研究性學習在高中物理教學中的實踐探索

鄭偉平

摘 要：學生的實踐能力是學生能力的綜合體現(xiàn)，是綜合素養(yǎng)的實踐體現(xiàn)。高中物理研究性學習，能夠加強物理課程的實踐性研究，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。通過研究性學習為學生創(chuàng)設發(fā)現(xiàn)問題、動手實踐和交流改進的平臺，學生可以應用物理知識解釋實際情境中的物理問題和解決物理實踐問題。基于對研究性學習理論認識，探討如何在高中物理教學中開展研究性學習培養(yǎng)學生實踐能力。

關鍵詞：研究性學習;物理教學;實踐探索

實踐性物理課程旨在發(fā)展學生的綜合實踐能力，是以物理實際問題為研究內(nèi)容，通過所學的理論知識解決實踐中碰到的物理問題，體會物理學的應用性[1]。筆者在近幾年的研究性學習課程教學中體會到科學開展研究性學習，可以有效促進學生主動參與學習，促進學生學習物理的投入，形成良性循環(huán)。

一、研究性性學習理論

高中物理中的研究性學習是一種教育教學活動，即高中生在一定的物理知識和能力儲備下，根據(jù)物理教師的指導，從社會生活及學習生活中選定研究物理專題進行研究，用類似科研的方式在實踐中主動獲取物理知識，并運用高中物理課本中的知識解決實際問題[2]。

二、研究性學習在物理教學中的實踐

筆者結合自身實踐經(jīng)驗，探索出以電磁學為主題的研究性課題，通過合理設計，培養(yǎng)學生的實踐意識和綜合能力。

（一）案例1：多用電表的用途。例如，魯科版高中物理選修3-1多用電表的原理與使用，教材中練習使用萬用表，主要是對電阻檔的練習和使用。在實際教學中，學生主要是使用萬用表測量實驗室的碳膜電阻，對萬用表在電子元件實際檢測知之甚少。

基于上述思考，筆者將萬用表的其他用途，改編成課外研究性學習的主題，步驟如下：首先，布置理論任務：通過查閱文獻法，了解萬用表的種類，自主復習萬用表工作原理，一周后以小組為單位，交流萬用表相關理論知識。

其次，布置實踐任務：通過行動研究法，完成物理課本迷你實驗室的“測量自來水和鹽水的電阻”、電子元件的檢測（如二極管正負極的判斷、電容器是否斷路或者漏電），分小組交流萬用表實踐過程碰到問題以及實踐操作成果。

最后，利用小組成果交流，達到以下目的：學生通過查閱文獻法，了解各種類型萬用表，開闊學生的視野，深入探討萬用表工作原理;學生通過行動研究法，識別各種電子元件，學會檢測電子元件，同時通過測量不同的液體電阻可理解和延伸電阻定律。

（二）案例2：傳感器及其應用。例如，魯科版高中物理選修3-2傳感器及其應用，教材中主要讓學生了解常見傳感器的工作原理，認識傳感器在技術中的應用以及對經(jīng)濟、社會的影響。在實際教學中，學生缺乏走出校園，到工廠、家電維修部等實地觀察和了解傳感器及其應用。基于上述思考，筆者將傳感器的實驗與調(diào)研，改編成課外研究性學習的主題，步驟如下：

首先，布置理論知識：通過查閱文獻法，知道傳感器的基本原理及其結構，知道非電學量轉(zhuǎn)換成電學量的技術意義，分小組介紹不同傳感器的構造和工作原理（如電容傳感器、電感傳感器、光電傳感器、壓電傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器）以及非電學量的轉(zhuǎn)換過程。

其次，布置實踐任務：通過行動研究法，完成各自小組所介紹的傳感器在實際生活中的應用，到實驗室、家電維修站收集相關傳感器的實物，制作簡易電話機，分小組交流不同傳感器的特點和優(yōu)勢以及展示簡易的電話機成果。

最后，利用小組成果交流，達到以下目的：學生通過查閱文獻法，了解各種類型傳感器，開闊學生的視野，并通過交流和合作方式提高學習效率;學生通過行動研究法，識別各種傳感器，了解傳感器工作原理，并通過制作傳感器體驗非電學變量的轉(zhuǎn)換及提高轉(zhuǎn)換效率。

（三）案例3：自感現(xiàn)象的應用

例如，魯科版高中物理選修3-2自感現(xiàn)象的應用，教材中提到日關燈的組成和電路圖，介紹啟動器和鎮(zhèn)流器的構造和工作原理。在實際教學中，學生通過課本的圖片，初步了解日光燈的工作原理，對真實的電路實際上并沒有清晰的認識，無法解決家庭電路中日光燈的簡單故障。

基于上述思考，筆者將日光燈的工作原理，改編成課外研究性學習的主題，步驟如下：首先，布置理論任務：通過查閱文獻法，解決以下問題（燈管、啟動器、鎮(zhèn)流器的構造及它們的連接特點是怎樣的？擊穿燈管中的水銀蒸氣使其導電的高電壓是怎么獲得的？日光燈正常發(fā)光時，鎮(zhèn)流器起什么作用？），分小組交流日光燈的相關理論知識。

其次，布置實踐任務：通過行動研究法，引導學生觀察實際的日光燈電路，課外拆裝啟輝器、鎮(zhèn)流器，探究啟輝器、鎮(zhèn)流器實際構造，更換日光燈管、鎮(zhèn)流器，通過網(wǎng)絡和五金店實地考察比較日光燈和節(jié)能燈區(qū)別，了解新型節(jié)能燈原理及優(yōu)勢。

最后，利用小組成果交流，達到以下目的：學生通過查閱文獻法，深入理解日光燈、節(jié)能燈工作原理;學生通過行動研究法，提升日光燈的認知水平，學會分析和維修日光燈簡單故障。

三、研究性學習在物理教學中的啟示

研究性學習引入高中物理教學，能夠有效促進學生合作和交流意識，以小組為單位，圍繞研究主題，建立學習共同體，提高學生學習效率，教會學生溝通交流和團隊意識。

總之，通過實際情境和實際問題建構起來的知識才是對學習者真正有價值的知識[1]。學生通過研究性學習，主動將知識和實踐結合起來，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、尋找證據(jù)、解釋和解決實際問題的能力。

參考文獻：

[1]高等教育出版社.普通高中物理課程標準解讀（2017年版）

[2]劉冰.高中物理教學運用研究性學習的探索和實踐[D].湖南：湖南科技大學碩士研究生論文，2017.