跑1000英里。回到原来的问题,为什么计算机行业可以持续做到单位体积内晶体管的数量每18个月翻一倍呢?就是要不断把晶体管做小,芯片就会变得越来越密。这会导致什么问题呢?在2000年左右,就有一些计算机科学家做了研究,他们发现如果按照这种趋势发展,不进行人为管控,大概到202X年计算机芯片就可以用来做烧烤了,再过几年可能计算机芯片的温度就要跟太阳温度一样高了。正是这群科学家,用正确的数学模型去估计摩尔定律持续发展会导致什么样的问题,从而变相拯救了计算机行业。后面我会再介绍如何解决这个问题。所以我想用以上例子,解释什么是“提出问题型研究”。计算机科学发展飞快,过程中会遇到很多问题,提出问题很重要的。如果能提出一些关键性问题,能够避免你走入一些错误的方向,甚至有可能拯救整个产业。2什么是解决问题型研究?就是当我们已经知道了一些问题,从而想提出一些解决方案。比如如何使我们的程序运行速度更快?如何设计出一个围棋程序战胜人类?2016年就谷歌开发出了一个软件,能够击败人类最好的围棋运动员。如何比人类更快更好的识别和分类图片?现在这种技术已经很普及了,包括很多摄像头有人脸识别技术,在十多年前都是很不成熟的。如何实现网页排序算法?今天在谷歌或百度搜索一下,它就总能把最相关的页面呈现在最前面。这背后是一个Page Rank算法。以上几个例子,都属于“解决问题型研究”。刚才,我还向大家提出一个很重要的问题——如果按摩尔定律不断发展,最后会导致计算机芯片温度可能比太阳还高。那计算机行业是怎么解决这个问题的呢?通过不断研究,我们提出的方法就是多处理器。以前,计算机芯片只有一个处理器——中央处理器,行业术语也称之为“核”。而现在我们尽量采用多核处理器,比如我们现在的手机都有四核或八核。这一解决方案成功应用后,至少到目前为止,摩尔定律还能很好的得到保证。这些都属于“解决问题型研究”。3 什么是解释原因型研究?即指我们已经有了一个解决方案,但人们想弄清楚这种方案为什么是可行的。比如一个人尝试了无穷种方案,其中有一次可行了,但他却不明白为什么这个方案是可行的,所以人们就想试图做出解释。包括现在最热门的人工智能,其实是没有理论依据的。现在,我们实现人工智能的方法还是通过给机器一堆数据,然后进行刚才提到的监督学习和非监督学习,但其实我们并不理解机器深度学习模式究竟是如何实现的,实际现在的人工智能系统是不可靠的,人类还并不太理解它是怎么回事儿。所以现在很多人在研究,试图解释清楚,只有当我们真正理解它为什么工作之后,才能更好地控制它们。否则有一天,科技发展到一定水平我们无法控制人工智能了,那是一件非常危险的事情。想做这种类型的研究,一般需要有很强的数学和理论背景,如微积分、线性代数、数值优化、概率论等。往往我们需要对问题做出合理的假设,使得问题尽量符合真实的应用场景。我们通常也会指出人们之前的认知误区。所以这一类型研究对理论和数学要求非常高。当然这种理论研究也是非常重要的,比如计算机领域的最高科学奖一般都会颁给在计算机理论上做出很大贡献的科学家。举个“解释原因型研究”的案例。人们当前使用批量随机梯度下降法去求解人工智能优化问题。人们观察到当我们把批量数增大时,系统的精度会提升。但是,当把批量增加到特别大时,系统的精度会下降。为什么?能否从优化和泛化角度做出合理的解释?比如,我们给机器一万张图片学习人脸识别,不能一次性把一万张图片给它,而要分批给它,如每批给100张去学,或每批给1000张去学。你会发现一个很有意思的事情,就是每次给它1000张和给它100张的学习效果是不一样的。而这又是为什么?这现在是计算机科学研究的一个热点。在解决问题的过程中,我们如何使用计算机?在利用计算机解决问题时,算法的使用和选择非常重要。那么就要关注算法复杂度。什么是算法复杂度?指算法在编写成可执行程序后,运行时所需要的资源(时间资源、内存资源)。同一问题用不同算法解决,而算法的质量优劣将影响到算法乃至程序的效率。