研究性學(xué)習(xí)在高中物理教學(xué)中的探索與實(shí)踐

陳曉波

摘 要 通過對(duì)研究性學(xué)習(xí)特點(diǎn)的了解，探索物理教學(xué)中對(duì)研究性學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)方法，從而指導(dǎo)物理教師了解對(duì)研究性學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的基本方法。

關(guān)鍵詞 研究性學(xué)習(xí) 自主探究 學(xué)習(xí)設(shè)計(jì) 開放性學(xué)習(xí) 評(píng)價(jià)

所謂研究性學(xué)習(xí)，指的是學(xué)生在教師指導(dǎo)下，根據(jù)各自的興趣、愛好和條件，選擇不同研究課題，獨(dú)立自主地開展研究，從中培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的一種學(xué)習(xí)方式。這種學(xué)習(xí)方式的突出特征是堅(jiān)持學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的自由選題、自主探究和自由創(chuàng)造，與以往學(xué)習(xí)方式相比，研究性學(xué)習(xí)更有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

物理教學(xué)是一門培養(yǎng)創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和應(yīng)用能力的必修課程，讓學(xué)生通過研究性學(xué)習(xí)，提出問題，收集材料，對(duì)研究性課題進(jìn)行探索、實(shí)驗(yàn)、分析、研究，在實(shí)踐操作中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀以及創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)造能力，并學(xué)會(huì)解決生活中與物理學(xué)習(xí)有關(guān)的實(shí)際問題。

一、研究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)

1、教師要重視問題的提出和解決

組織學(xué)生從學(xué)習(xí)和生活中選擇和確定他們感興趣的研究專題，去發(fā)現(xiàn)問題和提出問題。在研究性學(xué)習(xí)中，問題是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要載體，學(xué)生在解決問題的過程中會(huì)涉及多種知識(shí)，這些知識(shí)的選擇、積累和運(yùn)用完全以問題為中心，呈現(xiàn)橫向的、相互交叉的狀態(tài)。

2、教師要重視學(xué)生的自主學(xué)習(xí)

研究性學(xué)習(xí)是強(qiáng)調(diào)學(xué)手動(dòng)腦的實(shí)踐過程，它不能依靠教師傳授知識(shí)和技能，而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的行為與過程。學(xué)生只有通過自主性學(xué)習(xí)，才能轉(zhuǎn)化成學(xué)生自身的經(jīng)驗(yàn)體系。在研究性學(xué)習(xí)中，正是通過創(chuàng)設(shè)類似科學(xué)研究的情境，讓學(xué)生自主的探究、實(shí)踐、發(fā)展和體驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新思維以及分析問題、解決問題的能力。

3、教師要重視學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)時(shí)間的開放性

研究性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容是多方面的，有來自課堂知識(shí)的鞏固、運(yùn)用和驗(yàn)證的學(xué)習(xí)，也有來自學(xué)生興趣、愛好、特長的學(xué)習(xí)，還有來自社會(huì)問題和學(xué)校常規(guī)教育等等方面的學(xué)習(xí)，這些學(xué)習(xí)內(nèi)容完全開放在學(xué)生的面前，充分滿足學(xué)生的各種需要；學(xué)習(xí)內(nèi)容的開放，使得學(xué)習(xí)時(shí)間的開放成為可能，學(xué)生可以依據(jù)自己的興趣和愛好，按自己的學(xué)習(xí)需要、學(xué)習(xí)速度和計(jì)劃，適時(shí)地選擇參與學(xué)習(xí)的時(shí)間，相對(duì)于課堂學(xué)習(xí)而言，研究性學(xué)習(xí)顯然擁有更為開放的時(shí)間。

4、要重視學(xué)生之間的交流與協(xié)作

由于研究性學(xué)習(xí)是問題解決的學(xué)習(xí)，學(xué)生面臨的是復(fù)雜的綜合性問題，這就需要依靠學(xué)生的分工協(xié)作。這時(shí)，協(xié)作既是學(xué)習(xí)的手段，也是學(xué)習(xí)的目的，通過協(xié)作學(xué)習(xí)和研究，學(xué)生可以取長補(bǔ)短，取得高質(zhì)量的成果，與此同時(shí)，在共同參與的過程中，學(xué)生還需要了解不同人的個(gè)性，學(xué)會(huì)相互交流、協(xié)作。

