课题实施研究

三、课题实施研究

热点聚焦

课题研究，是我们开展生物与环境科技活动的最具挑战性的任务。课题研究包括如何寻找选题、如何撰写研究方案、如何实施研究、如何总结成果等一系列的过程。只要你对科学研究充满兴趣和向往，你一定想知道怎么去做，快来呀，让我们一起去打开科学奥秘之门吧。

知识视窗

1.什么叫课题研究

在中小学课外科学活动中，对科学领域的某一专题或某一现象进行探索研究，把研究过程中所观察记录的资料，加工整理、综合分析、去伪存真，并提出自己的观点，并把上述的工作，用文字较系统、全面地表达出来，这就是课题研究。

2.开展科学研究的方法有哪些

（1）考察法也称调查法，就是调查某一区域内的某些物种种类组成、数量和分布上的规律性。如某地区昆虫种类及其数量变化；环境保护中抗性植物和指示植物的调查；生物气候现象中的各种动植物随气候变化情况的调查等。

（2）观察法对某种物体的个体进行仔细的观察，以了解、掌握其生活习性和生长发育的规律性。

（3）实验法是在人为改变某个环境因素（如温度、光照等）的条件下，观察在某一特定环境下，环境对其产生的影响，找出其中带有规律性的研究成果来。

3.课题研究的流程

（1）命题实验入手、（2）自己选题、（3）方案设计、（4）实施、（5）撰写论文、（6）答辩。

4.选题的来源和途径

（1）生活中的现象或问题、（2）当前媒体的热点问题、（3）课堂教学中激发出来问题。

5.课题研究的成果展示竞赛有哪些

（1）“宝山杯”生物与环境小论文竞赛、（2）上海市青少年科技创新大赛。

相互交流

1.开展课题研究，它对我们有什么实际的意义？

2.开展课题研究，需要哪些方面的能力？

实践拓展

▶任务一　完成命题实验

要开展自己的课题研究，首先要在给你的命题上做好实验，从命题实验中学会一些简单的方法，知道实验包含了哪几个步骤，要学会思考，注意些什么，怎样从中得到启示。

1.延长花期实验

（1）剪下的花枝或买回的鲜花插入花瓶之前，可先把花枝末端3～4厘米长的一段，在废显影液里浸泡半小时，再插入盛有清水的花瓶里。观察并记录鲜花的开放时间。

（2）查找资料，看看还能采用其他什么溶液来延长植物的开花花期。

2.观察“生态柱”

（1）准备4个大的可口可乐塑料瓶，用温热的水浸一下瓶底，就可以去掉黑色的底座，剥去商标并清洗瓶子，晾干备用。准备10条健康的小鱼或小虾，4株健康的水草，400克干净的沙石和一些河水。

（2）把4个可乐瓶灌满河水，分别放入1条、2条、3条、4条小鱼或小虾，每个瓶中再慢慢放入100克沙石和一株水草。水草的顶端朝下，根朝上，根系要略留点在瓶口外。封口时，用瓶盖压住水草根系，拧紧瓶盖，把瓶子慢慢倒过来，瓶口插入一只装有黄沙的花盆里，使瓶倒置起来。

（3）观察并记录哪个瓶内小鱼或小虾活的时间最长，思考原因，并写出实验报告。

▶任务二　自己选题

1.在完成了命题实验后，就要开始自己选题了。首先让我们来了解一下选题的途径有哪些。

（1）从生活中的现象或问题中来

大部分课题研究的灵感都源自对生活的观察，一些小的生活细节常会启发新的研究思路。学会观察生活中的事物才会让你善于发现身边的问题。

案例《影响花香散发的因素》………………

家里买的鲜花放在什么位置最合适呢？距离多近才一定能嗅到香味？《影响花香散发的因素》的选题灵感就是来源于生活中常见的现象。

案例《松针叶可以保鲜防止橘子霉变》………………

橘子是常见的水果，但也容易发生霉变。一位小学生发现亲戚从苏州带来的橘子不但放置时间长，不容易霉变，而且吃起来也比较新鲜。他通过进一步观察，发现亲戚送来的橘子上总是松散地放着一些松针叶。据说，这是为了在较长时间内保持橘子的新鲜度，减少橘子霉变的既简便又安全的一种民间方法。那么当地的这种土办法真的有用吗？这位小学生从人们的实践经验着手开始了自己“松针叶可以保鲜防止橘子霉变”的研究。

