高中物理教學(xué)研究性學(xué)習(xí)的實(shí)驗研究

陳 皓, 楊 梅

(1. 沈陽師范大學(xué) 物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 沈陽 110034;2. 遼東學(xué)院 化工與材料學(xué)院, 遼寧 丹東 118003)

0 引 言

高中物理學(xué)習(xí)階段正是學(xué)生對物理領(lǐng)域的知識深入了解、深刻掌握的階段,因此這一階段更應(yīng)該注重對學(xué)生物理方面的思維能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[1-3]。而研究性學(xué)習(xí)作為一種比較新型的學(xué)習(xí)方式,主要目標(biāo)是要培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力;培養(yǎng)學(xué)生將學(xué)習(xí)生活和社會生活中獲得的課題或項目等作為學(xué)習(xí)載體;培養(yǎng)學(xué)生如何運(yùn)用學(xué)習(xí)中學(xué)到的科學(xué)研究方法獲得的豐富的學(xué)習(xí)體驗和獲得的科學(xué)文化知識[4-7]。研究性學(xué)習(xí)也正是幾次教學(xué)課程改革以及課程標(biāo)準(zhǔn)中所要求的[8-15]。

因此本論文在理論的指導(dǎo)下,在高中物理教學(xué)課堂中開展研究性學(xué)習(xí),進(jìn)行了近2個學(xué)期的實(shí)驗研究,通過對開展研究性學(xué)習(xí)前、后的試驗班和對比班的成績的比較和分析,為以后更好的開展物理教學(xué)提供了理論和實(shí)踐的依據(jù)。

1 實(shí)驗研究前的調(diào)查分析

通過對丹東二中高一8個班級的學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查。從調(diào)查問卷的結(jié)果可以看出,高一年級的學(xué)生在以前的物理學(xué)習(xí)中大多數(shù)沒有系統(tǒng)地接受過研究性學(xué)習(xí),而都是為了升學(xué)考試進(jìn)行的接受性學(xué)習(xí)。從調(diào)查問卷中還可以看出,多數(shù)學(xué)生對學(xué)習(xí)物理覺得很乏味,但是學(xué)生們還是很喜歡做實(shí)驗,并且也希望能用自己學(xué)到的知識解決日常生活中所遇到的現(xiàn)象。大多數(shù)的學(xué)生對研究性學(xué)習(xí)還是很感興趣的,相信這種學(xué)習(xí)方式能夠提升自己的學(xué)習(xí)成績以及思維能力和創(chuàng)新能力。

為了了解丹東二中高一年級學(xué)生的物理知識掌握情況,在開學(xué)的第2周進(jìn)行了高一年級的摸底測試。本次測試以初中物理內(nèi)容為測試內(nèi)容,進(jìn)行常規(guī)測試,測試的形式為閉卷考試,時間為1.5 d。

高一8個班,除了高一(1)和(2)班是重點(diǎn)班,其余的都是普通班。這次實(shí)驗擬定(8)班為實(shí)驗班,學(xué)生的學(xué)習(xí)采用研究性學(xué)習(xí)的方式;擬定(5)班為對照班,學(xué)生仍進(jìn)行接受性的學(xué)習(xí)方式。其余的班級也是進(jìn)行的接受性學(xué)習(xí),但是不對他們進(jìn)行分析。

表2 實(shí)驗班與對照班的學(xué)習(xí)成績的均數(shù)比較Tab.2 Comparisons of the averrage poits between the experimental class and the control class

驗證過程如下:

原假設(shè)H0μ1=μ2(2個班級學(xué)生成績無顯著性差異);

