研究性学习在高中物理中的引入及作用认识
【文章来源：安徽省肥东第一中学】 【发布人：】 【发布时间：2008-12-26 10:42:41.000】 【点击率：6195】
研究性学习在高中物理中的引入及作用认识
【内容提要】：二十一世纪是个开创性的世纪。要昂首于二十一世纪，需要多种能力，有一个人的创新能力、自主学习能力、与他人的合作能力等等，在培养这些能力方面，进行研究性学习是极其有效的。本文结合省教育厅《普通高中综合实施纲要（试行）》精神，同时配合本校“研究性学习课程”的开展，阐述了自己对研究性学习的特征、在高中物理中的引入尝试和作用等的认识。
【关键词】：研究性 创新 自主 探索 过程 合作
联合国教科文组织总干事埃德加·富尔在其所著的《学会生存》一书中指出“教育具有开发创造精神和窒息创造精神这样双重的力量。”中国学生勤奋努力，具有系统且扎实的基础知识，这是我们的长处。但由于我国高等教育总体规模太小，造成学生考试压力过大，致使多数学校的师生把主要精力仍旧放在了如何对付考试上， 由此，应试教育应运而生，学生素质发展不全，如相对来说缺乏创新能力等。
1999年，在全国教育工作会议上，中央明确提出推行的培养创新精神和实践能力为重点的素质教育。教育部于2000年印发了《全日制普通高级中学课程计划（试验修订稿）》。计划中设置了综合实践活动课程，包括四方面内容：研究性学习、劳动技术教育、社区服务和社会实践。而其中我国首次开设研究性学习课程且摆在第一位，计划指出：“研究性学习是以学生的自主性、探索性学习为基础，从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题，主要以个人或小组合作的方式进行，通过亲自实践获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。在研究性学习中， 教师是组织者、参与者和指导者”。
物理教学作为一门重要的基础学科 ，理应作为创新教育的主战场，有其中高而深远的价值，有着其他学科不可替代的作用。
当前的物理教学，存在着许多困惑，令人深思与反省。受传统的应试教育影响，家长、社会对学校的认可标准，实际的教育是脱离了物理教学原有的本质。在一定程度上扼杀了物理教学应有的勃勃生机。某日本学者认为，在一个变革的社会中， 每个人都需要科学技能，在培养这种技能方面，让学生进行研究性学习比其他的教学更为有效。因此在新世纪的物理教学中，开展研究性学习，在物理课堂教学中引入研究性学习，以提高我们学生的创新精神和实践能力 。
一、研究性学习的特征
1、自主独立性
研究性学习的基本目标之一是培养个体的创新素养，这就决定了开展研究性学习要求学生自主独立性，能根据自己的特点，选择独立的方法、自主探索、自研交流，独立地解决学习中的问题。
2、探索性
科学发展史，本身就是一部对奥秘的探索与对问题的解答历史。研究性学习要求学生亲身体验，善于探索，所谓那些没有受过未知物折磨的人，是不知道什么是发现的快乐的。
3、过程性
研究性学习注重学习的过程、思维方法的培养，它强调的是学习的过程，而不是学习的结果或研究的成果 ，也就是说学生是否掌握某项具体的知识技能并不重要，关键是学生通过研究性学习是否能对所学的知识有所选择、判断、运用去解决一些基本的问题等。
4、全体合作性
研究性学习主张学生全体参与，她重过程而不重结果，她目的是尽可能激活所有学生的潜能，研究性学习中无“尖子生”和“学困生”之别，成绩平平者的同学 ，很可能具有研究和创造的潜质。同时，研究性学习工程往往是自主学习和与他人合作学习的结合，她需要合作者的集体智慧和分工协作，学会与他人合作，与他人合作进行研究性学习，去解决一个问题，这也是研究性学习的一个特征。
二、研究性学习在物理课堂中的引入尝试
