對(duì)物理課題研究中“提出問題”環(huán)節(jié)的思考

沈朝暉

摘要：本文通過對(duì)當(dāng)前新課程下，物理課題研究現(xiàn)狀的調(diào)查，闡述了引導(dǎo)學(xué)生自主提出研究問題的策略、基本原則和思路。

關(guān)鍵詞：提出問題；課題研究

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148(2009)2(S)-0029-3

指導(dǎo)高中學(xué)生參與物理課題研究正逐漸成為物理教學(xué)改革的一個(gè)亮點(diǎn)。課題研究包含多個(gè)要素：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、討論交流、反思評(píng)估等。其中，提出問題是首要環(huán)節(jié)，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(xué)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(gè)重要因素。本文就物理課題研究中“提出問題”環(huán)節(jié)做一分析與思考，以期望對(duì)同行起到拋磚引玉、開闊思路之目的。

1 當(dāng)前物理學(xué)科開展課題研究的現(xiàn)狀

1．1 課堂內(nèi)的探究式學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)與課堂教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行整合，是目前討論的熱點(diǎn)。物理課堂中探究式教學(xué)進(jìn)行得如火如荼，豐富的課例展示、精彩的片段設(shè)計(jì)比比皆是。但是，課外讓學(xué)生自主進(jìn)行的、個(gè)性化的課題研究則比較少。

課堂內(nèi)的探究式學(xué)習(xí)屬于課題研究的一部分，但并不是全部。由于受時(shí)間、空間、內(nèi)容等限制，課內(nèi)的探究學(xué)習(xí)只能讓學(xué)生被動(dòng)體驗(yàn)探究環(huán)節(jié)的一部分，無法讓學(xué)生主動(dòng)參與體驗(yàn)七個(gè)環(huán)節(jié)的整個(gè)完整過程。當(dāng)然，相對(duì)于“填鴨式教學(xué)而言”，這已經(jīng)前進(jìn)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(xiàng)內(nèi)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(dòng)開展困難的一個(gè)重要原因是缺乏合適的研究課題。由于學(xué)生提不出自己的問題，便無題可以主動(dòng)去探。為了完成課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的課題研究的任務(wù)，大多數(shù)學(xué)生就現(xiàn)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(xué)知識(shí)”作為課題示例放在教材末尾，結(jié)果一度造成了“各地的高一學(xué)生集體研究菜刀”的“恐怖”局面。

1．3 教師提供課題，學(xué)生選擇研究。

在確定研究課題的時(shí)候，有些教師不是讓學(xué)生提出問題，而是自己先想出一大堆課題，然后向?qū)W生公布，讓學(xué)生在其中選一些去做。這樣做其實(shí)就是由教師代替學(xué)生進(jìn)行“發(fā)現(xiàn)問題、提出問題”這一探究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，就算教師所選的課題很好，學(xué)生也失去了發(fā)現(xiàn)問題的機(jī)會(huì)，使課題研究變成了“命題作文”，導(dǎo)致課題研究開展的效果大打折扣。

造成以上現(xiàn)象的一個(gè)主要原因就是學(xué)生缺乏自主發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的意識(shí)與能力。

2 在課題研究中引導(dǎo)學(xué)生自主“提出問題”的策略

如何進(jìn)入課題研究的第一步“提出問題”環(huán)節(jié)?筆者認(rèn)為問題不應(yīng)該由教師來設(shè)計(jì)。理想的情形應(yīng)該是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)與生活中自然地發(fā)現(xiàn)問題、獲得問題，從而以此作為課題研究的起點(diǎn)，去探究問題。但考慮到學(xué)生自主提出問題有一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，如果一開始就甩手讓學(xué)生自己去尋找問題進(jìn)行課題研究，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致大部分學(xué)生因?yàn)檎也坏胶线m課題而影響其開展課題研究的積極性。所以，教師還是應(yīng)該通過一定的策略，引導(dǎo)學(xué)生逐漸養(yǎng)成主動(dòng)提出問題并開展課題研究的意識(shí)與習(xí)慣。

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

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

第三步，學(xué)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(xué)之間通過交流學(xué)習(xí)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(xué)生個(gè)體有深度的思考，獨(dú)立提出問題，開展課題研究。這是較高要求，高中階段所進(jìn)行的課題研究，建議以小組為單位進(jìn)行。

3 課題研究中“提出問題”的基本原則

3．1 相關(guān)性

開展物理課題研究所提出的問題與物理課的教學(xué)內(nèi)容要有一定的聯(lián)系。因?yàn)殚_展此項(xiàng)活動(dòng)的目的是讓學(xué)生體驗(yàn)應(yīng)用物理知識(shí)去主動(dòng)實(shí)踐、主動(dòng)探索、解決問題的過程。

提出的問題不一定要與當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容完全銜接，所涉及的知識(shí)也不一定是課本上的知識(shí)，并且也不完全局限于物理知識(shí)，可以與其他學(xué)科的知識(shí)有所關(guān)聯(lián)。

3．2 可能性

所研究的問題應(yīng)該難易適度，以學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，課題本身確實(shí)有問題可探，學(xué)生有探究的可能，有成功的可能。比如：提出“對(duì)超導(dǎo)材料的實(shí)驗(yàn)研究”這樣的課題，顯然對(duì)于高中學(xué)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(tǒng)。涉及面過大，估計(jì)需要耗時(shí)幾年才能完成的課題，顯然也不合適。過大的課題，可以引導(dǎo)學(xué)生分段提出幾個(gè)階段性的問題，逐一或分組進(jìn)行。