（2）从社会热点问题中来

每天的新闻报道总是会关注一些社会热点问题，这些问题之所以被报道，往往是因为这些问题与人们的生活息息相关。从这些问题中去发现值得研究的课题，往往会达到事半功倍的效果。

案例《寻找身边的天然洗涤剂》………………

据报道，化学洗涤剂既伤手又会部分残留在碗碟内，对人体和环境有害。一位小学生萌发了寻找身边的天然物品来代替化学洗涤剂的想法。通过一系列的实验对比，他发现：淘米水、苏打水、茶水、橘子皮汁都能成为日常生活中的天然洗涤剂。

（3）从课堂教学中激发的问题中来

在每天的课堂上，我们会学到很多新的课本知识。对于这些内容,你可以多问一些为什么，然后通过一系列科学实践探究，去寻找答案。

案例《关于蜗牛的若干问题研究》………………

科学课上，老师在讲解《观察蜗牛》一课，让同学们了解蜗牛的外形结构、运动方式、食性、生活环境以及蜗牛对外界刺激的反应。一位同学由此产生了一些有趣的问题：小蜗牛是如何生出的？蜗牛怕水淹吗？蜗牛的嗅觉灵敏吗？蜗牛怎样喝水？蜗牛如何爬行？

2.在发现一些你感兴趣的问题之后，我们要对这些问题从创新性和实用性两个方面进行判断，看看这些问题是否已经有答案了，或者这些问题的研究是否具有实际意义。

案例　《为什么我们没有吃过赤豆芽》………………

发现问题：平常我们都吃过“绿豆芽”、“黄豆芽”，但从来没吃过“赤豆芽”，到底是什么原因？

分析问题：是否与赤豆发芽过程有关？还是其他的原因？

评语：观察细致，选题新颖

案例　《农药中加入“咖啡因”对抗药性害虫防治效果的研究》………

发现问题：抗药性害虫的表皮神经对药液产生抵抗抑制，从而使农药进不了体内，起不到杀灭它的作用。

分析问题：咖啡因能使人产生兴奋感，过多的咖啡因还能使人产生轻度的神经麻醉。当农药中加了咖啡因，接触到抗药性害虫的表皮，是否会产生兴奋感，打破了害虫的表皮神经抵抗抑制的状态，使农药有效进入害虫体内，从而起到杀灭它的作用呢？

评语：选题实用性强

3.思考并选择自己感兴趣的植物、动物、微生物或者环境科学问题，逐条回答下列问题，记录在学习单中。

课堂实践学习单

我感兴趣的学科是：

我最关心的该学科问题是什么？（写出5个）

5个问题中最令我关注的两个小问题是什么？

我为什么那样关注这样的小问题？（分析理由）

对这个问题，我原先知道的情况如何？

这个问题的解决，社会和人们是否需要？为什么？

已经选择的研究课题对我的知识和能力是否合适？我将如何使其变成适合？

我怎样使这个课题研究更为具体，怎么来研究？

▶任务三　撰写实施方案

1.如何将你选择的课题写成实施方案呢？首先让我们来了解三种不同类型的课题实施方案，并总结实施方案的要素。

方案一　调查类方案………………

标题

《餐桌上的蔬菜资源调查》

研究目的

蔬菜是我们每天餐桌上不可缺少的一种食物，它营养丰富，含有大量的维生素，能提供人体必需的营养成分，而且有些蔬菜还有药用价值。上海地区由于农地资源不断被开发利用，我们认识与了解它们的机会就更少了。为此，我们希望通过自己的调查研究，更多地了解菜篮里的知识，更好地服务于我们的生活。

研究方法

调查点：校内蔬果园，附近的农田，自家和邻里的餐桌，周围的几个菜市场。

调查对象：父母、长辈、邻居、有经验的老农和菜贩子。

调查时间：课余时间，节假日。

调查程序：观察——蔬菜的形体和生长环境、生长状态；

　　　　　访问——了解蔬菜的生长时节、生长习性；

　　　　　整理——通过各种途径探究蔬菜的营养成分与食用价值，并按照一定的规律进行归类；

　　　　　采集——烹调试食、鉴定、拍照、编制《颛桥地区家常蔬菜名录》。

　　　　　形成报告——撰写小论文。

方案二　观察类方案………………

标题

《一种肿腿蜂的发育过程及产卵习性的观察》

研究目的

为了防治天牛对果树的危害，每年需喷洒农药来保证果树的正常生长，但这种方法势必造成环境污染和果实内农药的残留，危害人们的健康。据说一种肿腿蜂是天牛的天敌，为了了解和防治天牛，做此观察实验研究。

