中华学生百科全书-第216部分

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题的。
　　　　总之，青少年只有多参加科学探索活动，实践、认识、再实践、再认识，
才能使自己的认识一步一步地由低级向高级发展，使自己的知识更广博，观
察能力更敏锐，联想能力更丰富，思路更正确，论题的选择更具科学性、可
行性、实用性、新颖性、创造性和正确性。
　　　　文献调查。青少年要在坚持参加大量的科学探索活动的基础上，根据需
要，进行文献调查，也可以通过文献调查选题。
　　　　任何创造性思维都不是凭空臆想，它来自坚实的基础；任何新成就的取
得，都不是从天而降的恩赐，它来自对前人成果的继承和发展。因此，对文
献的调查特别重要。通过调查可以了解自己所要进行探索的领域的历史、现
状以及发展趋势，即了解前人在这些方面做了一些什么工作，取得了什么成
果，还存在一些什么问题，还有什么科学探索研究的思想和方法可供借鉴，
以作为发现和提出课题和最后确定课题的依据。从文献调查中还可以了解在
这一领域内存在什么争论的问题，解决这些争议的问题是时代的要求，所以
如果自己对其中某一问题做过比较深入的探索研究，而且有一定的心得，并
具备一定的继续研究的条件，就可将这一问题选为自己将要研究的课题。
　　　　总之，我们应该懂得，通过文献调查，是要站在前人肩膀上远望，而不
盯住他们的“脚底”，要有勇气研究前人刚刚开始接近而还没有解决，甚至
还没有提出的问题。这是通过文献调查选题的一个重要思想。
　　　　例如，第三届全国青少年科学小论文比赛二等奖获得者，山东省综合技
术中学韩再敏同学，在胡翠沛老师指导下，先学习有关汽车电器理论，又通
过文献调查，对比了我国近期大厂家生产的几种晶体管调节器的技术文献资

料，觉得有改进的必要。进而再通过文献调查，对国际上五国七大公司集成
电路晶体管调节器的等效电路技术文献资料作了深入细致的分析工作，终于
决定选用西德波许公司的　ED28V3型晶体管调节器为主体，吸收国内外同类产
品电路的精华，确定了《农职中　1　号通用晶体管调节器的试制》的研究课题，
获得成功。本届竞赛委员会评委赵锡禄同志对此给予了很高的评价，他说：
“……文中反映的设计思想和设计方法都是合理的。在确定选题之前，作者
通过分析国内外的有关文献资料，了解了同类产品中存在的问题，明确了设
计中要解决的问题，设计思想是清晰的。”又说：“特别值得称道的是，作
者有较强的汲取信息的能力，能够有针对性地从国内外汲取信息，搜集文献
资料，从而使自己的选题建立在比较科学、实际的基础上。这对于一位　18
岁的青年学生来说，十分可贵。”
　　　　专家咨询。在指导学生进行文献调查以确定科学探索研究课题的同时，
还可以向有关的科学家和专家请教。他们经验丰富，知识渊博，熟悉本门科
学的现状和前沿，他们知道自己研究的领域内亟待解决的问题。向他们咨询，
可以获得很多启迪，找到自己可以研究的或想要研究的课题。
　　　　例如，第四届全国青少年科学小论文比赛一等奖获得者，北京市　101　中
学学生颜华、崔锐，在北京天文台沙河观测站进行一个多月的学习与观测活
动后，产生了“是什么物理量引起了太阳　10cm　射电流量的变化”的想法，通
过文献调查得到无人研究，进而向北京天文台、紫金山天文、云南天文台有
关专家咨询，证实了这一课题中的许多问题至今仍是天文学界悬而未决的问
题，了解到其中有些问题是天文学界正在研究的课题，终于大胆地选定了这
一课题为主攻方向。经过进一步的努力，撰写出了《太阳　10cm　射电与大黑子
的相关性》这一具有较高学术水平的科学论文。这是至今为数不多的青少年
有学术研究方面的科学论文。
