淺談物理教學中研究性學習的教學設計

李冬梅

摘 要：研究性學習是一種自立、體驗、探究式的學習。研究性學習的教學設計主要包括探索性實驗和開放性試題的設計和實施。研究性學習對于訓練學生、培養學習興趣、優化認知結構以及創新能力培養起著不可或缺的作用。

關鍵詞：研究性學習 教學設計 創新能力

研究性學習是一種自立式學習，教師不再一味地灌輸和包辦；研究性學習是一種體驗式學習，強調學生通過自身實驗獲得直接經驗；研究性學習是一種探究式學習，要求綜合運用所學知識去解決實際問題。因此，研究性學習必須實現從以教師、課堂、書本為中心向以學生為中心的跨越。研究性學習更加注重學生發現問題、解決問題的能力以及搜集、分析和利用信息能力的培養，深入了解本學科對于社會發展的實際意義和價值會有助于學生更加關注人類與環境的和諧發展，建立樂觀向上的人生觀。

一、研究性學習的教學設計

1.研究性學習中的探索性實驗

（1）學生實驗中存在的問題。傳統的教學模式中，實驗課的設計基本遵循三個步驟：已知的實驗方案—已知的實驗步驟—已知的實驗結論。學生實驗流于形式，這樣的教學設計幾乎沒給學生創造性思維的余地，學生科學素養的培養和形成、學生主體性作用的發揮受到了很大程度的限制。

（2）探索性實驗的實施。實驗的內容在充分考慮學生的心理特點和能力水平的基礎上由實驗小組做好學生實驗的調查與知識準備、抽簽選擇定性實驗、實驗探索、實驗再設計。

（3）探索性實驗的方法。在實驗調查、知識準備的基礎上，各組學生對感興趣的問題進行探討。從實驗設計開始教師就對學生給予重視，對不同的學生有不同的要求，由調查結果探索到學生的知識儲備。實驗探索和實驗設計都由學生自主完成，從而將主體性教學模式體現出來。

在實驗探索的過程中，教師提出一些新穎的問題讓學生進行觀察。基本教學過程是：描述實驗中的物理現象，能提出哪些問題，能否對實驗現象進行解釋，能否預測實驗過程的發展。在實驗再設計的過程中，實驗室對學生全天開放，學生通過查閱資料，在探索同一實驗中設計出自己的實驗方法。例如：伏安法測電阻實驗的再設計中，學生提出了雙安法、雙伏法、電橋法測電阻的方案。

2.研究性學習中的開放性試題

（1）開放性試題的目的。開放性試題是相對于傳統的封閉性試題而言的。封閉性試題答案固定，練習針對性強，能定向鞏固和檢驗學生掌握知識的情況。然而，學科教學要訓練學生從概念、規律經假設演繹新知識。開放性試題是可以逐漸完善這一獨特教育階段過程的有效方式。

（2）開放性試題的結構，開放性試題按照學科特點可以分為以下幾類。

情境開放性試題——學科問題的背景與現實生活聯系緊密且豐富。

條件開放性試題——其未知要素是假設條件不足或條件多余。

策略開放性試題——其未知的要素是推理，且問題解決方法不同。

結論開放性試題——其未知的要素是判斷，且一般情況結論不唯一。

例如，有一用電器，正常工作時的額定電壓為6V，額定電流為0.1A，現用電動勢1.5V。內阻為1Ω的干電池向用電器供電，若每個電池允許輸出的電流不大于0.05A，問怎樣連接電池組？需要串聯多大的電阻？

在研究開放性試題的過程中，學生學會了查閱資料，鞏固了基礎知識，拓寬和加深了知識的廣度和深度，從而更加體會到了學習的重要性，使創新意識和能力在“學習”中得到了培養和提高。

二、研究性學習中培養創新能力

1.研究性學習有利于激發學生的學習興趣，發揮學生的主體作用

在研究性學習中，探索性實驗和開放性試題教學，提供了許多富有挑戰性的要求及學生積極思考的任務，有利于發揮學生的主體精神；有利于學生形成主動學習的內驅力，建立完善的學科知識體系。

2.研究性學習有利于優化學生認識結構，發展學生的學習策略

在研究性學習中，探索性實驗和開放性試題教學促進了認識結構的變化。學生利用各自的觀察和經驗整理自己的思路，獲取新的推理方法。這種認知結構的變化使學生的學習策略也得到了發展。

3.研究性學習有利于培養學生的創新能力

在研究性學習中，探索性實驗和開放性試題教學中，解決問題的方法相當豐富，結論也不唯一。因此，它需要學生主體的發散性思維，在需求答案的過程中從多個角度，正反方面進行試驗、思考、探索和推理，開拓思維技能，從中發現新的方法，有利于創新能力的培養。

總之，研究性學習的目的是改善學生單純接收教師傳授知識為主的學習方法，為學生構建開放的學習環境，使之多渠道地獲取知識。同時，為學生提供把知識綜合運用于實踐的機會，使創新能力在這種學習方式中不斷得到培養。

參考文獻：

[1]王銀明.物理[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]靳玉樂.探究教學的學習與輔導[M].北京：中國人事出版社，2002.

（作者單位：北京電子科技職業學院）