研究性學習在高中物理教學中的探索與實踐

陳曉波

摘 要 通過對研究性學習特點的了解，探索物理教學中對研究性學習的設計方法，從而指導物理教師了解對研究性學習設計的基本方法。

關鍵詞 研究性學習 自主探究 學習設計 開放性學習 評價

所謂研究性學習，指的是學生在教師指導下，根據各自的興趣、愛好和條件，選擇不同研究課題，獨立自主地開展研究，從中培養創新精神和創造能力的一種學習方式。這種學習方式的突出特征是堅持學生在學習過程中的自由選題、自主探究和自由創造，與以往學習方式相比，研究性學習更有利于培養學生創新能力。

物理教學是一門培養創新精神、實踐能力和應用能力的必修課程，讓學生通過研究性學習，提出問題，收集材料，對研究性課題進行探索、實驗、分析、研究，在實踐操作中培養學生科學的態度和價值觀以及創新精神、創新思維、創造能力，并學會解決生活中與物理學習有關的實際問題。

一、研究性學習的特點

1、教師要重視問題的提出和解決

組織學生從學習和生活中選擇和確定他們感興趣的研究專題，去發現問題和提出問題。在研究性學習中，問題是學生學習的重要載體，學生在解決問題的過程中會涉及多種知識，這些知識的選擇、積累和運用完全以問題為中心，呈現橫向的、相互交叉的狀態。

2、教師要重視學生的自主學習

研究性學習是強調學手動腦的實踐過程，它不能依靠教師傳授知識和技能，而是強調學生自主學習的行為與過程。學生只有通過自主性學習，才能轉化成學生自身的經驗體系。在研究性學習中，正是通過創設類似科學研究的情境，讓學生自主的探究、實踐、發展和體驗，從而培養學生的科學精神、創新思維以及分析問題、解決問題的能力。

3、教師要重視學生學習內容與學習時間的開放性

研究性學習的學習內容是多方面的，有來自課堂知識的鞏固、運用和驗證的學習，也有來自學生興趣、愛好、特長的學習，還有來自社會問題和學校常規教育等等方面的學習，這些學習內容完全開放在學生的面前，充分滿足學生的各種需要；學習內容的開放，使得學習時間的開放成為可能，學生可以依據自己的興趣和愛好，按自己的學習需要、學習速度和計劃，適時地選擇參與學習的時間，相對于課堂學習而言，研究性學習顯然擁有更為開放的時間。

4、要重視學生之間的交流與協作

由于研究性學習是問題解決的學習，學生面臨的是復雜的綜合性問題，這就需要依靠學生的分工協作。這時，協作既是學習的手段，也是學習的目的，通過協作學習和研究，學生可以取長補短，取得高質量的成果，與此同時，在共同參與的過程中，學生還需要了解不同人的個性，學會相互交流、協作。

二、物理教學中研究性學習的設計

研究性學習的設計有多種角度，由于人們所選用的參照標準不同，角度不同，因此對它的設計有不同的表述，本文主要從學習目標、學習內容、學習策略、學習評價等四個方面，對物理研究性學習加以設計。

1、學習目標的設計

作為與物理課堂教學相互補充的學習方式，物理研究性學習目標的具體設計，同樣可以以物理課堂教學目標的特征為參照物，甚至可以將物理課堂在實踐中的廣泛應用作為設計研究性學習目標的依據，在物理課堂教學難以達到的范疇構建研究性學習的目標。

研究性學習目標的設計可以從以下兩方面來考慮：

首先，是與物理課課堂教學的互補性。物理課堂教學重視學生對基礎知識的理解和掌握，而研究性學習則不以系統的課堂知識的傳授為目標，它是以學生個性發展的需求為出發點，以課堂教學欠缺和研究性學習自身所長為主要目標。

其次，是學習目標自身的根本性。從這個角度來考慮物理研究性學習的思路與物理課堂教學是十分相似的，物理教學時選擇的內容是以知識的基礎性為標準的，越是能夠成為今后學習基礎的，就愈有選擇的價值；同樣，物理研究性學習的目標也是愈具有根本性、一般性，就愈具有廣泛遷移的價值。所以，在確定研究性學習的目標時，除了上面所說補充課堂教學的不足外，更要突出這種根本性，即著眼于每個學生的發展所必需的因素。

2、學習內容的設計

物理研究性學習在內容上最根本的特點在于它與課堂教學的區別，即課堂教學是以間接經驗──系統化的知識體系為基礎的，而研究性學習則是以直接經驗──通過實踐獲得的所見所聞和親身經歷為基礎的。因此，同樣是學習課堂范圍里的內容，課堂教學注重使學生掌握基本的原理和技能，研究性學習卻注重使學生應用這些原理和技能去解決實際問題。在堅持這一根本區別的前提下，研究性學習的具體內容便可以在相當寬泛、相當靈活的范圍之內加以選擇

研究性學習內容的具體選擇和設計，主要是體現研究性學習的學習目標和學習原則，沒有一定要達到的絕對標準和程度，而是視學生和學校的具體條件靈活處置把握。例如同樣是反沖運動的內容，擅長收集信息的學生可以選擇性收集反沖運動的資料進行分析整理，動手能力較強的學生可以選擇反沖運動的實驗設計進行研究，這些選擇都是合理的，都能夠有效地體現和達到研究性學習的目標，沒有高低之分。

