高中物理研究性學(xué)習(xí)研究論文

時(shí)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(shí)踐活動(dòng)”板塊的內(nèi)容之一,它給高中教學(xué)與評(píng)價(jià)提供了全新的視角和創(chuàng)新的平臺(tái)。研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,從自然、社會(huì)和生活中選擇和確定合適的專題進(jìn)行研究,并在研究過(guò)程中主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)活動(dòng)。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(píng)價(jià)模式。

研究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)方式,這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)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(guò)探究體驗(yàn)的方式去理解和運(yùn)用物理學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程,不僅培養(yǎng)了學(xué)生自主構(gòu)建學(xué)科知識(shí)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(gè)嘗試的途徑。

在引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過(guò)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(gè)階段來(lái)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(guò)程中的一些成功的收獲,也對(duì)學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中暴露的一些問(wèn)題有了一定的認(rèn)識(shí)。

調(diào)控策略一:質(zhì)疑選題是關(guān)鍵

“提出一個(gè)問(wèn)題往往比解決一個(gè)問(wèn)題更重要,因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問(wèn)題也許僅是一個(gè)數(shù)學(xué)上或?qū)嶒?yàn)上的技能而已。而提出新問(wèn)題,新的可能性,從新的角度去看舊問(wèn)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(jìn)步?!保◥?ài)因斯坦《物理學(xué)的進(jìn)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(diǎn),但這種“自由發(fā)揮”決不能“自由發(fā)散、漫無(wú)目的”。教師在確定研究?jī)?nèi)容的過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)做到“心中有數(shù)”。

一個(gè)學(xué)生提出地球的磁場(chǎng)是哪來(lái)的,對(duì)人體的影響是什么?另一個(gè)學(xué)生提出為什么在高壓輸電線下植物生長(zhǎng)會(huì)受到影響?面對(duì)學(xué)生的疑問(wèn),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(kāi)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(lì)學(xué)生探疑……,合理而正確的指導(dǎo)能幫助學(xué)生迅速進(jìn)入研究主題,教師的全程支持為學(xué)生提供了一個(gè)研究學(xué)習(xí)的平臺(tái)。

作為開(kāi)展物理研究性學(xué)習(xí)的切入點(diǎn),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(kāi)展。選擇小課題的過(guò)程本身也是培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)思維方法的過(guò)程。提出有質(zhì)量問(wèn)題,并轉(zhuǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的課題,是從“學(xué)會(huì)”物理走向“會(huì)學(xué)”物理的開(kāi)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(guò)程中強(qiáng)調(diào)思考、分析、質(zhì)疑和提問(wèn),收集信息,驗(yàn)證、歸納整理,最后得出合理的結(jié)論。研究物理問(wèn)題可以由“小”見(jiàn)“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(yǔ):“嚴(yán)禁用塑料桶裝運(yùn)汽油”。

這個(gè)現(xiàn)象引起了一位同學(xué)的疑惑,但很多學(xué)生都認(rèn)為這是防止塑料與汽油起化學(xué)反應(yīng),于是這個(gè)問(wèn)題就解決了。實(shí)質(zhì)上生活常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)告訴我們,即使塑料與汽油有化學(xué)反應(yīng),也不會(huì)引燃汽油發(fā)生危險(xiǎn)。那么嚴(yán)禁塑料桶裝運(yùn)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(kāi)始調(diào)動(dòng)自己現(xiàn)有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)思考提出的問(wèn)題:什么能引燃汽油?一顆小火星!小火星哪來(lái)?這需要同學(xué)開(kāi)展一系列知識(shí)信息的搜集,課題由此產(chǎn)生:探尋“嚴(yán)禁用塑料桶裝運(yùn)汽油”的緣由。

通過(guò)收集信息,學(xué)生們找到了標(biāo)語(yǔ)緣由在于:塑料能聚集電荷,當(dāng)電荷聚集到一定程度時(shí),便會(huì)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(guò)對(duì)緣由的探究,學(xué)生進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)生活中與這個(gè)問(wèn)題有關(guān)的現(xiàn)象,比如,油罐車在行駛過(guò)程中要在馬路上拖一鐵鏈條;工廠空氣中的粉塵達(dá)到一定程度會(huì)發(fā)生爆炸;廚房煤氣漏氣不能開(kāi)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(diǎn),學(xué)生就很有興趣地將研究性學(xué)習(xí)進(jìn)行下去。

