青少年科技創(chuàng)新漫談（9）

夏爵生

發(fā)明創(chuàng)造很難，要想象、設(shè)計(jì)、制作出一個(gè)全世界不曾有過(guò)的東西則更難;發(fā)明創(chuàng)造很簡(jiǎn)單，只要基本功扎實(shí)，肯動(dòng)腦筋，掌握了發(fā)明創(chuàng)造的方法和規(guī)律，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)發(fā)明創(chuàng)造一點(diǎn)也不難。

一、選擇課題

選擇好寫(xiě)什么是寫(xiě)好小論文的關(guān)鍵。

注意的原則：價(jià)值原則，即選題的理論價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。要做到對(duì)別人有啟發(fā)、指導(dǎo)和參考價(jià)值;可行原則，也就是你手頭掌握的資料、實(shí)驗(yàn)條件、周?chē)h(huán)境以及你的知識(shí)面等，能否允許你進(jìn)行研究實(shí)踐，要做到量力而行;新穎原則，應(yīng)是他人未曾研究或雖然已研究但未解決或未完全解決的，也可以再研究。

二、采用方法

1.偶然發(fā)現(xiàn)法。這種選題沒(méi)有事先考慮，只是對(duì)偶然發(fā)現(xiàn)的一瞬即逝的現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣，從而抓住不放，追根求源。例如，一個(gè)星期天，胡長(zhǎng)城同學(xué)在屋后的小溝邊玩耍，他看見(jiàn)溝里有許多小蝌蚪游來(lái)游去。忽然，他發(fā)現(xiàn)有一個(gè)小蝌蚪與其他蝌蚪不和似的，孤獨(dú)地在一邊游。他用小樹(shù)枝把那脫群的蝌蚪撥到成群的蝌蚪中去，不一會(huì)兒，它又孤獨(dú)地游到一邊去了。他感到奇怪，就用瓶子將它和另外成群的幾個(gè)小蝌蚪分別裝起來(lái)，放在家里飼養(yǎng)觀察。最后不合群的小蝌蚪成了青蛙，其他蝌蚪長(zhǎng)成了蛤蟆。通過(guò)長(zhǎng)期觀察，他弄清楚了青蛙和蛤蟆的幼體之別，寫(xiě)出一篇小論文獲得了省級(jí)創(chuàng)新賽大獎(jiǎng)。

2.課堂延伸法。在小學(xué)科學(xué)課動(dòng)物與環(huán)境中，同學(xué)們研究了蚯蚓與光、溫度及水分的關(guān)系，弄清了蚯蚓喜歡陰暗、潮濕、溫暖的環(huán)境。課后老師要求同學(xué)用學(xué)過(guò)的方法研究蜈蚣、蟋蟀、螞蟻等小動(dòng)物的生活環(huán)境，或繼續(xù)研究蚯蚓的其他奧秘：如蚯蚓有眼睛嗎？蚯蚓長(zhǎng)耳朵嗎？蚯蚓的再生能力、松土能力等。

3.問(wèn)題探究法。蒼蠅這個(gè)小東西真討厭，它還會(huì)傳染疾病。但為什么它經(jīng)常接觸各種細(xì)菌而自己卻不會(huì)得病呢？大家知道睡覺(jué)可以解除疲勞，恢復(fù)精力，那整天在水里悠閑游蕩的魚(yú)類(lèi)也睡覺(jué)嗎？在日常生活與學(xué)習(xí)中對(duì)一些不懂的問(wèn)題，你能不能把它作為小論文的研究對(duì)象呢？

善于探究問(wèn)題的劉璟同學(xué)，把老師的話記在心里。他在家門(mén)前不遠(yuǎn)的地方發(fā)現(xiàn)了一張蜘蛛網(wǎng)，就把一只螞蟻放在網(wǎng)上，蜘蛛網(wǎng)有節(jié)奏地?fù)u晃起來(lái)，這時(shí)從墻角爬來(lái)一只大蜘蛛吐出絲纏住螞蟻。劉璟想蛛網(wǎng)有黏性，為什么蜘蛛自己不會(huì)被粘住呢？通過(guò)查資料后得知，蜘蛛爬行時(shí)八腳會(huì)分泌出一種油作潤(rùn)滑劑，所以不會(huì)被粘住。蜘蛛用絲纏住獵物后，用鉗角里的毒液毒死獵物，并吐出一種消化液將獵物身體內(nèi)部組織變成液汁，然后吮吸，最后只留下一副外殼;另外，吹風(fēng)時(shí)蛛網(wǎng)也會(huì)搖晃，為何這時(shí)蜘蛛不出現(xiàn)？他用小棍輕輕敲打蜘蛛網(wǎng)，還用細(xì)沙撒在蜘蛛網(wǎng)上做實(shí)驗(yàn)，但蜘蛛都沒(méi)有出現(xiàn)。而他又用螞蟻放在蛛網(wǎng)上，蜘蛛就出現(xiàn)了。經(jīng)過(guò)查資料和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，他終于明白：蜘蛛是以蛛網(wǎng)振動(dòng)的頻率為依據(jù)判斷入網(wǎng)物體是否是獵物的。弄明白這些問(wèn)題后，他以《蜘蛛的奧秘》為題寫(xiě)成一篇小論文，在省級(jí)發(fā)明創(chuàng)新大賽中獲一等獎(jiǎng)。

4.教師指導(dǎo)法。如果你不知道研究什么，你可以請(qǐng)教老師，讓老師幫助你選擇課題。如果你參加了科技組，你也可以與同組同學(xué)討論，相互啟發(fā)，然后請(qǐng)老師幫你確定課題，再?lài)@課題去觀察、去實(shí)踐。

