高中物理研究案例

孫鈺洋

摘 要：隨著我國(guó)新課改的不斷深入，對(duì)于中學(xué)階段學(xué)習(xí)需要在老師的指導(dǎo)下開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)。通過(guò)研究性學(xué)習(xí)，促進(jìn)高中學(xué)生能夠以科學(xué)研究的方法來(lái)獲取到更多的知識(shí)。物理作為高中階段一門(mén)重要的學(xué)科，利用研究性學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：高中物理 研究性學(xué)習(xí) 研究案例

中圖分類(lèi)號(hào)：G633 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）08（c）-0135-02

在高中階段開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)法，需要結(jié)合學(xué)生的不同需求以及學(xué)情來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。讓學(xué)生能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)法，提升自身的創(chuàng)新意識(shí)以及實(shí)踐能力。研究性學(xué)習(xí)在世界許多國(guó)家都已經(jīng)普及開(kāi)展，我國(guó)對(duì)于這方面的研究處于一個(gè)初級(jí)階段。因此，該文以高中物理為例，對(duì)研究學(xué)習(xí)法進(jìn)行介紹，希望能夠?yàn)槠浣虒W(xué)方法提供一定的參考。

1 研究課題選擇

當(dāng)前全國(guó)各地的經(jīng)濟(jì)都得到了迅猛地發(fā)展，促進(jìn)了全國(guó)各地交通建設(shè)發(fā)展。某市正在修建一條環(huán)城公路，在修建過(guò)程中，有一段道路以S形為主的路段，并且這段道路的拐角處呈現(xiàn)出了一側(cè)高一側(cè)低的問(wèn)題。這個(gè)路段成為了許多市民的討論話(huà)題。借助這個(gè)特殊的公路彎道的修建工程，可以為學(xué)生開(kāi)展研究課程所為。其原因，第一，因此整個(gè)路段目前正處于修建過(guò)程中，相關(guān)路段還沒(méi)有通車(chē)，學(xué)生在進(jìn)行測(cè)量時(shí)比較安全。第二，借助這一路段的特殊性，可以為學(xué)生提供一次研究向心力知識(shí)的研究課題。

2 研究性學(xué)習(xí)法的具體開(kāi)展步驟

2.1 劃分小組并進(jìn)行實(shí)地勘察

在這次的研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中，筆者把全班同學(xué)以10人為一個(gè)小組，劃分為四個(gè)小組。讓每一個(gè)小組都利用課余時(shí)間，參與到對(duì)這段道路的地形以及路面的勘察工作中。目的在于能夠讓學(xué)生通過(guò)自身的觀察，認(rèn)真收集相關(guān)的信息，并且通過(guò)所收集到的信息來(lái)總結(jié)出這條路段所呈現(xiàn)出來(lái)的特征。通過(guò)各個(gè)小組勘察后，得到了一個(gè)統(tǒng)一的結(jié)論，這條中路段呈現(xiàn)出S形，而且在彎道部分呈現(xiàn)出內(nèi)側(cè)路面較低，外面路面較高的情況。整個(gè)彎道所呈現(xiàn)出的彎度非常大，而且內(nèi)外側(cè)所呈現(xiàn)出來(lái)的高度差有非常明顯的差度。通過(guò)學(xué)生親自對(duì)這個(gè)路段進(jìn)行勘察后，筆者向?qū)W生提出了問(wèn)題，為什么這個(gè)路段要如何修建？學(xué)生在這個(gè)問(wèn)題的引導(dǎo)下，自主地查閱了教材中的相關(guān)知識(shí)，并且通過(guò)學(xué)生之間的相互交流很快應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用得出了答案。通過(guò)這樣的一種問(wèn)題引導(dǎo)，培養(yǎng)了學(xué)生的自主探索能力，同時(shí)也提高了學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)能力。讓學(xué)生能夠以自主學(xué)習(xí)的形式，獲取到相應(yīng)的適應(yīng)，并且轉(zhuǎn)換成為了解決實(shí)際問(wèn)題的能力。學(xué)生得出的結(jié)論如下所示：

當(dāng)汽車(chē)以相應(yīng)的速度Y經(jīng)過(guò)道路時(shí)，在通過(guò)彎道處，其重力以及支持的全力形成了一定的向心力。通過(guò)相關(guān)的公式就可以得出轉(zhuǎn)彎處半徑越小，路面的傾角越大。，，。學(xué)生通過(guò)自主探索得出了相應(yīng)的結(jié)合。同時(shí)我也為后續(xù)的課題研究提出了新的問(wèn)題：道路在進(jìn)行設(shè)計(jì)是，對(duì)于汽車(chē)經(jīng)過(guò)這一路段的車(chē)速應(yīng)該在多少？有了這一個(gè)問(wèn)題的引導(dǎo)，各個(gè)小組的學(xué)習(xí)興趣更加深厚，紛紛提出了自己不同的建議。

2.2 組織學(xué)生開(kāi)展測(cè)量方案交流

由于前面的引導(dǎo)，學(xué)生對(duì)于研究性學(xué)習(xí)有了非常強(qiáng)烈的欲望，并且能夠發(fā)揮出自身的主觀能動(dòng)性，通過(guò)與同學(xué)之間的交流，提出了多種測(cè)量方案。他們所設(shè)計(jì)的測(cè)量方案，不僅涉及到了數(shù)學(xué)相關(guān)的知識(shí)，有的還應(yīng)用到了初中的連通器的原理。甚至有的學(xué)生通過(guò)查詢(xún)資料，設(shè)計(jì)方案中應(yīng)用了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器以及激光器等等。每個(gè)小組所設(shè)計(jì)的測(cè)量方案都各有千秋。而且老師在組織學(xué)生進(jìn)行討論時(shí)，同學(xué)們都表示原來(lái)可以應(yīng)用這么多的方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。通過(guò)組織學(xué)生開(kāi)展有測(cè)量方案的交流，學(xué)生之間把各自小組設(shè)計(jì)的測(cè)量方案進(jìn)行了分享，并且結(jié)合其他小組的方案，不斷地進(jìn)行修改測(cè)量方案。讓學(xué)生在不斷地交流中得到了相互學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

