高中物理研究性學(xué)習(xí)研究論文

時間:2022-10-02 07:33:00

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高中物理研究性學(xué)習(xí)研究論文

研究型課程是一種全新的課程形態(tài),是二期課改中“綜合實踐活動”板塊的內(nèi)容之一,它給高中教學(xué)與評價提供了全新的視角和創(chuàng)新的平臺。研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,從自然、社會和生活中選擇和確定合適的專題進行研究,并在研究過程中主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題的學(xué)習(xí)活動。新的課程形態(tài)需要用新的教學(xué)理念指導(dǎo),并構(gòu)建新的評價模式。

研究性學(xué)習(xí)強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生主動探究的學(xué)習(xí)方式,這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力,推行素質(zhì)教育的一種新的嘗試。物理學(xué)科的研究性學(xué)習(xí)是讓學(xué)生通過探究體驗的方式去理解和運用物理學(xué)科知識的學(xué)習(xí)過程。這個過程,不僅培養(yǎng)了學(xué)生自主構(gòu)建學(xué)科知識的科學(xué)探索精神,也為學(xué)科人文精神的滲透提供了一個嘗試的途徑。

在引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生進行研究性學(xué)習(xí)的過程中,我們把物理研究性學(xué)習(xí)分為“質(zhì)疑——研究——結(jié)題——反思”四個階段來操作,并輔以不同的調(diào)控策略,從中不僅發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的一些成功的收獲,也對學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)過程中暴露的一些問題有了一定的認識。

調(diào)控策略一:質(zhì)疑選題是關(guān)鍵

“提出一個問題往往比解決一個問題更重要,因為解決一個問題也許僅是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏?。而提出新問題,新的可能性,從新的角度去看舊問題,卻需要有創(chuàng)造性的想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進步。”(愛因斯坦《物理學(xué)的進化》)作為一種新的學(xué)習(xí)方式的探索,研究性課程顯然比普通物理課更具“自由發(fā)揮”的特點,但這種“自由發(fā)揮”決不能“自由發(fā)散、漫無目的”。教師在確定研究內(nèi)容的過程中應(yīng)隨時做到“心中有數(shù)”。

一個學(xué)生提出地球的磁場是哪來的,對人體的影響是什么?另一個學(xué)生提出為什么在高壓輸電線下植物生長會受到影響?面對學(xué)生的疑問,教師怎樣去引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的選題探根尋源成為開展研究性學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。學(xué)生是研究的主體,教師的作用是引導(dǎo)學(xué)生生疑,指導(dǎo)學(xué)生定疑,鼓勵學(xué)生探疑……,合理而正確的指導(dǎo)能幫助學(xué)生迅速進入研究主題,教師的全程支持為學(xué)生提供了一個研究學(xué)習(xí)的平臺。

作為開展物理研究性學(xué)習(xí)的切入點,選好適合學(xué)生研究的小專題,有利于物理研究性學(xué)習(xí)的深入開展。選擇小課題的過程本身也是培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)思維方法的過程。提出有質(zhì)量問題,并轉(zhuǎn)化為一個有質(zhì)量的課題,是從“學(xué)會”物理走向“會學(xué)”物理的開端,這已經(jīng)是學(xué)習(xí)成功的一半。

物理研究性學(xué)習(xí)的基本方法是在學(xué)習(xí)過程中強調(diào)思考、分析、質(zhì)疑和提問,收集信息,驗證、歸納整理,最后得出合理的結(jié)論。研究物理問題可以由“小”見“大”,由“淺”入“深”,切忌貪大求全,面面俱到。

例如:在加油站有一條醒目的標(biāo)語:“嚴禁用塑料桶裝運汽油”。

這個現(xiàn)象引起了一位同學(xué)的疑惑,但很多學(xué)生都認為這是防止塑料與汽油起化學(xué)反應(yīng),于是這個問題就解決了。實質(zhì)上生活常識和經(jīng)驗告訴我們,即使塑料與汽油有化學(xué)反應(yīng),也不會引燃汽油發(fā)生危險。那么嚴禁塑料桶裝運汽油肯定是有其它原因。排除了學(xué)生心中的唯一答案,學(xué)生開始調(diào)動自己現(xiàn)有的知識經(jīng)驗思考提出的問題:什么能引燃汽油?一顆小火星!小火星哪來?這需要同學(xué)開展一系列知識信息的搜集,課題由此產(chǎn)生:探尋“嚴禁用塑料桶裝運汽油”的緣由。