研究性学习是一种新的学习方式，她是一种充分发挥学生的主观能动性，以学生自主学习，自我探索为基本教学模式，在物理教学中教师可设计、创设一个问题情境，提供相关的实验器材和背景材料，让学生自己拟订研究方案、实施步骤，在课堂时间内？问通过学生自己的自主实验、观察、测量、分析、讨论等一系列活动，发现一些物理现象，探索相应的物理规律；或设计一个问题，即只给出物理现象的结论，要求学生自行探索研究该结论成立的条件，或只给出物理问题的初始条件予以恰当的增强或减弱，要求学生自行探索归纳总结相应的结论，或对所给的初始条件置于不同的新的背景前提中，让学生自行探索，相互讨论，交流应有的结论，从而得出最终大家共识的结论等等。在这其中，教师仅起主导作用，是指导者，而决不是“代言人”。教师是作为一名高明的指挥家，时刻调动着学生思维活跃、合拍。于是一个又一个的问题，一个又一个新的构思、新的方案，一个又一个的结论伴随着智慧的火花一起降临。
笔者结合物理新教材，尝试在物理教学中引入研究性学习，现列举实例如下：
教材：高中物理新教材第三章第三节《牛顿第二定律》
提出需研究的课题：在上节课的基础上，本节定量地研究加速度与外力F和物体质量的关系。要求设计解决方案，包括实验装置、实验器材、要观察测量记录哪些物理量、根据数据分析得出什么样的结论。
经一番思考讨论，学生会得出一些实验装置，然后教师加以引导并指导学生阅读书本，让学生统一认识到书本装置的好处。（之一小车匀加速直线运动便于控制），此时学生会提出书本图中用光滑木板，而这是理想的木板，我们实际并不能找到如此的木板，我们实际用的木板，当小车在木板上作匀加速直线运动时必然要受到摩擦力，此时小车受到的合外力实际应为F合=F 绳-F摩 考虑到实际中摩擦力测量并不容易，而本实验要解决的问题中如何解决这个摩擦力问题是十分关键的。由此学生再次展开讨论；如何来平衡这个摩擦力，经分组讨论，学生很快提出：只需把木板一端略抬高些，让木板与水平面形成一个倾角θ,让小车的重力沿斜面向下的分力G x =G sinθ来平衡这个摩擦力F摩使小车放在这个木板斜面上恰好能做匀速直线运动。
解决了摩擦力平衡问题后，学生情绪高涨，为自己探索的成功而兴奋，紧接着，趁热打铁，让学生思考本课题核心，加速度与合外力和质量 的关系，加速度与合外力，质量 两个变量有关应如何研究。由于学生们在初中自然科学中学习电学《欧姆定律》时已学过类似方法。很快学生答出：采用“控制变量法”：先让两小车质量相同，（控制一个变量不变）而让两小车受到的绳子拉力不同，测出相同的时间小车经过的位移，再由位移公式S= a t２ 得a = ,从而研究加速度a与合外力F 关系转化为位移S与 合外力F的关系；再控制两小车受到的拉力这个变量相同，让两小车的质量不同，测出相同时间小车经过的位移，仿前步骤，研究加速度a 与质量M的关系转化为位移S与质量M的关系，综合两次实验结果，同学们很快会得出，a α F 和a α 的结论。（具体实验中指明，所放砝码的质量要远小于小车的质量， 一般让小车质量为砝码质量的10倍以上，这时可近的认为砝码重力大小就为作用在小车上的水平拉力（即合外力大小），原因日后讲牛顿运动定律应用习题课时有个对比实例计算，讲解后回顾此实验，此原因迎刃而解。
在实验基础上，教师归纳牛顿第二定律，得出F合= Ma 。采用研究性学习这种模式后，整个学习过程充满乐趣，学生的情绪一直处于紧张而兴奋 的最佳点，思维活跃，不仅能对课堂上的知识点进行归纳总结，还能对由此知识点或方法进行四周辐射。臂如：课后有学生思考了公路转弯处，铁路转弯处内侧低外侧高的原因等问题，显然这些已超出目前 已学知识，但学生对此乐而不疲。
三、物理教学中引入研究性学习的作用认识
1、激发学生的创新精神和学生的自主学习一个能力