2.3 組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)地測(cè)量

這個(gè)環(huán)節(jié)是我們開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，因?yàn)樵僦苊艿臏y(cè)量方案在具體的實(shí)施過(guò)程中一定會(huì)遇到各種不同類(lèi)型的問(wèn)題。因此，為了能夠更好地應(yīng)用這些突發(fā)性的問(wèn)題，就需要我們?cè)趯?shí)地測(cè)量中來(lái)發(fā)展，并且及時(shí)地對(duì)設(shè)計(jì)的測(cè)量方案進(jìn)行調(diào)整。比如：在組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)地測(cè)量時(shí)，有一個(gè)小組的同學(xué)采用了激光筆，把其所射出的光線(xiàn)水平射于標(biāo)尺之上，并且利用數(shù)學(xué)相關(guān)知識(shí)來(lái)測(cè)量路面的傾斜角度。這是一種非常有創(chuàng)新意義的測(cè)量方法，而且在許多專(zhuān)業(yè)工程測(cè)量中也是較為常見(jiàn)。但是，由于學(xué)生所使用的激光筆設(shè)備，沒(méi)有一種有效的控制其所射光線(xiàn)水平的設(shè)備，通過(guò)手持來(lái)控制其水平線(xiàn)，很容易造成測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重的誤差。再比如：另一個(gè)小組在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其小組原來(lái)的測(cè)量方案是需要把路面所在的直線(xiàn)進(jìn)行延伸，但是由于道路在進(jìn)行修建時(shí)，已經(jīng)加固了防護(hù)墻體，無(wú)法對(duì)道路進(jìn)行延伸，這種測(cè)量方案也無(wú)法順利進(jìn)行。學(xué)生們最終以一種較為便捷的方案對(duì)其彎道進(jìn)行了測(cè)量其方法為：通過(guò)目測(cè)的形式，確定整個(gè)彎道中最大角度的地方，借助皮尺來(lái)測(cè)量中心到彎弧頂端的距離，然后應(yīng)用幾何知識(shí)得出：公路彎道半徑為：。然后再利用水槽來(lái)測(cè)量路面的角度，通過(guò)相應(yīng)的公式：。通過(guò)這樣的測(cè)量方法，學(xué)生們測(cè)量出了在這個(gè)路段汽車(chē)的行駛車(chē)速控制在30 km/h以?xún)?nèi)。

2.4 組織學(xué)生對(duì)研究課題進(jìn)行總結(jié)

這次的研究性課題，在老師的指導(dǎo)下為期2周，并且得出了正確的研究結(jié)果。在整個(gè)研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生能夠發(fā)揮出自身的探索意識(shí)，實(shí)現(xiàn)了不同學(xué)科的交叉使用，并且增加了學(xué)生獲取信息、收集信息、整理分析、分析應(yīng)用等能力，為學(xué)生樹(shù)立終身學(xué)習(xí)意識(shí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而且在整個(gè)研究過(guò)程中，有一個(gè)小組還提出了一個(gè)較為有創(chuàng)意的問(wèn)題。這個(gè)路道在修建時(shí)為了能夠確保安全，把彎道處的路段修建成為傾斜的形式。是不是還有一種考慮是，當(dāng)車(chē)輛在以規(guī)定的車(chē)速通過(guò)這個(gè)路段時(shí)，坐在車(chē)內(nèi)的人不會(huì)有一種傾斜感，讓行車(chē)人更加舒適地進(jìn)行操作，避免交通事故的發(fā)生。通過(guò)組織學(xué)生進(jìn)行研究課題的總結(jié)，拓展了學(xué)生的視野，同時(shí)也強(qiáng)化了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。讓學(xué)生對(duì)物理知識(shí)有了更加深厚的興趣，有效提升了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高了高中物理教學(xué)質(zhì)量。

3 開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的建議

在開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中，要通過(guò)老師的引導(dǎo)激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。讓其能夠以自主探索意識(shí)到自主性地對(duì)所研究課題進(jìn)行分析。老師在整個(gè)研究過(guò)程中，充當(dāng)?shù)慕巧且粋€(gè)引導(dǎo)者，要給予學(xué)生更多的時(shí)間與空間來(lái)進(jìn)行個(gè)性發(fā)揮。在選擇研究課題時(shí)，應(yīng)該盡量以多學(xué)科知識(shí)有相互交叉的課題，可以培養(yǎng)學(xué)生在研究問(wèn)題時(shí)能夠應(yīng)用不同學(xué)科來(lái)進(jìn)行解決問(wèn)題的能力，讓其了解到不同學(xué)科所具有的重要性，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，對(duì)于研究性學(xué)習(xí)的研究在我國(guó)還處于一個(gè)初級(jí)階段。學(xué)生通過(guò)研究性學(xué)習(xí)法，能夠?qū)茖W(xué)知識(shí)有一個(gè)全新的認(rèn)知，并且能夠更好地體會(huì)到學(xué)習(xí)知識(shí)的重要性。同時(shí)，通過(guò)研究性學(xué)習(xí)法還可以培養(yǎng)學(xué)生自主探索意識(shí)，協(xié)助其樹(shù)立終身學(xué)習(xí)意識(shí)，真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生得到全面發(fā)展。

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