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江彦 “研究性学习”的开展，是当今教育改革的一个重点。在课堂教学中开展“研究性学习”，是“研究性学习”实施的“落脚点”。物理学科以实验为基础的特点，使其在“课堂教学中”开展“研究性学习”方面，具有“得天独厚”的“先天优越性”。为此，本人在高中年级进行了物理课堂教学中开展研究性学习的探索，下面谈谈这两年在《关于高中物理研究性学习的研究》的课题研究中，就高中物理教学中开展研究性学习谈几点体会： 一、切实地体现了教师的主导作用和充分地体现了学生的主体地位 学习过程中，学生始终是主体，老师是组织者，只提出问题，至于解决问题的方法、方法的可行性、方法的优劣等都由学生来完成。我们充分尊重学生，允许他们异想天开，探索不拘常规的方法。对他们提出的每一种方案都不妄加评论，而是引导他们用实验来验证。 例如一个小组想研究振子的位移随时间变化的规律（即振动图象），他们提出来的第一个方案是在振子上捆上一支铅笔，让铅笔随振子做简谐振动，铅笔头在白纸上就会画出每一时刻振子的位置。实验结果存在两个问题，第一是铅笔画出的线相互重叠，分不出不同时刻振子所在的位置；第二是振子的振动由于铅笔与纸间的摩擦，很快就停止了。他们提出的第二个方案是在单摆上捆上毛笔，让单摆做简谐振动，同时匀速拖动单摆摆球下方的白纸。实验结果是解决了位置重叠问题，带来新的问题是毛笔尖在竖直面内作圆周运动，很难同时解决毛笔尖与白纸的摩擦和有些地方画得上，有些地方画不上这一对矛盾。接着他们提出第三个方案，用装有水的小瓶做摆球，小瓶在摆动过程中，瓶内的水不断往外滴，同时匀速地拉动下方的白纸，这样就在白纸上留下一系列水滴，然后将这些水滴用光滑曲线连起来，就得到了振子的位移随时间变化的规律。实验结果非常理想。他们还根据白纸上水滴的疏密程度，说明了单摆运动的速度变化情况。在汇报过程中，同学们提出了瓶中水往外流的过程中，单摆的摆长发生变化的问题，也有同学提出可不可以展示一下得到的图形。确实，摆长发生变化是客观的，由于水滴在白纸上，水干了，图形也就不明显了，自然汇报时没有拿出相应的图形。接着他们回家又设计了第四个方案，在白纸上铺上玉米面，然后在一个很小的瓶子中装满胶水，重复第三个方案的实验，等胶水干了，将其余的玉米面倒掉，这样有胶水粘住的玉米面就留在了白纸上，可以保留。 通过这一事例，可以发现，在“研究性学习”过程中，“问题”就是学生学习的重要载体，学生在解决问题的过程中会涉及多种知识，这些知识的选择、积累和运用完全以“问题”为中心，打破了教材的条条框框，可以充分挖掘学生的思维能力、想象能力、分析问题的能力以及动手能力等，从而“激活”他们的创新意识。这一过程中，教师不再仅仅是“知识的传授者”，首先教师是一位“听众”，要善于充分听取学生的意见；其次是一位“与学生平等交流的领路人”，要让学生从与教师的交流过程中，感到自己的成功，同时感知到自己因该努力的方向；第三才是一位“评判者”。在“研究性学习”过程中，绝大部分的时间，教师的引导作用体现在前两个角色的充分发挥上。 二、增强了课堂教学的开放性 “研究性学习”是把学生置于一种动态、开放、主动、多元的学习环境中。这种学习环境是开放的，课上与课下结合，校内与校外呼应，小组内与小组外互补；这种思维环境是开放的，学生在知识获取的思维过程中，不再仅仅是跟随教师对知识传授的思维设计，学生的思维过程，是建立在自己对问题的感性认识和初步的理性思维基础上的，同时在交流过程中，又接触到其他小组对问题的不同感性认识和不同的理性思维，当然，也有老师的思维启发，学生在“研究性学习”过程中，接触到的是一个多元化的思维环境。 例如，有一个小组在研究单摆振动周期的过程中，想测量摆角较大的情况下，摆球摆动周期的变化情况。这个实验内容是教材要求之外的，在传统的教学过程中，教师很少提到这一问题，但是可以肯定学生会想到这一问题，只是没有实验研究的意识，更无行动。在这次“研究性学习”过程中，这个小组就按自己的意愿，分别测量了摆角为5º、10º、15º、20º、25º、30º时摆球振动的周期，他们发现，摆球的周期随着摆角的增大而增大。于是，他们在成果汇报时，就“发表”了自己的实验结果。受这一小组工作的启发，另一小组，也从事了这一工作，他们将测量范围扩大到摆角为80º，也是每隔5º测量一次。他们的实验结果是，随着摆角的增大，摆球的振动周期先增大，后减小，再增大，而且测量结果表明，在摆角为35º左右时，是周期变化的转折点。这一研究结果，出乎所有人的意料，包括教师。 我很惊讶于这一研究过程，自然科学发展历程中，有多少发明的过程与此相似！“研究性学习”的开放性，改变的不仅是学生学习的地点和内容，更重要的是它给学生提供了更多的获取知识的方式和渠道，推动他们去关心现实、了解社会、体验人生，并积累一定的感性知识和实践经验。推动学生去体会，在做事的过程中学会学习，在学习的过程中学会做事。 三、增强了学生学习的兴趣 兴趣来源于学生对自己行为的绝对控制，并通过自己的行为获得了一定的内心满足。