通过研究性学习，可以帮助学生遇到新问题学会 如何去解决它，如何将新信息与已有的知识联系起来，找准新问题的突破口，直到将新问题彻底解决。可见，通过研究性学习增强了学生的创新精神。1972年联合国教科文组织总干事埃德加。富尔在其所著的《学会生存》一书中指出：“未来的文盲不再是那些不识字的人，而是那些不会学习的人。”同时，由于研究性学习 注重的是以学生为中心，教师仅是指导者、参与者。因此通过研究性学习的引入，也培养了学生自主学习能力。
2、便于学生亲身体验科学研究的过程
研究性学习可以由学生参与选题、开题等环节的具体研究，这样一则学生了解了科学研究的一般过程，并通过亲身参与，深刻体验到科学家们为得出每一点成就所付出的艰辛与毅力。同时，也培养了学生严谨、一丝不苟的科学态度。
3、让学生学会多渠道寻找并处理信息的能力
研究性学习的范围极广， 因此学生们往往“八仙过海，各显神通”，利用各种信息渠道，如INTER网、图书馆、科技馆、书店、新闻、报刊、电视、访问等等，通过这些实践，充分发挥出学生的聪明和创新能力。
4、培养了与他人合作的能力
经济合作与开发组织的教育研究与革新中心在针对“未来人才素质的构成”时认为：未来的人都应掌握“三本护照”，第一本是学术性的，第二本是职业性的，第三本护照则证明一个人的事业心和开拓能力。这第三本护照有着丰富的内涵，其中有一点非常重要的就是与他人的合作能力。 二十一世纪的人，要学会与他人合作。
在物理教学中引入研究性学习，这一模式的开展、试行多数以小组形式居多，小组各成员是自愿组合的，因此凝聚力较强，其中的小组长往往也是小组成员推选的， 因此 各成员都围绕以小组长为核心，为完成承担的任务，组长既要安排好本组研究的开展，又同时要调度好、协调好组内成员的力量。让各成员既要愉快工作，又能发挥出各成员的最大能量。学生通过与他人合作，把自己的思想、信念反映给别人，同时吸取他人的思想，不断完善自己。作为一个小团体，体现出很好的合作精神及责任感。这些，在日后学生走上工作岗位、走上社会后，这些能力是极其重要而关键的。
四、结束语
研究性学习是一种全新的学习方式，她在物理教学中的引入有其独到的长处，物理教学中领先一步，这绝对是正确的。
【参考文献】
《物理教学》 《物理教学探讨》
【内容提要】：二十一世纪是个开创性的世纪。要昂首于二十一世纪，需要多种能力，有一个人的创新能力、自主学习能力、与他人的合作能力等等，在培养这些能力方面，进行研究性学习是极其有效的。本文结合省教育厅《普通高中综合实施纲要（试行）》精神，同时配合本校“研究性学习课程”的开展，阐述了自己对研究性学习的特征、在高中物理中的引入尝试和作用等的认识。
【关键词】：研究性 创新 自主 探索 过程 合作
联合国教科文组织总干事埃德加·富尔在其所著的《学会生存》一书中指出“教育具有开发创造精神和窒息创造精神这样双重的力量。”中国学生勤奋努力，具有系统且扎实的基础知识，这是我们的长处。但由于我国高等教育总体规模太小，造成学生考试压力过大，致使多数学校的师生把主要精力仍旧放在了如何对付考试上， 由此，应试教育应运而生，学生素质发展不全，如相对来说缺乏创新能力等。
1999年，在全国教育工作会议上，中央明确提出推行的培养创新精神和实践能力为重点的素质教育。教育部于2000年印发了《全日制普通高级中学课程计划（试验修订稿）》。计划中设置了综合实践活动课程，包括四方面内容：研究性学习、劳动技术教育、社区服务和社会实践。而其中我国首次开设研究性学习课程且摆在第一位，计划指出：“研究性学习是以学生的自主性、探索性学习为基础，从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题，主要以个人或小组合作的方式进行，通过亲自实践获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高综合运用所学知识解决实际问题的能力。在研究性学习中， 教师是组织者、参与者和指导者”。
物理教学作为一门重要的基础学科 ，理应作为创新教育的主战场，有其中高而深远的价值，有着其他学科不可替代的作用。