　　　　观察中的机遇。在科学史上，不少例子都可说明机遇在科研选题中的巨
大作用，机遇可以成为发展科学理论的先导。例如，伦琴在研究阴极射线时，
意外地发现阴极射线管　1　米外的亚铂氰化钡荧光屏上出现了绿色的闪光，这
是阴极射线所不能达到的，因为阴极射线不可能穿越几厘米的空气。它抓住
了这一奇特的现象作为研究课题进行研究，从而发现了　x　射线，敲开了原子
世界的大门，为微观物理学理论的逐步形成做出了杰出的贡献。另一方面，
机遇可以为科学发现和技术发明提供课题。如电磁学的建立和电流磁效应的
运用，正是　1819　年丹麦物理学家奥斯特在实验中意外发现通电导体引起磁针
指向的变化，人们才开始对电磁学进行研究的。许多生动的实例告诉我们，
要很好地捕捉机遇，必须具备敏锐的观察能力。正如法拉弟所说的那样：“没
有观察，就没有科学，科学的发明诞生于仔细的观察之中。”敏锐的观察对
遇到的意外现象格外重视，聪明的人往往能够在别人不注意的地方发现新现
象、新事实，通过偶然出现的现象去查明背后隐藏着的起支配作用的规律和
事物的本质，形成自己的研究探索课题。例如，1932　年，居里夫人的女婿和
女儿约里奥·居里夫妇发现由钋放出的　x　射线轰击铍（Be）产生一种当时被
认为可能是　r　射线的未知射线，用这种射线去轰击含有大量原子的石蜡，竟
能从石蜡中打出质子，但从来没有发现　r　射线具有这样的性质，他俩想不出
这种射线是什么，而没有抓住这一极好的机遇去进行探索研究，一项划时代
的发现就因为一时的疏忽而从他俩的手中溜走了。然而同年英国物理学家查
德威克也获得这一机遇，仔细进行了探索研究，发现了中子，因而获诺贝尔

奖。事后，约里奥·居里夫妇总结教训，注意捕捉机遇，于　1934　年对用　x
粒子轰击铝、硼时产生的未知物质进行了仔细的研究，首次产生了人工放射
性物质。由于这一重大发现，二人于　1935　年也获得诺贝尔奖。当然，我们应
该注意新的、意外的、反常的具有机遇因素的现象，但它们本身还不是研究
课题，只有分析了这种现象，并从中确定了要研究什么内容后，才能成为研
究课题，这是一个复杂的思维过程。因为对同一机遇现象可以形成不同的研
究课题，这是由研究的目的、内容和研究者所站的角度不同所决定的。
　　　　青少年在科技写作中，利用观察中的机遇来确定论题的不乏其人。如第
三届全国青少年小论文比赛二等奖获得者，江苏无锡市第四中学俞岚（女）
同学，在一次自己设计并进行的热学实验中，得到的实验结论与课本上的完
全相反。她抓住了这次机遇，确定了《关于热传递的一次探索》的论题，这
篇小论文获奖后，受到本届竞赛委员会评委主任、中国青少年科技辅导员协
会理事长王寿仁同志的高度赞扬。
　　　　观察中的灵感。观察中的灵感、观察中的机遇尽管都具有一定偶然性，
但概念却完全不相同。
　　　　观察中的机遇是指在物质运动过程中，符合某些苛刻的、不常见的特定
条件才发生的现象。如伦琴发现　x　射线的机遇，奥斯特发现电流磁效应的机
遇，在当时来说，确实是在比较苛刻的、不常见的几个特定条件下才发生的
现象，若缺少亚铂氰化钡荧光屏和磁针这个特定条件，奇迹也就不会出现。
当然，从约里奥·居里夫妇的失误和查德威克抓住机遇发现中子的成功中，
我们可以看到，即使都在较苛刻的、不常见的特殊条件下获得了机遇，若没
有引起足够的注意，及时把握机遇，也不会成功。而观察中的灵感是指在常
见的、容易重复发生的自然现象中，由于观察者的思想高度集中，具有一定
的指向性的瞬间创造性的联想意识，通常又叫“一闪念”。如牛顿看到树上
的苹果自动落地这一人间司空见惯的现象，由于他始终思考他的天体动力学
研究课题而突然产生的创造性的联想灵感——由树上的苹果自动落地而瞬间
联想到苹果离开树后为什么不向相反的方向运动的问题，经常深入探索研究