二、物理教學(xué)中研究性學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)

研究性學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)有多種角度，由于人們所選用的參照標(biāo)準(zhǔn)不同，角度不同，因此對(duì)它的設(shè)計(jì)有不同的表述，本文主要從學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等四個(gè)方面，對(duì)物理研究性學(xué)習(xí)加以設(shè)計(jì)。

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計(jì)

作為與物理課堂教學(xué)相互補(bǔ)充的學(xué)習(xí)方式，物理研究性學(xué)習(xí)目標(biāo)的具體設(shè)計(jì)，同樣可以以物理課堂教學(xué)目標(biāo)的特征為參照物，甚至可以將物理課堂在實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用作為設(shè)計(jì)研究性學(xué)習(xí)目標(biāo)的依據(jù)，在物理課堂教學(xué)難以達(dá)到的范疇構(gòu)建研究性學(xué)習(xí)的目標(biāo)。

研究性學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計(jì)可以從以下兩方面來考慮：

首先，是與物理課課堂教學(xué)的互補(bǔ)性。物理課堂教學(xué)重視學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，而研究性學(xué)習(xí)則不以系統(tǒng)的課堂知識(shí)的傳授為目標(biāo)，它是以學(xué)生個(gè)性發(fā)展的需求為出發(fā)點(diǎn)，以課堂教學(xué)欠缺和研究性學(xué)習(xí)自身所長為主要目標(biāo)。

其次，是學(xué)習(xí)目標(biāo)自身的根本性。從這個(gè)角度來考慮物理研究性學(xué)習(xí)的思路與物理課堂教學(xué)是十分相似的，物理教學(xué)時(shí)選擇的內(nèi)容是以知識(shí)的基礎(chǔ)性為標(biāo)準(zhǔn)的，越是能夠成為今后學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的，就愈有選擇的價(jià)值；同樣，物理研究性學(xué)習(xí)的目標(biāo)也是愈具有根本性、一般性，就愈具有廣泛遷移的價(jià)值。所以，在確定研究性學(xué)習(xí)的目標(biāo)時(shí)，除了上面所說補(bǔ)充課堂教學(xué)的不足外，更要突出這種根本性，即著眼于每個(gè)學(xué)生的發(fā)展所必需的因素。

2、學(xué)習(xí)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

物理研究性學(xué)習(xí)在內(nèi)容上最根本的特點(diǎn)在于它與課堂教學(xué)的區(qū)別，即課堂教學(xué)是以間接經(jīng)驗(yàn)──系統(tǒng)化的知識(shí)體系為基礎(chǔ)的，而研究性學(xué)習(xí)則是以直接經(jīng)驗(yàn)──通過實(shí)踐獲得的所見所聞和親身經(jīng)歷為基礎(chǔ)的。因此，同樣是學(xué)習(xí)課堂范圍里的內(nèi)容，課堂教學(xué)注重使學(xué)生掌握基本的原理和技能，研究性學(xué)習(xí)卻注重使學(xué)生應(yīng)用這些原理和技能去解決實(shí)際問題。在堅(jiān)持這一根本區(qū)別的前提下，研究性學(xué)習(xí)的具體內(nèi)容便可以在相當(dāng)寬泛、相當(dāng)靈活的范圍之內(nèi)加以選擇

研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容的具體選擇和設(shè)計(jì)，主要是體現(xiàn)研究性學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)原則，沒有一定要達(dá)到的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和程度，而是視學(xué)生和學(xué)校的具體條件靈活處置把握。例如同樣是反沖運(yùn)動(dòng)的內(nèi)容，擅長收集信息的學(xué)生可以選擇性收集反沖運(yùn)動(dòng)的資料進(jìn)行分析整理，動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生可以選擇反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，這些選擇都是合理的，都能夠有效地體現(xiàn)和達(dá)到研究性學(xué)習(xí)的目標(biāo)，沒有高低之分。

