四年级实验(上册)冀教版四年级上册科学实验1、做小吊车一、实验题目:做小吊车二、实验要求:制作一个小吊车三、实验器材:纸盒、木板、生物、、重物、线、剪刀、胶水、锥子、小刀。四、操作步骤:1、用小刀把木板裁成长15cm,宽3cm的木板条一块,长5cm,宽3cm的木板条两块,边长6cm的正方形木板一块。2、把裁好的材料按图组装成一个小吊车模型。3、分别拉或放线,看看小吊车车臂是怎样升降的。2、记忆游戏一、实验题目:记忆游戏二、实验要求:记忆游戏01三、实验器材:手电筒、橡皮、笔、文具盒、风车、塑料盖等。四、操作步骤:1、在桌上摆放所有物品。2、在10秒钟内尽可能地记住桌上各个物体的位置。3、转过身,由另一个同学迅速改变桌上物体原来的位置。4、再转回来,看看桌上物体的位置发生了哪些变化。3、玩滚轮一、实验题目:玩滚轮二、实验要求:玩滚轮三、实验器材:剪刀、泡沫塑料板、胶、胶水、长30cm的小木棒、小盘、线、重物、线轴。四、操作步骤:1、用泡沫塑料板剪两个圆轮片。2、把线轴用胶水固定在圆轮片中央。3、将一根木轴插入线轴中央,再把一根拴有小盘的丝线,固定在木轴的一端。4、往小盘内放进重物,放开手,滚轮运动起来。4、制作地球模型一、实验题目:制作地球模型二、实验要求:制作地球模型三、实验器材:旧报纸、一个旧皮球、颜料和颜料刷、一张世界地图、粘土、胶水。四、操作步骤:1、用报纸制作一个底座。2、将旧报纸撕成条,用胶水贴在皮球上,至少要贴3层。3、用粘土在球上做出高山、平原的形状。4、给自制的地球模型涂上颜色。5、观测一天中影子方向和温度的变化5 实验题目:影子方向的变化。二 实验要求:使学生知道,影子的方向是随着光照方向的变化而变化的。三、实验器材:螺丝帽、铅笔、白纸、手电筒。四 操作步骤:1 检查器材:检查器材是否齐全、适用。2把铅笔一端插在螺丝帽中,使铅笔能直立在螺丝帽中。3 在桌面铺一张白纸,把插有铅笔的螺丝帽放在纸的中央。4、 用手电筒光分别从前、后、左、右方向照射铅笔,观察铅笔在纸上的影子有什么变化。5、 整理物品放回原处。6、影子长短的变化6 实验题目:影子长短的变化。二、 实验要求:使学生知道,影子的长短是随光照角度的变化而变化的。三、 实验器材:白纸、跳棋子、手电筒。四、 操作步骤:1、 检查器材:检查器材是否齐全、适用。2、 将白纸铺在桌面上,把跳棋子放在白纸中央。3、 用手电筒光在跳棋子下上方照射,观察棋子的影子有多长。4 将手电筒稍斜一些,仍使光能照在棋子上,观察棋子的影子有多长。5 将手电筒再斜一些,仍使光能照在棋子上,观察棋子的影子有多长。整理物品放回原处。( 下册)四年级下册一、实验题目:制作简易观测仪三、实验器材:硬纸片、胶水、花盆、方形纸、尺子、橡皮泥、剪刀、铅笔、一根竹签、两根吸管。四、操作步骤:1、将硬纸片剪成三角形。2、把三角形剪成两部分,将吸管两端剪开口,一头插在三角形的上半部分,另一关插在三角形的下半部分,做成一枝箭。3、将竹签插在吸管中间。4、在方形纸上画出两条对角线。把花盆放在纸上,沿花盆外沿和内孔画两个圆。5、剪去外圈以外和内圈以内的部分,将圆圈用胶水粘到花盆底部。6、将另一根吸管插在花盆的洞中,并用橡皮泥固定。7、把箭插入吸管,就制成了简易观测仪。一、实验题目:制作简易雨量器三、实验器材:大可乐瓶、剪刀、笔、纸条、胶水、尺子、胶带。四、操作步骤:1、用剪刀将大可乐瓶沿上沿剪下。2、将剪下的瓶顶倒扣在瓶的底部,用胶带封好。3、从瓶底向上贴一条胶带,用尺子量好距离,每10mm画一条刻度线。4、将水倒入瓶中,使水位达到标尺的“0”刻度线。3、研究固体的主要性质天平的使用方法1.要放置在水平的地方。游码要归零。 2.调节平衡螺母(天平两端的螺母)调节零点直至指针对准中央刻度线。 3.左托盘放称量物,右托盘放砝码。根据称量物的性状应放在玻璃器皿或洁净的纸上,事先应在同一天平上称得玻璃器皿或纸片的质量,然后称量待称物质。 4.添加砝码从估计称量物的最大值加起,逐步减小。托盘天平只能称准到0.1克。加减砝码并移动标尺上的游码,直至指针再次对准中央刻度线。 5.过冷过热的物体不可放在天平上称量。应先在干燥器内放置至室温后再称。 6.物体的质量 =砝码+游码 7.取用砝码必须用镊子,取下的砝码应放在砝码盒中,称量完毕,应把游码移回零点。8.称量干燥的固体药品时,应在两个托盘上各放一张相同质量的纸,然后把药品放在纸上称量。 9.易潮解的药品,必须放在玻璃器皿上(如:小烧杯、表面皿)里称量。 10.砝码若生锈,测量结果偏小;砝码若磨损,测量结果偏大。使用注意:1.事先把游码移至0刻度线,并调节平衡螺母,使天平左右平衡。 2.右放砝码,左放物体。 3.砝码不能用手拿,要用镊子夹取。在使用天平时游码也不能用手移动。 4.过冷过热的物体不可放在天平上称量。应先在干燥器内放置至室温后再称。 5.加砝码应该从大到小,可以节省时间。 6.在称量过程中,不可再碰平衡螺母。 7.若砝码与要称重物体放反了,则所称物体的质量比实际的大。使用量筒正确的方法:量筒必须放平,视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平,再读出液体的体积数。 错误的方法:俯视,视线斜向下 视线与筒壁的交点在水面上,所以读出的数值比实际值数值偏大。仰视,视线斜向上 视线与筒壁的交点在水面下,所以读出的数值比实际值数值偏小。一、实验题目:研究固体的主要性质三、实验器材:木块、石子等几种固体、天平、记录纸、笔、小刀、量筒、水等。四、操作步骤:1、用天平测量出固体的质量。2、用量筒和水测出固体的体积。3、用小刀划一划,看看固体的软硬。4、把研究的结果记录在表中。实验题目:测量固体的体积首先规则的固体就可以用相应的体积公式进行计算。如果没学就可以用1.将固体完全浸入盛满水的容器中,测量溢出的水的体积,即为固体的体积2.如果固体吸水或密度比水小可用埋沙法,原理和水一样,多出的沙子体积就是固体体积3.如果只是密度比水小但不吸水,还可以用针将物体压入水中(全部):针压法实验题目:化冰实验目的:知道物体的状态是可以改变的器材:酒精灯 烧杯,冰渣,天平,温度计,铁架台过程:1用天平称出30克冰渣2.烧杯和温度计固定在铁架台上3.用酒精灯给烧杯加热,每2分钟观测一次4记录冰化成水及沸腾时温度及质量的变化。结论;在一定条件下,物体的状态是可以改变的。实验名称:蒸发的快慢目的:验证影响蒸发快慢的三个要素:表面积,温度,通风器材:相同的两个瓶盖步骤:1在大小不同的瓶盖上滴上相同多的水,在外界条件不变的条件下观察。2在同一个瓶盖上分别2次滴上相同多的水。第一个加热,第二个不加热,观察蒸发速度。3在同样大的瓶盖中分2次滴上同量的水,第一个放在通风的地方,第二个放在不通风的地方,观察蒸发的速度。结论:谁在温度高,表面积大的,通风处蒸发得快。实验题目:水蒸气凝结的条件。实验要求:认识水蒸气在遇冷的条件下凝结成水。实验器材:小烧杯2个、方形玻璃2块、酒精灯、试管夹、热水、火柴、污物桶。操作步骤:检查器材:检查器材是否齐全、适用。在两个烧杯内,倒入同样多同样热的水。点燃酒精灯,用试管夹夹住一块方形玻璃,在酒精灯火焰上均匀加热(一边晃动着一边加热)。将冷、热玻璃片同时分别盖在一个烧杯口上。(冷玻璃片可请一个学生帮助盖。)过一会儿,观察出现了什么现象,这说明什么问题。整理物品放回原处。注意:加热方玻璃时,一定要转动加热,转动速度要快,一般转10圈左右即可。(时间过长会将玻璃烧炸。)12、雨的形成实验题目:雨的模拟实验。实验要求:验证雨的成因。实验器材:酒精灯、三脚架、石棉网、烧杯、金属盘、冰、水、火柴、污物桶。操作步骤:检查器材:检查器材是否齐全、适用。照下图组装好实验器材,点燃酒精灯,开始实验。观察出现哪些现象。说一说,实验中,杯内下部的水、上部的“白气”,变大的水珠、落下的水珠,各相当于下雨天的什么。整理物品放回原处。注意:为增加杯壁透明度,可用毛笔蘸取肥皂水,涂在烧杯内壁,以除去杯壁的雾滴。实验上方金属盘内,应倒入冰水混合物。用别的物体(如碗)代替金属盘也可以。13、种茄子一、实验题目:种茄子二、实验要求:种茄子三、实验器材:土、水、花盆、茄子籽、塑料盒等四、操作步骤:1、松土。松土时,注意把土里较大的石子挑出来。2、浇水。浇水前,先挖一个小坑,浇水量不宜太多。3、浸种。选择颗粒饱满、无虫害的种子,用水浸泡一段时间。4、播种。待水渗入土壤后再播种子,每个坑里可以播两三粒种子。注意不要播得太深。5、出苗。6、间苗。每个坑里选一棵长得较壮的茄子功留下,将其他的拔掉。因为留的功太多会影响茄子秧的生长。14、制作蝶的标本一、实验题目:制作蝶的标本二、实验要求:制作蝶的标本三、实验器材:大头针、透明胶条、硬纸板、泡沫塑料块。四、操作步骤:1、用透明胶条粘隹一些卵,固定在纸板上,或将带卵的树叶固定在泡沫塑料块上。2、按照展翅板的角度,将蝶翅充分展开,并固定在展翅板上,待干燥后放标本盒中。3、为防止虫蛀,在标本盒内加入一定量的樟脑片。15、液体受冷、受热的研究实验题目:液体热胀冷缩实验。实验要求:认识液体有热胀冷缩性质。实验器材:保温杯(内装热水)、小烧杯两个(一个装有冷水)、水胀缩实验小瓶(由带塞针剂小药瓶、红色水、细饮料管构成。在管外套一个用气门心胶管制成的小胶圈,用来标记管内液面高度。)、用上面的方法组装煤油胀缩实验小瓶、酒精胀缩实验小瓶。操作步骤:检查器材:检查器材是否齐全、适用。将水胀缩实验装置细管外的小胶圈调至液面位置,首先将小瓶放入热水中,观察管内液面有什么变化。再将小瓶放入冷水,观察管内液面有什么变化。作煤油、酒精胀缩实验。根据水、煤油、酒精都有热胀冷缩性质,归纳液体都有热胀冷缩的性质。整理物品放回原处。注意:小药瓶要贴上标签,不要混用。16、固体受冷、受热的研究实验题目:固体热胀冷缩实验。实验要求:认识固体有热胀冷缩性质。