关于中学物理研究性学习的思考

" 物理是一门以实验为基础的学科．研究性课程的开设为中学物理教学提供了更为广阔的天地，当然也对中学物理的教学方法和教学模式提出了新的要求．下面是笔者对中学物理如何进行研究性学习教学的几点粗浅思考．



一、指导学生自主学习，激发学生学习物理的兴趣

要让中学生能自主地进行物理的研究性学习，首先要让他们喜欢物理，了解物理的研究方法．教师可以通过指导学生翻阅科普书籍和有关物理杂志，作好阅读笔记，直至在互联网上查找有关物理资料等形式，让学生理解物理知识的含义，了解物理发展的历史，以及物理学在促进人类社会发展过程中所表现出的魅力，以激发他们对物理的兴趣，同时也有利于培养他们自主学习的能力．

1．指导学生了解物理的发展历史，提高其科学思维水平

物理发展的历史进程阐明了物理学科体系形成过程的各个方面的情况，如物理学家奇特而伟大的构思和重大发现，他们的成功与失败，学术争论，以及为科学献身的品质等．同时重大科学的发现总是与物理学家的创新活动分不开的．因此让学生自主地了解物理发展的历史，有利于培养他们的创新精神，提高他们科学思维水平．

2．认识物理的魅力，激发学生学习物理的兴趣

物理学是前人在认识与探索自然的过程中，通过总结、归 ت纳、抽象、验证等思维环节而逐步建立、不断完善起来的一门自然基础科学．物理学研究所形成的基本观点，如时空观、物质观、自然观等对整个人类文化都产生了深刻的影响力，是各行各业科技人员所必须具备的基本观点．物理学在研究问题的过程中所形成的科学方法，大都成为科学研究的基本方法，也成为培养和提高人才素质的最有效方法．让学生通过研究性学习，仿效科学研究思路，认识物理学发展的特点和基本性质，可以进一步提高物理教学的思想性、人文性和方法论等内涵．

物理学还是一门实用的、与生产生活紧密联系的、能够使人类生活更美好的学科．比如，物理与能源开发，能源与环境保护，高性能物理材料的应用等，都给人类生活带来了巨大的改变．如果学生能够在教师的指导下，有意识地通过自己查阅科普杂志、物理杂志和利用互联网上信息等资料认识物理的作用、地位及其与人类生活的关系．那么对激发学生学习物理的兴趣，无疑具有积极的意义．

中学生正处于体力和智力迅速成长的时期，他们精力充沛，聪敏而好学，易于接受新鲜事物．好奇、好学、好动，对一切未知的事物都感到新奇，总想弄个水落石出，研究性课程一般都具有形象、具体、新奇的特点，教学中如能充分地利用这些资源，就能同这一时期学生的心理产生共鸣，从而最大限度地引发他们学习物理的兴趣和热情．



二、指导学生有效地开展研究性学习

高中物理研究性学习活动的开展，要有分类递进的教学思想．既要考虑学生的兴趣爱好，学科基础和学校的研究条件，又要考虑学生的发展问题．选择课题的难度要由浅入深，否则就会影响他们的兴趣，挫伤积极性．

1．研究性学习要选好课题

选好课题是活动成功开展的关键．学生开始接触研究性学习时，ツ可以由老师按学生的知识水平选择合适的课题．随着活动的不断开展，学生的研究性学习达到一定层次时，应鼓励他们自主选择课题，因为选题的过程就是一个研究问题、思考问题的过程，物理研究性学习的选题可以从以下三个方面来考虑：