3、學習策略的設計

研究性學習是溝通學校與社會、書本與實際、人與自然的一種很好的學習方式，它與通過間接的傳授途徑去認識社會、認識自然的最大不同在于，它是通過學生的多感官參與完成的、是對于現實的感受和認知。同時，研究性學習一方面需要學生情緒、情感的參與，另一方面又是學生的情感發展和新的情感獲得的過程。情緒和情感的獲得會對學生的認識和行為產生潛移默化的影響，這是書本學習所不能比擬的。

研究性學習中學生的自主學習活動主要包括：自主制定學習計劃，確定分工、活動方式和方法選擇觀察或調查對象，進行查詢資料、操作與制作等活動，匯集、交流學習成果等。實現研究性學習中學習的自主性，不僅要求教師要從思路、活動空間和時間上向學生提供必要的條件，以實現學生的自主選擇、自主安排、自己組織學習活動的目的，同時還要求教師不必拘泥于課堂教學或其它規則的限制，自主安排學生的學習活動。

4、學習評價的設計

研究性學習的評價是指，在研究性學習的過程中，根據學習目標的要求，對學習中所引起的學生認知行為上的變化，在定性、定量的基礎上進行價值判斷，為研究性學習的決策提供信息的過程。

一個完整的學習過程，總是呈現出種種階段性結果，它們既是總結果的分支，同時又是學生在學習中預測總結果的反饋體。研究性學習的評價就非常重視階段性結果評價，即在研究性學習的各個階段，設定考查學生的不同能力：

（1）在課題設定階段，考查學生設定課題的能力；

（2）在收集相關資料、調整研究方案階段，考查學生的信息收集能力；

（3）在開展課題研究階段，考查學生的課題探究能力；

（4）在自我評價階段，考查學生的自我評價能力；

（5）總結、匯報、交流階段，考查學生的綜合表達能力等等。

三、物理教學中研究性學習的實例

專題研究性學習的內容是開放的，形式是多種多樣的，因此最好是由學生自己選題，教師也可以推薦，凡是能夠發展、在各方面的應用，進一步探討原理等有關的項目都可以。根據課題的特點，可以在實驗室內做實驗，可以到社會上做調查，到科技館去參觀，也可以上網檢索資料，應當充分發揮學生的主動性，提倡學以致用的精神，培養多方面的能力。

下面是以“反沖運動”為例，對研究性學習的過程作一簡要敘述。

1、研究課題的目標

本課題的研究目標主要讓學生通過對該課題的研究，懂得反沖運動的原理及其在實際生活和自然界中的應用，但是，要想作好就必須不斷學習和研究新知識、了解新技術。

2、研究課題的內容

反沖運動的研究主要包括以下內容：

（1）反沖運動的原理：了解應用一種物理現象，首先遇到的問題就是明確這種物理現象的原理。

（2）確定研究的目標和方向：對原理了解和掌握以后，就要考慮研究的目標的問題，是收集信息為目標，還是以實驗研究為目標，學生結合自身的特點自由選擇。

（3）信息的收集，關于反沖運動的應用極其廣泛，學生可以通過教材、課外資料、互聯網絡等渠道進行廣泛的收集和整理。

（4）反沖運動實驗的設計，實際生活中反沖運動的實驗很多，結合自身的特點和實驗器材的準備，在現有的條件下，獨立設計完成實驗。

（5）理論與實踐、信息與實驗要能夠有機地結合，同學間的分工與協作體現的尤為重要。

（6）成果的展示，研究工作的結束，需要把自己的研究結果與大家共享，成果的展示對于研究型課題至關重要，它是一個課題的收尾工作，也是對同學們學習過程的一個評價。

3、研究課題的實施

該課題的實施可以分三個階段進行：

階段1：準備和指導。安排一節課，介紹開展該課題研究的意義、大致課程和注意事項，然后將課題布置給學生，同時展示一些反沖與動的實際應用的實例。

階段II：設計方案，開展研究。讓學生收集資料，方式不限，對所收集的資料進行分析整理；有興趣和能力的同學進行實驗設計，然后動手進行實驗制作，開展研究，得出自己的結論，在實驗研究的基礎上，寫出具有一定質量的實驗報告或研究報告。

階段III：評價、交流。在教師閱讀研究報告的基礎上，組織學生進行交流，形成一個較為完整的研究報告。

4、研究課題的評價

在對該課題研究的評價中，可以采用定性的評語式評價方法。主要指出學生在研究過程中的特點和有創意的地方，對學生加以鼓勵和表揚，同時要讓學生談談在研究性學習過程中的體會。

教師要從三方面考查研究成果報告：

內容：包括資料的收集的廣泛性、全面性、專業性和分析的正確性；實驗設計的合理性、可實施性，實驗器材的制作，實驗結果的演示。

方法：包括實驗方法的科學性、應用性和資料的多源性；

書寫：包括實驗報告的規范性和語句的通暢性。

其中前兩方面重結果，而第二方面主要考查研究過程。

為了突出研究過程的獨創性，重在考查學生在研究過程中，是否有獨特的觀察視角、選用知識是否超前，所用方法是否獨特，能否有合理的奇思妙想。應對學生給予一定的精神獎勵和物質獎勵。

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（作者單位：湖北省宜昌市夷陵區小溪塔高級中學）