后，发现了万有引力定律。可见，灵感是指在丰富的实践和反复酝酿思考的
基础上，由于有关常见事物的诱发，偶然产生的具有一定指向性的、创造性
的瞬间联想。这也是青少年科技写作课题的来源之一。
　　　　由于观察者的文化素养、知识结构和职业性质的不同，即使受同一常见
事物的诱发，产生的灵感也会完全不同。例如，受壶中沸水蒸汽冲动壶盖现
象的启发，有人产生了可利用蒸汽冲动壶盖顶部的汽笛发声，发明“水开报
讯器”的灵感，而瓦特受同一现象的启发，产生的却是动力学的创造联想灵
感，从而改进了蒸汽机，推动了第一次工业革命。又如，传说古代木工大师
鲁班上山时被茅草割破了手指，通过观察，发现茅草上有“齿”，受到启发，
闪现了创造性的灵感而发明了锯；而李时珍受这同一现象的启发，闪现的创
造性的灵感而发明了一种能迅速止血的草药配方。也说明了这一道理。
　　　　观察过程中受到启发而闪现灵感，不但具有偶然性，而且产生的机会很
少。但我们可以努力创造条件，促进观察中灵感的产生。这些条件是：要有
创造愿望，深入探索研究与创造有关的问题，时刻想到与创造愿望有关的问
题，多翻阅有关文献资料，常与别人讨论有关问题和扩大生活接触面，丰富
自己的知识面，观察事物时要情绪饱满、精力充沛、精神状态良好等。当你
探索研究达到着迷的时候，最容易在观察过程中受到启发而闪现灵感。

　　　　青少年在科技写作中，利用观察中闪现的灵感确定论题的例子也不少。
如第三届全国青少年科学小论文比赛二等奖获得者、陕西省镇安县中学黄祥
军同学，就是在一次观察人们司空见惯的绳系大、小石头连接体下落运动中，
发现无论上面是大石头还是小石头，上面的石头总是赶上下面的石头这一现
象受到诱发，而闪现灵感，才确定了《连接体下落运动的观察》这一研究探
索课题的。本届竞赛评委赵锡禄同志对此评述说：“一次偶然的发现，引起
作者注意，作者具有敏锐的观察能力。作者在无意识地用细绳把两块石头拴
在一起扔着玩的时候，敏锐地发现石头的运动状态与自由落体运动状态不
同。”这里所说的“……发现……不同”就是产生了创造联想的灵感。
　　　　学科移植。自然科学各分支学科及社会科学各分支学科均有各自的探索
研究方法和成果。近几十年来各学科交叉应用而衍生出一系列的交叉学科和
边缘科学，正在被人们逐渐接受和掌握。所以，我们应广泛地从各种学科的
探索研究中吸取有益的经验，去寻找课题。我们可以将某一学科的理论、方
法用于其他学科的探索研究的领域，还可以从某一学科的探索研究成果中受
到启迪，找到其他相关或不相关学科的研究课题。19　世纪以来，各学科间的
横向联系、渗透和移植日益突出，用某一学科的探索研究方法和成果向另一
些学科渗透已屡见不鲜，并且有的已经取得了举世瞩目的成绩。
　　　　我们要知道，将某一学科的概念、探索研究方法移植到另一学科的探索
研究活动中，决不能照搬照抄，而是必须结合这一学科的特点和实际情况进
行深入的分析、比较，吸收相容性部分，去掉排异性部分，才能获得较好的
结果。例如，第二届全国青少年科学小论文比赛二等奖获得者，福建省南平
市第二中学的张昶同学，利用数学知识推导出一种算图后，经常深入地分析、
比较，认为可以将该数学算图移植到物理学科的复杂电路电阻的计算中来，
因而确定了《总电阻的连环图算》这个论题，经过进一步研究，终于获得成
功。
　　　　学术交流。通过学术交流，一方面可使自己研究的课题获得他人的帮助，
得到肯定、否定或质疑的具体意见；另一方面，也是向别人学习的极好机会。
可以学习、借鉴别人的选题方法、选题原则和选题技巧，了解有关科学技术
信息。有些课题对某一学科来说可能正处于中心地位，而对另一学科则可能
处于边缘位置。利用这些课题的边缘可能衍生的其他的问题，甚至遗留问题，
选择自己将要研究的课题，也是一种常用的选题方法，因为这些问题很可能