（1）学科知识型选题．收集教学中可以深化、拓展、探讨的知识点，可改进的演示实验、学生实验等．这种选题方式要求教师和学生在平时教学和学习过程中要善于创新，善于思考，善于发现问题，同时要善于作好读书笔记．例如，学习形变与弹力一节内容时，不妨提出这样的课题，对于坚硬物体的形变，如何才能比较清晰、明显地显示出来?可以鼓励学生利用多种器材、各种方法进行设计和探索；学习欧姆定律时，可以鼓励学生独立地去研究各种灯泡灯丝的伏安特性；学习串、并联电路及闭合电路的特点时，可以引导学生去进行电表的改装，自制欧姆表等；学习了自感现象之后，可以去进一步研究影响自感系数大小的相关因素；学习光的折射、全反射之后，可以去测定各种液体的折射率等．实际上，只要对相关的教学内容进行挖掘，就能提出一些较有价值的研究课题．



（2）热点型课题．“温室效应”是社会关注的热点问题之一．对于该问题的研究有两种学术观点：一种观点认为气温上升的原因主要是人类活动造成的；另一种观点则认为源于地球本身的周期性变化的结果．对该问题的研究，可以引导学生☯查阅各种相关资料，并进行一定的调查，引导学生讨论大气中的二氧化碳的主要来源，各种波长的电磁波对二氧化碳的穿透性，太阳辐射使大气升温的物理模型以及气温长周期性变化对环境的影响等问题，最后根据已有的材料和自己的分析写出一篇小论文．这样不但增长了知识，扩大了眼界，而且对于探索、研究物理问题的意识和能力都有一定的促进作用．



（3）社会生活型选题．从某些具体的科学技术对社会的影响或者从日常生活中选取与物理有关的课题进行研究，也是物理研究性学习的可选素材．比如，刹车防抱死系统（ＡＢＳ）是近年来的一项新技术，它在汽车刹车时自动控制摩擦片与轮盘的压力，使车轮不与地面产生滑动摩擦，这样司机仍然能够控制车的运行方向．在这种情况下，大部分机械能消耗在摩擦片和轮盘的摩擦上．这项技术虽然较新，但它的物理模型并不复杂，利用高中物理知识可以做较为深入的研究．

总之，只要能在平时学习的过程中，多关心、多留意社会生活和周围环境等的变化，那么可供选择的研究性课题是取之不尽的．

2．研究性学习要体现开放性

研究性学习强调以学生的自主性、探究性学习为基础，学生按自己的兴趣选择和确定研究的内容多来自学生的学习、生活和身边的现象，研究内容的实施主要的依赖教材和校园内外的资源ฎ．教师在整个研究过程中只能扮演参与者、指导者的角色，而不能干预太多，要充分体现学生的主体性、自主性．学生研究性学习的途径、方法要多样化，研究性的内容和形式要突破原有的学科教学的封闭状态，在开放、主动、多元、合作的学习环境中进行研究性学习，这有利于培养学生主动思考问题，探究、发现问题，解决问题和交往合作的能力．在物理研究性学习过程中可向学生开放实验室，让他们自主设计、操作、完成实验；开放图书阅览室，让学生自己查阅资料，培养学生走向社会选取研究素材的能力．

3．研究性学习要注重研究性学习过程

研究性学习的主要活动程序如下方框图所示：

研究性学习与传统的学科教学中只重视学生学习结果可量化、可操作性的预期不同，研究性学习应该将学习过程看得比结果更重要．学生在选定课题后，首先要引导他们对课题进行认真分析，找出存在的问题，建立问题的概念框架，提出预期目标．其次是让学生查阅资料，开展小组探索讨论，设计研究方案，进而对方案的可行性进行论证，通过反复修改论证，确定比较可行的研究方案．再次根据研究方案进行探索研究．教师要引导学生仔细观察实验过程的每一个环节，作好实验记录，进行思考分析，解决遇到的问题和挫折，进而得出研究结果．然后对研究的过程和研究成果进行检验、评价，最后进行总结交流．这样即使成果是稚嫩可笑的，不足称道的，但学生通过一系列研究过程的亲身经历，可了解科学研究的一般流程和方法，锻炼与他人进行交往合作的能力，知道除教材以外还有很多获得知识和信息的渠道．有利于学生养成科学精神和科学态度，有利于培养他们的创新素质和创新能力．因此，注重研究学习过程是开设研究性学习的主要目的．