對物理課題研究中“提出問題”環節的思考

沈朝暉

摘要：本文通過對當前新課程下，物理課題研究現狀的調查，闡述了引導學生自主提出研究問題的策略、基本原則和思路。

關鍵詞：提出問題；課題研究

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2009)2(S)-0029-3

指導高中學生參與物理課題研究正逐漸成為物理教學改革的一個亮點。課題研究包含多個要素：提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計方案、進行實驗與收集證據、分析與論證、討論交流、反思評估等。其中，提出問題是首要環節，是開展課題研究的前提。有了問題，才有探究的可能。研究的課題從哪里來，如何讓學生自主提出研究的問題，這是影響高中物理課題研究廣泛開展的一個重要因素。本文就物理課題研究中“提出問題”環節做一分析與思考，以期望對同行起到拋磚引玉、開闊思路之目的。

1 當前物理學科開展課題研究的現狀

1．1 課堂內的探究式學習比比皆是，課堂外的課題研究寥寥無幾。

在新課程理念的熏陶下，如何將探究學習的環節與課堂教學的內容進行整合，是目前討論的熱點。物理課堂中探究式教學進行得如火如荼，豐富的課例展示、精彩的片段設計比比皆是。但是，課外讓學生自主進行的、個性化的課題研究則比較少。

課堂內的探究式學習屬于課題研究的一部分，但并不是全部。由于受時間、空間、內容等限制，課內的探究學習只能讓學生被動體驗探究環節的一部分，無法讓學生主動參與體驗七個環節的整個完整過程。當然，相對于“填鴨式教學而言”，這已經前進了一大步。但課外開展完整的課題研究，卻是新課程所要求的不可忽略的一項內容。

1．2 課題研究的課題來源較為單一，基本局限于教材后面提供的課題示例。

課堂外的探究活動開展困難的一個重要原因是缺乏合適的研究課題。由于學生提不出自己的問題，便無題可以主動去探。為了完成課程標準規定的課題研究的任務，大多數學生就現成地利用教材后面的課題示例。由于人教版教材曾將“菜刀中的力學知識”作為課題示例放在教材末尾，結果一度造成了“各地的高一學生集體研究菜刀”的“恐怖”局面。

1．3 教師提供課題，學生選擇研究。

在確定研究課題的時候，有些教師不是讓學生提出問題，而是自己先想出一大堆課題，然后向學生公布，讓學生在其中選一些去做。這樣做其實就是由教師代替學生進行“發現問題、提出問題”這一探究的關鍵環節，就算教師所選的課題很好，學生也失去了發現問題的機會，使課題研究變成了“命題作文”，導致課題研究開展的效果大打折扣。

造成以上現象的一個主要原因就是學生缺乏自主發現問題、提出問題的意識與能力。

2 在課題研究中引導學生自主“提出問題”的策略

如何進入課題研究的第一步“提出問題”環節?筆者認為問題不應該由教師來設計。理想的情形應該是讓學生在學習與生活中自然地發現問題、獲得問題，從而以此作為課題研究的起點，去探究問題。但考慮到學生自主提出問題有一個循序漸進的過程，如果一開始就甩手讓學生自己去尋找問題進行課題研究，結果會導致大部分學生因為找不到合適課題而影響其開展課題研究的積極性。所以，教師還是應該通過一定的策略，引導學生逐漸養成主動提出問題并開展課題研究的意識與習慣。

第一步，選擇現成的問題。利用教材后的示例課題，或提供前幾屆學生做過的課題，讓學生選擇自己認為合適、并感興趣的問題，作為學生剛開始進行課題研究的課題來源。

第二步，在教師引領下，師生共同提出問題。教師在平時的教學中、在與學生的交流中、在學生的提問中與學生一起捕捉與提煉一些問題，讓學生從中獲得自己的問題。

第三步，學生之間討論交流，同伴互助提出問題。作為同伴，他們朝夕相處；他們有共同感興趣的話題可以討論；他們面臨著共同的疑惑需要去解決。所以，同學之間通過交流學習中的問題、生活中的事例，共同確定研究課題，這一步更具效果與可能性。

第四步，通過學生個體有深度的思考，獨立提出問題，開展課題研究。這是較高要求，高中階段所進行的課題研究，建議以小組為單位進行。

3 課題研究中“提出問題”的基本原則

3．1 相關性

開展物理課題研究所提出的問題與物理課的教學內容要有一定的聯系。因為開展此項活動的目的是讓學生體驗應用物理知識去主動實踐、主動探索、解決問題的過程。

提出的問題不一定要與當前的教學內容完全銜接，所涉及的知識也不一定是課本上的知識，并且也不完全局限于物理知識，可以與其他學科的知識有所關聯。

3．2 可能性

所研究的問題應該難易適度，以學生已有的經驗為基礎，課題本身確實有問題可探，學生有探究的可能，有成功的可能。比如：提出“對超導材料的實驗研究”這樣的課題，顯然對于高中學生就不具有可能性。問題的大小也要適度，所研究的問題，不宜過于籠統。涉及面過大，估計需要耗時幾年才能完成的課題，顯然也不合適。過大的課題，可以引導學生分段提出幾個階段性的問題，逐一或分組進行。