实验器材:固体球胀缩教具、酒精灯、火柴、冷水、抹布、污物桶。操作步骤:检查器材:检查器材是否齐全、适用。把金属球在酒精灯上加热,然后放在金属环中,金属球不能通过金属环。把金属球放在冷水中,使它冷却,再放在金属环中,金属又能通过金属环。整理物品放回原处。注意:烧金属球时间约三分钟。17、气体受冷、受热的研究实验题目:气体热胀冷缩实验。实验要求:认识气体有热胀冷缩性质。实验器材:圆烧瓶、带塞玻璃弯管、红水、烧杯(内有冷水)。操作步骤:检查器材:检查器材是否齐全、适用。用玻璃弯管安皮塞的一端,蘸取少许红水。将塞慢慢塞在圆烧瓶口上,控制塞进深度,使红水升至适当位置。用双手(或单手)握住烧瓶球形部分,给空气加热。观察出现什么现象?这说明什么?将烧瓶球形部分放入冷水,观察有什么现象。这说明什么?整理物品放回原处。注意:玻璃弯管要用细玻璃管弯制而成。若红色水不能在弯管中保持住,就应该换用更细的玻璃管。玻璃管要长些,否则瓶内空气热膨胀后,可能把红色水滴“顶”出管外。红色水滴位置用塞塞入瓶口深浅来控制,一般在玻璃弯管中部偏下为宜。这样既有利于显示空气热胀的效果,又有利于显示空气冷缩。实验题目:溶解实验目的:通过实验判断不同物质在水中是否溶解。器材:烧杯多个 ,玻璃棒,药匙,高锰酸钾,盐,面粉,洗衣粉,木屑,粉笔末等。过程:1.往烧杯中倒入等量的水。2.用药匙取适量的高锰酸钾,盐,面粉,洗衣粉,粉笔末等分别放入烧杯中,用玻璃棒搅拌3.静止观察4.结论:有的物体在水中能溶解,有的不能溶解。18、分离实验题目:分离。实验要求:知道过滤能除掉水中不溶解杂质。实验器材:滤纸、净水、滴管、铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒、沉淀过的水。操作步骤:检查器材:检查器材是否齐全、适用。讲解演示铁架台、漏斗、烧杯组装方法。演示折叠滤纸,学生仿做。演示浸湿滤纸,放入漏斗,让学生仿做。演示放漏斗于铁圈中,移动烧杯,使漏斗颈下口直面接触杯壁。演示顺玻璃棒慢慢倒水进行过滤。观察滤纸上有什么?滤过的水有什么变化。讨论过滤有什么作用。整理物品放回原处。19、混合后的变化一、实验题目:混合后的变化二、实验要求:研究物体混合后的变化三、实验器材:烧杯、水、药勺、食油、醋、小苏打、洗洁精、水泥。四、操作步骤:1、将三个烧杯依次编号为1、2、3。2、向1号杯中加入10ml的醋,再加入一小勺小苏打。3、向2号杯中加入适量食油和水,再加入10滴洗洁精,搅拌后静置5分钟。4、向3号杯中加入水泥,再加入少量的水,搅拌后立即倒入自制的模具中。5、观察各杯中发生的变化。并记录在表格中。5、温度计的使用一、实验题目:温度计的使用二、实验要求:温度计的使用三、实验器材:冷水、热水、烧杯、温度计。四、操作步骤:1、将温度计的玻璃泡浸入水中,不要碰容器的底和壁。2、等温度计的液柱不再上升时,读出温度。3、读数时,温度计不能拿出水面。6、酒精灯的使用方法实验题目:酒精灯的使用方法。实验要求:学会正确使用酒精灯。实验器材:酒精灯、火柴、湿抹布、污物桶。操作步骤:检查器材:检查器材是否齐全、适用。左手扶灯身,右手摘下灯帽,口朝下扣放在桌上。划着火柴,从侧面接近灯捻点燃酒精灯。甩灭火柴,将熄灭的火柴梗投入污物桶。讲解火焰的分层,指出外焰温度最高,加热时要使用外焰。熄灭酒精灯时,左手扶灯身,右手取灯帽,快而轻地盖上;待火焰熄灭后,提起灯帽,再盖一次。整理物品放回原处。注意:实验前检查灯捻,除掉烧焦部分,剪齐灯捻。灯身内酒精,最多不要超过灯身的2/3。拿掉灯盖或熄灭酒精灯时,一定扶好灯身,以免将酒精灯弄倒。绝对不可用一盏酒精灯,点燃另一盏灯,否则容易着火。万一灯内酒精洒出,使桌面或其它物体着火,不要慌张,要迅速用事前备好的湿抹布盖灭。7、化冰实验一、实验题目:化冰实验二、实验要求:化冰实验三、实验器材:酒精灯、铁架台、石棉网、火柴、冰、水、烧杯、温度计等。四、操作步骤:实验1:1、将甲杯在室温下静置,每两分钟观测一次,记录在冰化成水的过程中温度的变化。2、记下冰完全化成水的时间,测量水的质量和温度并记录。实验2:1、用酒精灯加热乙杯,每两分钟观测一次,记录在冰化成水及水沸腾时的温度的变化。2、记下冰完全化成水的时间以及到水沸腾时的时间,测量水沸腾时的温度并记录;停止加热后,测量沸水的质量并记录。3、水沸腾后继续加热,观察水会有哪些变化。8、蒸发快慢的因素(一)实验题目:蒸发快慢的因素(一)。实验要求:认识风、温度和蒸发面积,是蒸发快慢的三个因素。实验器材:大培养皿5个(直径相同)、小培养皿1个、挂历纸1张、量杯1个、水。操作步骤:检查器材:检查器材是否齐全、适用。用量杯在六个培养皿中倒上等量的水,两个一组,分成三组。将第一组(一大一小)放在背阴处,第二组放在通风的背阴处,其中一个用挂历纸筒围起来(避风)。第三组一个放在阳光下,另一个放在背阴处。记下实验开始时间。比较几个培养皿中的水变干的时间长短,思考蒸发快慢与什么因素有关。整理物品放回原处。注意:水量不要多,能在大培养皿中形成薄薄一层即可。围培养皿的挂历纸筒要高一些,才能起到避风的作用。9、蒸发快慢的因素(二)实验题目:蒸发快慢的因素(二)。实验要求:认识蒸发快慢的因素。实验器材:同样大、同样质地的手绢6块。操作步骤:检查器材:检查器材是否齐全、适用。将6块手绢一起放到水里浸湿,取出,拧去大量水分。每两块一组,分成三组。第一组,一块展开,另一块折叠,同时晾于背阴处。(对比蒸发快慢与空气接触面积大小的关系。)第二组,同时展开,一块置通风处,另一块置背风处。(对比蒸发快慢与有风无风的关系。)第三组,同时展开,一块晾置阳光下,另一块晾置背阴处。(对比蒸发快慢与温度的关系。)每隔一定时间,观察一次,记录各块手绢变干的时间。比较各块手绢变干时间的长短,分析蒸发快慢与什么因素有关系。整理物品放回原处。注意:尽力做到手绢面积、质地、含水量、开始晾的时间等条件相同。尽力加大蒸发面积、风、温度的差别,使效果明显。若使用电扇造成风大小的显著差别,效果更好。10、蒸发快慢的因素(三)实验题目:蒸发快慢的因素(三)。实验要求:知道蒸发快慢的因素是什么。实验器材:50X50X3(毫米)光面涂上黑漆的毛玻璃7块、冷水杯、热水杯、滴管。操作步骤:检查器材:检查器材是否齐全、适用。将毛玻璃两块一组,分成三组。第一组:用同一块湿抹布,同时将两块玻璃毛面擦湿,分放两边。用口使劲向其中一块吹气,表示有风和风的大小。对比观察风对蒸发快慢的影响。第二组,将两块毛玻璃在水中浸湿,甩去多余水分,同时放在向阳处和背阴处,对比观察温度对蒸发的影响。第三组,用滴管在两块玻璃毛面上各滴一滴水,其中一块玻璃上的水滴保持原形,另一块玻璃上的水滴用羽毛(不粘水)摊开、展平。对比观察蒸发面积对蒸发快慢的影响。整理物品放回原处。注意:尽力做到毛玻璃面积、玻璃上的水量等条件相同。毛玻璃最好用碱洗净,光面用黑漆涂黑,以增强实验效果。11、小水珠从哪里来20、蜡烛燃烧的变化一、实验题目:蜡烛燃烧的变化二、实验要求:蜡烛燃烧的变化三、实验器材:蜡烛、烧杯、火柴、石灰水四、操作步骤:1、把一只干燥的烧杯罩在火苗上,观察杯壁上的现象。2、把烧杯擦干,将石灰水倒进杯子,晃一晃倒出,再罩在蜡烛上观察。3、观察各烧杯中发生的变化。并记录在表格中。21、制作多色果冻一、实验题目:制作多色果冻二、实验要求:制作多色果冻三、实验器材:紫甘蓝汁、烧杯、酒精灯、醋、水、苏打、琼脂。四、操作步骤:1、制作紫甘蓝汁。2、给紫甘蓝汁加热,加热后,在紫甘蓝汁中溶入琼脂。3、凝固后,加点醋。4、将果冻另一端浸入苏打水中。22、钢丝绒生锈一、实验题目:钢丝绒生锈二、实验要求:钢丝绒生锈三、实验器材:钢丝绒、油、水、醋或盐、带盖玻璃瓶。四、操作步骤:1、把5块钢丝绒,分别放入5只玻璃瓶中,给瓶子编上号码。2、向2号瓶中加满油;3号瓶中注满开水;4号瓶中注入少量的水;向5号瓶中注入少量的水,并放入少许醋或盐。3、过一段时间,把观察到的现象,填写在表中。23、生锈时产生的热量一、实验题目:生锈时产生的热量二、实验要求:生锈时产生的热量三、实验器材:温度计、带盖玻璃瓶、表、醋、水、钢丝绒、钉子。四、操作步骤:1、在玻璃瓶中放入一支温度计,盖上瓶盖,5分钟后,记录下瓶中的温度。2、与此同时,在50ml醋中浸泡钢丝绒。5分钟后,拿出钢丝绒,挤出残留的醋。3、将钢丝绒包裹在温度计的玻璃泡上,然后一起放入瓶中,盖上瓶盖(温度计穿过瓶盖伸出来)。4、5分钟后,记录温度,并观察钢丝绒发生了什么变化。