這樣類似的可研究問(wèn)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(rèn)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(jiǎn)單的問(wèn)題入手,確定合適的選題。學(xué)生通過(guò)研究、檢驗(yàn)?zāi)茏灾鞯贸鼋Y(jié)論,他們研究問(wèn)題的積極性和成就感被有效激發(fā),為下一步較復(fù)雜問(wèn)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(shuō)在過(guò)去還有可能一個(gè)人獨(dú)立完成諾貝爾獎(jiǎng)項(xiàng)的話,那么,進(jìn)入80年代以來(lái),尤其是進(jìn)入信息社會(huì)以來(lái),沒(méi)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(shí)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(shí)與合作能力要在研究性學(xué)習(xí)中應(yīng)該有意識(shí)地加以培養(yǎng)。

我們?cè)趯W(xué)生確定研究的小課題后要利用合作為依托,對(duì)研究進(jìn)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(jiàn)形式通常有:小組分工學(xué)習(xí)式;競(jìng)爭(zhēng)式;小組討論或辯論式;角色扮演式等。

在實(shí)施過(guò)程中,我們指導(dǎo)學(xué)生相互分工合作、鼓勵(lì)學(xué)生團(tuán)隊(duì)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(gè)課題研究中,把課題細(xì)化為:同位素的主要來(lái)源;在示蹤技術(shù)、檢測(cè)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(jìn)入研究問(wèn)題的實(shí)施過(guò)程里,我們應(yīng)加強(qiáng)兩點(diǎn)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(bǔ)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(dá)自己的見(jiàn)解,如何聽(tīng)取別人的意見(jiàn),如何進(jìn)行綜合、歸納同學(xué)的意見(jiàn)等環(huán)節(jié),教師要進(jìn)行有針對(duì)性的耐心輔導(dǎo)?;蛏钊胄〗M點(diǎn)撥指導(dǎo),或面向全體示范表述,或針對(duì)個(gè)體單獨(dú)傳授。如前述同位素,在開(kāi)展研究前同學(xué)們認(rèn)識(shí)有限,對(duì)其應(yīng)用也不清楚。小組分工后,隨著課題的細(xì)化,既有整體框架結(jié)構(gòu),又有個(gè)體研究目標(biāo),開(kāi)展小組討論時(shí)各抒已見(jiàn),又互相彌補(bǔ)不足,教師及時(shí)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(jìn)。

研究性課題的選題,無(wú)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(wèn)題到確立課題、從發(fā)散思維到歸納整理的整個(gè)過(guò)程,在實(shí)施過(guò)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(huì)調(diào)查、媒體、圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò)、報(bào)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(shí)踐檢驗(yàn)(盡可能實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證)

由于沒(méi)有現(xiàn)成的教材,在開(kāi)展研究性課程教學(xué)過(guò)程中,我們結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題和學(xué)生已有知識(shí)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(jìn)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(shù)上掉下來(lái)——無(wú)所不在的萬(wàn)有引力》。

這些專題本身缺乏直接的信息源,但在研究的過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)分工設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷、圖書(shū)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(rèn)識(shí)同位素、納米和萬(wàn)有引力。學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣由此得到激發(fā),樹(shù)立了克服困難的勇氣和信心,增強(qiáng)了自主研究學(xué)習(xí)的合作意識(shí)。

研究性學(xué)習(xí)的實(shí)施階段應(yīng)在學(xué)生選題完成后,教師針對(duì)學(xué)生在實(shí)施研究性學(xué)習(xí)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題,及時(shí)進(jìn)行信息支持、方法支持、情感支持,參與到學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析的過(guò)程中去。

學(xué)生通過(guò)課題設(shè)計(jì)、尋找資料、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、調(diào)查分析,體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)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(wèn)題未必能能拿出有價(jià)值的研究成果,但研究性學(xué)習(xí)的參與和體驗(yàn),無(wú)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(yàn)到創(chuàng)新和實(shí)踐的意義,我們就可以認(rèn)為達(dá)到了開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的目的。

調(diào)控策略三:結(jié)題評(píng)價(jià)是導(dǎo)向

當(dāng)已經(jīng)對(duì)所研究的問(wèn)題有了一定的認(rèn)識(shí),手中已有較詳細(xì)的資料、數(shù)據(jù),就可以讓學(xué)生合作,撰寫一份結(jié)題報(bào)告了。

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

在結(jié)題階段,如何對(duì)學(xué)生所寫的報(bào)告進(jìn)行多元評(píng)價(jià),對(duì)整個(gè)研究性學(xué)習(xí)方式具有導(dǎo)向作用。