就是自己感兴趣并具备探索研究能力和研究条件的课题。
　　　　对于学术交流中了解到的所谓“热门”和“冷门”，重要和次要，中心
与边缘等问题，我们应辩证地、科学地对待，在选题的时候，不要随人热而
热，也不要因人冷而冷；既不要不做分析地去赶时髦找“热门”课题，也不
要片面地有意去找“冷门”课题。应根据自己的具体情况，包括研究探索兴
趣、能力、条件以及根据这些情况能否对某课题做出有价值、有独特见解和
发现的探索研究来选择课题。
　　　　在青少年科学探索活动的学术交流方面，形式也有多种多样，有本地区
的，也有外地区的；有座谈的，也有信函的；有小范围的，也有大范围的。
例如已进行七届的两年一届的全国青少年科学发明创造比赛和科学讨论会，
通常又简称全国青少年科学小发明、科学小论文比赛，以及已进行三届的两
年一届的全国青少年生物百项活动竞赛，都是青少年在全国范围内进行学术
交流的极好机会。这两种竞赛都要举行公开的论文交流和大会论文答辩，不

但培养了各种能力，而且通过学术交流也开阔了眼界，甚至有可能选定继续
探索研究的课题。国家教委副主任柳斌同志对此给予了很高的评价，他说：
“这既是青少年科技成果的检阅，同时也为青少年科学爱好者提供了一次互
相交流、观摩和学习的机会。”
　　　　②收集论据材料
　　　　a．论据及论据材料在青少年科技写作中的地位
　　　　青少年科技写作课题的选定，不但要明确主攻方向，确立一个有价值的
新的论点，还要做大量的考察调查、观察实验、技术咨询、资料检索等收集
材料的工作，否则不可能提供充分的论据以确立一个新的论点。新的论点是
在探索研究过程中，根据收集到的论据材料的科学性、典型性、可靠性和准
确性的情况逐步明朗而确立的。只有在收集到大量的论据材料中，经过去伪
存真、去粗取精，再根据选出的材料进行分析综合，逐渐加深对某一问题的
认识，才能得出或否定某些看法，提出自己的新的见解，形成新的论点。同
时，由于探索研究工作的深入，有时还会根据收集到的论据材料的情况，确
立与预期设想不相符合甚至相反的新的论点。例如，第三届全国青少年科学
小论文比赛第二等奖论文《连接体下落运动的观察》的作者，开始是想通过
对实验的观察和测定的分析，驳斥自己见到的“轻物可比重物下落快”的错
误观点，这实际上就是众所周知的伽利略驳斥亚里士多德重物比轻物下落快
的错误观点的翻版，然而作者通过探索研究工作的深入，却发现研究课题性
质与预期设想严重不符合。因为充分的论据可以说明在连接体下落运动中，
轻物比重物下落快或重物比轻物下落快都有可能，于是作者把论题改为《连
接体下落运动规律研究》。随着探索研究工作的再进一步深入，作者了解到
连续下落运动是一个很复杂的物理现象，已经远远超出了中学物理研究的范
围，自己对实验的观察、分析是初步的、定性的，对这一运动的实际意义了
解得到也很少，所以最后将论题改为《连接体下落运动的观察》就准确了。
又如　19　世纪焦耳等人在一段时间内探索研究的课题是要发明一台永动机。但
随着探索研究工作的深入，大量的事实证明永动机是不可能做出来的，于是
产生了与预期设想相反的探索研究课题，即永动机的不可能性的新论点，从
而导致了转化和守恒定律这一伟大的发现。
　　　　综上所述，论据是论点形成的前提和基础，而论据材料是论据的具体内
容，因为没有大量的论据材料就不可能产生论据。没有充分可靠的论据，论
点就站不住脚，特定的论点需要特定的论据支撑。
　　　　b．论据材料的类型及收集方法
　　　　论据材料一般分事实论据材料和理论论据材料两种。
　　　　从课题的探索研究活动实践中收集。这种材料要求青少年亲自参加有关
课题的探索研究实践活动，经过动脑动手后，才能得到，也就是我们常说的