3、學(xué)習(xí)策略的設(shè)計(jì)

研究性學(xué)習(xí)是溝通學(xué)校與社會(huì)、書本與實(shí)際、人與自然的一種很好的學(xué)習(xí)方式，它與通過間接的傳授途徑去認(rèn)識(shí)社會(huì)、認(rèn)識(shí)自然的最大不同在于，它是通過學(xué)生的多感官參與完成的、是對(duì)于現(xiàn)實(shí)的感受和認(rèn)知。同時(shí)，研究性學(xué)習(xí)一方面需要學(xué)生情緒、情感的參與，另一方面又是學(xué)生的情感發(fā)展和新的情感獲得的過程。情緒和情感的獲得會(huì)對(duì)學(xué)生的認(rèn)識(shí)和行為產(chǎn)生潛移默化的影響，這是書本學(xué)習(xí)所不能比擬的。

研究性學(xué)習(xí)中學(xué)生的自主學(xué)習(xí)活動(dòng)主要包括：自主制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，確定分工、活動(dòng)方式和方法選擇觀察或調(diào)查對(duì)象，進(jìn)行查詢資料、操作與制作等活動(dòng)，匯集、交流學(xué)習(xí)成果等。實(shí)現(xiàn)研究性學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)的自主性，不僅要求教師要從思路、活動(dòng)空間和時(shí)間上向?qū)W生提供必要的條件，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的自主選擇、自主安排、自己組織學(xué)習(xí)活動(dòng)的目的，同時(shí)還要求教師不必拘泥于課堂教學(xué)或其它規(guī)則的限制，自主安排學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)。

4、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)

研究性學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)是指，在研究性學(xué)習(xí)的過程中，根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)的要求，對(duì)學(xué)習(xí)中所引起的學(xué)生認(rèn)知行為上的變化，在定性、定量的基礎(chǔ)上進(jìn)行價(jià)值判斷，為研究性學(xué)習(xí)的決策提供信息的過程。

一個(gè)完整的學(xué)習(xí)過程，總是呈現(xiàn)出種種階段性結(jié)果，它們既是總結(jié)果的分支，同時(shí)又是學(xué)生在學(xué)習(xí)中預(yù)測總結(jié)果的反饋體。研究性學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)就非常重視階段性結(jié)果評(píng)價(jià)，即在研究性學(xué)習(xí)的各個(gè)階段，設(shè)定考查學(xué)生的不同能力：

（1）在課題設(shè)定階段，考查學(xué)生設(shè)定課題的能力；

（2）在收集相關(guān)資料、調(diào)整研究方案階段，考查學(xué)生的信息收集能力；

（3）在開展課題研究階段，考查學(xué)生的課題探究能力；

（4）在自我評(píng)價(jià)階段，考查學(xué)生的自我評(píng)價(jià)能力；

（5）總結(jié)、匯報(bào)、交流階段，考查學(xué)生的綜合表達(dá)能力等等。

三、物理教學(xué)中研究性學(xué)習(xí)的實(shí)例

專題研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容是開放的，形式是多種多樣的，因此最好是由學(xué)生自己選題，教師也可以推薦，凡是能夠發(fā)展、在各方面的應(yīng)用，進(jìn)一步探討原理等有關(guān)的項(xiàng)目都可以。根據(jù)課題的特點(diǎn)，可以在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，可以到社會(huì)上做調(diào)查，到科技館去參觀，也可以上網(wǎng)檢索資料，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，提倡學(xué)以致用的精神，培養(yǎng)多方面的能力。

下面是以“反沖運(yùn)動(dòng)”為例，對(duì)研究性學(xué)習(xí)的過程作一簡要敘述。

1、研究課題的目標(biāo)

