在科学研究与发明创造优秀PPT.ppt

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1、爱因斯坦说爱因斯坦说:人不能一辈子老是盲目地学习.东抓一把西抓一把,毫无目的地积累各种学问是难以做出独特成功的.爱因斯坦的定向选学法爱因斯坦的定向选学法:依据目标的须要进行学习,使有限的头脑空间得到充分的利用.爱因斯坦的创建了高效率的定向选学方法就是:在学习中找出能把自己的学问引导到深处的东西,从而集中力气和才智攻克选定的目标.国内外各类科学与工程竞赛活动为青少国内外各类科学与工程竞赛活动为青少年供应机会，能够应用科学的方法参与年供应机会，能够应用科学的方法参与创新并展示和沟通创新成果：创新并展示和沟通创新成果：创新大赛；创新大赛；INTEL ISEF；明日科技之星评比活动明日科技之星评比活动

2、空调房内空气污染净化的探讨：利用确定的化空调房内空气污染净化的探讨：利用确定的化学原理，接受廉价的化学药品制成学原理，接受廉价的化学药品制成“空气净化空气净化片片”，通过化学反应和物理吸附去除空调房内，通过化学反应和物理吸附去除空调房内的异味有害气体。的异味有害气体。用人发合成用人发合成L胱氨酸锌的探讨：试验分为两胱氨酸锌的探讨：试验分为两步：步：1、将酸加入人发进行水解，再调整、将酸加入人发进行水解，再调整PH值值使胱氨酸析出，经过结晶与重结晶得到纯度较使胱氨酸析出，经过结晶与重结晶得到纯度较高的胱案酸。高的胱案酸。2、在胱氨酸中加入氢氧化钙、在胱氨酸中加入氢氧化钙、硫酸锌，限制温度和硫酸锌

3、，限制温度和PH值，在一系列化学反值，在一系列化学反应之后，得到配位很好的胱氨酸锌。应之后，得到配位很好的胱氨酸锌。称球问题的新发觉：用一个经典数学问题说明称球问题的新发觉：用一个经典数学问题说明白大进代码方法在数学应用上的广袤前景。白大进代码方法在数学应用上的广袤前景。科学发觉的一般过程：科学发觉的一般过程：科学问题（选题）科学问题（选题）获得（探讨信息）获得（探讨信息）整理（加工信息）整理（加工信息）形成（理论观点）形成（理论观点）评价（检验）评价（检验）推广应用。推广应用。选题的原则：选题的原则：创新性：前瞻性和时代感；好用性；把探讨的问题定位在一个有限的范围内。须要做的问题；有爱好的问

4、题；能够做的问题。大自然大自然-恒久恒久读读不完的教科不完的教科书书 太阳光下影子的触角太阳光下影子的触角 一位同学在距离墙的影子很近的地方，偶然发觉，一位同学在距离墙的影子很近的地方，偶然发觉，自己的头的影子在距离墙的影子很近的地方稀里糊涂自己的头的影子在距离墙的影子很近的地方稀里糊涂地凸出了一块，伸长着和墙的影子交接在一起。那情地凸出了一块，伸长着和墙的影子交接在一起。那情景使她感觉好象是在自己的头上长了一个触角。这是景使她感觉好象是在自己的头上长了一个触角。这是什么缘由造成的呢？她曾经做了一系列试验，探究这什么缘由造成的呢？她曾经做了一系列试验，探究这个好玩的现象产生的缘由。个好玩的现象

5、产生的缘由。试验试验器材：器材：小皮球小皮球;写字用的写字用的垫垫板板.试验试验1：触角的出处是否与物体的形态有关：触角的出处是否与物体的形态有关？用一个小皮球和一张写字用的垫板，将它们用一个小皮球和一张写字用的垫板，将它们分别依据凹凸不同位置各摇摆几次，使他们的分别依据凹凸不同位置各摇摆几次，使他们的影子一次次渐渐接近。影子一次次渐渐接近。试验的结果是：不但皮球的影子会有触角伸试验的结果是：不但皮球的影子会有触角伸出，有时垫板那笔直的影子边上也会有触角伸出，有时垫板那笔直的影子边上也会有触角伸出出.可见触角的出处与影子的形态是没有关系的。可见触角的出处与影子的形态是没有关系的。试验试验2：触