如果学生的行为是“被动”的，受“制约”的，那他们表现出的积极性就会远逊色于自己对自己的“纵容”。增强学生学习的兴趣，最好的方式就是让学生自己动手，设计并完成自己想要做的事情。“研究性学习”的开展，正好提供了学生自己动手的机会和条件。学生在“研究性学习”过程中，表现出了浓厚的学习兴趣。 例如，有一位同学想验证做匀速圆周运动的物体，在与轨迹平面垂直的平面上的投影是简谐运动，他提出首先要解决使物体做匀速圆周运动的问题，先后试用了将小球固定在电风扇、电唱机上；其次要解决投影问题，他先后试用了用手电筒、白炽灯、投影仪等仪器去照亮转动小球；最后还要解决简谐运动与小球的投影相比较的问题，他先后试用了单摆、竖直面的弹簧振子、在水平气垫导轨上的弹簧振子等。在这个研究过程中，他利用了中午休息、下午放学后等课余时间，表现出了极大的热情，尤其在成功后使他建立起来的自信，改变了他在以后课堂教学中的表现，回答问题变得非常积极，大大增强了他对物理学科学习的兴趣。 四、“课堂教学中开展研究性学习”要防止两极分化 受到学生智力和非智力因数的影响，同学们在研究性学习过程中表现出来的积极性也不同。同时，研究课题的选择对学生积极性的影响也不容忽视。“课堂教学中开展研究性学习”必须防止两极分化。 对于自主学习能力较强的同学，在选择研究课题时，可以是“命题作文”与“随感”相结合，在完成教师给定的“研究课题”的基础上，可以放手让学生自主去研究一些自己感兴趣的课题，可以充分发挥他们的主观能动性。对于那些自主学习能力相对较差的同学，在选择研究课题时，适宜将指定课题分解成若干小课题，教师首先对其中的某一小课题的研究进行详细指导，然后教师监督他们完成指定的另一小课题，并写出研究报告，让他们向全班汇报，并给予肯定和表扬，最后放手让他们完成剩下的小课题。 五、“课堂教学中开展研究性学习”要“适时、适量、适当” “研究性学习”是一种学习方式，这种学习方式可以使学生完整地体到学习的全过程，同时在学习的过程中，学会发现新问题、提出新问题、解决新问题的方法。但是，这种学习方式也不是“万能”的，并不是所有的学习内容都可以采用“研究”的方式去学习，也并不是任何时候都可以采用“研究性”学习方式，开展“研究性学习”必须根据实际情况，适时、适量、适当地进行，同时注意与其他学习方式的整合，充分发挥各种学习方式在学习过程中的作用。 “适时”，就是在适当的时候开展“研究性学习”。在物理课堂教学中开展“研究性学习”，要将研究过程与物理教学有机地结合起来，首先，必须通过物理教学，逐步培养学生开展“研究性学习”必备的数学、物理知识，必要的研究能力（例如实验操作能力、数据处理能力等），并在此基础上，逐渐地、有计划、有目的地开展“研究性学习”，才能有效地完成对课题的研究。例如，让学生研究如何测量电阻，就必须在让学生熟悉欧姆定律、掌握电压表和电流表的使用方法、具有初步的误差分析的前提下，才能有效地完成研究任务。 “适量”，在课堂教学中开展研究性学习，并不是“多多益善”。首先，有效地开展“研究性学习”，必须有必要的研究条件（例如实验器材、实验环境等）、充分的研究过程、认真的分析总结，这就要求给学生提供必要的时间和空间，这对教学条件提出了较高的要求；同时，“科学教育”与“科学研究”毕竟是“两回事”。将“科学研究”的“模式”完全迁移到“科学教育”，必须要有一个“辨证的、实事求是的”分析。“科学教育”总体来说，应该是“继承”。不用说每一个课题都采用“研究性学习”方式，就是只研究一个课题，如果采用“科学研究”的“模式”来完成，别说是几节课，就是几年，甚至于几十年，也不一定能有所成果。“继承”是“科学教育”的首要任务，可以“继承”先人的研究成果，也可以继承先人们分析问题的方法、实验操作的方法，更可以“继承”先人们在探索过程中“失误”的教训、经验。而这种“继承”，全靠学生在“研究性学习”过程中去完成，显然是不可能的，而主要是要靠教师讲授“科学历史”中种种事件的“功过得失”，并有意识地选择一些能体现“科学研究”方法的课题，指导学生去研究，在研究的过程中，学会如何用已有的知识和方法去解决问题，并在解决问题的过程中，学会发现新的知识和新的方法，并逐步形成“敢于怀疑，敢于实践”的科学品质。 “适当”，就是选择适合学生研究的课题开展研究性学习。在中学阶段，有些课题研究的内容比较多，例如研究碰撞过程中的动量守恒，有对心碰撞、斜碰；有质量大的碰质量小的、质量小的碰质量大的、两物体质量相等的；有运动的碰运动的、有运动的碰静止的；有相向运动发生碰撞的、有同向运动发生碰撞的；有碰撞之后分开运动的、有碰撞之后相对静止的；等等。也有些课题对学生的健康有影响的，例如放射性现象、原子核的裂变等。还有一些课题对实验条件和实验操作要求比较高的，例如库仑定律等。对于研究内容比较多的课题可以采用分解成小课题来研究的方式进行研究，对于影响学生健康的课题就不能开展研究。 以上只是本人在这两年的教学实践过程中开展研究性学习的一点感想，在以后的实践中将会得到不断的充实和提高，同时也可能有片面之处，恳请同行们批评指正。【24】 |
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