本課題的研究目標(biāo)主要讓學(xué)生通過對(duì)該課題的研究，懂得反沖運(yùn)動(dòng)的原理及其在實(shí)際生活和自然界中的應(yīng)用，但是，要想作好就必須不斷學(xué)習(xí)和研究新知識(shí)、了解新技術(shù)。

2、研究課題的內(nèi)容

反沖運(yùn)動(dòng)的研究主要包括以下內(nèi)容：

（1）反沖運(yùn)動(dòng)的原理：了解應(yīng)用一種物理現(xiàn)象，首先遇到的問題就是明確這種物理現(xiàn)象的原理。

（2）確定研究的目標(biāo)和方向：對(duì)原理了解和掌握以后，就要考慮研究的目標(biāo)的問題，是收集信息為目標(biāo)，還是以實(shí)驗(yàn)研究為目標(biāo)，學(xué)生結(jié)合自身的特點(diǎn)自由選擇。

（3）信息的收集，關(guān)于反沖運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用極其廣泛，學(xué)生可以通過教材、課外資料、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等渠道進(jìn)行廣泛的收集和整理。

（4）反沖運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，實(shí)際生活中反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)很多，結(jié)合自身的特點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備，在現(xiàn)有的條件下，獨(dú)立設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn)。

（5）理論與實(shí)踐、信息與實(shí)驗(yàn)要能夠有機(jī)地結(jié)合，同學(xué)間的分工與協(xié)作體現(xiàn)的尤為重要。

（6）成果的展示，研究工作的結(jié)束，需要把自己的研究結(jié)果與大家共享，成果的展示對(duì)于研究型課題至關(guān)重要，它是一個(gè)課題的收尾工作，也是對(duì)同學(xué)們學(xué)習(xí)過程的一個(gè)評(píng)價(jià)。

3、研究課題的實(shí)施

該課題的實(shí)施可以分三個(gè)階段進(jìn)行：

階段1：準(zhǔn)備和指導(dǎo)。安排一節(jié)課，介紹開展該課題研究的意義、大致課程和注意事項(xiàng)，然后將課題布置給學(xué)生，同時(shí)展示一些反沖與動(dòng)的實(shí)際應(yīng)用的實(shí)例。

階段II：設(shè)計(jì)方案，開展研究。讓學(xué)生收集資料，方式不限，對(duì)所收集的資料進(jìn)行分析整理；有興趣和能力的同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，然后動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)制作，開展研究，得出自己的結(jié)論，在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，寫出具有一定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)報(bào)告或研究報(bào)告。

階段III：評(píng)價(jià)、交流。在教師閱讀研究報(bào)告的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生進(jìn)行交流，形成一個(gè)較為完整的研究報(bào)告。

4、研究課題的評(píng)價(jià)

在對(duì)該課題研究的評(píng)價(jià)中，可以采用定性的評(píng)語式評(píng)價(jià)方法。主要指出學(xué)生在研究過程中的特點(diǎn)和有創(chuàng)意的地方，對(duì)學(xué)生加以鼓勵(lì)和表揚(yáng)，同時(shí)要讓學(xué)生談?wù)勗谘芯啃詫W(xué)習(xí)過程中的體會(huì)。

教師要從三方面考查研究成果報(bào)告：

內(nèi)容：包括資料的收集的廣泛性、全面性、專業(yè)性和分析的正確性；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性、可實(shí)施性，實(shí)驗(yàn)器材的制作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的演示。

方法：包括實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性、應(yīng)用性和資料的多源性；

書寫：包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性和語句的通暢性。

其中前兩方面重結(jié)果，而第二方面主要考查研究過程。

為了突出研究過程的獨(dú)創(chuàng)性，重在考查學(xué)生在研究過程中，是否有獨(dú)特的觀察視角、選用知識(shí)是否超前，所用方法是否獨(dú)特，能否有合理的奇思妙想。應(yīng)對(duì)學(xué)生給予一定的精神獎(jiǎng)勵(lì)和物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)。

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（作者單位：湖北省宜昌市夷陵區(qū)小溪塔高級(jí)中學(xué)）