3．3 有效性

所研究的問題，要使學(xué)生在參與過程中，盡可能體驗(yàn)到物理的科學(xué)思想和科學(xué)價(jià)值，應(yīng)融入科學(xué)方法的要素，使學(xué)生能學(xué)習(xí)建模、理想化、假說等物理方法。使學(xué)生通過研究能最大程度地有所獲，或能引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生一些新的思考，打開通向新領(lǐng)域之門。

3．4 自主性

所研究的問題，不能通過教師強(qiáng)加給學(xué)生，應(yīng)該由學(xué)生主動(dòng)提出、自主確定。因?yàn)橹挥凶灾鞔_定的課題，學(xué)生才有研究的興趣，才有探究的欲望與動(dòng)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(xiǎn)。比如爆炸之類的實(shí)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(diào)查的交通安全等，也是在提出課題時(shí)，教師要提醒學(xué)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(xué)生打開思路，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題?筆者結(jié)合本校的實(shí)踐與自己的思考，建議同行可以從以下幾個(gè)方面入手來引導(dǎo)學(xué)生開闊思路，挖掘問題的來源，使學(xué)生逐漸養(yǎng)成主動(dòng)提出問題的習(xí)慣：

4．1 教材實(shí)驗(yàn)的拓展

物理教材中包含了豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)、隨堂探究實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、課后小實(shí)驗(yàn)等。教師可以在按規(guī)定完成教材實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生拓展實(shí)驗(yàn)的目的、原理、方案，改變實(shí)驗(yàn)的器材、數(shù)據(jù)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(nèi)容。

比如：從教材中與電阻測(cè)量相關(guān)的實(shí)驗(yàn)出發(fā)，可以引導(dǎo)學(xué)生提出研究的問題——“如何測(cè)定水的電阻率”；從打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究自由落體的實(shí)驗(yàn)出發(fā)，可以引導(dǎo)學(xué)生提出課題——“用數(shù)碼相機(jī)測(cè)定本地重力加速度的研究”；以該演示實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，可以引導(dǎo)學(xué)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(tǒng)地用“實(shí)驗(yàn)表明”或“研究表明”來敘述，但如果在學(xué)生的探索能力范圍之內(nèi)，可以引導(dǎo)學(xué)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(dǎo)電，由此可以引導(dǎo)學(xué)生提出課題：“以日光燈為研究對(duì)象，實(shí)驗(yàn)研究其電壓與電流的關(guān)系”；如教材中提到，非純電阻電路中能量的關(guān)系，由此可以引導(dǎo)學(xué)生提出課題：“電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)中各物理量間的關(guān)系研究”；從教材中折射率的知識(shí)出發(fā)，提出“水的折射率與溫度變化的關(guān)系研究”的實(shí)驗(yàn)課題。

4．3 課后習(xí)題的延伸

現(xiàn)行物理教材的課后習(xí)題，其中有一部分具有實(shí)際的物理背景，或包含了實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。教師可以引導(dǎo)學(xué)生將課后習(xí)題延伸并提出問題進(jìn)行研究，這是一個(gè)較為豐富的課題來源。如：現(xiàn)在使用的2007人教版物理選修3-1第59頁(yè)課后練習(xí)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(zhǎng)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(gè)計(jì)算題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生受此題啟發(fā)，提出問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

4．4 生活問題的解惑

學(xué)生對(duì)于聯(lián)系生活實(shí)際的問題往往是比較感興趣的，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從日常生活中的一些現(xiàn)象去尋找問題，探究產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。也可引導(dǎo)學(xué)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(jié)構(gòu)；傻瓜相機(jī)不用調(diào)焦如何實(shí)現(xiàn)拍攝?溜溜球是怎么“溜”的?一些自動(dòng)控制電器的結(jié)構(gòu)與原理的探究；自行車中的物理知識(shí)；IC卡的奧秘等。

4．5 與科技發(fā)展前沿知識(shí)相關(guān)的問題探究

通過對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展、新成就的了解，產(chǎn)生與之相關(guān)的、與物理學(xué)科有一定聯(lián)系的理論或應(yīng)用問題。如：“神州七號(hào)中涉及哪些物理知識(shí)”，就是一個(gè)學(xué)生較為感興趣的課題。

4．6 前幾屆學(xué)生做過課題的深化

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

5 引導(dǎo)學(xué)生提出問題的注意事項(xiàng)

5．1 不以是否與高考相關(guān)來取舍研究問題

研究的問題，不要強(qiáng)求與高考相關(guān)，不要強(qiáng)求對(duì)提高考試成績(jī)有所幫助，主要應(yīng)著眼于學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，實(shí)實(shí)在在地提高學(xué)生的能力與物理的素養(yǎng)，相信課題研究的過程能潛移默化地幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)物理的水平。

5．2 不以是否具有學(xué)術(shù)價(jià)值來取舍研究問題

高中學(xué)生進(jìn)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(xué)術(shù)價(jià)值，只要是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中或?qū)嶋H生活中發(fā)現(xiàn)的問題，感興趣的問題，都有研究的意義。因?yàn)楦咧袑W(xué)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(yàn)，而不在于結(jié)果的價(jià)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(xué)生能夠通過努力探索，有成功的可能的。但不能強(qiáng)求成功，并非一定要有結(jié)論。

(欄目編輯 鄧 磊)