備擇假設(shè)H1μ1≠μ2(2個班級學(xué)生成績有顯著性差異)。

因為-0.878>-1.96,所以接受原假設(shè),即實(shí)驗班與對照班學(xué)生的成績無顯著性差異。

2 實(shí)驗實(shí)施的方法和途徑

2.1 培養(yǎng)問題意識,提高質(zhì)疑能力

開展研究性學(xué)習(xí)要設(shè)疑激趣,創(chuàng)設(shè)問題情境,交給學(xué)生自主研究的問題必須能刺激學(xué)生研究的欲望,引發(fā)他們的興趣,激發(fā)出他們的研究熱情,以便研究能深入進(jìn)行下去。大量事實(shí)表明,學(xué)生對學(xué)習(xí)的愿望,總是在一定情境中產(chǎn)生的。帶著問題的情境,對學(xué)生具有強(qiáng)大的吸引力,同時也容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。要創(chuàng)設(shè)問題情境,首先要求教師應(yīng)熟悉教材,掌握課程的結(jié)構(gòu),了解課程中知識點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系。同時,教師還應(yīng)了解學(xué)生的前認(rèn)知、個性特征,以確認(rèn)學(xué)生的最新發(fā)展,使得新舊知識和學(xué)生的前認(rèn)知能夠相互聯(lián)系,學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠解決相應(yīng)的問題。創(chuàng)設(shè)問題情境的主要方法有:

1) 提出需要加以理論解釋的事實(shí);

2) 設(shè)置問題,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計方案并對結(jié)論加以檢驗;

3) 引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)事實(shí)或現(xiàn)象,根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象引起問題情境;

4) 讓學(xué)生獨(dú)立地做出概括等等方法。

2.2 建構(gòu)研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)模式

研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)模式如圖1所示。

注: 矩型和菱形表示學(xué)生的活動;橢圓形表示教師行為圖1 研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)模式Fig.1 Classroom Teaching Model of Research-based Learning

從教學(xué)模式可以看出,為使學(xué)生能夠通過實(shí)驗探究達(dá)到研究性學(xué)習(xí)的目的,教學(xué)過程必須做到:

1) 要以學(xué)生為主體,在教師必要的指導(dǎo)下進(jìn)行有目的的觀察或?qū)嶒?

2) 通過教師的引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)問題,或者學(xué)生提出問題;

3) 學(xué)生根據(jù)自己的前認(rèn)知,提出對問題的解答;

4) 學(xué)生采取不同的組織形式搜集相關(guān)的資料和信息設(shè)計實(shí)驗并驗證假設(shè);

5) 師生共同將所獲得的結(jié)果進(jìn)行交流,并給出評價。

對于研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)是沒有固定、刻板的教學(xué)模式的。教師在領(lǐng)會了研究性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)實(shí)質(zhì)的情況下,就應(yīng)在真正的教學(xué)活動過程中能夠靈活處理出現(xiàn)的各種問題,組織合理的教學(xué)形式。使得研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)活動完成以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),自覺、自主、自信地進(jìn)行探索性、創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動。

3 實(shí)驗結(jié)果分析

經(jīng)過1個學(xué)年比較性學(xué)習(xí),在第1學(xué)年末,再次組織學(xué)生進(jìn)行閉卷形式的考試,并對考試結(jié)果再次進(jìn)行均數(shù)差異性檢驗。

表3 實(shí)驗班和對照班學(xué)習(xí)成績的均數(shù)差異檢驗

原假設(shè)H0μ1=μ2(2個班級學(xué)生成績無顯著性差異);

備擇假設(shè)H1μ1≠μ2(2個班級學(xué)生成績有顯著性差異)。

因為2.06>1.96,所以拒絕原假設(shè),即實(shí)驗班與對照班學(xué)生的成績存在顯著性差異。

4 結(jié) 論

針對研究性學(xué)習(xí)這種教學(xué)模式進(jìn)行了對比科學(xué)研究,并加入了探究性實(shí)驗等多種課堂教學(xué)模式。經(jīng)過1個學(xué)年的實(shí)踐,通過數(shù)理統(tǒng)計的計算,結(jié)果表明,采用研究性學(xué)習(xí)的班級不論從學(xué)習(xí)成績還是從物理思維能力的提高程度上來看,都比不采用研究性學(xué)習(xí)的班級有比較大的提高。通過觀察和訪談,也發(fā)現(xiàn)采用新教學(xué)法的班級同學(xué)明顯學(xué)習(xí)物理的興趣有較大提高,動手能力也同樣有較大增強(qiáng),自主學(xué)習(xí)能力、分析問題、解決問題的能力等方面也都有較明顯的改變。