当前的物理教学，存在着许多困惑，令人深思与反省。受传统的应试教育影响，家长、社会对学校的认可标准，实际的教育是脱离了物理教学原有的本质。在一定程度上扼杀了物理教学应有的勃勃生机。某日本学者认为，在一个变革的社会中， 每个人都需要科学技能，在培养这种技能方面，让学生进行研究性学习比其他的教学更为有效。因此在新世纪的物理教学中，开展研究性学习，在物理课堂教学中引入研究性学习，以提高我们学生的创新精神和实践能力 。
一、研究性学习的特征
1、自主独立性
研究性学习的基本目标之一是培养个体的创新素养，这就决定了开展研究性学习要求学生自主独立性，能根据自己的特点，选择独立的方法、自主探索、自研交流，独立地解决学习中的问题。
2、探索性
科学发展史，本身就是一部对奥秘的探索与对问题的解答历史。研究性学习要求学生亲身体验，善于探索，所谓那些没有受过未知物折磨的人，是不知道什么是发现的快乐的。
3、过程性
研究性学习注重学习的过程、思维方法的培养，它强调的是学习的过程，而不是学习的结果或研究的成果 ，也就是说学生是否掌握某项具体的知识技能并不重要，关键是学生通过研究性学习是否能对所学的知识有所选择、判断、运用去解决一些基本的问题等。
4、全体合作性
研究性学习主张学生全体参与，她重过程而不重结果，她目的是尽可能激活所有学生的潜能，研究性学习中无“尖子生”和“学困生”之别，成绩平平者的同学 ，很可能具有研究和创造的潜质。同时，研究性学习工程往往是自主学习和与他人合作学习的结合，她需要合作者的集体智慧和分工协作，学会与他人合作，与他人合作进行研究性学习，去解决一个问题，这也是研究性学习的一个特征。
二、研究性学习在物理课堂中的引入尝试
研究性学习是一种新的学习方式，她是一种充分发挥学生的主观能动性，以学生自主学习，自我探索为基本教学模式，在物理教学中教师可设计、创设一个问题情境，提供相关的实验器材和背景材料，让学生自己拟订研究方案、实施步骤，在课堂时间内？问通过学生自己的自主实验、观察、测量、分析、讨论等一系列活动，发现一些物理现象，探索相应的物理规律；或设计一个问题，即只给出物理现象的结论，要求学生自行探索研究该结论成立的条件，或只给出物理问题的初始条件予以恰当的增强或减弱，要求学生自行探索归纳总结相应的结论，或对所给的初始条件置于不同的新的背景前提中，让学生自行探索，相互讨论，交流应有的结论，从而得出最终大家共识的结论等等。在这其中，教师仅起主导作用，是指导者，而决不是“代言人”。教师是作为一名高明的指挥家，时刻调动着学生思维活跃、合拍。于是一个又一个的问题，一个又一个新的构思、新的方案，一个又一个的结论伴随着智慧的火花一起降临。
笔者结合物理新教材，尝试在物理教学中引入研究性学习，现列举实例如下：
教材：高中物理新教材第三章第三节《牛顿第二定律》
提出需研究的课题：在上节课的基础上，本节定量地研究加速度与外力F和物体质量的关系。要求设计解决方案，包括实验装置、实验器材、要观察测量记录哪些物理量、根据数据分析得出什么样的结论。
经一番思考讨论，学生会得出一些实验装置，然后教师加以引导并指导学生阅读书本，让学生统一认识到书本装置的好处。（之一小车匀加速直线运动便于控制），此时学生会提出书本图中用光滑木板，而这是理想的木板，我们实际并不能找到如此的木板，我们实际用的木板，当小车在木板上作匀加速直线运动时必然要受到摩擦力，此时小车受到的合外力实际应为F合=F 绳-F摩 考虑到实际中摩擦力测量并不容易，而本实验要解决的问题中如何解决这个摩擦力问题是十分关键的。由此学生再次展开讨论；如何来平衡这个摩擦力，经分组讨论，学生很快提出：只需把木板一端略抬高些，让木板与水平面形成一个倾角θ,让小车的重力沿斜面向下的分力G x =G sinθ来平衡这个摩擦力F摩使小车放在这个木板斜面上恰好能做匀速直线运动。