研究方法

材料：0.7厘米×5厘米指形管8支（消毒、干燥备用），肿腿蜂若干，果树天牛幼虫若干，双目解剖显微镜1台，普通照相设备1套，砍刀和电工刀各1把，10倍放大镜1个，毛笔1支。

方法：在8支消毒灭菌后的指形管内各装1头天牛幼虫，并用毛笔蘸肿腿蜂1头，放入管内，管口用消毒卫生纸塞紧，每日用放大镜观察肿腿蜂产卵活动及卵至成虫的全过程（产卵期、孵化期、幼虫期、蛹历期、成虫羽化期、羽化成蜂数等），并做好记录，最后写出论文。

方案三　实验研究类方案………………

标题

《常绿树种抗SO₂特性的研究》

研究目的

SO₂是我国工矿城市最主要的大气污染物之一。开展此课题研究是为了选择抗SO₂常绿树种在SO₂大气污染物严重的地区种植，来保护环境。

研究方法

（1）调查地区的选择：在SO₂大气污染物较重的和较轻的地区选择两个点作为调查点。（2）调查树种的选择：在两个调查点选择几种常绿树种（如常绿阔叶树、常绿灌木、常绿针叶树）作为调查树种。（3）两地被选择的调查树种长势和受害程度的测定（并作出抗性分析）。（4）两地被选择的调查树种叶片含量的测定（将两地被选择的调查树种各选3～5棵，在每棵树的中部按东、南、西、北四个方向采集树叶，用蒸馏水清洗，以60～80摄氏度的温度烘干粉碎后过60目筛子筛选，制成分析样品，用自动测硫仪进行树叶含硫量的精确测定，做出比较）。

2.请根据《烟雾对三龄家蚕毒害的测定》这个课题的研究目的，分组讨论，写出针对这个课题的研究方法和步骤。完成后，对照教师提供的课题研究方法与步骤，检查自己有哪些不足。

3.针对自己选定的研究课题，写出实施方案，填入下表。请专家或教师对自己的方案进行论证，根据意见进行修改完善。

▶任务四　实施过程交流

实施过程中的交流，也是必不可少的，它可以及时纠正在实施中的不足，以减少课题研究实施中的科学性、实用性等问题。

1.每个课题的实施过程都有一些必需的要素，请根据下列内容，检查自己课题的实施过程。

（1）实验所用的工具、仪器等是否齐全？实验样本的数量是否足够？实验样本是否基本一样（大小、高低）？如以植物课题为例，有没有一定样本量的种子或苗和其他肥料和农药等材料？如以动物课题为例，有没有一定样本量的小动物和其他相关材料？

（2）是否注重对研究背景、研究内容等资料的收集？研究是否建立在充分拥有和利用资料的基础上？必须重视上网或到图书馆查找相关资料，了解必要的知识信息和动态的状况；及时用笔和记录本，将与自己研究相关的资料进行摘录，以便在实施、分析、写论文时可以应用和讨论。

（3）是否设计了各种记录的表格，做好并保证原始记录（观察到的现象、数据、环境等）的完整？

（4）时间安排是否妥当？能否进行调整？注意课题研究每个阶段的时间接点是否能衔接；以保证本课题研究得以顺利进行和按时完成；

（5）实施过程中是否实事求是？碰到困难是否能够持之以恒？是否保证了安全？是否爱护公物？是否节约资源等。

2.与其他同学交流课题实施的过程，借鉴他人的成功经验，分享他们的快乐，并针对他们的课题实施提出自己的建议。

▶任务五　撰写研究论文

科学论文（或课题研究报告）的撰写是课题研究中不可缺少的一环。

1.根据科学研究论文的要求，确定论文的题目，并写出论文的写作提纲。

2.根据课堂拟定的题目和提纲，课后完成论文的初稿，并与老师和其他同学充分交流后修改定稿。

（1）写科学论文的目的

一是为了科学积累；二是为了相互交流。学生经过一定的努力取得了成果后，把成果很好地表达出来也很重要，我们需要享受这种成功的喜悦。

（2）论文撰写的格式

标题、摘要（如果论文很长的话还需要有一个简短的摘要，在300字左右。如论文不长，可以不写）、研究目的、研究材料方法以及具体步骤、研究结果（包括文、图、表等）、收获体会、参考资料（列出完成论文所查阅书籍目录）。