举一个简单示例:对N个数排序。当n=10时,对9、2、7、5、1、0、6、3、4、8排序,排序完是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。排序是很简单的计算机科学问题,你有什么好的算法呢?而当N的规模不同时,我们要采取的方法也会不一样。当N=1000?N=100万?N=10亿?我们要对1000个数、100万个数、10亿个数进行排序,要用什么方法呢?当N规模越大,比较复杂的算法消耗资源也越多。在计算机科学研究中,我们往往不知道N是多少,或者今天写一套软件程序,可能十年甚至二十年后我们还希望能使用它,今天N只是1000,10年后也许就变成了10亿。所以我们在设计软件时,必须要考虑算法复杂度,考虑算法的可持续发展性。其次,各个学科都在使用计算机以及超级计算机进行模式实验。随着计算机普及,现在各个学科包括物理、化学、生物、地理、天文、工程等都会在研究中使用计算机进行模拟实验。而使用超级计算机进行模拟实验的情况也越来越多,当具体实验问题太大、太小、太快、太慢、太贵或太危险时,都可以采用模拟实验。比如研究宇宙天文,天文数字非常庞大,又很难用人类肉眼去做实验,如捕捉小行星等,就可以用计算机模拟。比如分子层面的蛋白质折叠等,牵扯状态太多,做实验也很困难,也可以用计算机去模拟。比如设计高效能飞机引擎,速度太快,实验数据很难捕捉,就可以先用计算机模拟引擎在各种环境下的性能如何。比如全球气候变化,人类要观测几百年甚至上千年才会一些气候变化特征,单靠实测性研究几乎不可能。现在普遍是科学家采集一些数据,然后运用计算机模拟。比如核爆模拟实验,虽然各国达成协定后,都不再做真实的核爆实验,但是使用超级计算机仍可以进行核爆模拟实验。关于科研中计算机、超级计算机的算法及其使用的知识,稍后再有单独文章进行介绍。有兴趣的读者欢迎持续关注。最后,进行计算机科学研究、人工智能进行研究需要哪些工具。现在最热门的编程模型就是python,它是一种很好的免费数据分析工具。如果需要编程框架,可以使用谷歌的tensorflow或facebook的pytorch,也是免费工具。书籍方面的话,姚期智可能会在9月份出一本书叫《人工智能(高中版)》,他是我国目前最好的计算机科学家,最权威的人工智能专家。以下为问答精选Q1:中学生对科学研究有兴趣的话,在实验设计数据收集和分析等方面您有什么好的建议吗?尤博士:我认为中学生最好先找一个老师去指导你,比如去大学实验室,教授可能会安排他的博士生去一步步对你进行指导。加州伯克利分校每年会招一些高中生甚至初中生到实验室参与研究,由于我们知道他们没有经验,首先会一步一步教他们怎么做,如第一周会告诉他们怎么样采集数据?采集哪些数据?怎么使用软件?对中学生,我们的态度就是手把手教。Q2:从您的专业角度来看,对于中学教师,如何帮助学生进行科学研究?尤博士:教师引导高中生、初中生参与科学研究,首先必须充分沟通,了解学生究竟有什么疑惑,具体问题是什么,可能对教师来讲很简单的问题,学生没有相关专业背景,可能就会觉得是很难的问题。如果教师不理解学生的内心想法和困难,就很容易造成误解。不了解学生,给他安排了非常艰难的任务,很容易给学生挫败感,就会让他逐渐对科研失去感兴趣。另外,教师可以为学生搭建适合的科研平台,比如与大学实验室或课题组建立联系。Q3:您对跨专业读博士有什么好的建议吗?尤博士:我认为跨专业读博士很常见,以人工智能为例,它需要很多数学基础,如果本科学数学,研究生学人工智能,可能比本科就读计算机的同学还会更有优势。很多计算机专业的学生,数学理论功底没有数学专业强。本科学数学不管转到哪个科学都是蛮有需要的。如果本科是物理专业的话,也很容易转到计算机或者其他学科。备注:有兴趣了解更多创新教育、国际教育资讯,欢迎私信或关注微信订阅号“东西视野EDU”。#科技#