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比较研究方法比较研究法就是对物与物之间和人与人之间的相似性或相异程度的研究与判断的方法。比较研究法可以理解为是根据一定的标准,对两个或两个以上有联系的事物进行考察,寻找其异同,探求普遍规律与特殊规律的方法。按属性的数量,可分为单向比较和综合比较。按时空的区别,可分为横向比较与纵向比较。按目标的指向,可分成求同比较和求异比较。按比较的性质,可分成定性比较与定量比较。按比较的范围,可分为宏观比较和微观比较。3. 文献研究方法文献研究法主要指搜集、鉴别、整理文献,并通过对文献的研究形成对事实的科学认识的方法。文献法是一种古老而又富有生命力的科学研究方法。文献法的一般过程包括五个基本环节,分别是:提出课题或假设、研究设计、搜集文献、整理文献和进行文献综述。文献法的提出课题或假设是指依据现有的理论、事实和需要,对有关文献进行分析整理或重新归类研究的构思。研究设计首先要建立研究目标,研究目标是指使用可操作的定义方式,将课题或假设的内容设计成具体的、可以操作的、可以重复的文献研究活动,它能解决专门的问题和具有一定的意义。| 话语分析话语分析作为一种专门的学科研究对象的出现,特别是在法语领域的出现,一般来说,是语言学发展过程中,特别是自20世纪60年代末以来,必然会出现的现象。这个新领域与语言学保持着复杂的关系,而这种关系又是经济被重新定义的。话语分析作为一种活动,正如它的内涵一样,它存在的前提是:特殊对象的生成、观念系统的状态、新颖恰当的研究对象的方法论的框架系统的状态。批评话语分析(critical discourse analysis),以下简称CDA是当代语言学研究的一个新兴分支。批判话语分析的主要方法:系统功能语法分析、语篇体裁交织性分析、话语历史背景分析。例如:如果有一部有关第三世界的纪录片始终把第三世界的穷人当做及物动词性的宾语,那就必然给读者、听者留下这样的印象:穷人是被动的牺牲品,而不是斗争的参与者。例如:对何人使用何种称谓,体现着作者(讲话者)的态度。情态是人际功能的体现形式之一,主观情态反应话语生成者与陈述者的亲近性,而客观情态则模糊了个体和团体的观点。| 内容分析内容分析法:是一种对于传播内容进行客观,系统和定量的描述的研究方法。其实质是对传播内容所含信息量及其变化的分析,即由表征的有意义的词句推断出准确意义的过程。内容分析的过程是层层推理的过程。内容分析法的信度指两个或两个以上的研究者按照相同的分析维度,对同一材料进行评判结果的一致性程度,它是保证内容分析结果可靠性、客观性的重要指标。ROST content mining是一款免费的大型内容分析研究性工具平台,主要功能包括:辅助各学科进行研究,协助完成文本分析和内容分析方面的研究,凡是需要分析论文、微博、博客、论坛、网页、书籍、聊天记录、电子邮件、本地文本类格式文件、数据库中各类文本字段的学科,都可以使用本软件,分析方法目前支持:分词、字频统计、词频统计、聚类、分类、情感分析(含简单和复杂)、共现分析、同被引分析,依存分析、语义网络、社会网络、共现矩阵等分析方法。| 质性研究一种在社会科学及教育学领域常使用的研究方法,通常是相对量化研究而言。质性研究实际上并不是一种方法,而是许多不同研究方法的统称,由于他们都不属于量化研究,被归成同一类探讨。其中包含但不限于民族志研究,人类学研究,论述分析,访谈研究等。1. 民族志研究民族志,是一种写作文本,是人类学独一无二的研究方法,是建立在人群中田外野地工作基础下第一手观察和参与之上的关于习俗的撰写。民族志内容主要为相关人的访问内容、档案记录的检视、与衡量与访问内容的可信度,从此内容,可找出特定团体与组织之间的关联,并为关心大众以及专业的同行撰写整个故事的来龙去脉。而民族志学家则记录人们的日常生活。研究的焦点放在人类思想和行为中较可预测的型态上。为了真实纪录,1930年代后,民族志的产生通常需要相当冗长时间的实际体验。2. 口述史研究口述史亦称口碑史学。口述史在国际上是一门专门学科,即以搜集和使用口头史料来研究历史的一种方法,或由此形成的一种历史研究方法学科分支。1948年,美国哥伦比亚大学的艾伦内文斯(Allan Nevins)教授在该校创立了口述史研究中心,第一次使用了“口述史”这个概念。标志着现代口述史学术领域的成立口述历史是通过有准备、以音像设备为工具的采访,记述人们口述所得的具有保存价值和尚未得到过的原始资料。3. 行动研究行动研究是一种适合于广大教育实际工作者的研究方法。它既是一种方法技术,也是一种新的科研理念、研究类型。行动研究是从实际工作需要中寻找课题,在实际工作过程中进行研究,由实际工作者与研究者共同参与,使研究成果为实际工作者理解、掌握和应用,从而达到解决问题,改变社会行为的目的的研究方法。它是一种行动研究理论与实践相结合,在于资料收集、合作探讨、自我反省、多方总结最后解决问题的方法;一种主题明确、思路清晰的解决问题的方法。4. 扎根理论研究扎根理论研究法是由哥伦比亚大学的AnselmStrauss和BarneyGlaser两位学者共同发展出来的一种研究方法。是运用系统化的程序,针对某一现象来发展并归纳式地引导出扎根的理论的一种定性研究方法。5. 个案研究个案研究(case study)也称个案调查。对某一特定个体、单位、现象或主题的研究。这类研究广泛收集有关资料,详细了解、整理和分析研究对象产生与发展的过程、内在与外在因素及其相互关系,以形成对有关问题深入全面的认识和结论。个案研究的单位可以是个人、群体、组织、事件或者某一类问题,由此而产生人员研究个案,各生活单位或社会团体个案、传播媒介个案,以及各种社会问题个案等。6. 文本分析从文本的表层深入到文本的深层,从而发现那些不能为普通阅读所把握的深层意义。新批评细读法“新批评”细读法不是一种自我感兴趣的印象式批评,而是一种“细致的诠释”,是对作品作详尽分析和解释的批评方式。其操作过程大致分为以下三个步骤:首先是了解词义,然后是理解语境,再次是把握修辞特点。叙述学分析法叙述是人类社会性活动中的一个重要部分。“叙述学”分析法,主要是故事分析(包括故事序列分析,故事类型分析等等),与叙述视角分析(包括叙述者的人称、位置、可信度;叙述者的声音、叙述的速度等)。| 社会网络分析社会网络分析用于描述和测量行动者之间的关系或通过这些关系流动的各种有形或无形的东西,如信息、资源等。根据分析的着眼点不同,社会网络分析可以分为两种基本视角:关系取向和位置取向。关系取向关注行动者之间的社会性粘着关系,通过社会联结本身——如密度、强度、对称性、规模等——来说明特定的行为和过程。位置取向则关注存在于行动者之间的、且在结构上相处于相等地位的社会关系的模式化(patterning),它讨论的是两个或以上的行动者和第三方之间的关系所折射出来的社会结构,强调用“结构等效”来理解人类行为。| 引文分析引文分析法,就是利用各种数学及统计学的方法进行比较、归纳、抽象、概括等的逻辑方法,对科学期刊、论文、著者等分析对象的引用和被引用现象进行分析,以揭示其数量特征和内在规律的一种信息计量研究方法。引文分析的主要内容:引文年代分析、引文量分析、集中和离散规律分析、引文类型分析、引文语种分析、引文国别分析。引文分析的主要作用是:测量学科的影响和重要性、研究学科结构、研究学科信息发布、确定核心期刊、研究文献老化规律等。| 统计学分析1. 统计描述它研究如何用科学的方法去搜集、整理、分析经济和社会发展的实际数据,并通过统计所特有的统计指标和指标体系,表明所研究的社会经济现象的规模、水平、速度、比例和效益,以反映社会经济现象发展规律在一定时间、地点、条件下的作用,描述社会经济现象数量之间的关系和变动规律,也是进一步学习其他相关学科的基础。2. 方差分析方差分析(Analysis of Variance,简称ANOVA),又称“变异数分析”或“F检验”,是R.A.Fisher发明的,用于两个及两个以上样本均数差别的显著性检验。由于各种因素的影响,研究所得的数据呈现波动状。造成波动的原因可分成两类,一是不可控的随机因素,另一是研究中施加的对结果形成影响的可控因素。方差分析是从观测变量的方差入手,研究诸多控制变量中哪些变量是对观测变量有显著影响的变量。3. 二元相关因果关系分析方法之一种。二元线性回归分析法是在一元回归基础上的延伸,式中y是因变量;x1、x2是自变量;a、b1、b2是回归系数。二元线性回归法适用于分析有两个主要自变量的预测,一般运用计算机进行计算。4. 元分析元分析(meta-analysis)统计方法是对众多现有实证文献的再次统计,通过对相关文献中的统计指标利用相应的统计公式,进行再一次的统计分析,从而可以根据获得的统计显著性等来分析两个变量间真实的相关关系。元分析程序输入参数包括:各个观察到的相关系数(已有研究文献中变量间的相关统计分析,从而可以根据获得的统计显著性等来分析两个变量间真实的相关关系。5. 多元回归“多元回归”在工具书中的解释:1、研究一个依变量、依两个或两个以上自变量的回归。2、亦称为多元线性回归,是反映一种现象或事物的数量依多种现象或事物的数量的变动而相应地变动的规律。3、建立多个变量之间线性或非线性数学模型数量关系式的统计方法。在肥料试验中广泛应用。6. 多元变量分析多元分析,是指同时考虑多个反应变量的统计分析方法。其主要内容包括两个均值向量的假设检验、多元方差分析、主成分分析、因子分析、聚类分析和典范相关分析等。7. 因子分析因子分析是指研究从变量群中提取共性因子的统计技术。最早由英国心理学家C.E.斯皮尔曼提出。他发现学生的各科成绩之间存在着一定的相关性,一科成绩好的学生,往往其他各科成绩也比较好,从而推想是否存在某些潜在的共性因子,或称某些一般智力条件影响着学生的学习成绩。因子分析可在许多变量中找出隐藏的具有代表性的因子。将相同本质的变量归入一个因子,可减少变量的数目,还可检验变量间关系的假设。8. 主成分分析主成分分析(Principal Component Analysis,PCA),将多个变量通过线性变换以选出较少个数重要变量的一种多元统计分析方法。又称主分量分析。实际课题中,为了全面分析问题,往往提出很多与此有关的变量(或因素),因为每个变量都在不同程度上反映这个课题的某些信息。主成分分析首先是由K.皮尔森对非随机变量引入的,尔后H.霍特林将此方法推广到随机向量的情形。信息的大小通常用离差平方和或方差来衡量。主成分分析作为基础的数学分析方法,其实际应用十分广泛,比如人口统计学、数量地理学、分子动力学模拟、数学建模、数理分析等学科中均有应用,是一种常用的多变量分析方法。9. 聚类分析聚类分析指将物理或抽象对象的集合分组为由类似的对象组成的多个类的分析过程。它是一种重要的人类行为。聚类分析的目标就是在相似的基础上收集数据来分类。聚类源于很多领域,包括数学,计算机科学,统计学,生物学和经济学。在不同的应用领域,很多聚类技术都得到了发展,这些技术方法被用作描述数据,衡量不同数据源间的相似性,以及把数据源分类到不同的簇中。10. 非参数检验非参数检验(Nonparametric tests)是统计分析方法的重要组成部分,它与参数检验共同构成统计推断的基本内容。参数检验是在总体分布形式已知的情况下,对总体分布的参数如均值、方差等进行推断的方法。但是,在数据分析过程中,由于种种原因,人们往往无法对总体分布形态作简单假定,此时参数检验的方法就不再适用了。非参数检验正是一类基于这种考虑,在总体方差未知或知道甚少的情况下,利用样本数据对总体分布形态等进行推断的方法。由于非参数检验方法在推断过程中不涉及有关总体分布的参数,因而得名为“非参数”检验。11. 结构方程模型结构方程模型(Structural·Equation·Modeling, SEM)是社会科学研究中的一个非常好的方法。该方法在20世纪80年代就已经成熟,可惜国内了解的人并不多。在社会科学以及经济、市场、管理等研究领域,有时需处理多个原因、多个结果的关系,或者会碰到不可直接观测的变量(即潜变量),这些都是传统的统计方法不能很好解决的问题。20世纪80年代以来,结构方程模型迅速发展,弥补了传统统计方法的不足,成为多元数据分析的重要工具。
