研究性學習在高中物理教學中的實踐運用探析

摘 要：在高中物理教學中運用研究性學習就是讓學生自己思考、進行探究，其實質是在培養學生的創新精神和實踐能力，在教給學生科學的學習方法和研究方法的同時培養學生的責任感和道德心。它可以使學生獲得親身參與研究探索的體驗，提高學生運用物理知識解決實際問題的能力，提高學生的科學素養，以及增強對自然、社會的責任感。文章從三個維度探析了研究性學習在物理課堂中的實踐運用。

關鍵詞：高中物理；研究性學習；課程；課題；解惑

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）12-051-01

高中物理是一門以實驗為基礎的自然學科，其課堂教學大致分為概念規律學習、物理實驗和物理小制作等三類。對某個物理概念或規律學習時，我們只有以探究的思維方式研究它，才能抓住事物及其規律的本質，而物理實驗和制作就更加強調學生的動手實踐的能力。

因此，就物理學科的內容和特點來看就非常強調自主探究，在課堂上的實踐過程、課堂結構上都要求具有開放性、綜合性，與傳統課堂相比更注重學生的參與性、自主性、實踐性、教育性。物理課堂上研究性問題的來源主要有三個方面：教材、課程標準上列出的內容，師生交流產生的課題，學生對于學過知識點的疑惑。因此，可以分為三個維度來探析研究性學習在高中物理教學中的實踐運用。

一、以課程標準的內容作為研究性學習的起點

以教材為依據，可以把演示實驗、學生分組實驗改為隨堂實驗。隨堂實驗是指師生在實驗室共同進行實驗研究，共同探索或重新發現物理規律。這種教法不僅節約了課時，而且很容易讓學生從中深受啟發。

例如“加速度和力的關系”與“加速度和質量的關系”兩節課，把演示實驗和學生實驗合并為隨堂實驗，通過電火花的描跡，學生能很快得出“加速度與合外力成正比”“加速度與質量成反比”的結論，并能做出 “a-F”和“a-1/m”的圖像，最后教師總結舉出實例并鼓勵學生舉例，可以以發射人造衛星為例，如果質量已定，要增大加速度，那么只能增加合外力，如果合外力已確定，那么就需要減小衛星的質量。如果火箭燃料是污染環境的，那么只有考慮減少火箭自身質量。這樣既解決了牛頓第二定律演示實驗難做的問題，又減少教學時間，并且培養了學生的探索精神，同時又回歸生活，關心社會實際。既能加深對所學知識的理解和掌握，提高學生的科學能力和科學品質，體會科學方法和科學精神，又能讓學生體會科學的價值與意義。

二、以“課題為中心”進行研究性學習

“以課題為中心”是指通過對教材的內容進行處理將其重點轉化為課題，并力求通過學生的自主探索來完成有價值的“課題”研究，并鼓勵學生嘗試運用研究成果解決實際問題。例如，學過楞次定律后，研究鋁管中磁性小球的下落規律，把兩只外形完全相同的小球分別從豎直放置的鋁管上端放下，一只小球很快地從下端掉出，而另一只球要等數秒后才從下端管口落出，根據這一實驗結果，對學生提出以下問題供其探究：

（1）你猜一猜出現這種奇怪現象的原因是什么？（2）請分析小球進入鋁管后運動狀態的變化過程，能否建立一種物理模型？（3）能否用實驗來驗證假設？你提出的實驗方案是什么？需要測量哪些物理量？如何測量？（4）若對此課題進行研究，你將提出和論述哪些問題？需要進一步做哪些實驗？通過此設計能夠充分發揮教師的引導作用，“變教為誘”“變教為導”，實現學生的“變學為思”“變學為悟”。在整個的研究性學習的過程中，學生們的創新思維活躍，不僅學會了發現問題，提出問題和解決問題，而且能統籌自己的研究步驟和與他人合作探究的方法，從而進一步提高學生學習物理的興趣，培養學生的自信心。

三、以解惑為中心進行研究性學習

在物理教學中，教師們往往會感到：課堂上的知識內容是很有限的，而課外的探究是無限的。因此，依據新課程的要求，教師的教學不能僅限于教材知識，而應以發散與整合性思維來整合各類相關知識。其中，以解惑為中心進行的研究性學習就是這樣的教學組織形式。例如：“自由落體運動”的教學，自由落體運動是一種勻加速直線運動，在學生學完物體的勻加速直線運動和自由落體運動之后，學生自然會有這樣的疑惑：如何測定物體的重力加速度？地球上物體的重力加速度是不是都是一樣的？重力加速度與哪些因素有關？這樣出現了多個相關的又是值得研究的新課題，教師可以抓住一個探究點，指導學生分組探究，鼓勵學生盡可能查閱文獻做出多種設想來解決，通過問題解決的方式來開展研究性學習。然后老師和學生通過交流討論可以建議閃光照片、水滴法、牛頓管、單擺法等很多的實驗途徑來驗證的各種假設，再在此基礎上進行實驗論證研究，對得出的數據進行分析處理，比較各個實驗的優缺點以及影響實驗的干擾因素。因此如何調節學生之間的比較，競爭的心態也是教學中的重點。教師應鼓勵學生樹立求真務實、平等公平的人生觀，讓學生在探究中不斷挑戰自我的同時，也尊重和虛心接納他人的觀點。這樣既鞏固了基本知識，發展學生的探究能力又關注了學生的人生觀，達到實踐性與教育性相結合的學習目標。