6、角的出处与物体是静止的还是移动：触角的出处与物体是静止的还是移动的有没有关系呢？的有没有关系呢？先让垫板处于静止的状态，然后移动皮球使先让垫板处于静止的状态，然后移动皮球使两个影子渐渐靠近，看到的结果是触角从皮球两个影子渐渐靠近，看到的结果是触角从皮球的影子伸出；再让皮球处于静止状态，移动垫的影子伸出；再让皮球处于静止状态，移动垫板，使俩影子渐渐靠近板，使俩影子渐渐靠近.看到的结果是触角还是从皮球的影子伸出。看到的结果是触角还是从皮球的影子伸出。这说明触角从那里伸出与物体是静止的还是这说明触角从那里伸出与物体是静止的还是移动的，没有关系。移动的，没有关系。试验试验3：触角的出处与物体的位置有没

7、有关：触角的出处与物体的位置有没有关系？系？把皮球放得比垫板高（垫板离影子近）。把皮球放得比垫板高（垫板离影子近）。结果是：不管移动皮球还是移动垫板，当两结果是：不管移动皮球还是移动垫板，当两个影子靠近时，影子都是从垫板那里伸出的个影子靠近时，影子都是从垫板那里伸出的.这个试验说明：这个试验说明：触角从哪里伸出，是与物体的位置有关的，触角从哪里伸出，是与物体的位置有关的，触角确定是从离成影物较近的那个影子向对触角确定是从离成影物较近的那个影子向对方伸出的。（在物体离开影子太近时，这种方伸出的。（在物体离开影子太近时，这种现象就不太明显）现象就不太明显）为什么阳光下的影子会产生触角？为什么阳光下

8、的影子会产生触角？因为太阳不是一个点光源，在阳光下形因为太阳不是一个点光源，在阳光下形成的影子（被物体遮住光的一个区域）有本影成的影子（被物体遮住光的一个区域）有本影（光线完全照不到的区域），也有半影（只能（光线完全照不到的区域），也有半影（只能照到部分光的区域）。半影中也有区分，有的照到部分光的区域）。半影中也有区分，有的很深几乎接近于本影；有的很淡几乎到了看不很深几乎接近于本影；有的很淡几乎到了看不清的程度。当两个本影靠近还未相接时，他们清的程度。当两个本影靠近还未相接时，他们四周的半影已经相接了。在下列的图中，我们四周的半影已经相接了。在下列的图中，我们在影子的四周画出不同的半影区域，用

9、数字来在影子的四周画出不同的半影区域，用数字来表示半影的浓淡程度，越靠近本影数字越大表表示半影的浓淡程度，越靠近本影数字越大表示半影越浓。当半影的叠加部分到了确定的程示半影越浓。当半影的叠加部分到了确定的程度，就成了黑暗的区域，看上去就象是伸出了度，就成了黑暗的区域，看上去就象是伸出了一个触角。一个触角。为什么触角的出处与物体的位置有关？为什么触角的出处与物体的位置有关？因为影子离开物体越近，它的本影和半影区的因为影子离开物体越近，它的本影和半影区的范围也越小，当两个影子靠近时半影相接叠加后成为范围也越小，当两个影子靠近时半影相接叠加后成为的黑暗区域很快就与离开物体较近的影子连在一起，的黑暗区

10、域很快就与离开物体较近的影子连在一起，好象是在这个影子上长出的触角一样。如图好象是在这个影子上长出的触角一样。如图1所示皮所示皮球离影子近，垫板离影子远；所以皮球的半影的区域球离影子近，垫板离影子远；所以皮球的半影的区域范围小，垫板半影的区域范围大。当皮球和垫板影子范围小，垫板半影的区域范围大。当皮球和垫板影子靠近到确定的范围时皮球前部较浓部分的半影与垫板靠近到确定的范围时皮球前部较浓部分的半影与垫板的半影叠加成了本影，视觉上给人的感觉是在的影子的半影叠加成了本影，视觉上给人的感觉是在的影子上长出了一个触角的感觉。图上长出了一个触角的感觉。图2是皮球离影子远，垫是皮球离影子远，垫板离影子近。当

11、皮球和垫板影子靠近到确定的范围时板离影子近。当皮球和垫板影子靠近到确定的范围时，看起来的感觉就是在垫板的影子上长了一个触角。，看起来的感觉就是在垫板的影子上长了一个触角。“寻访自然之音寻访自然之音”大自然是一个”声音”的王国,寻访自然之音可以让我们们运用自己的感官去倾听,去视察,去记录,找出各种不同的声音,查找是什么或是谁发出的声音.我们还可以依据采集到的自然之音加工成表现大自然的音乐;也可以对五花八门的声音的频率进行分析比较;还可以对不同物体(质)或动植物的发声机制进行探究探讨.海岸地形海岸地形问题：测定海堤对爱护海岸的效果问题：测定海堤对爱护海岸的效果问题的背景：问题的背景：11世纪后期，