科学研究高大上 很深奥,我实属门外汉,但我对这方面还是有点兴趣 有所思考的,想到了一些科研方法自我感觉应该是有些道理的,特分享出来 供学习与吐槽!怎么做科学研究?一.发现科研课题苹果为什么是从上往下落 而不是向上?这是牛顿发现的经典科研课题,许多人说:“此课题的发现是牛顿的幸运灵感闪现而已,极少数人能有此幸运发现类似经典课题的。”真的是如此吗?并非如此,到今天已经出现了超多的自然理论,若真的是几十年一遇的灵感造就,那么今天的自然理论恐怕不会有多少个,能有很多是因为发现科研课题与得到理论都是有其方法的,可以有目标性的快速发现科研课题。有目标性的快速发现科研课题的方法:发问法。所谓发问法指的是对现象或事物进行发问,发问的关键词有“为什么” “怎么”“什么”等疑问词。比如对苹果落地这个现象进行发问,为什么+苹果会往地上落?如此这个经典的苹果落地课题轻松发现,若不发问就很难想到课题,这就是老师常说的“多问个为什么”的好处。为什么苹果成熟了是红的?为什么苹果长在树上 而不是地下?有些问题看上去很sb 实则很复杂,人们的认知是那个事物原本就是应该那个样子的 常识而已,所以真正解释起来却只能用“就是如此无需解释”来解释,做科研就是要深入研究这些常识现象背后的本质(原理机制),现象如同几何证明题中的结论,而原理是科研要寻找的公理论据,一个原理可以解释很多同类问题 很多应用,原理的归纳作用 让人类理解自然变得简单。二.研究目标对象的哪些方面主要有这些方面:如何产生 有什么用途性质(物理化学生物) 构成 如何变化(随着因素的变化规律)拿火来说明,研究如何产生火?火的用途?火的物理化学性质?火的构成?变化(氧气增多火势更旺)。其实按照编程中类的组成,可说成研究目标对象的属性与方法,至于属性和方法通常会有许多,抓住重要的来研究就行。三.如何了解目标对象了解目标对象就是要研究出二中所说的哪些方面,这需要观察对象 收集数据 统计分析 做实验等科研常有方法。四.如何解答关于对象的为什么比如扫帚为什么是一根根细细的弹性杆扎成的?解释为什么通常是从这样情况下的用途出发,说出这样设计的用途(证明有好处)就解释了为什么,这里扫帚的为什么:我想是因为细杆能够接触到极小的缝隙将缝隙中的垃圾清理出来,密集的细杆组成的整体可以将坑坑洼洼的地上的垃圾打扫得很全面,若是粗杆或放大到面板小坑中的垃圾清理不到。五.学习能力人类造物多来自于对自然造物的学习,学习能力是人类的天赋能力,通过学习可以掌握想要的许多能力(本领),比如语言 文字 唱歌 做饭 工作等,可是如果不去学习就根本不可能天生就会这些,学习带来能力的提高与增加,人与人的差距也因学习程度的不同 而突显出来,做科研更是如此 有学习意识 善于勤于学习才能不断提高自我。六.借力意识科研目标是研究对象的能力,可以弄清对象能力实现的原理 人造机器应用原理实现相同能力,也可以直接利用对象的能力帮助自我,这就叫做借力,比如牛力气大 用其拉货;用毛驴 磨豆浆;用树藤做绳子;用石头做武器。借力也可说成是利用外部工具吧。百度知道里的一些关于爱问为什么的回答:小时候喜欢提出问题的科学家 答:1、瓦特:他在厨房里看祖母做饭。灶上坐着一壶开水。开水在沸腾。壶盖啪啪啪地作响,不停地往上跳动。瓦特观察好半天,感到很奇怪,猜不透这是什么缘故,就问祖母说?什么玩艺使壶盖跳动呢" 2、 牛顿:直到有一天,当牛顿在花园的苹果树下思索,一个苹果落到他的脚边时,牛顿终于获得了顿悟,他的问题也逐渐被解决了. 3、爱因斯坦:爱因斯坦5岁的时候,有一天,爸爸从兜里掏出个指南针给他玩。他拿着摇来摇去,发现里面的小针总是指着一个方向。他想看看是什么东西吸着小针,打开一看,什么也没有发现。难道是小针在作怪吗?他开始对科学产生了(兴趣 爱好)。我女儿今年6岁很聪明,老爱问为什么,听人说小孩爱问为什么就说明他有可能成为科学家,请教哪位大虾指点。答:这是这个年龄段的孩子普遍存在的现象,因为他想了解这个世界,当然聪明的孩子如果好好引导,努力培养,成为科学家也是有可能的,这说明你的女儿先天潜质不错,还需外在力量培养造就。为什么说小孩爱问问题会比较聪明?答:不是说爱问问题的小孩就一定聪明,而是爱问问题的小孩好奇心和探究欲很足,好好维护、培养他的这种天性,将来大有用处。聪明有很多种,也许这是一种。
这篇文章中易智编译简要介绍科技文献检索的途径、方法和步骤。任何一项知识创新、科学发明或学术成果的诞生,都需要查阅大量文献信息,借鉴和继承前人经验。因此,学会查找并阅读文献,对科研工作者来说特别重要,尤其是在当今互联网高速发展的时代。一、科技文献检索途径1、根据文献外表特征的检索途径(1) 文献名途径:杂志名称、标题、关键字等等;(2) 作者途径;(3) 序号途径:文章 DOI 号。(4) 其他途径:如出版类型、出版日期等等。2、根据文献内容特征的检索途径(1) 文献主题:根据文献的主要内容,例如主题索引、关键词索引等等;(2) 文献的分类:按照学科分类体系查找文献;(3) 依据学科的特有特征查找:例如根据分子式索引、子结构索引、环系索引等等;二、科技文献检索一般方法1、顺序查找法:根据文献发表的时间由远及近的查找文献,这对于文献检索具有极大的丰富性,但与此同时工作量大。2、倒序查找法:按照文献发表的时间由近及远的查找,用于查找最新发表的文献,实时了解科研的动态。3、追溯法:当查找到一篇新发表的文献后,以发表的文献后面所附的参考文献作为线索,由近及远的进行逐一追踪的查找。4、分段法:是根据顺序查找、倒序查找和追溯法交替使用的一种综合检索方法,不断循环,直到满足检索要求。三、科技文献检索的步骤1、仔细分析研究课题内容,明确查找要求和方向;2、确定检索范围,例如文献发表时间范围、学科方向范围、文献类型范围等等;3、选定检索文献的工具,例如数据库等等;4、找出检索标识,例如关键词、索引号、分类号、主题词等等;5、确定检索途径:根据检索标识确定检索途径,例如主题途径、作者途径、序号途径等;6、利用索引工具查阅文摘号;7、查出资料线索和文摘:根据文摘号查出文献的篇名、作者、文献类型、文献名称、出版社、出版时间、所在页码以及文献摘要等等;8、获取原始文献:依据文摘内容,若需要进一步了解和详细阅读原始文献,则记下文献出处,再利用有关工具书,查出刊名缩写的全称,再通过查馆藏目录或联合目录,到国内有关馆藏单位借阅或复印原文。国内若没有馆藏,则考虑到国外相关机构或出版机构复印。
最佳回答会吞鸡蛋的瓶子器材:熟鸡蛋1个、细口瓶1个、纸片若干、火柴1盒实验步骤:1、 熟蛋剥去蛋壳。2、 将纸片撕成长条状。3、 将纸条点燃后仍到瓶子中。4、 等火一熄,立刻把鸡蛋扣到瓶口,并立即将手移开。原理:1、 纸片刚烧过时,瓶子是热热的空气温度高。2、 鸡蛋扣在瓶口后,瓶子内的温度渐渐降低,瓶内的压强变小,瓶子外的压强大,大气压力把鸡蛋挤压到瓶子内。相关问答有没有什么好玩又简单的科学小实验?一、自治放大镜:材料:一个酸奶杯、两根橡皮筋、一杯水、两张透明塑料薄膜步骤:1.将酸奶杯的杯底剪掉。2.将一张塑料薄膜盖在杯子上面,让薄膜中间微微下陷一点,然后用橡皮筋绑好。3.将水轻轻地倒在薄膜的凹陷部位。4.将另一张塑料薄膜盖在上面,用第二根橡皮筋绑好。原理:球面的容器可以起到放大镜的作用,我们也把它叫做透镜。二、制造小彩虹:材料:一盆清水、一块平面镜步骤:将镜子斜着放入水盆中,镜面对着阳光,调试到合适的角度,然后在对面墙上就能看见美丽的彩虹啦!原理:镜子与水体共同使阳光发生了折射,然后投射在墙面而成。三、发疯的气球:材料:一个气球,一个乒乓球步骤:1.把气球的吹气口稍稍撑开,把乒乓球塞进里面。2.把气球吹起来,打结系好。3.将它高高扔向空中,再试着去接住它,是不是很困难呢?原理:放入乒乓球会使气球内多了一份重力干扰,使得气球的活动轨迹变得非常奇怪。四、柠檬汁隐形墨水:材料:柠檬(如果你想写很多文字就准备多一点的柠檬汁)、一根牙签或其他能写字的工具(如棉签或者羽毛笔)、一把小刀、一些纸、一个小碗步骤:1.把柠檬切成两半,把柠檬汁挤到碗里。这就是隐形墨水——没想到会这么简单吧?2.用牙签(或其他工具)蘸着柠檬汁,在纸上书写隐形文字。每个字最好重复描几遍,这样可以使字在显现出来的时候更清晰。如何显现隐形文字:把写有隐形文字的纸放在灯泡底下,或者其他温度不是很高的热源旁边。随着温度升高,字迹会逐渐变成褐色,这样就可以读出你的密信了。小贴士:为了防止纸张被烤煳,不要离热源太近。原理:柠檬汁遇热会发生化学变化,因此纸上的笔迹就会显现出来。
