新課程下如何讓研究性學習走進高中物理課堂

摘 要：如何提高物理課堂教學的效率，研究性學習不失為一法。文章從實施研究性學習的意義入手，結合教學實踐，運用鮮活的事例闡述了高中物理課堂尤其是實驗課引入研究性學習的具體做法，比較直觀地展現對這一方法的探索與嘗試以及對新課程理念的思考與探究。

關鍵詞：物理課堂教學；研究性學習；獨立思考；合作學習

自從我國教育部正式啟動新一輪基礎教育課程改革，“研究性學習”就被列入新課程標準，成為新課程改革的一大亮點。許多老師都積極開展研究性學習在教學中的應用研究，用自己的教學實踐從事著研究性學習的探索。高考的改革進程對學生在研究性學習方面提出了合乎時代特征的更高要求。因此探討研究性學習與高中物理課堂教學的聯系就成為一門全新的課題。筆者從以下幾個角度談談這方面的體會。

一、在高中物理教學中實施研究性學習的意義

長期以來，中學物理課堂教學，一直沿用前蘇聯凱洛夫的“五環節”教學模式，即組織教學——引入新課——講授新課——復習鞏固——布置作業等五個環節。這種教學模式與時代的發展和對人的要求不相適應。因此，教育部明確將研究性學習列為普通中學的必修課程。

在研究性學習中，教師是組織者、參與者和指導者。這項課程改革的目的在于進一步貫徹素質教育的思想，突出主動探究式的學習方法，旨在全面培養學生綜合運用所學知識的能力，收集和處理信息的能力，分析和解決問題的能力，語言文字表達的能力以及團結協作的能力。該項改革還有利于培養學生的獨立思考的習慣，激發學生的創新意識。所以在物理教學中實施研究性學習，能促進學生學習物理的興趣，激發學生的創造性思維，進而形成一種探究未知世界的積極態度。

我國傳統的課程設置，特別是理科課程設置幾乎是世界上最難的。我們的中學生幾乎每年都在國際奧林匹克學科競賽中獲得金牌，但賽后研討會上，卻明顯暴露出我國選手創新意識與科學素養的不足。著名美籍華人楊振寧在南大的一次報告中曾講到中國青年有良好的理論基礎，但需要加強創新意識。研究性學習課程的開設，無疑會給我們的教育帶來盎然生機。

二、研究性學習在物理課堂中的引入嘗試

在課堂中引入研究性學習，教師可設計、創設一個問題情境，提供相關的實驗器材和背景材料，讓學生自己擬訂研究方案、實施步驟，在課堂時間內，通過學生自己的自主實驗、觀察、測量、分析、討論等一系列活動，發現一些物理現象，探索相應的物理規律；或設計一個問題，即只給出物理現象的結論，讓學生自行探索，相互討論，從而得出該結論成立的條件。最后，在教師的指導下，一個又一個的問題，一個又一個新的構思、新的方案，一個又一個的結論伴隨著智慧的火花一起降臨。

筆者結合物理新教材，嘗試在物理教學中引入研究性學習。如在教高中物理新教材第三章第三節《牛頓第二定律》時，筆者提出，本節要定量地研究加速度與外力F和物體質量的關系。要求設計解決方案，包括實驗裝置、實驗器材、要觀察測量、記錄哪些物理量、根據數據分析得出什么樣的結論。

經一番思考討論，學生會得出一些實驗裝置，然后教師加以引導學生閱讀課本，讓學生認識到書本裝置的好處。學生會提出書上要求用光滑木板，而我們實際用的木板，必然要受到摩擦力作用，考慮到摩擦力測量并不容易，而本實驗要如何解決這個摩擦力問題是十分關鍵。由此學生再次展開討論，如何來平衡這個摩擦力呢？經分組討論，學生很快提出：只需把木板一端略抬高些，小車的重力沿斜面向下的分力來平衡這個摩擦力，使小車恰好做勻速直線運動。

解決了摩擦力平衡問題后，學生情緒高漲，為自己探索的成功而興奮，緊接著趁熱打鐵，讓學生思考本課題核心，加速度與合外力和質量都有關，應如何研究這關系呢？引導學生答出：采用“控制變量法”。先讓兩小車質量相同，（控制一個變量不變）而讓兩小車受到的拉力不同，測出相同的時間小車經過的位移，再由位移公式可知，研究加速度a與合外力F 關系轉化為位移s與合外力F的關系；再控制兩小車受到的拉力相同，讓兩小車的質量不同，測出相同時間小車經過的位移，得出研究加速度a 與質量M的關系可轉化為位移s與質量M的關系，綜合兩次實驗結果，同學們經分析會得出：a ∝ F 和a ∝ 的結論。