（3）论文撰写的步骤

①确定题目论文的题目应符合以下要求：首先要新颖，即科学论文题目要有新意，对读者既有吸引力，又有阅读价值，还能促进研究工作的进一步深入。其次要准确，即题目要能准确反映科学论文的内容。第三要简短，即论文题目要简短明了，让读者一看论文题目就明白作者所研究和论述的问题。

②草拟提纲草拟提纲时应考虑：首先安排好科学论文的基本框架及合理配置框架的各个部分。其次，选择突出的最有价值的论点和论据，并根据报告的内容，选取典型的材料（图表、照片等）。第三，安排好科学论文的篇幅，如全文的字数，以及各部分约占多少字。

③撰写初稿首先注意提出论点、界定概念、进行推论要体现科学性。其次，注意论点明确、论据确凿，论述应具有严密的逻辑性。第三，注意数据与文字表述的有机结合。

④修改定稿论文的修改定稿大致可以从以下三方面着手：首先是修改内容。修改前应进一步查阅文献，看一下引文是否全面、客观、恰当；理论建构是否正确；方法使用是否得当，数据处理是否客观；研究结果是否新颖、一目了然，分析讨论是否深刻。其次是修改结构。从文章结构的角度进行修改，总体布局如何，层次结构是否清晰、合理，详略是否得当。第三是修改语言。仔细检查全文用词是否恰当，句法是否有误，尽量删繁就简，用科学、准确的语言表达研究成果。通常科学论文经多次修改后才能定稿。

（4）优秀论文的标准

一篇优秀的科学论文应该是立题明确、新颖；材料翔实，文笔流畅；论点正确，论证严谨；有学术价值，对社会实践有指导、推广价值；能指导人们进一步去实践或探索问题。

▶任务六　模拟答辩

课题论文完成后，就要根据科学论文的内容进行答辩准备。

1.阅读下文，学习掌握论文答辩的必要知识。

（1）什么叫论文答辩

课题研究论文答辩是一门科学交流的艺术，是体现青少年综合素质的一个方面，也是青少年课题研究的最后一个环节。答辩这个环节掌握得好坏，往往直接影响到整个课题研究成果的展示。

（2）配合答辩需要制作宣讲的PPT

PPT演示内容，能按自己研究课题，很有顺序地编排，逻辑性强。每一张演示文稿能准确清楚地围绕标题展开相关的文字和图形，在视觉上具有很强的吸引力。多媒体演示文稿能大量而正确地使用Powerpoint的特征（如动画、切换、声音等）。能通过多种渠道得到大量信息，经过整理和分析，筛选有用信息。研究方法介绍科学、合理，并有创新意识。研究步骤详细，可操作性强。

（3）如何掌握论文答辩的语言技巧

首先要开宗明义。把最重要的事情放在最前面讲，要讲得非常明确，一言以蔽之。然后再展开细节。其次要朴实无华。是什么说什么，有什么说什么。不要用过分的形容词，尽量不用修饰词。第三，以数据说话。用数据来说明事实，使人感到可信。当数据量很大的时候，可以做成直观的图表，将数据进行加工整理，直观表达。第四，要言之有据。要从正确性、继承性与创新性、实用性和先进性等方面使评委能够理解和接受。第五，要留有余地。不要拔高，不要扩大范围，拔得越高风险越大。特别对于“创新性”的提法要留有余地，说得太绝对会引发别人的质疑。

（4）语言速度的掌握

青少年在进行论文答辩时，语言交流必须使用标准普通话。宣读速度以每秒3个字为宜。

2.撰写答辩稿，接受老师或其他专家的问辩。

课后延伸

根据课题研究各个步骤，完成自己的小课题研究，写出小论文，参加学校组织的科技竞赛，优秀的论文还将有机会参加更高层次的青少年科技竞赛呢。

本课评价表