正在犹豫是否考研的同学,可能心里都产生过这个疑问:研究生三年时间都做什么?和本科阶段有什么区别?上了研究生的同学,可能也时不时会想:研究生这三年我应该做什么?怎么做才能不虚度光阴?作为一名研究生导师,我认为研究生最应该学会的是“科学研究”,这样才不负“研究生”这个称呼。你可能会想:学了科学研究有什么用呢?以后工作不搞学术,学了也白学,用不上。等等,你确定知道科学研究的真正涵义?科学研究虽然包含“科学”两个字,但是可不表明它只和科学有关、不能用在日常生活中。下面就让我们一起来看一看科学研究是什么。1、科学研究是一种方法百度百科上说:科学研究是指利用科研手段和装备,为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动。我觉得这个回答指出了科学研究的目的和一部分内容,但并没有说出科学研究的概念——科学研究是什么。科学研究是一种方法,一种寻找答案的方法。不管是在学习中还是生活中,你都有需要寻找答案的时候。想想当你面对自己不知道的东西时,是不是会不由自主产生一些疑问?例如,面对新冠疫情,很多人都想知道“新冠病毒是从哪儿来的”。在尝试回答这些疑问的时候,可以采用不同的方法。有的人凭自己的直觉或常识来回答。也可以直接从专家那里询问答案。还可以上网阅读一些文章后形成自己的判断。在所有寻找答案的方法中,科学研究是其中一种。与其他方法不同的是,科学研究这种方法,能够在最大程度上确保答案是真的。为什么科学研究能做到,而其他方法不能?这是因为:一,科学研究收集数据的过程严谨、客观;二,科学研究遵循一个自我验证的流程。正是因为这些原因,尽管不同领域的科学家们研究的问题不同,但是他们在为未知的问题寻找答案时,都采用科学研究的方法。可能是被科学家们广泛采用的原因,我们将这种方法称为“科学研究”。但是,这种方法并不是科学家的专利。如果你想在生活中找到最可靠的答案来解决实际问题,你也可以用科学研究这种方法。下面就让我们一起来看一看怎么应用科学研究。2、科学研究的步骤我以“新冠病毒哪里来”这个问题为例,来说明科学研究方法的实施步骤。1)根据现有事实提出假设目前已知的事实有:新冠病毒是一种冠状病毒,和导致非典(SARS)、中东呼吸综合征(MERS)的病毒属于同一个家族。这三种冠状病毒都能感染人类,导致呼吸系统疾病。导致非典和中东呼吸综合征的病毒都根源于蝙蝠(病毒天然宿主),分别通过果子狸和骆驼(病毒中间宿主),传染给人。最初的一些病人有很多都曾去过武汉华南海鲜市场。在585份从华南海鲜市场采集的环境样本中,33份含有新型冠状病毒。在这33份中,14份集中在交易野生动物的商铺。根据以上事实,一些科学家们运用溯因推理,假设“新冠病毒根源于蝙蝠,通过某种或多种动物作为中间宿主传染给人”这一可能的答案。虽然目前这个答案只是假设,但是它指明了一条可以探索的方向,让科学家们可以着手去做一些具体事情,来验明事情的真相到底是不是假设的那样。2)从假设推出若干推论一般情况下,提出的假设比较抽象,没有办法直接去验证它,需要将它分解为一些可以直接去验证的部分。怎么分解呢?科学家们通过演绎推理,从假设推导出一些可以被验证的推论。一,新冠病毒与蝙蝠身上的某种病毒比较相似。二,在华南海鲜市场上贩卖的某种野生动物身上的病毒与新冠病毒一样或非常相似。三,这种野生动物与蝙蝠之间有交集,病毒有机会从蝙蝠身上传到这种野生动物身上。因为这些推论都是从假设演绎推理出来的,所以如果假设是真的,那么这些推论就是真的。如果科学家们能够验证这些推论是真的,那么,他们提出的那个假设就非常可能是真的。反过来,如果这些推论被验证不是真的,那么,假设不是真的可能性就很大。之所以不能全盘肯定或否定假设,是因为我们不能排除自身的局限性:很可能从假设可以推导出更多的推论,只不过我们现在并不知道。只有我们能够验证所有推论,才能完全肯定或否定假设,否则只能说可能性很大。因为推论和假设之间有上述的真假联动关系,所以科学家们就可以通过验证推论来探索所提答案的真假。3)根据推论设计并实施观察或实验怎么验证推论呢?针对每个推论,科学家们亲自去观察或做实验,通过自己收集来的数据来检验推论。为了验证推论“新冠病毒与蝙蝠身上的某种病毒比较相似”,一些科学家们对收集到的新冠病毒样本进行了全基因组测序。然后将新冠病毒的基因序列与许多来自蝙蝠的冠状病毒基因序列进行对比。科学家们在观察和实验时都遵循特别的规定和严格的步骤,所使用的工具也往往是标准的。为什么要观察或实验呢?因为通过观察或实验收集的数据,才是世界给我们的真实回应。这种数据比道听途说、主观猜想、引用权威这些方法得来的数据都要可靠。我在文章信息洪流中,如何辨别信息真伪?第一步:查看是否有可靠证据支持中有详细解释。4)分析观察或实验结果得到结论观察或实验的结果常常是很多数据,科学家们通过分析这些数据,运用归纳推理,得出数据所表明的意思。继续我们的例子。在将新冠病毒的基因序列与许多来自蝙蝠的冠状病毒基因序列进行对比之后,科学家们发现:新冠病毒与一种蝙蝠冠状病毒RaTG13有96.2%的基因序列相似。另外,他们还发现,这两种病毒的S蛋白基因都比其他SARS类冠状病毒要长。根据这些实验结果,科学家们推出结论:新冠病毒与蝙蝠冠状病毒RaTG13非常相似。大家需要注意,从实验结果到推论其实是有一个逻辑跳跃的:基因序列一致到什么程度算非常相似,以及是否基因序列相似就能说明两个病毒相似,这些判断都是偏主观的。只要使用归纳推理,这个跳跃就不可避免。因此我们并不能百分之百确定这个结论是真的。5)比较观察或实验结论与所提推论,验证假设科学家们把经过观察或实验所得的结论,与之前提出的推论进行对比,通过对比结果来决定是支持还是抛弃假设。继续我们的例子。科学家们的实验结论是新冠病毒与蝙蝠冠状病毒RaTG13非常相似,这与推论一“新冠病毒与蝙蝠身上的某种病毒比较相似”是一致的。可以在一定程度上支持假设。然而仅这一个推论成立并不足以证明假设是真的。这是因为截至目前为止,另外两个推论尚未得到验证。如果不能完全支持或抛弃假设,那么就需要等待更多的事实出现,或者尝试从假设推导出更多的推论进行验证,或者探索其他假设的可能性,或者修改假设、使其更加精确。最后总结科学研究是一种寻找答案的方法。与其他方法相比,科学研究能够在最大程度上确保答案是真的。研究生最应该学会的是科学研究。虽然经常应用于科学和哲学中,科学研究这种方法也可以应用到日常生活里。本文作者学亦思,关注研究生阶段的师生关系、科学研究、论文写作。
撰写开题报告是进行科研课题申请的首要工作。通过开题报告的思考与写作有助于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现实,则可以立即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作。虽然开题报告的写作根据课题研究的类别略有不同,但达晋编译通过归纳发现,科研课题开题报告通常包括以下几个方面:一、课题名称。实践中,很多人写课题名称时,往往写得不准确、不恰当,从而影响整个课题的形象与质量。因此,课题名称首先要准确、规范,准确就是课题的名称要把课题研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚;规范就是所用的词语、句型要规范、科学。其次,课题名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,要简明扼要,通俗易懂,能不要的文字就尽量不用。二、课题研究的目的、意义。首先,要阐明课题研究的背景,即根据什么、受什么启发而进行这项研究的。因为任何课题研究都不是凭空来的,都有一定的背景和思路。其次,要阐明为什么要研究这个课题、研究它有什么价值,能解决什么问题。第三,要认真、仔细查阅与本课题有关的文献资料,了解前人或他人对本课题或有关问题所做的研究及研究的指导思想、研究范围、方法、成果等。三、课题研究的目标。课题研究的目标就是通过研究,要达到什么目标要解决哪些具体问题研究的目标是比较具体的,不能笼统地讲,必须清楚地写出来。只有目标明确而具体,才能知道工作的具体方向是什么,才知道研究的重点是什么,思路就不会被各种因素所干扰。确定课题研究目标时,一方面要考虑课题本身的要求,另一方面要考虑课题组实际的工作条件与工作水平。四、课题研究的基本内容。有了课题的研究目标,就要根据目标来确定这个课题要研究的内容,研究内容要比研究目标写得更具体、明确。目前在这方面写作常见的问题:一是只有课题而无具体研究内容;二是研究内容与课题不吻合;三是课题很大而研究内容却很少;四是把研究的目的、意义当作研究内容。这对整个课题研究十分不利,因此,写作者需要学会把课题进行分解,一点一点地去做。五、课题研究的方法。任何科学研究除了要应用哲学方法和一般科学方法之外,还要有具体的研究方法、技术手段。这部分主要反映一项课题的研究通过什么方法来验证自身的假设,为什么要用这个方法以及要做什么、怎么做。一个大的课题往往需要多种方法,小的课题可能主要是一种方法,但也要利用其它方法。需要注意的是,在应用各种方法时,一定要严格按照每一具体科研方法的要求,不能凭经验、常识去做。六、课题研究的步骤和计划。课题研究的步骤,就是课题研究在时间和顺序上的安排。研究的步骤要充分考虑研究内容的相互关系和难易程度,一般情况下,都是从基础性问题开始,分阶段进行,每一阶段从什么时间开始,至什么时间结束都要有规定。每一阶段的工作任务和要求,不仅要胸中有数,还要落实到书面计划中。从而保证课题研究按时保质保量完成,课题研究的管理也可据此对课题研究进行检查、督促和管理。七、课题预期的成果与表现形式。课题研究成果预测即研究过程可能出现哪些情况、问题?研究会带来什么成果?有什么对策?课题研究的成果形式有研究报告、学术论文、专著、软件、课件等多种形式。在开题报告中设计出成果形式,可以使研究者明确将来用什么表现研究成果,以便从开始就可以着手努力积累材料、构思框架、进行分工,以利于研究成果的顺利问世。八、课题研究的小组和人员分工。课题小组成员如何分工合作,在方案中,要确定课题组长、副组长、课题组成员以及分工。课题组的分工必须明确合理,让每个人了解自己的工作和责任。当然在分工的基础上,也要注意全体人员的合作,大家共同研究,共同商讨,克服研究过程中的各种困难和问题。同时,还要注意课题组成员的整体素质与水平,尤其是课题负责人的水平。九、课题研究的经费及设备条件需要。任何研究都需要一定的研究经费和设备条件。对课题研究有价值的资料,如有关测验题和问卷题等研究工作与材料、经费预算及设备条件的需要,必须写清。但要实事求是,不能多多益善,胡写乱要,要加强管理,监督使用。