通過收集信息,學(xué)生們找到了標(biāo)語緣由在于:塑料能聚集電荷,當(dāng)電荷聚集到一定程度時,便會產(chǎn)生放電現(xiàn)象,產(chǎn)生的靜電便成為引起汽油燃燒甚至爆炸的那顆小火星。

通過對緣由的探究,學(xué)生進一步發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)生活中與這個問題有關(guān)的現(xiàn)象,比如,油罐車在行駛過程中要在馬路上拖一鐵鏈條;工廠空氣中的粉塵達到一定程度會發(fā)生爆炸;廚房煤氣漏氣不能開關(guān)電器等。指導(dǎo)學(xué)生選擇研究這樣的小課題作為靜電現(xiàn)象學(xué)習(xí)的切入點,學(xué)生就很有興趣地將研究性學(xué)習(xí)進行下去。

這樣類似的可研究問題如:水的密度比沙的密度小,但海洋上的風(fēng)帶走的水珠較少,而沙漠中同樣的風(fēng)卻能刮起大量的風(fēng)沙,這是為什么?你認為解決北京地區(qū)的沙塵暴的方法是什么?

從學(xué)生的生活背景出發(fā),由簡單的問題入手,確定合適的選題。學(xué)生通過研究、檢驗?zāi)茏灾鞯贸鼋Y(jié)論,他們研究問題的積極性和成就感被有效激發(fā),為下一步較復(fù)雜問題的研究打下了基礎(chǔ)。

調(diào)控策略二:研究合作是依托

楊振寧博士指出,如果說在過去還有可能一個人獨立完成諾貝爾獎項的話,那么,進入80年代以來,尤其是進入信息社會以來,沒有人們的共同參與、相互合作,任何重大發(fā)明創(chuàng)造都是不可能的。合作意識與合作能力已成為人們生存發(fā)展的重要品質(zhì)。這種合作意識與合作能力要在研究性學(xué)習(xí)中應(yīng)該有意識地加以培養(yǎng)。

我們在學(xué)生確定研究的小課題后要利用合作為依托,對研究進行調(diào)控:讓學(xué)生學(xué)習(xí)合作、明確分工,確立學(xué)生是研究的主體,將教師定位在指導(dǎo)者而不是正確答案的化身。合作研究的常見形式通常有:小組分工學(xué)習(xí)式;競爭式;小組討論或辯論式;角色扮演式等。

在實施過程中,我們指導(dǎo)學(xué)生相互分工合作、鼓勵學(xué)生團隊合作、克服困難協(xié)助合作……例如放射性同位素和輻射技術(shù)的應(yīng)用這個課題研究中,把課題細化為:同位素的主要來源;在示蹤技術(shù)、檢測等方面的應(yīng)用;在輻射技術(shù)的應(yīng)用(射線照相法、化學(xué)藥品合成、木材塑化加工、引發(fā)種子變異等)等。由學(xué)生分工完成其中一部分內(nèi)容的研究學(xué)習(xí),然后互相交流,討論,互相合作,最終完成課題的研究。這種小組分工合作式是較常用的研究方式。

在學(xué)生進入研究問題的實施過程里,我們應(yīng)加強兩點指導(dǎo):一是指導(dǎo)學(xué)生討論。教師要幫助學(xué)生因“題”制宜,確定討論的方法:①補充式。②連鎖式。二是指導(dǎo)學(xué)生交流。就如何清楚明白表達自己的見解,如何聽取別人的意見,如何進行綜合、歸納同學(xué)的意見等環(huán)節(jié),教師要進行有針對性的耐心輔導(dǎo)?;蛏钊胄〗M點撥指導(dǎo),或面向全體示范表述,或針對個體單獨傳授。如前述同位素,在開展研究前同學(xué)們認識有限,對其應(yīng)用也不清楚。小組分工后,隨著課題的細化,既有整體框架結(jié)構(gòu),又有個體研究目標(biāo),開展小組討論時各抒已見,又互相彌補不足,教師及時肯定在研究中的這種合作與交流,確保研究性學(xué)習(xí)方式的順利推進。

研究性課題的選題,無論是由學(xué)生自己確定,還是由教師選定,都表現(xiàn)為從提出問題到確立課題、從發(fā)散思維到歸納整理的整個過程,在實施過程中指導(dǎo)學(xué)生分工合作要做好以下工作:

1、收集資料(社會調(diào)查、媒體、圖書館、網(wǎng)絡(luò)、報紙等,特別是網(wǎng)絡(luò)信息)