3．3 有效性

所研究的問題，要使學生在參與過程中，盡可能體驗到物理的科學思想和科學價值，應融入科學方法的要素，使學生能學習建模、理想化、假說等物理方法。使學生通過研究能最大程度地有所獲，或能引發學生產生一些新的思考，打開通向新領域之門。

3．4 自主性

所研究的問題，不能通過教師強加給學生，應該由學生主動提出、自主確定。因為只有自主確定的課題，學生才有研究的興趣，才有探究的欲望與動力，才有參與的熱情。

3．5 安全性

所研究的問題，必須保證不涉及危險。比如爆炸之類的實踐研究，那是不能允許的。另外，象用電安全、使用水銀等物品安全、外出調查的交通安全等，也是在提出課題時，教師要提醒學生注意的因素。

4 課題研究中“提出問題”的思路拓展

作為教師，如何幫助學生打開思路，引導學生發現問題、提出問題?筆者結合本校的實踐與自己的思考，建議同行可以從以下幾個方面入手來引導學生開闊思路，挖掘問題的來源，使學生逐漸養成主動提出問題的習慣：

4．1 教材實驗的拓展

物理教材中包含了豐富的實驗內容，包括學生實驗、隨堂探究實驗、演示實驗、課后小實驗等。教師可以在按規定完成教材實驗的基礎上，引導學生拓展實驗的目的、原理、方案，改變實驗的器材、數據處理的方法，用相似的物理原理和方法去處理一些相似但又不同的問題，作為課外開展課題研究的內容。

比如：從教材中與電阻測量相關的實驗出發，可以引導學生提出研究的問題——“如何測定水的電阻率”；從打點計時器研究自由落體的實驗出發，可以引導學生提出課題——“用數碼相機測定本地重力加速度的研究”；以該演示實驗為基礎，可以引導學生提出“我能獲得泊松亮斑嗎？”的研究課題。

4．2 課堂問題的再研究

有些問題，教材沒有作深入的闡述，只是籠統地用“實驗表明”或“研究表明”來敘述，但如果在學生的探索能力范圍之內，可以引導學生將其作為課題研究的問題。如教材中提到，歐姆定律不適用于氣體導電，由此可以引導學生提出課題：“以日光燈為研究對象，實驗研究其電壓與電流的關系”；如教材中提到，非純電阻電路中能量的關系，由此可以引導學生提出課題：“電動機轉動中各物理量間的關系研究”；從教材中折射率的知識出發，提出“水的折射率與溫度變化的關系研究”的實驗課題。

4．3 課后習題的延伸

現行物理教材的課后習題，其中有一部分具有實際的物理背景，或包含了實際的應用價值。教師可以引導學生將課后習題延伸并提出問題進行研究，這是一個較為豐富的課題來源。如：現在使用的2007人教版物理選修3-1第59頁課后練習3，介紹了往自行車輪胎的氣門芯里灌滿鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成封閉的鹽水柱，通過拉伸改變長度和截面積，從而研究溶液的電阻是否遵從電阻定律。教材中是一個計算題，教師可以引導學生受此題啟發，提出問題進行實驗研究。

4．4 生活問題的解惑

學生對于聯系生活實際的問題往往是比較感興趣的，教師可以引導學生從日常生活中的一些現象去尋找問題，探究產生現象的原因。也可引導學生從日常生活中所接觸到的一些裝置中去尋找問題，探究裝置的物理原理。如探究門鏡(“貓眼”)的結構；傻瓜相機不用調焦如何實現拍攝?溜溜球是怎么“溜”的?一些自動控制電器的結構與原理的探究；自行車中的物理知識；IC卡的奧秘等。

4．5 與科技發展前沿知識相關的問題探究

通過對現代科學技術的新發展、新成就的了解，產生與之相關的、與物理學科有一定聯系的理論或應用問題。如：“神州七號中涉及哪些物理知識”，就是一個學生較為感興趣的課題。

4．6 前幾屆學生做過課題的深化

教師眼中的老課題對每屆學生來說都是新的，教師可以將以前學生做過的課題展示給學生，讓學生在師哥、師姐的基礎上，以更高的角度去提出更新、更廣、更深的問題。

5 引導學生提出問題的注意事項

5．1 不以是否與高考相關來取舍研究問題

研究的問題，不要強求與高考相關，不要強求對提高考試成績有所幫助，主要應著眼于學生學習方式的轉變，實實在在地提高學生的能力與物理的素養，相信課題研究的過程能潛移默化地幫助學生提高學習物理的水平。

5．2 不以是否具有學術價值來取舍研究問題

高中學生進行課題研究，在問題的提出和選擇上，不一定要追求問題的學術價值，只要是學生在學習過程中或實際生活中發現的問題，感興趣的問題，都有研究的意義。因為高中學生參與課題研究的意義在于從參與過程中獲得方法與體驗，而不在于結果的價值。

5．3 不以能否成功來取舍研究的問題

盡管前面提到，所提出的問題，最好是學生能夠通過努力探索，有成功的可能的。但不能強求成功，并非一定要有結論。

(欄目編輯 鄧 磊)