在撰写课题申报书时,其中有一项内容是:课题研究步骤。笔者浏览一线教师撰写的研究步骤(亦称“实施步骤”),发现有一些共性的问题。在这里和教师交流一下,供批判。一、撰写研究步骤中常见的问题在课题申报书中,研究步骤这一板块是处于选题论证的结尾部分,从教师心态考虑,马上就写完了,于是一些教师套用一些模板,如“准备阶段、研究阶段、总结阶段”,写上“查阅文献、组织教师培训、开展听评课活动、经验交流、梳理成果”等,把时间安排一下,就草草收兵。在教师眼中,所有课题的实施步骤都是大体相似,有现成的模板,套用即可。其实,这种理解是不全面的,为了克服研究步骤千人一面,形式主义的问题,我们需要重新认识一下什么是研究步骤,研究步骤的价值以及研究步骤如何撰写等基本问题。二、什么是研究步骤所谓的研究步骤,就是依据课题研究目标,采用恰当的科研方法,落实研究内容的工作流程及安排。研究步骤是研究思路的具体化,是验证研究假设的全过程,是研究成果形成的重要依托。从这个概念我们可以看出一些关键性问题:第一,把研究内容摆进去,研究步骤是落实研究内容的流程及安排。也就是说,不能使研究内容游离于研究步骤。第二,把研究方法摆进去,研究工作不能离开研究方法,如果不使用研究方法,你的研究还叫科研吗?第三,研究工作与教学工作是两个概念,不要把研究工作安排写成教学工作安排。随后举例具体说明。三、课题申报时,撰写研究步骤的价值是什么有过课题研究经历的教师都会知道,在课题申请报告书中和开题论证报告书中都要写研究步骤,两者内容有区别吗?笔者是这样认为的,虽然都是研究步骤,但在两个不同的文本中,其作用是不一样的。在课题申报书中,评审专家重点看选题的价值性、创新性、可行性等指标,研究步骤是你这项课题可行性构想的具体化或研究逻辑的具体化。只要能够看出来,这个课题是可行的,允许你立项后,你是可以操作的,操作的逻辑是对的,而且按这样的操作是可以取得相应的成果的。于是就通过了。虽然可以简写,但是不写,或是写得不对路也是会影响立项的。然而,在开题论证报告中,开题指导专家会对研究步骤高度关注,因为课题已经立项了,马上就要开工研究了,研究步骤就要写得非常具体明白,要将研究内容精准分派到研究步骤的各个环节,用以指导随后的研究工作。可见,在课题不同阶段的文本中,撰写研究步骤的价值是不一样的。四、怎样撰写研究步骤撰写研究步骤就如前文的概念所述,依据课题研究目标,采用恰当的科研方法,把所确定的研究内容落实到研究步骤中。明确时间节点,分解研究任务,责任分工到人,就可以了。我们举这样一个例子:课题名称为“美育视角下的初中美术色彩课程单元化实施研究”。这一课题确定的研究内容就是这样的:1.初中美术色彩课程教学及育美情况的调查研究。2.基于美育视角下初中色彩课程以单元结构系统化梳理研究。3.美育视角下,初中色彩课程单元化实施研究。4.美育视角下,初中色彩课程的评价研究。以上研究内容如何落实在研究步骤里呢?我们依据研究步骤的模板进行撰写:(一)课题准备阶段(2个月)1.组织课题组成员进行集中学习,研讨开题报告,领会开题报告的全部内容和要求,明确分工。2.落实本课题第一项研究内容,开展“初中美术色彩课程教学及育美情况的调研研究”。此项研究从教师角度、学生角度分别进行调研,调研从色彩课程教学目标、教学内容、教学方式方法、教学策略、教学模式、教学效果、学生美育水平等维度进行。采用的研究方法:文献法和调查法。研究成果:一份调研报告。负责人是张三、李四老师。(二)课题实施阶段(2年)该阶段主要落实两项研究内容1.第一项研究内容(6个月)基于美育视角下初中色彩课程以单元结构系统化梳理研究。此项研究主要从初中三年美术教材出发,针对散在教材中的有关色彩课程进行单元化梳理。梳理时,着眼美育功能视角,从单元目标,课时目标,单位内容,课时内容等维度进行梳理。主要研究方法是文献研究法,比较研究法、经验总结法。研究成果:美育视角下的单元课程目标体系表和内容体系表。负责人:张三、李四老师2.第二项研究内容(1.5年)美育视角下,初中色彩课程单元化实施研究此项研究是在前边研究成果的基础上,在课堂教学中开展实施研究。研究时,主要聚焦色彩课程单元化教学时,针对教学方式、教学方法、教学策略、教学模式等方面进行研究。通过一些研究课例呈现研究的过程和成果。主要研究方法是:文献研究法、行动研究法、课例研究法研究成果:形成诠释教学方式、教学方法、教学策略、教学械的课例,论文。主要负责人:全体成员(三)课题深化阶段本阶段落实第四个研究内容美育视角下,初中色彩课程的评价研究。此项研究重点在于建设色彩课程的评价指标,形成简单易行的评价量表,研究出一些学生乐于接受的评价方式。建立不同的评价主体,多层次、多角度的评价方式。在评价主体方面,引入教师评价、学生互评、学生他评,家长评价等。评价层次和角度上采取发展性评价、过程性评价。主要的研究方法:文献研究法、行动研究法。研究成果:评价量表、论文。负责人:全体成员。(四)课题总结阶段(6个月)本阶段的主要内容:梳理研究成果,撰写研究报告。主要的研究方法:文献研究法,调查法、经验总结法。成果:研究报告。负责人:以课题负责人为主,其他人为辅。从以上例子可以看出,将研究内容摆进了研究步骤里边。这样,研究步骤与研究内容、研究方法、研究成果有机地整合在一起。研究过程就不会出现跑偏的问题。五、撰写研究步骤要注意哪些问题把研究步骤设计好,绝不是看一些经验性的文章,就可以写好的,它需要不断地实践与探索。在此再提示几点:(一)研究工作与教学工作不要混为一谈,不要把研究步骤写成教学安排。(二)研究步骤设计时,一定要把研究内容摆进去。(三)研究步骤设计时,要把研究方法摆进去。(四)研究步骤设计时,要给出明确的时间节点和人员安排(四)研究步骤时,要体现出本阶段形成什么样的过程性成果。(完)(图片来自网络,如有侵权,请联系删除)
对于科研工作者来说,在刚刚踏上自己的科学研究之路时,一定是对未来充满了美好的憧憬,也同时有一点点恐慌和不安,因为你们无法预测未来的科学研究是否会一帆风顺。以下是施一公教授基于自己的切身经历所提出的对学术品味、学术道德、学术道路的一些看法。一、做一个优秀的研究生,时间的付出是必须的所有成功的科学家有一个共同的特点,那就是他们必须付出大量的时间和心血。实际上,一个人无论从事哪一种职业,要想成为本行业中的佼佼者,都必须付出比常人多的时间和心力。有时,个别优秀科学家在回答学生或媒体的问题时,轻描淡写地说自己的成功凭借的是运气,不是苦干。这种客气的回答避重就轻,只是强调成功过程中的一个偶然因素,常常对年轻学生造成很大的误导;一些幼稚的学生甚至会因此开始投机取巧、不全力进取而是等待所谓的运气。说极端一点:如果真有这样主要凭运气而非时间付出取得成功的科学家,那么他的成功很可能是攫取别人的成果,而自己十有八九不具备真正在领域内领先的学术水平。神经生物学家蒲慕明先生在多个神经科学领域做出了重要贡献。十几年前,身处加州大学伯克利分校的蒲先生曾经有一封电子邮件在网上广为流传,这封邮件是蒲先生写给自己实验室所有博士生和博士后的,其中的一段翻译过来是这样说的:“我认为最重要的事情就是在实验室里的工作时间,当今一个成功的年轻科学家平均每周要有60小时左右的时间投入到实验室的研究工作......我建议每个人每天至少有6小时的紧张实验操作和两小时以上的与科研直接有关的阅读等。文献和书籍的阅读应该在这些工作时间之外进行。”这封邮件写得语重心长,用心良苦。其中的观点我完全赞同,无论是在普林斯顿还是在清华大学我都把这封邮件的内容转告实验室的所有学生,让他们体会。我从小就特别贪玩,不喜欢学习。但来自学校和父母的教育与压力迫使自己尽量刻苦读书,保送进了清华。尝到了甜头以后,我在大学阶段机械地保持了刻苦的传统,综合成绩全班第一、提前一年毕业。当然,这种应试和灌输教育的结果就是我很少真正独立思考、对专业也提不起兴趣。大学毕业后我去美国留学。博士一年级,因为对科研和专业没有兴趣,我内心浮躁而迷茫,无法继续刻苦,而是花了很多时间在中餐馆打工、选修计算机课程。第二年,我开始逐渐适应科研的“枯燥”,对科学研究有了一点儿兴趣,并开始有了一点儿自己的体会,有时领会了一些精妙之处后会得意地产生“原来不过如此”的想法,逐渐对自己的科研能力有了一点儿自信。这时,博士学位要求的课程已经全部修完,我每周五天从上午9点做实验到晚上7、8点,周末也会去半天。到了第三年,我已经开始领会到科研的逻辑和奥妙,有点儿跃跃欲试的感觉,在组会上常常提问,而这种“入门”的感觉又让我对研究增加了更多兴趣,晚上常常干到11点多。1993年我曾经在自己的实验记录本的日期旁标注“这是我连续第21天在实验室工作。”,以激励自己。到第四年以后,我完全适应了实验室的科研环境,再也不会感到枯燥,时间安排则完全服从实验的需要。其实,这段时期的工作时间远多于刚刚进实验室的时候,但感觉上好多了。研究生阶段后期,我的刻苦在实验室是出了名的。在纽约做博士后时期则是我这辈子最刻苦的两年,每天晚上做实验到半夜三点左右,回到住处躺下来睡觉时常常已是四点以后;但每天早晨八点都会被窗外街道上的汽车喧闹声吵醒,九点左右又回到实验室开始了新的一天。每天三餐都在实验室,分别在上午9点、下午3点和晚上9点。这样的生活节奏持续11天,从周一到第二周的周五,周五晚上乘坐灰狗长途汽车回到巴尔地摩的家里,周末两天每天睡上近十个小时,弥补过去11天严重缺失的睡眠。