2、處理信息(分析、比較,去偽存真,記錄數(shù)據(jù)資料等)

3、實踐檢驗(盡可能實驗、驗證)

由于沒有現(xiàn)成的教材,在開展研究性課程教學(xué)過程中,我們結(jié)合社會熱點問題和學(xué)生已有知識能力,從學(xué)生提出的各種選題中,篩選了一些專題讓學(xué)生進行研究,例如,《放射性同位素和輻射技術(shù)的應(yīng)用研究》;《探索神奇的納米技術(shù)》;《蘋果從樹上掉下來——無所不在的萬有引力》。

這些專題本身缺乏直接的信息源,但在研究的過程中,學(xué)生通過分工設(shè)計調(diào)查問卷、圖書閱讀、網(wǎng)絡(luò)搜尋,收集了各種音像多媒體資料,在相互交流信息,分析比較中逐漸認識同位素、納米和萬有引力。學(xué)生對學(xué)習(xí)物理知識的興趣由此得到激發(fā),樹立了克服困難的勇氣和信心,增強了自主研究學(xué)習(xí)的合作意識。

研究性學(xué)習(xí)的實施階段應(yīng)在學(xué)生選題完成后,教師針對學(xué)生在實施研究性學(xué)習(xí)過程中所遇到的問題,及時進行信息支持、方法支持、情感支持,參與到學(xué)生對數(shù)據(jù)進行整理分析的過程中去。

學(xué)生通過課題設(shè)計、尋找資料、動手實驗、調(diào)查分析,體驗發(fā)現(xiàn)問題、解決實際問題一般流程和方法,嘗試分享與他人交往合作的成果。即使某些問題未必能能拿出有價值的研究成果,但研究性學(xué)習(xí)的參與和體驗,無形中培養(yǎng)了學(xué)生積極思索、大膽猜想的能力。例如北京沙塵暴的預(yù)防,上海蘇州河水的治理,學(xué)生合作提出的方案不一定合理可行,但只要讓學(xué)生在合作中體驗到創(chuàng)新和實踐的意義,我們就可以認為達到了開展研究性學(xué)習(xí)的目的。

調(diào)控策略三:結(jié)題評價是導(dǎo)向

當(dāng)已經(jīng)對所研究的問題有了一定的認識,手中已有較詳細的資料、數(shù)據(jù),就可以讓學(xué)生合作,撰寫一份結(jié)題報告了。

寫報告要中心突出、簡潔明了。如何把自己所做的工作表述清楚,如社會調(diào)查的目的、方法、時間、內(nèi)容、調(diào)查表的分析和結(jié)果、提出自己的見解和對問題的結(jié)論等等。應(yīng)該讓人明了你對研究的問題所采用的研究步驟是怎樣的,你遇到了哪些問題以及這些問題是如何解決的,你的數(shù)據(jù)分析說明了什么,得到的結(jié)論是什么。

在結(jié)題階段,如何對學(xué)生所寫的報告進行多元評價,對整個研究性學(xué)習(xí)方式具有導(dǎo)向作用。

評價有階段評價和結(jié)題評價。對學(xué)生研究性學(xué)習(xí)過程和成果進行多元評價,定性評價多于定量評價,這樣可以促進學(xué)生積極地思維,發(fā)展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力;可以增強師生之間、生生之間的多向信息交流。通過評價,有助于促進人人參與,增強合作意識,提高學(xué)習(xí)、研究效率。我們可以緊扣這一環(huán)節(jié),著重從三個方面進行調(diào)控:一是引導(dǎo)學(xué)生采用多種形式來匯報交流研究性學(xué)習(xí)的成果。二是要引導(dǎo)學(xué)生自評、互評。三是要指導(dǎo)學(xué)生將課題研究養(yǎng)成的學(xué)習(xí)習(xí)慣內(nèi)化為學(xué)習(xí)品質(zhì),強化科學(xué)知識體系的構(gòu)建和知識的應(yīng)用。

這里需要指出的是,我們要在評價過程中教會學(xué)生學(xué)會打開自己的“窗戶”,讓彼此的學(xué)習(xí)成為一種共享的資源,同時要反映每一個人在課題研究過程中的作用和貢獻,學(xué)會傾聽他人的意見,懂得尊重他人的意見和貢獻的力量。

