中學物理教學中研究性學習例談

中學物理是整個自然科學的基礎，在其較豐富的物理知識中還滲透著豐富的社會科學和科學研究方法。在中學物理的學習中開展研究性學習方式，不僅能使學生學會知識、掌握技能、提高素質，更重要的是能培養學生的創新精神和實踐能力。

一、研究性學習的含義

按照學生在學習中獨立性的程度不同，可以把學習的形式分為傳習性學習、自主性學習和研究性學習。傳習性學習指以接受教師講授為主的學習；自主性學習指在教師指導下的自學、課堂討論及自主程度較高的實驗和實習；而研究性學習是學生在教師指導下，從自然、社會和生活中選擇和確定專題進行研究；并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。具體講，研究性學習指從學科領域或現實生活中選擇和確定研究主題，創設一種類似于科學研究的情景和途徑，讓學生以主動探究的方式獲取知識、應用知識并解決問題，從而培養學生的探索精神、創新精神和實踐能力的一種學習方式。

這種學習方式的突出特征是以“問題”為載體，在教師指導下學生可以自己選題，也可以在教師指定的課題范圍內自由選題；可以獨立完成，也可以是幾個人自由組合。為完成課題，學生有目的地選擇學習內容、搜集資料并加以實驗論證。學生以探究的方式展開學習，通過自主探究和自由創造，獲得知識、掌握技能、提高素質，充分體現了學生的主體地位。另外，研究性學習不受時間和空間的限制，學生可以在任何地方完成，學習的資料也不局限于教材，學生可以通過多方式、多渠道獲得知識，學生變課堂定勢思維為創造性的開放式思維，這種學習具有開放性、探究性和實踐性的特點，是師生共同探索新知的學習過程，是師生圍繞著解決問題共同完成研究內容的確定、方法的選擇以及為解決問題相互合作和交流的過程。

二、開展物理研究性學習的必要性和可行性

1.中學生的心理特點。高中生心理發展正處于從幼稚向成熟的過渡階段，其心理特點表現為：精力充沛、熱情高漲；想象力較豐富，開始有獨立思考能力；求知欲強，具有質疑思想；抽象邏輯思維開始發展，有一定的發散思維，迫切希望能有證明自己價值的途徑；自我意識覺醒，主動性、自尊心增強，渴望與人交往；有積極向上進取的精神。由于高中生身體正開始走向成熟，而心智發展明顯滯后，所以容易表現出消極的一面，如濫用精力與蠻干，急于求成、缺乏耐心，過分憑借想象力或憑空想象，不善于將精力集中，容易氣餒。

2.中學生學習的一般特點。職業的不確定性，有一定的主觀能動性，初步具備分析能力，興趣容易轉移，希望有較多的自由支配時間。

3.傳統學習方式的弊端。長期以來，我國中學生的學習方式多是教師講、學生聽。學生很少積極主動思考，而教師也很少留給學生獨立思考的余地，試驗操作也是學生按照課本事先寫好的實驗步驟直接操作。這種以接受教師傳授知識為主的傳習性學習方式過分追求將教師講解的知識完整而系統地接受，只重灌溉、疏于引導，只重接受、忽視探索，只重理論、忽視實踐；形成了教師對學生的權威性和學生對教師的依賴性及盲目崇拜性，作為潛能存在的學生的獨立性、創造性得不到尊重和發展，學生“奴性”嚴重，很少有批判和質疑精神。另外，傳統學習由于教學時間的限制與教學內容的局限性，學生學習僅限于課堂及課后完成作業，學習內容局限于教材、教學內容，學生對教學內容沒有選擇的余地，對校內外的各種教育資源的利用也十分有限。

4. 中學物理的特點

物理學是整個自然科學的基礎，除了具有豐富的物理知識外，還包含豐富的社會科學知識和科研方法，它是一門以實驗為基礎的嚴密的理論科學和定量的精密科學。中學物理又有以下幾個特征：

基礎性：中學物理不但是其他自然科學的理論基礎，而且是一切技術科學的理論基礎，所采用的科學研究方法也是其他自然科學進行科學研究普遍使用的方法。

實踐性：中學物理特別重視與實踐相聯系，重視用實驗去驗證相關理論，重視與生活實際相結合。

前沿性：新版中學物理現在也要求扣緊物理前沿知識，如激光、超導、電磁流、反物質等，這在近幾年高考中亦有充分體現。

探索性：探索的目的是使學生靈活有機主動地學習物理知識，使學生初步掌握主動獲取知識的能力，更重要的是培養學生運用物理知識解決問題的能力。

三、在中學物理中開展研究性學習的案例

在中學物理中進行研究性學習有多種形式，如問題解決式學習、專題討論、研究性實驗、物理科技論文寫作等。

以“電流表的改裝”這一研究性實驗為例，對在中學物理學習中開展研究性學習作一探討。

實驗要求：將靈敏電流表改裝成安培計和伏特計，并用該電表測電路中某電阻的電壓、電流。

實驗儀器：靈敏電流表2個(內阻100Ω，量程100μA)、電阻箱2個，電阻(約50Ω)、變阻器(100Ω，0.5A)一個，電源(3V，內阻不計)，開關、導線若干。

該課題的目的在于通過學生自己運用學過的電學知識，創造性地設計電流表和電壓表，并設計電路，進行實驗操作，加深對所學物理知識的理解和用能力，使理論和實踐相結合。在實驗中，對電阻的串并聯知識有充分的運用和提高。

本課題提供的參考電路如下：

其中，R₁、R₂為電阻箱的值，其值可以根據題意提供的條件求出。利用該電表可以求未知電阻的阻值。

在研究性實驗中應注意幾個問題：1.研究性實驗的關鍵是設計和選擇方案，并在實驗中檢驗方案的正確性和合理性。2. 研究性實驗一般包括確定實驗種類及所用理論，根據實驗精度的要求選擇實驗方法、測量方法，以及實驗儀器和數據處理。3.要具備一定的誤差分析能力和減少誤差的能力。4.教師在實驗中只起指導作用，即指導選題、監控課題實施、指導學生掌握研究方法及課題評價。學生是學習的主體，是在教師的指導下課題的選擇者、設計者、實施者，并對課題的結果負責。