研究性學習是一種教育理念,它是指學生主動探究的學習方式,包括學生自己查閱資料、自己探究發現、自己搜集處理信息,直接體驗學習過程的一種方式。研究性學習有利于人的創新精神以及探究和實踐能力的培養,進而更加有效地去掌握新的知識。在強調素質、重視創新的今天,研究性學習以其自主性、開放性、實踐性等顯著特征備受人們的關注和青睞。其中,人們更多的是關注研究性學習作為教育理念在學科教育中的滲透與應用。
一、在物理教學中進行研究性學習活動,有其必然性和可行性
學科教學是素質教育的主陣地,更是各種教育理念的實踐基地,學科教學需要開展研究性學習。物理學應該首當其沖。物理學是一門生活氣息濃厚的學科,它是建立在實驗研究基礎上的一門科學。物理概念的引入、規律的得到都離不開“研究”。因此,物理課堂教學中開展重實踐、重探究的研究性學習將會有更廣闊的發揮空間,讓學生真正理解、掌握、運用物理概念、規律,不僅是“以人為本”“以學生發展為本”的教育需要,也是物理教學本質的真正體現。
物理學是一門源于社會,用于社會、改造社會的學科。從“鐘擺”到“溫室效應”無一不連接著物理與社會。因此,在教學中選擇與生產、生活密切相關的知識作為研究性學習的對象,能使學生理論聯系實際,活學活用。同時增強學生關注社會、關心生活的意識。如“指甲刀、菜刀上的力學知識”可使學生小處見大,由簡單現象分析復雜問題。“光污染、噪音污染”可以使學生了解光、聲的相關知識,并提出有效的防治措施,從而使學生關心環境保護,并身體力行。以“廢電池的回收與利用”為例進行研究性學習使學生了解電池的結構、材料、化學反應過程以及電池電動勢、電阻等一系列物理與化學方面知識等。通過研究性學習,可使學生在學習知識、提高能力的同時,提高學生關注身邊的物理的敏銳力,從而使學生增強主動性和參與意識。
二、物理教學中滲透研究性學習的幾點思考
1.轉變教師觀念
物理學研究性學習的開展并不是對傳統物理課堂教學的全盤否定,而是在其基礎上的改革與創新,即在達到知識傳授目的的同時,能培養學生更多的創新精神和實踐能力。所以“研究性學習”和“接受性學習”兩者應該是相輔相成、有機結合的。前者有利于人的創新精神以及實踐能力的培養,后者有利于人們對大量系統知識、信息的掌握,有了這些知識積累才有可能進行成功的研究性學習。教師不能只看到傳統教學模式的優點而忽視對學生創新思維能力和創造實踐能力的培養。當然也不能夸大研究性學習的功效。不論何種物理知識的講授都生搬硬套地用這種方式講解,把研究性學習視為“萬能產品”,盲目追從研究性學習是不可取的。
2.研究性學習應注重學生的興趣
學生學習的主動性、積極性是與學習興趣密切相關的。愛因斯坦說過“我認為對一切來說,只有熱愛才是最好的老師,他遠超過責任感。”物理教學中興趣能激發學生的學習動機,只有當學生本身對學習發生濃厚興趣時,才能使整個認識活動積極起來。物理學是一門實驗性很強的科學,它和生活又緊密聯系著。我們完全可以用實驗的手段和生活中的鮮活例子來調動學生的興趣。因此,在教學中教師要注意用生動形象、直觀有趣的語言或事例來說明課本理論,使課堂教學情趣橫溢。教師也可以用巧妙的預設,形成有價值的課堂沖突,引起學生積極思維的興趣。由此來吸引并激勵學生積極探索真理。
例如,可以這樣設計“大氣壓強”的實驗,將一只玻璃杯灌滿水,用一張硬紙片蓋在杯口上,再按住紙片把水杯倒過來。問:當把手移開后,會產生什么現象?松手后學生驚訝不已。這個現象是學生以前從未看到,也未曾想到的,所以學生很感興趣,迫切想知道產生現象的原因,即通過現象的演示,激發了學生學習的能動性和求知欲,把學生從“不得不學”引到“想學”、“愛學”的狀態。在“慣性”的教學中教師可以通過日常生活中常見的現象。如向遠處灑水,水離開手后,為什么還繼續向前運動;剎車時車上的乘客為什么向前傾等。請同學們談談各自的看法,同時教師給予肯定或糾正。這些平時司空見慣的現象,同學們為了找到答案,一定會興致勃勃地參與討論并認真地去聽老師的分析,課堂氣氛會活躍起來。
3.研究性學習的特點是注重培養學生探究能力,強化科學思維的訓練
(1)思維能力
研究性學習的思維能力主要包括:①系統思維,發現知識的內在規律的能力;②逆向思維,反面分析問題的排除能力;③概括思維,綜合能力;④辯證思維,全面考慮問題的能力⑤發散思維,多角度處理問題的能力;⑥頓悟思維,直覺的能力。
例如,在實驗教學中滲透創造技能和思維的訓練,重要的是促進學生領會實驗設計思想和方法。例如:高中物理必修一中“顯示微小形變裝置”,該實驗是如何設計把微小形變“放大”的?又如何模擬?可以引來學生的新設計方案:以桌面上容器中水面反射光斑的晃動顯示桌面形變;以指針偏轉來顯示拉伸形變;用細管液面升降來顯示瓶底形變或容積變化等。
(2)遷移能力
它是將已學過的舊知識在一定條件下的應用問題,主要是學習者認知結構水平與思維方法的結合問題,這兩點解決好,利用條件,就能實現具體情境中的遷移。
例如:初二課本“摩擦力”的教學中,我給同學們這樣一個問題:用量程滿足實驗要求的彈簧測力計在同一水平桌面上探究長方體木塊和鐵塊下表面誰更粗糙?本題的靈活之處在于兩次測量摩擦力時如何保證壓力一定?不少學生在實驗過程中沒有保證壓力一定,而是直接用彈簧測力計分別拉著木塊和鐵塊在水平面上做勻速直線活動,通過彈簧測力計的讀數來比較滑動摩擦力大小,從而確定誰的下表面更粗糙。但也有個別學生利用摩擦力和壓力的比值來說明木塊和鐵塊下表面誰更粗糙。其實摩擦力和壓力的比值在高中相當于動摩擦因數的概念。這正是比值定義法在物理學中的應用。大家知道在路程和時間都不同時,我們可通過路程和時間的比值來比較物體運動的快慢。學生能夠在新的情景中,把學過的知識進行遷移,這也正是研究性學習所必需具備的能力。