調(diào)控策略四:問題反思是財富

在實踐“研究性學(xué)習(xí)”方式過程中,我們還必須遵循物理學(xué)科特點,發(fā)掘傳統(tǒng)物理教育精華,加強形成性調(diào)控。研究性學(xué)習(xí)的過程中發(fā)現(xiàn)有問題時要對存在的問題及時進行分析和反思調(diào)控。問題實質(zhì)上也是一種財富,解決問題就是進步。“研究性學(xué)習(xí)”方式不是萬能鑰匙,并非處處皆宜,人人適用。在實踐“研究性學(xué)習(xí)”方式的過程中,我們要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,不同的教學(xué)對象,調(diào)控選擇不同的學(xué)習(xí)方式,科學(xué)組合不同學(xué)習(xí)方式,使其發(fā)揮最大的效益。

通過物理研究性學(xué)習(xí)的課堂調(diào)控策略的研究,我們還發(fā)現(xiàn)指導(dǎo)學(xué)生過程中存在的一些問題:

1、物理研究性學(xué)習(xí)是一種新的學(xué)習(xí)方式,許多同學(xué)因缺乏研究方法和專業(yè)知識,在活動過程中覺得無從著手或打不開思路。特別是高中學(xué)生,接受了九年傳統(tǒng)教育后,習(xí)慣于接受式學(xué)習(xí)方式,存在著思維定勢。有些學(xué)生在活動過程中,不理解這種學(xué)習(xí)方式的意義,積極性不高,敷衍了事,難以達到自主學(xué)習(xí)的境界。

2、受不得挫折,心理承受能力較差。不愿意做耐心細致的調(diào)查、分析,不敢提出質(zhì)疑、認為書上的定理、定律一定是正確的,能夠背出來就算學(xué)好了。

3、在調(diào)查收集資料過程中過份依賴網(wǎng)絡(luò)拷貝,甚至不加任何編輯,就打印出來作為自己的“研究成果”。其中暴露出的知識產(chǎn)權(quán)意識淡薄是很明顯的。這就要求我們在基礎(chǔ)知識、研究方法、合作意識、心理素質(zhì)、道德品質(zhì)和法制意識等方面加強指導(dǎo)。要向?qū)W生介紹一些常用的物理方法,如物理學(xué)習(xí)中的觀察法、實驗法、類比法、等效替代法、控制變量法等,還可進行社會調(diào)查、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法的學(xué)習(xí)等,特別要注重引用資料的出處來源和同伴貢獻的作用。

4、缺乏實驗的支撐。實驗驗證是學(xué)習(xí)物理極為重要的一環(huán),但限于實驗條件的不足,更主要的是實驗思想認識的不到位,使學(xué)生只停留在“筆上開花”,難以上升到物理研究性學(xué)習(xí)的理想境界。

此外,加強學(xué)生的科學(xué)表述能力也是教師應(yīng)重視的一項工作。

我們只有反思存在的問題,找出解決的方法,才能使“研究性學(xué)習(xí)”不斷向縱深發(fā)展。

傳統(tǒng)教學(xué)的思維模式存在許多弊端:如偏重于求同思維、死套公式的固定模式計算,導(dǎo)致學(xué)生思維刻板、盲從書本和教師、缺乏創(chuàng)造性和想象力,不敢大膽提問和科學(xué)批判。而研究性學(xué)習(xí)可以較好地彌補傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足。作為物理教師,本身更應(yīng)該不斷學(xué)習(xí),更新理念,不斷提高,才能適應(yīng)今天的研究性教學(xué)指導(dǎo)。

物理研究性學(xué)習(xí)所研究的范圍都與物理知識有關(guān),但與物理基礎(chǔ)知識系統(tǒng)教學(xué)不一樣的是,對物理某一專題的研究性學(xué)習(xí),跟社會熱點問題掛鉤、與生活和學(xué)習(xí)密切相關(guān)。作為學(xué)生學(xué)習(xí)物理的切入點,物理研究性學(xué)習(xí)有意識地選擇相關(guān)的小課題,讓學(xué)生從課題的實際性和趣味性角度去探尋物理學(xué)的一些概念和規(guī)律,更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,達到與物理基礎(chǔ)性學(xué)習(xí)相輔相成,互促互進的教學(xué)效果。

參考文獻:

1、《物理學(xué)習(xí)論》梁樹森廣西教育出版社1996年。

2、《素質(zhì)教育論》燕國材江蘇教育出版社1997年。

3、《素質(zhì)教育在西方》鄧智海編著天津社會科學(xué)院出版社。