在實驗基礎上，教師歸納牛頓第二定律，得出F合= Ma 。采用研究性學習這種模式后，整個學習過程充滿樂趣，學生的情緒一直處于緊張而興奮的最佳點，思維活躍，不僅能對課堂上的知識點進行歸納總結，還能對此方法進行四周輻射。比如：課后有學生思考了公路轉彎處，鐵路轉彎處內側低外側高的原因等問題，顯然這些已超出目前已學知識，但學生對此樂而不疲。

三、充分運用物理習題的特點使學生在解答習題中學會研究

好的物理習題的解題過程本身就是一個研究性學習的過程。因為一道好的物理習題，它本身就源于生活和生產實際。

在高中物理習題教學中，對學生進行研究性學習教學很有意義。關鍵是讓學生從“模仿練習”中解脫出來，在對讀題、審題、分析、思考、解答這一系列的嘗試過程中進行研究性學習。這種“嘗試”應該是學生進行研究性學習的關鍵。筆者一般不先給學生做示范性解題，而是鼓勵學生直接運用所學物理知識，去創造性地嘗試完成作業。學生作業做錯不一定是問題，做對了也不表示沒有問題，關鍵是要通過作業學會分析、思考、研究、嘗試和總結學習過程和學習方法。在作業講評中，筆者突出了對能反映學生在解題過程中分析、研究、探索嘗試的研究性學習思想和方法的典型問題的分析和討論。在例題教學中，筆者也采用“讀題──試解──分析──解答──討論”的模式。其中的“試解”就是讓學生嘗試著先去解一解。

例如，對于圖1中所描述的情景，（上海高考題），很多學生還是毫不猶豫地認為小球將繼續沿著斜面運動，而對于物體做直線運動或做曲線運動的條件的物理知識卻不知如何應用了。顯然，學生先入為主的實際經驗起了干擾作用。事實上，如果能讓學生對此問題開展研究和討論，是不難解決問題的。在課堂教學討論中，同學們提出：若將斜面變成豎直面，或增大小球的初速度，就不難看出小球真實的運動情況了。同時，我們讓學生自己動手做一下模擬實驗，并在此基礎上讓學生總結問題出現的原因。

四、發揮學科優勢讓物理實驗真正成為學生進行研究性學習的主課題

在高中物理課程里，有許多研究性的學生實驗、研究課題實驗和演示實驗。如《探索彈力和彈簧伸長的關系》等等。認真做好這些實驗，既能使學生從實驗研究中學會學習物理，又能使學生從學習中學會研究。這是高中物理教學中真正的進行研究性學習的好教材。

高中物理課程在組織和實施研究性學習時，結合物理學科特點，充分發揮實驗的優勢，就是最有效、最務實的方法和態度。課堂教學應盡可能多地向學生展示更多的、真實的實驗模型或物理過程，并讓學生一道參與和研究、體驗物理規律。

應該說，高中學生已具備一定的自學能力和獨立思考、觀察問題的能力，而物理教學的最終目的是要教給學生學習物理的思想方法和提高解決實際問題的能力，即要“授之以漁”。盡可能多地向學生展示更多的、真實的實驗模型或物理過程，這樣做的目的是能讓學生看到物理題所描述的真實過程，真正理解題目中所展示的物理知識的應用。同時，通過這樣的展示，讓學生進一步懂得，一道物理題就是一個活生生的物理現象和事實，從而進一步感知實踐的重要性，進一步激發學習物理知識的興趣，使他們產生強烈的參與實踐，親自嘗試用物理知識來解釋實際問題的意識和欲望。因此，在物理教學實踐中，可以針對許多物理題中所描述的情景做一些實驗演示儀，通過成功的演示過程，讓學生在真實的物理情景中去體驗和探究物理問題的答案，學會自覺地用實踐的思想去探究問題，而不是將物理題當作數學問題來思考。

當然，我們無法將所有的物理題所描述的過程都展現給學生，但可以多創造一些能讓學生共同參與研究、學習真實的物理過程的機會。為此，盡可能多地將一些物理題中所描述的情景展現給學生，為開展研究性學習做點有用的教學工作。我們可以開放實驗室，由學生自主設計、操作，完成實驗，讓學生自己查閱資料，讓學生主動思考問題，探究發現問題，解決問題，將新學的物理知識與生產生活相聯系。

現代教學論思想的核心是：“所謂知識是過程，而不是結果”，研究性學習的要求對我們的教學提出了更高的要求。作為物理教師，怎樣才能在教學過程中，不斷提高自身的教學能力和水平，確實有很多新的東西要學、要做。

參考文獻：

［1］鄧小麗.《研究性學習》指導手冊［M］.上海：上海科技教育出版社，2000.

［2］喬際平，續佩君.物理教育學［M］.南昌： 江西教育出版社，1992.

［3］李木，趙亞許.物理學習能力培養與訓練 ［M］.西寧：青海人民出版社，1997.