周一早晨再开始下一个11天的奋斗。虽然很苦,但我心里很骄傲,我知道自己在用行动打造未来、在创业。有时我也会在日记里鼓励自己。我住在纽约市曼哈顿区65街与第一大道路口附近,离纽约著名的中心公园很近,那里也常常有文化娱乐活动,但在纽约工作整整两年,我从未迈进中心公园一步。我常常把自己的这段经历告诉我实验室的学生,新生常常问我:“老师,您觉得自己苦吗?”我回答,“只有自己没有兴趣的时候觉得很苦。有兴趣以后一点也不觉得苦。” 是啊,一个精彩的实验带给我的享受比看一部美国大片强多了。现在回想起当时的刻苦,感觉仍很骄傲、很振奋!我在博士生和博士后阶段那七年半的努力进取,为我独立科研生涯的成功奠定了坚实基础。二、做一个优秀的研究生,必须具备批判性的思维要想在科学研究上取得突破和成功,只有时间的付出和刻苦,是不够的。批判性分析(critical analysis)是必须具备的一种素质。 研究生与本科生最大的区别是:本科生以学习人类长期以来积累的知识为主、兼顾科学研究和技能训练;而博士生的本质是通过科学研究来发掘创造新的知识,而探索新知识必须依靠批判性的思维逻辑。其实,整个大学和研究生阶段教育的很重要一部分就是培养critical analysis的能力,养成能够进行创新科研的方法论。这里的例子非常多,覆盖的范围也非常广,在此举几个让我难忘的例子。1.正确分析负面结果(negative results)是成功的关键作为一名博士生,如果每一个实验都很顺利、能得到预期的结果,除个别研究领域外,可能一般只需要6至24个月就可以获得博士学位所需要的所有结果了。然而,在美国,生命学科的一个博士研究生,平均需要6年左右的时间才能得到PhD学位。这一分析说明:绝大多数实验结果会与预料不符,或者是负面结果。很多低年级的博士生一看到负面结果就很沮丧,甚至不愿意仔细分析原因。 其实,对负面结果的分析是养成批判性思维的最直接途径之一;只要有合适的对照实验、判断无误的负面实验结果往往是通往成功的必经之路。一般来说,任何一个探索型研究课题的每一步进展都有几种、甚至十几种可能的途径,取得进展的过程就是排除不正确、找到正确方向的过程,很多情况下也就是将这几种、甚至十几种可能的途径一一予以尝试、排除,直到找到一条可行之路的过程。在这个过程中,一个可靠的负面结果往往可以让我们信心饱满地放弃目前这一途径;如果运用得当,这种排除法会确保我们最终走上正确的实验途径。 非常遗憾的是,大多数学生的负面实验结果并不可靠,经不起逻辑的推敲!而这一点往往是阻碍科研课题进展的最大阻碍。比如,对照实验没有预期结果,或者缺乏相应的对照实验,或者是在实验结果的分析和判断上产生了失误,从而做出“负面结果”或“不确定”的结论,这种结论对整个课题进展的伤害非常大,常常让学生在今后的实验中不知所措、苦恼不堪。因此,我告诫并鼓励我所有的学生:只要你不断取得可靠的负面结果,你的课题很快就会走上正路;而在不断分析负面结果的过程中所掌握的强大的批判性分析能力也会使你很快成熟,逐渐成长为一名优秀的科学家。 我对一帆风顺、很少取得负面结果的学生总是很担心,因为他们没有真正经历过科研上批判性思维的训练。在我的实验室,偶尔会有这样的学生只用很短的时间(两年以内,有时甚至一年)就完成了博士论文所需要的结果;对这些学生,我一定会让他们继续承担一个富有挑战性的新课题,让他们经受负面结果的磨练。没有这些磨练,他们不仅很难真正具备批判性思维的能力,将来也很难成为可以独立领导一个实验室的优秀科学家。2.耗费大量时间的完美主义阻碍创新进取Nikola Pavletich是我的博士后导师,对我影响非常大,他做出了一系列里程碑式的研究工作,享誉世界结构生物学界,31岁时即升任正教授。1996年4月,我刚到Nikola实验室不久,纯化一个表达量相当高的蛋白Smad4,两天下来,蛋白虽然纯化了,但结果很不理想:得到的产量可能只有预期的20%左右。见到Nikola,我不好意思地说:“产率很低,我计划继续优化蛋白的纯化方法,提高产率。”他反问我:“你为什么想提高产率?已有的蛋白不够你做初步的结晶实验吗?”我回敬道:“我虽然已有足够的蛋白做结晶筛选,但我需要优化产率以得到更多的蛋白。”他毫不客气地打断我:“不对。产率够高了,你的时间比产率重要。请尽快开始结晶。”实践证明了Nikola建议的价值。我用仅有的几毫克蛋白进行结晶实验,很快意识到这个蛋白的溶液生化性质并不理想,不适合结晶。我通过遗传工程除去其N端较柔性的几十个氨基酸之后,蛋白不仅表达量高、而且生化性质稳定,很快得到了有衍射能力的晶体。 在大刀阔斧进行创新实验的初期阶段,对每一步实验的设计当然要尽量仔细,但一旦按计划开始后对其中间步骤的实验结果不必追求完美,而是应该义无反顾地把实验一步步推到终点,看看可否得到大致与假设相符的总体结果。如果大体上相符,你才应该回过头去仔细改进每一步的实验设计。如果大体不符,而总体实验设计和操作都没有错误,那你的假设很可能是有大问题的。这样一个来自批判性思维的方法论在每一天的实验中都会用到。 过去二十年,我一直告诉实验室所有学生:切忌一味追求完美主义。我把这个方法论推到极限:只要一个实验还能往前走,一定要做到终点,尽量看到每一步的结果,之后需要时再回头看,逐一解决中间遇到的问题。3.科研文献(literature)与学术讲座(seminar) 的取与舍在我的博士生阶段,我的导师Jeremy Berg非常重视相关科研文献的阅读,有每周一次的实验室文献讨论,讨论重要的相关科研进展及研究方法,作为学生我受益匪浅。作为学生,我以为所有的科学家在任何时期都需要博学多读。 刚到Nikola实验室,我试图表现一下自己读文献的功底、也想与Nikola讨论以得到他的真传。1996年春季的一天,我精读了一篇《自然》周刊上发表的文章,午饭前遇到Nikola,向他描述这篇文章的精妙,同时期待着他的评述。Nikola面色尴尬地对我说:“对不起,我还没看过这篇文章”。我想:也许这篇文章太新,他还没有来得及读。过了几天,我精读了一篇几个月前发表于《科学》周刊的文章,又去找Nikola讨论,没想到他又说没看过。几次碰壁之后,我不解地问他:“你知识如此渊博,一定是广泛阅读了大量文献。你为什么没有读我提到的这几篇论文呢?”Nikola看着我说:“我阅读不广泛。”我反问:“如果你不广泛阅读,你的科研怎么会这么好?你怎么能在自己的论文里引用这么多文献?”他的回答让我彻底意外,大意是“我只读与我的研究兴趣有直接关系的论文。并且只有在写论文时我才会大量阅读。” 我做博士后的单位Memorial Sloan-Kettering Cancer Center有一个优秀的系列学术讲座,常常会请来各个生命科学领域的著名科学家来演讲。有一次,一个诺贝尔奖得主来讲,并且点名要与Nikola交谈。在绝大多数人看来,这可是一个不可多得的好机会去接近大人物、取得好印象。Nikola告诉他的秘书:请你替我转达我的歉意,讲座那天我已有安排。我们也为Nikola遗憾。让我万万想不到的是,诺贝尔奖得主讲座的那天,Nikola把自己关在办公室里,早晨来了以后直到傍晚一直没有出门,当然也没有去听讲座。以我们对他的了解,十有八九他是在写paper或者解结构。后来,我意识到,Nikola常常如此。 在我离开Nikola实验室前,我带着始终没有完全解开的谜,问他:如果你不怎么读文献,又不怎么去听讲座,你怎么还能做一个如此出色的科学家?他回答说:(大意)我的时间有限,每天只有10小时左右在实验室,权衡利弊之后,我只能把我的有限时间用在我认为最重要的事情上,如解析结构、分析结构、与学生讨论课题、写文章。如果没有足够的时间,我只能少读文章、少听讲座了。 Nikola的回答表述了一个简单的道理:一个人必须对他做的事情做些取舍,不可能面面俱到。无论是科研文献的阅读还是学术讲座的听取,都是为了借鉴相关经验、更好地服务于自己的科研课题。 在博士生阶段,尤其是前两年,我认为必须花足够的时间去听各相关领域的学术讲座、并进行科研文献的广泛阅读,打好批判性思维的基础;但随着科研课题的深入,对于文献阅读和学术讲座就需要有一定的针对性,也要开始权衡时间的分配了。4.挑战传统思维从我懂事开始,就受到教育:但凡失败都有其隐藏的道理,应该找到失败的原因后再重新开始尝试。直到1996年,我在实验上也遵循这一原则。但在Nikola 的实验室,这一基本原则也受到有理有据的挑战。 有一次,一个比较复杂的实验失败了。我很沮丧,准备花几天时间多做一些对照实验找到问题所在。没想到,Nikola阻止了我,他皱着眉头问我,“告诉我你为什么要搞明白实验为何失败?”我觉得这个问题太没道理,理直气壮地回答:“我得分析明白哪里错了才能保证下一次可以成功。”Nikola马上评论道:(大意)“不需要。你真正要做的是把实验重复一遍,但愿下次可以做成。与其花大把时间搞清楚一个实验为何失败,不如先重复一遍。面对一个失败了的复杂的一次性实验,最好的办法就是认认真真重新做一次。”后来,Nikola又把他的观点升华: (大意)“是否需要找到实验失败的原因是一个哲学决定。找到每一个不完美实验结果原因的传统做法未必是最佳做法”仔细想想,这些话很有道理。并不是所有失败的实验都一定要找到其原因,尤其是生命科学的实验,过程繁琐复杂;大部分失败的实验是由简单的操作错误引起的,比如PCR忘记加某种成分了,可以仔细重新做一遍;这样往往可以解决问题。只有那些关键的、不找到失败原因就无法前行的实验才需要刨根究源。 我选择的这些例子多少有点“极端”,但只有这样才能更好地起到震荡大家思维的作用。其实,在我自己的实验室里,这几个例子早已经给所有学生反复讲过多次了,而且每次讲完之后,我都会告诉大家打破迷信、怀疑成规,而关键的关键是:Follow the logic跟着逻辑走!