研究性學(xué)習(xí)在高中物理教學(xué)中的實(shí)踐運(yùn)用探析

摘 要：在高中物理教學(xué)中運(yùn)用研究性學(xué)習(xí)就是讓學(xué)生自己思考、進(jìn)行探究，其實(shí)質(zhì)是在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，在教給學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和研究方法的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任感和道德心。它可以使學(xué)生獲得親身參與研究探索的體驗(yàn)，提高學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，以及增強(qiáng)對(duì)自然、社會(huì)的責(zé)任感。文章從三個(gè)維度探析了研究性學(xué)習(xí)在物理課堂中的實(shí)踐運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：高中物理；研究性學(xué)習(xí)；課程；課題；解惑

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2012）12-051-01

高中物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，其課堂教學(xué)大致分為概念規(guī)律學(xué)習(xí)、物理實(shí)驗(yàn)和物理小制作等三類。對(duì)某個(gè)物理概念或規(guī)律學(xué)習(xí)時(shí)，我們只有以探究的思維方式研究它，才能抓住事物及其規(guī)律的本質(zhì)，而物理實(shí)驗(yàn)和制作就更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐的能力。

因此，就物理學(xué)科的內(nèi)容和特點(diǎn)來看就非常強(qiáng)調(diào)自主探究，在課堂上的實(shí)踐過程、課堂結(jié)構(gòu)上都要求具有開放性、綜合性，與傳統(tǒng)課堂相比更注重學(xué)生的參與性、自主性、實(shí)踐性、教育性。物理課堂上研究性問題的來源主要有三個(gè)方面：教材、課程標(biāo)準(zhǔn)上列出的內(nèi)容，師生交流產(chǎn)生的課題，學(xué)生對(duì)于學(xué)過知識(shí)點(diǎn)的疑惑。因此，可以分為三個(gè)維度來探析研究性學(xué)習(xí)在高中物理教學(xué)中的實(shí)踐運(yùn)用。

一、以課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容作為研究性學(xué)習(xí)的起點(diǎn)

以教材為依據(jù)，可以把演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)改為隨堂實(shí)驗(yàn)。隨堂實(shí)驗(yàn)是指師生在實(shí)驗(yàn)室共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，共同探索或重新發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。這種教法不僅節(jié)約了課時(shí)，而且很容易讓學(xué)生從中深受啟發(fā)。

例如“加速度和力的關(guān)系”與“加速度和質(zhì)量的關(guān)系”兩節(jié)課，把演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)合并為隨堂實(shí)驗(yàn)，通過電火花的描跡，學(xué)生能很快得出“加速度與合外力成正比”“加速度與質(zhì)量成反比”的結(jié)論，并能做出 “a-F”和“a-1/m”的圖像，最后教師總結(jié)舉出實(shí)例并鼓勵(lì)學(xué)生舉例，可以以發(fā)射人造衛(wèi)星為例，如果質(zhì)量已定，要增大加速度，那么只能增加合外力，如果合外力已確定，那么就需要減小衛(wèi)星的質(zhì)量。如果火箭燃料是污染環(huán)境的，那么只有考慮減少火箭自身質(zhì)量。這樣既解決了牛頓第二定律演示實(shí)驗(yàn)難做的問題，又減少教學(xué)時(shí)間，并且培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神，同時(shí)又回歸生活，關(guān)心社會(huì)實(shí)際。既能加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，提高學(xué)生的科學(xué)能力和科學(xué)品質(zhì)，體會(huì)科學(xué)方法和科學(xué)精神，又能讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)的價(jià)值與意義。

二、以“課題為中心”進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)

“以課題為中心”是指通過對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行處理將其重點(diǎn)轉(zhuǎn)化為課題，并力求通過學(xué)生的自主探索來完成有價(jià)值的“課題”研究，并鼓勵(lì)學(xué)生嘗試運(yùn)用研究成果解決實(shí)際問題。例如，學(xué)過楞次定律后，研究鋁管中磁性小球的下落規(guī)律，把兩只外形完全相同的小球分別從豎直放置的鋁管上端放下，一只小球很快地從下端掉出，而另一只球要等數(shù)秒后才從下端管口落出，根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)學(xué)生提出以下問題供其探究：

（1）你猜一猜出現(xiàn)這種奇怪現(xiàn)象的原因是什么？（2）請(qǐng)分析小球進(jìn)入鋁管后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化過程，能否建立一種物理模型？（3）能否用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)？你提出的實(shí)驗(yàn)方案是什么？需要測(cè)量哪些物理量？如何測(cè)量？（4）若對(duì)此課題進(jìn)行研究，你將提出和論述哪些問題？需要進(jìn)一步做哪些實(shí)驗(yàn)？通過此設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，“變教為誘”“變教為導(dǎo)”，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的“變學(xué)為思”“變學(xué)為悟”。在整個(gè)的研究性學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生們的創(chuàng)新思維活躍，不僅學(xué)會(huì)了發(fā)現(xiàn)問題，提出問題和解決問題，而且能統(tǒng)籌自己的研究步驟和與他人合作探究的方法，從而進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的自信心。

三、以解惑為中心進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)

在物理教學(xué)中，教師們往往會(huì)感到：課堂上的知識(shí)內(nèi)容是很有限的，而課外的探究是無限的。因此，依據(jù)新課程的要求，教師的教學(xué)不能僅限于教材知識(shí)，而應(yīng)以發(fā)散與整合性思維來整合各類相關(guān)知識(shí)。其中，以解惑為中心進(jìn)行的研究性學(xué)習(xí)就是這樣的教學(xué)組織形式。例如：“自由落體運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)，自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在學(xué)生學(xué)完物體的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)之后，學(xué)生自然會(huì)有這樣的疑惑：如何測(cè)定物體的重力加速度？地球上物體的重力加速度是不是都是一樣的？重力加速度與哪些因素有關(guān)？這樣出現(xiàn)了多個(gè)相關(guān)的又是值得研究的新課題，教師可以抓住一個(gè)探究點(diǎn)，指導(dǎo)學(xué)生分組探究，鼓勵(lì)學(xué)生盡可能查閱文獻(xiàn)做出多種設(shè)想來解決，通過問題解決的方式來開展研究性學(xué)習(xí)。然后老師和學(xué)生通過交流討論可以建議閃光照片、水滴法、牛頓管、單擺法等很多的實(shí)驗(yàn)途徑來驗(yàn)證的各種假設(shè)，再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證研究，對(duì)得出的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，比較各個(gè)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)以及影響實(shí)驗(yàn)的干擾因素。因此如何調(diào)節(jié)學(xué)生之間的比較，競(jìng)爭(zhēng)的心態(tài)也是教學(xué)中的重點(diǎn)。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生樹立求真務(wù)實(shí)、平等公平的人生觀，讓學(xué)生在探究中不斷挑戰(zhàn)自我的同時(shí)，也尊重和虛心接納他人的觀點(diǎn)。這樣既鞏固了基本知識(shí)，發(fā)展學(xué)生的探究能力又關(guān)注了學(xué)生的人生觀，達(dá)到實(shí)踐性與教育性相結(jié)合的學(xué)習(xí)目標(biāo)。