12、荷兰人革新了海岸工程世纪后期，荷兰人革新了海岸工程技术，即通过运用筑堤的方式从海洋获技术，即通过运用筑堤的方式从海洋获得土地。从今以后，人类依据自己的意得土地。从今以后，人类依据自己的意愿和须要去塑造海岸的过程中，发展出愿和须要去塑造海岸的过程中，发展出了很多种技术。比如：海堤被用来爱护了很多种技术。比如：海堤被用来爱护海岸上人类聚居地。本试验是测定海地海岸上人类聚居地。本试验是测定海地对爱护海岸的效果。对爱护海岸的效果。试验过程：试验过程：在塑造海堤对巩固海岸效果的模型过程中，在塑造海堤对巩固海岸效果的模型过程中，我们先建立起一个简洁的计算机模型，它应用我们先建立起一个简洁的计算机模型，它应

13、用先进的海岸工程程式来预料海堤形成后，所承先进的海岸工程程式来预料海堤形成后，所承受的反射波能的增加。对这种反射波能增加的受的反射波能的增加。对这种反射波能增加的预料，可以用来测定海堤建立后的侵蚀率。在预料，可以用来测定海堤建立后的侵蚀率。在完成计算机模型后，对几套方案进行了运作，完成计算机模型后，对几套方案进行了运作，以测定海堤对巩固海岸的效果。在比较计算机以测定海堤对巩固海岸的效果。在比较计算机图形与自然界地形图后，对这些方案进行了修图形与自然界地形图后，对这些方案进行了修改，并在去德克萨斯考察旅行期间，又作了进改，并在去德克萨斯考察旅行期间，又作了进一步的修改。一步的修改。探讨结果和探讨

14、价值：探讨结果和探讨价值：本试验可以证明海堤在防卫海岸线退化方面本试验可以证明海堤在防卫海岸线退化方面是特别有效的。然而，在相比较自然界的海岸，是特别有效的。然而，在相比较自然界的海岸，海堤在以不断增加的速率腐蚀。这种加速的腐海堤在以不断增加的速率腐蚀。这种加速的腐蚀使海堤比自然海岸更脆弱。这种加速的腐蚀蚀使海堤比自然海岸更脆弱。这种加速的腐蚀是常常被人们忽视的一种结果，而这种结果正是常常被人们忽视的一种结果，而这种结果正是在评估海堤的实际经济价值时须要引起高度是在评估海堤的实际经济价值时须要引起高度重视的。重视的。金星上的小火山体金星上的小火山体与地球上水下火山的与地球上水下火山的比较比较问

15、题背景：问题背景：对火山作用的探讨可以揭示一个行星，对火山作用的探讨可以揭示一个行星，包括它的形成、内部结构和不断的地质变更包括它的形成、内部结构和不断的地质变更过程。金星和地球有相像的物理特性：即规过程。金星和地球有相像的物理特性：即规模和年龄。但它们内在的地质构造从理论上模和年龄。但它们内在的地质构造从理论上来说有很大的不同。然而金星表面和地球海来说有很大的不同。然而金星表面和地球海底很相象，因为两处的外壳柔韧度及高压水底很相象，因为两处的外壳柔韧度及高压水平相像。通过比较金星上的火山和地球海底平相像。通过比较金星上的火山和地球海底的火山，我们能更好地了解这些火山是如何的火山，我们能更好地

16、了解这些火山是如何形成的，以及地质变更是怎样在每个星球上形成的，以及地质变更是怎样在每个星球上发生的。发生的。试验过程：试验过程：在我们试验的第一部分，通过运用在麦质在我们试验的第一部分，通过运用在麦质伦宇宙飞船处收集的金星表面人造卫星影像去伦宇宙飞船处收集的金星表面人造卫星影像去衡量了金星表面各种小的和中型的火山物体的衡量了金星表面各种小的和中型的火山物体的直径和高度。用这些数据，我们计算出了部分直径和高度。用这些数据，我们计算出了部分比值（每个火山体的高度与直径之比）。然后比值（每个火山体的高度与直径之比）。然后我们将这一数据与不同系列的水下火山的数据我们将这一数据与不同系列的水下火山的数