这句话,我每天在实验室里注定会对不同的学生重复讲上几遍。严密的逻辑是批判性思维的根本。三、科学家往往需要独立人格和一点点脾气对社会人而言,科学研究是个苦差事;对真正的科学家而言,科学研究实在是牵肠挂肚、茶饭不思、情有独钟、妙不可言。靠别人的劝说和宣讲来从事科学研究不太可行,真正自己从心里感兴趣直至着迷、一心一意持之以恒地探奇解惑,才有可能成为一流的科学家,正所谓“不疯魔、不成活”。在这个过程中,独立人格和脾气显得格外重要。所谓独立人格,就是对世界上的事物有自己独立的看法。恰恰是一些有脾气的人不会轻易随波逐流,可以保持自己的独立人格。因为时间关系,这里就不举例了。四、不可触碰的学术道德底线做学问的诚实反映在两方面。首先是有一说一,实事求是,尊重原始实验数据的真实性。在诚实做研究的前提下,对具体实验结果的分析、理解有偏差甚至错误是很常见的,这是科学发展的正常过程。可以说,绝大多数学术论文的分析、结论和讨论都存在不同程度的瑕疵或偏差,这种学术问题的争论往往是科学发展的重要动力之一。越是前沿的科学研究,越容易出现错误理解和错误结论。 比较有名的例子是著名物理学家费米1938年获得诺贝尔奖,获奖的重要原因之一是他发现了第93号元素。实际上,尽管费米在1934年曾报道用中子轰击第92号元素铀可以产生第93号元素,德国的化学家哈恩在1939年1月发表论文,证明产生的元素根本不是93号元素,而是56号元素钡!但这个错误并没有改变费米是杰出的物理学家的事实,也没有影响他继续在学术上的进取。费米很快提出后来用于制造原子弹的链式反应理论并于1941年在芝加哥大学主持建成世界上第一座原子反应堆。 再举一个生命科学领域的例子,Edmond Fischer和Edwin Krebs因为发现蛋白质的磷酸化于1992年获得了诺贝尔生理学或医学奖,但如果仔细阅读他们发表于二十世纪五十年代的几篇关键学术论文,你会发现他们当时对不少具体实验现象的理解和分析与我们现在的理解有一定差距,用今天的标准可以说不完全正确;但瑕不掩瑜,这些文章代表了当时最优秀最有创意的突破。 举这两个例子是希望大家区分error与misconct的区别。比如一个实验由于条件有限,做出了一个结论,后来别人用更高级的实验手段、更丰富的实验数据推翻这个结论,那么第一篇只要详实地报道了当时的实验条件,更重要的是基于这些描述其他实验室都可以重复出其报道的实验结果,就情有可原,无须撤稿。但如果明知实验证据不足,为了支持某个结论而编造实验条件或实验证据,这就是造假了,视为学术不端。 但诚实的学问还有另外一层重要含义:只有自己对具体实验课题做出了相应的贡献(intellectual contribution)后,才应该在相关学术论文中署名。这一点,很多人做不到。大老板强势署名的事情屡见不鲜;更有甚者,利用其学术地位和影响力,使一些年轻学者不得不在文章里挂上自己的名字,有时还以许诺未来的科研基金来换取论文署名。这种做法不仅有失学术道德,更是会严重阻碍创新,对整个学术界风气的长远恶劣影响更甚于一般的造假。五、你不习惯的常识1.我们有限的认知不足以支撑一成不变的真理你们在课堂里学到的所有定律、公理等等,都是前人对自然现象的归纳总结,是现状下最好的归纳总结,可以有效解释这些现象、甚至预测一些还未发现的现象。也许这些定律和公理可以非常接近真理;但是,这些定律和公理仅仅是对现实的近似描述,都不是永恒的真理;随着人类对周围环境和宇宙认识的加深,这些定律和公理都会有失效的时候。这里最有代表性的例子应当是强大的牛顿万有引力定律;它可以解释太阳系行星围绕太阳的公转,但它无法完美解释水星近日点进动的问题,而需要引入爱因斯坦的广义相对论。所以,请同学们牢记:科学研究中没有绝对的真理,只有不断改进的人类对自然的认识! 2.科学和民主是两个概念科学研究是探寻未知,其结果是科学发现和规律定理;而民主通常是指在决策过程中每个人都有发言权的现象和过程。很遗憾,但也许是很幸运,在科学研究的过程中,从来没有“少数服从多数”这一原则。实际上,在前沿和尖端的科学研究领域,常常是极少数人孤独地探索,做出一些有违常规的意外发现,这些发现也常常被大多数人排斥甚至攻击。但最终,极少数的这些科学探索者的发现还是会被学界和社会所接受。从苏格拉底到布鲁诺、哥白尼,这里的例子不胜枚举。虽然科学真理最初往往被极少数人发现的道理人人知晓,但到了日常科学研究中,在各种噪音中,真正能够全力探索、冷静辨别真伪的又有多少人能真正做到呢? 其实,真正优秀的科学评价也不是简单的一人一票。我从霍普金斯大学读博士到普林斯顿大学做教授的这18年间,常常看到一个有趣的现象,那就是在一场激烈的学术讨论过程中,初始阶段大多数人坚持的观点逐渐被少数几个人的观点说服,成了实实在在的多数服从少数。这些少数人制胜的法宝就是精准的学术判断力和严密的逻辑。这种现象,在基金评审、科学奖项评审、重大科研课题讨论及评审等等过程中也常常出现。3.科学是高尚的,但科学家未必高尚走上科研的道路,每个人的动力都不同。有人可能是基于兴趣,有人可能是因为成就感,也有人就是把科研当成#科学#了追求名利、甚至仅仅是谋生的手段。所以,大家没有必要盲目崇拜所谓学术权威、盲目崇拜教授专家。 然而,在科学评价中,却是“论迹不论心”。也许以名利为手段的会最终心想事成,做出重大科学成果名利双收;也有清高淡泊醉心学术却因为种种原因一事无成的。这都是实实在在会发生的。但不论每一个个体是以什么目的、什么动力在做科研,科学的本质就是求真,科研的目标是不断拓展人类知识的边界、推动技术进步。而哪怕你的初衷只是把科研当成一份普通的工作、当成谋生的手段,如果你坚持走下去了,我也祝福你能够慢慢从日复一日的重复、无路可走的焦灼,到柳暗花明、灵光乍现的起伏中逐渐体会到从事科研的幸福感、满足感和成就感。真正的科研动力来自于内心的认同!真正的学术道德在完善科研管理体制之外,也有赖于每一个个体对于科研之道的认同而实现的自律。
很多写作论文的人都知道,要完成一篇较大的论文,准备时间少则数月,多则数年,一旦真正准备好了,动手写作的时间不过数天到数周。以下是达晋编译简单总结出来的,撰写一篇论文的大致步骤。第一步,确定论文的选题。从广义上说,只要有新观点、新发现、新角度、新研究方法、新材料等,选任何本专业范围内的题目都能够写出东西来。但有些作者是第一次写学术论文,缺乏经验,也缺乏深厚的知识积累,对选题难以把握。如果选题过大,可能无法在这个相对狭小的范围内展开。所以,选题是否得当,对于论文写作有很大的影响。以达晋编译对论文的选题经验来看,选题可从本专业的研究空白、发生争议的话题、对比性的话题、以其他专业角度研究本专业的话题、有新角度插入的老话题、刚冒出来的本专业新问题等方面来考虑。第二步,围绕已经确定的论文选题,回顾相关的理论和研究,或者叫文献检索。这一步的工作是较为艰苦的,需要有思想准备。因为有些中文学术资料在网上没有,需要手工查找,花费的时间和精力可能很大。拉丁文资料,特别是英文资料虽然由于网络传播的方便条件,相对好查询,但是不少资料即使找到了目录,真正能够阅读到,仍需要作者不懈的努力。全面搜集资料既可以避免重复了别人已经做过的工作,也可以从中启发思路、产生观点,为下一步做观点、角度、材料上的准备。第三步,提出自己关于选题的理论假设,或要研究的具体问题。选题是指准备写的论文的大体方向和范围,在动手写作时,通常会遇到两种情况,一是具体观点是什么,可以先设想出一个或几个观点,再通过许多证据、材料来论证这些假设是否是成立的,从而形成论文的主体;二是具体论证什么问题,可以提出许多原因、各种环境条件的影响,它们是不是与所论证的问题相关,相关到什么程度,这需要通过科学的调查和分析。无论是哪一种情况,都涉及论文的核心思想或论证主题,应当明确,且贯穿论文的始终。第四步,决定采用哪些研究方法。科学研究方法大体可以归为两大范畴,即思辨研究和实证研究,后者又可分为定性研究、定量研究两种具体的研究方法。虽然不同的研究取向有不同的研究方法,不同的研究假设、收集资料的方式和对结果的判断标准,但是各种研究方法在如今的论文写作中,已经越来越多地呈现相容和内在的连接,作者可以根据自己的选题和讨论的具体问题,以一种研究方法为主,辅以其他的方法。例如,以逻辑分析为主的论文,适当采用一些定量分析的数据,有时会给文章增添一些分量。第五步,设计论文的框架结构。一般情况下,一篇论文要有绪章、入题的第一章、主体章节,以及结束语。章节的设置在写前要有个大体的布局逻辑,使之结构合理;章和章之间有一种逻辑联系,防止盲目写下去,淹没主题,不知所云。这一步很少有一次完成的,往往会根据收集材料的情况、调查访问中遇到的新情况,经常变动。但到了写论文这个层次上,大体的文章框架不能仅仅存于脑子中,一般要形成文字,相对细致一些,具体到“节”更好,便于写作时心中有数。第六步,对已经取得的文献资料、调查材料和各种论据进行分析、归类,分别充实到各章节中,再进行解释、论证。各种材料和论据,不是天生就可以证明论点或说明具体问题的,需要通过作者对材料的组织和论证,才能使其变得富有生命力,极其自然、有力地为自己所论的题目服务。往往需要温习一下学过的逻辑学或社会调查统计的知识,用正确的逻辑思维和严谨的数据组织方式,紧紧围绕已经确定的理论假设或具体问题,调动自己所学的各种知识,通过正论、反论、设论、驳论、喻论等手法,论证观点或问题,得出结论,完成论文。第七步,对论文从技术上进行规范化的检查和调整。章节设计的技术问题、文中的引证标示、注释及编号、文后的参考文献编排,以及不属于论文本身的内容提要、关键词等,都要按照规范化的要求进行检查和调整。这些虽然属于技术性问题,但也反映出作者的治学态度。特别是引证,凡是使用了别人观点的地方,都应当注明材料来源,不能含糊不清,更不能将别人的研究成果变成自己的。标明的材料来源也要十分清楚,论著名称、作者或编者、出版社或发表的刊物名称、出版或发表时间等。