評(píng)價(jià)有階段評(píng)價(jià)和結(jié)題評(píng)價(jià)。對(duì)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)過(guò)程和成果進(jìn)行多元評(píng)價(jià),定性評(píng)價(jià)多于定量評(píng)價(jià),這樣可以促進(jìn)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(qiáng)師生之間、生生之間的多向信息交流。通過(guò)評(píng)價(jià),有助于促進(jìn)人人參與,增強(qiáng)合作意識(shí),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(gè)方面進(jìn)行調(diào)控:一是引導(dǎo)學(xué)生采用多種形式來(lái)匯報(bào)交流研究性學(xué)習(xí)的成果。二是要引導(dǎo)學(xué)生自評(píng)、互評(píng)。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(qiáng)化科學(xué)知識(shí)體系的構(gòu)建和知識(shí)的應(yīng)用。

這里需要指出的是,我們要在評(píng)價(jià)過(guò)程中教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)打開(kāi)自己的“窗戶”,讓彼此的學(xué)習(xí)成為一種共享的資源,同時(shí)要反映每一個(gè)人在課題研究過(guò)程中的作用和貢獻(xiàn),學(xué)會(huì)傾聽(tīng)他人的意見(jiàn),懂得尊重他人的意見(jiàn)和貢獻(xiàn)的力量。

調(diào)控策略四:?jiǎn)栴}反思是財(cái)富

在實(shí)踐“研究性學(xué)習(xí)”方式過(guò)程中,我們還必須遵循物理學(xué)科特點(diǎn),發(fā)掘傳統(tǒng)物理教育精華,加強(qiáng)形成性調(diào)控。研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題時(shí)要對(duì)存在的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行分析和反思調(diào)控。問(wèn)題實(shí)質(zhì)上也是一種財(cái)富,解決問(wèn)題就是進(jìn)步?!把芯啃詫W(xué)習(xí)”方式不是萬(wàn)能鑰匙,并非處處皆宜,人人適用。在實(shí)踐“研究性學(xué)習(xí)”方式的過(guò)程中,我們要根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,不同的教學(xué)對(duì)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(guò)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(guò)程中存在的一些問(wèn)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(shí),在活動(dòng)過(guò)程中覺(jué)得無(wú)從著手或打不開(kāi)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(shì)。有些學(xué)生在活動(dòng)過(guò)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(dá)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(xì)致的調(diào)查、分析,不敢提出質(zhì)疑、認(rèn)為書(shū)上的定理、定律一定是正確的,能夠背出來(lái)就算學(xué)好了。

3、在調(diào)查收集資料過(guò)程中過(guò)份依賴網(wǎng)絡(luò)拷貝,甚至不加任何編輯,就打印出來(lái)作為自己的“研究成果”。其中暴露出的知識(shí)產(chǎn)權(quán)意識(shí)淡薄是很明顯的。這就要求我們?cè)诨A(chǔ)知識(shí)、研究方法、合作意識(shí)、心理素質(zhì)、道德品質(zhì)和法制意識(shí)等方面加強(qiáng)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(shí)驗(yàn)法、類比法、等效替代法、控制變量法等,還可進(jìn)行社會(huì)調(diào)查、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方法的學(xué)習(xí)等,特別要注重引用資料的出處來(lái)源和同伴貢獻(xiàn)的作用。

4、缺乏實(shí)驗(yàn)的支撐。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是學(xué)習(xí)物理極為重要的一環(huán),但限于實(shí)驗(yàn)條件的不足,更主要的是實(shí)驗(yàn)思想認(rèn)識(shí)的不到位,使學(xué)生只停留在“筆上開(kāi)花”,難以上升到物理研究性學(xué)習(xí)的理想境界。

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

我們只有反思存在的問(wèn)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(jì)算,導(dǎo)致學(xué)生思維刻板、盲從書(shū)本和教師、缺乏創(chuàng)造性和想象力,不敢大膽提問(wèn)和科學(xué)批判。而研究性學(xué)習(xí)可以較好地彌補(bǔ)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(shí)有關(guān),但與物理基礎(chǔ)知識(shí)系統(tǒng)教學(xué)不一樣的是,對(duì)物理某一專題的研究性學(xué)習(xí),跟社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)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(diǎn),物理研究性學(xué)習(xí)有意識(shí)地選擇相關(guān)的小課題,讓學(xué)生從課題的實(shí)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(dá)到與物理基礎(chǔ)性學(xué)習(xí)相輔相成,互促互進(jìn)的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn):

1、《物理學(xué)習(xí)論》梁樹(shù)森廣西教育出版社1996年。

2、《素質(zhì)教育論》燕國(guó)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(huì)科學(xué)院出版社。