《中华学生百科全书》

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中华学生百科全书- 第462部分


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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

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