17、据作比较，我们发觉金星火山同冰岛海底最为相作比较，我们发觉金星火山同冰岛海底最为相像。像。结论：结论：从这里我们推论出金星上的岩浆的黏性同从这里我们推论出金星上的岩浆的黏性同冰岛玄武岩的粘稠度相近。我们支配用这一结冰岛玄武岩的粘稠度相近。我们支配用这一结论探讨金星上的岩浆的化学组成。我们的数据论探讨金星上的岩浆的化学组成。我们的数据同时证明白假设：金星有一层薄岩石圈，并将同时证明白假设：金星有一层薄岩石圈，并将成为我们将来探讨的基础。成为我们将来探讨的基础。创新成果是如何形成的创新成果是如何形成的?输液报警器;单手系鞋带器;汽车刹车误踩油门装置.设计过程流程图状况分析状况写概述进行探讨写细则做

18、出可能的解决方案选择满足的解决方案准备工作图样和支配制造原型测试和评价设计写报告探讨:谁会用它?它必需能做什么?用什么材料做?用什么样的制造方法?可能引起的社会影响和环境影响.测试和评价设计:设计的功能如何?满足了需求吗?运用牢靠吗?平安吗?维护便利吗?外观美丽吗?是否用了合适的材料和合适的制造方法?成本核算.对社会和环境有何影响?还能怎样改进?行为及社会科学：指人类与动物的行为，社会与社会的关系，包括：心理学、社会学、人类学、考古学、生态学、语言学、学习、感知、城市问题、阅读问题、众舆论调查、教化测试等等。如：电磁场对小白鼠记忆实力的影响；失眠对于心情和认知力的影响；新颖的视觉搜寻心理学；美

19、国是否会让一个母亲来当总统；家庭和社会对人的道德发展的影响；左右脑的刺激性状态生物化学：包括：分子生物学、分子遗传学、光合作用、血液化学、蛋白质化学、食物化学、荷尔蒙、酵等等。如：蛋白质的内部依次的计算分析；抑制细菌的抗生反抗力；测定氨基酸在蛋白分子里的结构；克隆及描述单端粒重复粘合因素；在烧熟油时提高凝胶在法式煎炸中油的吸取植物学：植物学：指对植物的生命探讨，包括：指对植物的生命探讨，包括：农学、农艺学、园艺学、林农学、农艺学、园艺学、林学、植物分类学、植物生理学、植物分类学、植物生理学、植物病理学、植物遗传学、植物病理学、植物遗传学、植物溶液培育学、海藻学、植物溶液培育学、海藻等等。如：等

20、等。如：万有引力对植物生命的影响；二氧化碳对喜林芋属植物根部生长的影响；耐盐突变角状蕨给海水农业指明白方向化学：指对物质性质及组成及其所遵循的规律的探讨，包括：物理化学、有机化学（不包括生物化学）、无机化学、材料、塑料、燃料、农药、冶金学、土壤化学等等。如：蒸馏水中铁的被动性；烟草抑制腐蚀因素形成气凝胶的新方法；火星土检测探讨；橙子在不同环境下VC的变更；用被废弃的植物染色最平安；用EDTA作配位剂进行电镀的可行性分析。计算机科学：计算机科学：对计算机硬件和软件的工程设计、对计算机硬件和软件的工程设计、互联网技术及其通讯、图形（包括互联网技术及其通讯、图形（包括人类界面）、仿真和虚人类界面）、

21、仿真和虚 拟现实或计拟现实或计算机科学（包括数据结构、加密、算机科学（包括数据结构、加密、编码及信息理论）的探讨和开发。编码及信息理论）的探讨和开发。如：如：多元化机器人系统中的困难紧急行为；平安译密码（你的数据资料有多平安)；人性化网络购物的实现；找寻并治愈未知的计算机病毒的X射线；一种基于嵌套分裂空间的实事地形细微环节平滑过渡的渲染算法。地球与空间科学：包括地质学、矿物学、地文学、海洋学、气象学、气候学、天文学、洞窟学、地震学、地理学等等。如：火星上的盾状火山、日冕及岩石圈运动；在无氢土壤中模拟含氢环境评述沼泽地；密西西比海岸线对洪水的影响；不同土壤地层对排水的影响；小行星光度测量；太阳黑

22、子对上海地区气候的影响氰基细菌能够在类火星环境中成活吗？；地平线上的绿色瞬间视觉现象。工程设计：指技术，就是干脆将科学原理应用于生产和实际应用中的课题，包括：土木工程、机械、航空、化学、电气、摄影、音响、汽车、船舶、制冷与制热、运输、环境工程等等。如：测定不同铝电镀建筑材料的表面温度；限制液体冷却的工程设计；你可以信任什么样的结构？为机械手开发触觉器官；路径自动探测小车；在恶劣环境中的临时性帐篷；盲人导盲系统。环境科学：指对于空气、水及土地等环境要素的污染源及其限制的探讨；生态环境的探讨等等。如：生物过滤对净化水的应用；检测和限制二氧化硫散发的微型传感器系统；运用元素铁棒从饮用水中分别硝酸盐；