解决了摩擦力平衡问题后，学生情绪高涨，为自己探索的成功而兴奋，紧接着，趁热打铁，让学生思考本课题核心，加速度与合外力和质量 的关系，加速度与合外力，质量 两个变量有关应如何研究。由于学生们在初中自然科学中学习电学《欧姆定律》时已学过类似方法。很快学生答出：采用“控制变量法”：先让两小车质量相同，（控制一个变量不变）而让两小车受到的绳子拉力不同，测出相同的时间小车经过的位移，再由位移公式S= a t２ 得a = ,从而研究加速度a与合外力F 关系转化为位移S与 合外力F的关系；再控制两小车受到的拉力这个变量相同，让两小车的质量不同，测出相同时间小车经过的位移，仿前步骤，研究加速度a 与质量M的关系转化为位移S与质量M的关系，综合两次实验结果，同学们很快会得出，a α F 和a α 的结论。（具体实验中指明，所放砝码的质量要远小于小车的质量， 一般让小车质量为砝码质量的10倍以上，这时可近的认为砝码重力大小就为作用在小车上的水平拉力（即合外力大小），原因日后讲牛顿运动定律应用习题课时有个对比实例计算，讲解后回顾此实验，此原因迎刃而解。
在实验基础上，教师归纳牛顿第二定律，得出F合= Ma 。采用研究性学习这种模式后，整个学习过程充满乐趣，学生的情绪一直处于紧张而兴奋 的最佳点，思维活跃，不仅能对课堂上的知识点进行归纳总结，还能对由此知识点或方法进行四周辐射。臂如：课后有学生思考了公路转弯处，铁路转弯处内侧低外侧高的原因等问题，显然这些已超出目前 已学知识，但学生对此乐而不疲。
三、物理教学中引入研究性学习的作用认识
1、激发学生的创新精神和学生的自主学习一个能力
通过研究性学习，可以帮助学生遇到新问题学会 如何去解决它，如何将新信息与已有的知识联系起来，找准新问题的突破口，直到将新问题彻底解决。可见，通过研究性学习增强了学生的创新精神。1972年联合国教科文组织总干事埃德加。富尔在其所著的《学会生存》一书中指出：“未来的文盲不再是那些不识字的人，而是那些不会学习的人。”同时，由于研究性学习 注重的是以学生为中心，教师仅是指导者、参与者。因此通过研究性学习的引入，也培养了学生自主学习能力。
2、便于学生亲身体验科学研究的过程
研究性学习可以由学生参与选题、开题等环节的具体研究，这样一则学生了解了科学研究的一般过程，并通过亲身参与，深刻体验到科学家们为得出每一点成就所付出的艰辛与毅力。同时，也培养了学生严谨、一丝不苟的科学态度。
3、让学生学会多渠道寻找并处理信息的能力
研究性学习的范围极广， 因此学生们往往“八仙过海，各显神通”，利用各种信息渠道，如INTER网、图书馆、科技馆、书店、新闻、报刊、电视、访问等等，通过这些实践，充分发挥出学生的聪明和创新能力。
4、培养了与他人合作的能力
经济合作与开发组织的教育研究与革新中心在针对“未来人才素质的构成”时认为：未来的人都应掌握“三本护照”，第一本是学术性的，第二本是职业性的，第三本护照则证明一个人的事业心和开拓能力。这第三本护照有着丰富的内涵，其中有一点非常重要的就是与他人的合作能力。 二十一世纪的人，要学会与他人合作。
在物理教学中引入研究性学习，这一模式的开展、试行多数以小组形式居多，小组各成员是自愿组合的，因此凝聚力较强，其中的小组长往往也是小组成员推选的， 因此 各成员都围绕以小组长为核心，为完成承担的任务，组长既要安排好本组研究的开展，又同时要调度好、协调好组内成员的力量。让各成员既要愉快工作，又能发挥出各成员的最大能量。学生通过与他人合作，把自己的思想、信念反映给别人，同时吸取他人的思想，不断完善自己。作为一个小团体，体现出很好的合作精神及责任感。这些，在日后学生走上工作岗位、走上社会后，这些能力是极其重要而关键的。
四、结束语
研究性学习是一种全新的学习方式，她在物理教学中的引入有其独到的长处，物理教学中领先一步，这绝对是正确的。
【参考文献】
《物理教学》 《物理教学探讨》
