几种发现科学实验问题的常用方法
一、缺点列举法
缺点列举法指通过发现现有实验的缺陷,把现有实验的缺点一一列举出来,然后提出设计的方法。
我们知道,世界上没有尽善尽美的东西, 同样,科学实验在体现某些功能具有优越性的同时,在体现另一些功能时,则很可能存在某些缺陷。
通过对现有实验进行观察、研究、分析,就可以把它们的缺点毫不客气地找出来,再针对这些缺点进行设计改良。
比如某科学实验装置太复杂,步骤太繁琐,所需仪器药品太多,难弄到,这就是实验问题;再如某实验污染环境,操作存在安全隐患,怎样解决这些缺点?问题不就出来了!
二、希望列举法
希望列举法就是通过列举对某个实验的希望和理想,使问题的本来目的聚焦。
希望列举法是从设计者的意愿出发提出的各种新的设想,可以不受原型实验的束缚,因此它是一种积极的主动的发现问题的好方法。
通过对某个实验进行积极地幻想,希望它还能有什么优点,一一列举出来,选择可行的加以解决。
如某实验已经能说明问题,但我们希望它的实验现象更鲜明、更生动、更有趣、更能牵动小学生的注意力和思维,怎样才能达到这些希望,这就是实验问题。
三、“5W2H”设问法
“5w2H”设问法是指围绕实验从七个方面去设问来检讨它的合理性,消极的方面,它可以指出缺点之所在,积极方面,则可以扩大实验的效用,从而达到改进和创新的目的。
这七个方面的英文首写字母是5个W和2个H,即:5W——Why(为什么)、What(是什么)、Who (什么人)、When(什么时间)、Where(什么地点);2H——How to(怎样做)、How much(数量多少、水平高低)。
其具体内容是:
1.Why ——为什么是这个样子?为什么是这种结构?为什么这样复杂?为什么要经过这么多的环节?为什么这样大?为什么这样重?为什么要改进?等等。
2.What ——目的是什么?条件是什么?方法是什么?措施是什么?结果是什么?重点是什么?关键是什么?制约因素是什么?变革的具体方面是什么?等等。
3.Who——谁来变革?谁来组织?谁来实验?谁能够做?谁不能做?谁做得最好?等等。
4.When——什么时间实验?什么时间开始?什么时间结束?什么时间安装?什么时间维修?等等。
5.Where——什么地方着手?什么地方合适?什么地方优越?什
么地方节省?什么地方昂贵?什么地方有资源?什么地方有市场?什么地方有资金?等等。
6.How to——怎样操作?怎样做最好?怎样做效率最高?怎样做最节省成本?怎样做最省力省时?怎样延长使用寿命?怎样取得最佳效益?等等。
7.How much——做多少?材料多少?成本多少?效果怎么样?水平高不高?效益好不好?等等。
“5w2H”设问法按着问题性质的不同,用各种不同的发问技术来检讨,就能弄清一个个具体的问题,如果某实验经过这七个问题的审问,已无懈可击,答复圆满,便可以认为它已经很合理。
如果其中之一的答复不能感到满意,那么问题就发现了!
四、“奔驰”(SCAMPER)法
组成“奔驰”的7个字母分别代表7个词的首写字母,即:S——Substituted(取代)、C——Combined(结合)、A——Adapt(适应)、M——Modify(修改)、P——Put to other uses(作为其他用途)、E ——Eliminate(除去)、R——Rearrange(重新安排)。
为了便于记忆,用“代、合、应、改、他、去、重”7个字代替,具体内容是:
1.代(S)——何者可被“取代”?谁可代替?什么事可代替?有没有其它的材料、程序、地点来代替?
2.合(C)——何者可与其“结合”?结合观念、意见?结合目的、构想、方法?有没有哪些事物可与其他事物组合?
3.应(A)——是否能“适应”?有什么事物与此调整?有没有不协调的地方?过去有类似的提议吗?
4.改(M)——“修改”成什么?改变一下形状、颜色、音响、味道、气味,会怎么样?改变一下次序会怎么样?
5.他(P)——作为“其他”方面的用途?使用新方法?其他新用途?其他场合使用?
6.去(E)——可否“除去”?取消何者?减少什么?较短?有没有可以排除、省略或消除之处?有没有可以详述细节、增加细节,使其变得更完美、更生动、更精致的地方呢?
7.重(R)——“重新”安排?交换组件?其他形式?其他顺序?转换途径和效果?有没有可以旋转、翻转或置身于相对地位之处?。