總之選擇課題采用的方法較多，以上列舉的只是常見(jiàn)的一些，大家在課題研究時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定。

水培黃瓜在不同時(shí)期對(duì)大量元素的

動(dòng)態(tài)研究及其品質(zhì)對(duì)比

一、研究背景

水培黃瓜產(chǎn)量高、生長(zhǎng)周期短，且省水、污染小，種植方法簡(jiǎn)單，省錢(qián)省力，受到普遍的好評(píng)和認(rèn)可。我主要對(duì)水培黃瓜栽種過(guò)程中對(duì)營(yíng)養(yǎng)液成分的需求進(jìn)行了研究。并對(duì)水培黃瓜與土培黃瓜進(jìn)行了產(chǎn)量品質(zhì)及口感的對(duì)比。

二、實(shí)驗(yàn)方案

1. 實(shí)驗(yàn)安排

第1階段：3～14周黃瓜對(duì)氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）的吸收情況記錄。

第2階段：根據(jù)黃瓜對(duì)元素的需求量找到最適合其生長(zhǎng)結(jié)瓜的營(yíng)養(yǎng)液配方。

第3階段：對(duì)水培黃瓜分別使用固定營(yíng)養(yǎng)液和調(diào)配后營(yíng)養(yǎng)液的，比較單株產(chǎn)量。

第4階段：水培黃瓜與土黃瓜的品質(zhì)對(duì)比。

2. 采樣和數(shù)據(jù)分析

為了研究3～14周黃瓜在生長(zhǎng)期對(duì)氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）的吸收情況，選擇50株荷蘭黃瓜苗，放入水培槽，每周五在5000L的水槽放入營(yíng)養(yǎng)液0.5kg攪拌均勻。每周四補(bǔ)充水分至相關(guān)刻度線，在16時(shí)采集營(yíng)養(yǎng)液，并送寶山區(qū)疾控中心對(duì)水培槽內(nèi)營(yíng)養(yǎng)液的氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）元素含量進(jìn)行分析。然后以上周測(cè)得的水中含氮、磷、鉀、鈣的數(shù)據(jù)，加上營(yíng)養(yǎng)液的元素量，減去每周末測(cè)得的水中的元素含量，就是黃瓜每周吸收各種元素的總量。

三、研究?jī)?nèi)容

1. 黃瓜在生長(zhǎng)的不同時(shí)期對(duì)不同元素的需求研究

（1）氮元素的需求研究。在黃瓜的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，氮元素是一種必需的元素。氮元素是構(gòu)成植物體及維持植物機(jī)體運(yùn)轉(zhuǎn)的主要物質(zhì)之一。氮是葉綠素的組成成分。葉綠素是綠色植物進(jìn)行光合作用不可缺少的物質(zhì)。氮、磷參加植物體內(nèi)各種生理功能的活化劑——酶和輔酶的組成，或存在維生素、生長(zhǎng)素中，從而調(diào)節(jié)植物體的新陳代謝作用。

（2）磷元素的需求研究。磷是細(xì)胞核和核酸的重要組成元素，核酸在植物生活和遺傳過(guò)程中有特殊作用;腺三磷成分中有磷酸，而腺三磷是植物體內(nèi)能量的中轉(zhuǎn)站，積極參與能量新陳代謝作用;磷是植物體內(nèi)各項(xiàng)代謝過(guò)程的參與者，如參與碳水化合物的運(yùn)輸，蔗糖、淀粉及多糖類(lèi)化合物的合成;磷有提高植物抗旱、抗寒等適應(yīng)外界環(huán)境變化的能力。

（3）鉀元素的需求研究。鉀在植物體內(nèi)以無(wú)機(jī)的離子狀態(tài)存在。它有利于代謝作用進(jìn)行，減少植物的水分蒸騰。它還能提高光合作用效率，促進(jìn)糖和淀粉的合成，增加植物的抗旱、抗寒等能力。鉀能提高植物對(duì)氮元素的吸收和利用，有利于蛋白質(zhì)的合成，鉀具有控制氣孔開(kāi)、閉的功能，因此有利于植物保存水分;鉀能促進(jìn)碳水化合物的代謝，并加速化合物向貯藏器官中運(yùn)輸。

（4）鈣元素的需求研究。鈣元素的變化呈現(xiàn)一個(gè)從低到高，然后逐步回落的過(guò)程。

2. 不同濃度營(yíng)養(yǎng)液的配制

（1）黃瓜在不同時(shí)期對(duì)不同元素的需求。

（2）不同濃度營(yíng)養(yǎng)液的配制，確定適合黃瓜生長(zhǎng)的濃度。

結(jié)果表明，采用調(diào)配營(yíng)養(yǎng)液的單株產(chǎn)量比固定營(yíng)養(yǎng)液的單株產(chǎn)量平均提高15.4%。

四、研究結(jié)論

（1）水培黃瓜在不同時(shí)期對(duì)氮（N）、磷（P）、鉀（K）、鈣（Ca）的吸收是有變化的。

（2）根據(jù)黃瓜在不同時(shí)期對(duì)元素的吸收情況，由此調(diào)配出最合適濃度的營(yíng)養(yǎng)液。

（3）經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明該營(yíng)養(yǎng)液配制方案可以有效提高單株產(chǎn)量。

（4）由兩種種植方式栽培黃瓜的品質(zhì)研究得知：水培的黃瓜具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值且口味更佳。