上一篇文章中我们讲解了论文写引言需要注意的一些问题,我们在解决这些问题应该使用怎样的科学方法来揭示事物的内在规律。1、实际调查最为普遍也最能揭示事物实际情况的是实际调查法,其表现方式有交流获得有价值的信息、问卷抽查然后分析,相关资料的搜集。通过这些方法获得信息进行筛选、分析、归纳、总结。2、间接调查间接调查是一种比较高效的调查研究法,主要是通过对所收集的文献资料所包含的信息进行研究,这些信息经过前辈提炼过,因此会更全面、更正确的确立研究的方向3、数据取证法数据的获得来源于对普遍问题以及个别问题进行实验得出数据,通过所获得的结果去反向证明事物的内因与外因。另外也可以通过干预研究对象的变量,存在方式来得出事物存在的规律。数据取证的实验方法是发现事物之间联系的有效工具和必要途径。4、对比分析通过实际数与基数的对比来提示实际数与基数之间的差异,借以了解经济活动的成绩和问题的一种分析方法。在科学探究活动中常常用到,他与等效替代法相似。5、案例分析法把实际工作所遇到的问题当作案例来分析,通过分析、判断、总结、归纳并得出现象的本质与运行规律。论文写作不仅是一个创新过程,更多的情况下是通过现象来把握事物的本质,提出研究的新方向。有更好的方案来解决所存在的问题。
陈大伟“教师生活”问答《教育导报》2019年第87期教师周刊(总第3344期) 二版问:我对课堂教学没有认真研究,我平时是这样做的:“到什么山唱什么歌”,即根据教材内容和学生当堂课中的精神状态来组织教学;多年来,我是教室“零教案”、学生课外“零作业”,尽管这种方法历年来都遭到周围人的围攻,但为了学生的前途,我还是我行我素:竭力减少学生的负担;课前我提倡有效预习,课后提倡学生“兵带兵”。我这种教法,曾遭到社会各界的批评,但我不要学校的考核评优,我只要家长和学生满意。我这算课堂研究吗?答:看来你是个教学出色而又个性突出的老师。我认为你的教学充满了研究。比如:要“根据教材内容和学生当堂课中的精神状态组织教学”,你对教材内容是不是需要研究?你对学生当堂的精神状态是不是也要研究?不然,你的“根据”从何而来?教室里“零教案”无非是没有形式上的教案,但心中一定装着仔细想过的“心案”,我注意到,有很多教师的教案是从教参上抄的,写教案只是一个形式,从你的情况看,我相信你的心案一定思考过、想过,这样的过程就是研究的过程。要做到“零作业”,减轻学生负担也很不容易,你在“竭力减少”。“竭力减少”本身是一个过程,没有比较,没有深入的研究,根本不可能实现。再有,课前提倡有效预习,课后提倡学生“兵带兵”。如何“有效”,难道不需要研究和思考吗?“兵带兵”是一种合作互助的方式,如何发挥作用,使其不要成为形式主义的东西,这也需要一番研究的功夫。所以,你不是“没有认真研究”,而是在做一种纯粹而真正的研究。只是你的研究没有成为立项的课题,也没有用发表的论文来张扬,你在用学生的成绩与成长说话。我很佩服你的研究内容和研究方式,从促进学生发展的角度,你已经是个很不错的老师了。有这样一句广告词:“大家好,才是真的好。”良好的人际关系给人一种舒适感,它是幸福生活的一个重要源泉。你是不是也该研究一下,如何让自己的人际关系不要那么紧张?如何让自己也受同事的欢迎?如何在自己好的情况下也让同事们好,从而也让更多的学生得到更好的发展?若此,则功莫大焉。另外,为什么不把自己教学的过程和思考整理出来呢?不要看不起坚持教育写作的同事。肖川教授曾经说:“一个不争的事实是:思想在学习和相互交流中生成,在思考中得到提升,在写作中得以梳理。”写作为什么可以梳理思想呢?我想,写作是将内心的思考转化为外显的语词,写作时需要接受语言的规范和逻辑的约束,写作的过程既是想法条理化、深刻化、系统化的过程,也是表达规范化和精致化的过程。这个过程不仅仅是表达,而且是梳理和丰富。这样的过程就是一个学习和提升的过程。 2015 四川教育报刊社版权所有,本文作者陈大伟,系四川西部教育研究院院长,成都大学教授。