23、在干枯的河床下的溪流中发觉杀虫剂；树叶在环保中的新用途；基于绿化三维量的城市生态环境评价系统老年学：老年学：是指对生物机理老化过程的探讨。是指对生物机理老化过程的探讨。如：如：音乐对早老性痴呆病人短暂记忆音乐对早老性痴呆病人短暂记忆的影响；的影响；爱护爱护HELA细胞免受氧化压力困扰细胞免受氧化压力困扰（有关延缓苍老的问题）。（有关延缓苍老的问题）。数学：数学：是指对形式逻辑系统和各种数字及代数计算的开发和这些原理的应用，包括：微积分学、几何学、抽象代数、数论、统计学、复数分析以及概率。如：星际宇宙飞船轨道；太空站对接处的最志向的运行轨道航线；一种分隔图形的计算机编程绘画；被“戳穿”的正多面体

24、。医学与健康学医学与健康学:是指对人类及动物的疾病和健康的是指对人类及动物的疾病和健康的探讨，包括：牙科学、药物学、病探讨，包括：牙科学、药物学、病理学、眼科学、养分学、环境卫生理学、眼科学、养分学、环境卫生学、儿科学、皮肤学、过敏反应、学、儿科学、皮肤学、过敏反应、语言与听力等等。语言与听力等等。如：如：免疫系统对滤毒感染的 反应；草本植物疗法的抗菌实力的探讨；蒜对血管瘤抑制作用的发觉；自然界的漱口液有利于口腔健康（薄荷叶和山叶草）；中国青少年体内脂肪含量评估的探讨；用紫外光来测定防晒护肤品的防晒性能微生物学：微生物学：是指微有机体的生物学，包括：细菌学、病毒学、原生动物学、真菌学、细菌遗传

25、学、酵母等等。如：能有效处理喷气式飞机燃料污染的微生物溶液；不同电压对细菌生长的影响；氧氮激活死亡细胞；咖啡因、蒜类和洋葱类中的萃取物对链球菌和大肠杆菌的影响；细菌是怎样成活于成熟的番茄和生涩的番茄中的。物理学：物理学：是指能量及其物质的作用所遵循的理论、原理和规律，包括：固态、光学、声学、粒子、原子、原子能等离子体、超导体、流体和气体动力学、热力学、半导体、磁学、量子力学、生物物理学等等。如：对小提琴琴桥的探讨；不同规则碎片形小孔产生的激光衍射；用超声波探测难以捉摸的白日光；新型旋转圆盘式结晶装置的开发与探讨；激光分散在浑浊的水中的尺寸；利用激光折射的方法全放位的测定地下管道管壁的压力 动物

26、学：动物学：指对动物的探讨，包括：动物遗传学、指对动物的探讨，包括：动物遗传学、鸟禽学、鱼类学、爬虫学、昆虫学、动鸟禽学、鱼类学、爬虫学、昆虫学、动物生态学、古生物学、细胞生理学、生物生态学、古生物学、细胞生理学、生理节奏学、畜牧学、细胞学、动物生理理节奏学、畜牧学、细胞学、动物生理学、无脊椎动物神经生理学、无脊椎动学、无脊椎动物神经生理学、无脊椎动物探讨等等。物探讨等等。如：如：防冷冻对冻结的蟋蟀复活的影响；防冷冻对冻结的蟋蟀复活的影响；雄蜻蜓怎样识别雌性同类。雄蜻蜓怎样识别雌性同类。通通过创过创建建实实践践进进行行创创新新实实力力训练训练。设计设计就是使想法就是使想法变为现实变为现实，是按，是按给给定的目定的目标标和在部分相互冲突的条和在部分相互冲突的条件下，力件下，力图图以目前尽可能好的方式以目前尽可能好的方式来来满满足所提出的要求。足所提出的要求。由于客由于客观观要求在随要求在随时变时变更，所以更，所以一个一个设计设计的解只能在当的解只能在当时给时给定的条定的条件下力求最件下力求最优优，或者力求可能，或者力求可能实现实现。创创建独建独创创与科学探与科学探讨讨永无止境。永无止境。在创建冲动中树立正确的科技观