第一手材料，最为真实可靠。实践的手段主要是观察和实验。观察和实验是
搜集科学事实、获得事实论据材料的基本途径，是形成论点的实践基础。
　　　　观察。观察是人们对自然现象在自然发生的条件下进行考察的一种方
法。什么是自然发生条件呢？就是人们对自然现象不加以控制的情况，在这
一点上它不同于实验方法。例如天文学的研究，人们只能通过观察天体的位
置分布、运动、亮度的变化来了解天体的结构、化学组成、物理状态等，所
以天文学主要是靠成年累月的天体观测作为资料来源。当今应用现代化卫星
进行遥感观测，也必须对卫星接收的讯号和图像进行认真细致的分析研究。

关于天文学的科技写作，主要是对观察搜集的大量事实、数据、现象进行综
合、分析、归纳，找到规律性的东西。
　　　　怎样进行观察呢？首先应该培养自己对观察的兴趣和良好的观察习惯。
要有意识地多观察周围的事物，从身边生活环境开始学会观察，如建筑结构
式样，公园、厂房、车间的布局，不同的机动车辆或船只的形状特征，道路、
桥梁、树木、花草以及生活用品等。通过有意识的观察，找出它们的特性和
特征。这样久而久之，就可养成观察的兴趣和习惯，以后看到一般事物和现
象，就会注意到它们的特性和物征了。
　　　　为了收集某一事实论据材料需要进行观察时必须首先明确：第一，观察
前要根据需要选择好观察对象，并事先确定好观察目的，才能进行有意识的
观察，才能在观察中发现对象的特性和特征。第二，观察事物的方法要按一
定程序循序渐进地进行，即观察时要由表及里，由易到难，由简单到复杂，
由现象到本质，逐步深入地进行；先观察大轮廓，再观察细节；先观察静止
物体，再观察变化现象；先观察显著特点与显著变化，再观察不显著的特点
和微小变化；先求观察质量，再求观察速度等。第三，要养成边观察边思考
的习惯，必须边看边想，只看不用脑思考，等于白看。只有边看边想才能有
所发现，才能去追问为什么，才能进一步去发现，得到有价值的事实论据材
料。第四，还要养成边观察边记录的良好习惯。从观察得到的现象和数据必
须如实当场详细记录，有的还要画图、拍照，只有积累了足够的原始事实论
据材料，才能进行比较鉴别，形成论点。
　　　　实验。实验是在人工控制的条件下，利用适当的仪器，使探索研究的某
些现象反复重演，从而进行观察研究。怎样科学地进行实验？首先要明确实
验的目的。实验不能有随意性，要切实通过什么实验解决什么问题。尽管实
验中可以遇到多次失败，但不能灰心，要从失败中总结教训，找出失败的原
因，进一步研究改进实验的方法，以达到预期的目的。第二，在实验前一定
要准备好实验仪器和材料。用什么仪器、材料，事先要考虑好，有的仪器可
以自制，材料可以利用废旧材料代替，有的仪器、材料可向学校或其他单位
借用，少量的也可以购买。总之，青少年科学探索活动中的实验，要本着以
土代洋、节约利废的精神，尽量自力更生去解决。第三，实验过程中要细心
操作，认真观察，仔细分析。实验中的每一个现象都要认真细心地观察，一
刹那间的细微变化都不能放过，因为有时瞬间的变化也可能就是解决问题的
关键。实验要具备实事求是的态度。实事求是是一个科学工作者必须具备的
科学品质，因此对实验过程中产生的现象、结果、数据，不能有半点不实。
如发现不可靠或有怀疑的地方就要认真检查，必要时重新观察实验。决不可
想当然，凭主观臆断，对实验记录进行修改，否则失去了实验的意义。实验
中要做好详细的记录。在什么时间、什么环境下进行的实验，用的什么仪器
和材料，实验中出现了什么现象，都要详细记录，以便积累资料为分析实验
结果打好基础。第四，在实验后要对所有现象和数据进行分析，做出合理的
结论，以提取有力的事实论据材料，必要时还要对那些不够清楚的问题，做
进一步的探索和研究。
　　　　从学习中收集。通过专家咨询，虚