開展物理研究性學習 促進學生能力多元發展

周俊杰

一、在物理教學中開展研究性學習的必要性

1. 什么是研究性學習

研究性學習作為一種學習方式，國外稱之為探究式學習。蘇霍姆林斯基指出：“研究性學習是指學生在教師的指導下，以類似科學研究的方法去獲得知識和應用知識的一種學習方式。”研究性學習是指學生基于自身興趣，在教師指導下，從自然、社會和學生自身生活中選擇和確定研究專題，主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。研究性學習的過程需要學生發現問題，選擇課題和制作研究方案，然后選擇研究方法，在收集整理資料后，撰寫研究報告，并進行研究成果的展示和評價。

2.《全日制義務教育物理課程標準》對學生物理能力的要求

學習終身發展必需的物理基礎知識和方法，養成良好的思維習慣，在分析問題、解決問題或作決定時能嘗試運用科學知識和科學研究方法。

經歷科學探究過程，具有初步的科學探究能力，樂于參加與科學技術有關的活動，在實踐中有提高效率的意識。

保持探索科學的興趣與熱情，在了解和認識自然的過程中能產生興奮感及成功感，能獨立思考，勇于質疑，養成尊重事實、敢于創新的科學態度和科學精神。

關心科學技術的發展，具有環境保護和可持續發展的意識，樹立正確的科學觀，有振興中華、將科學服務于人類的使命感與責任感。

通俗地來說《全日制義務教育物理課程標準》要求學生通過物理課程的學習懂得科學知識、掌握科學方法、經歷科學實踐、具有科學能力、科學意識、科學興趣、科學態度和科學精神，并在科學探究的過程中發現自己的長處，建立進一步學習的信心。

3. 傳統物理課堂教學存在的問題

傳統的物理課堂教學卻僅僅著眼于提高升學率，唯成績論。將所有知識點精細講解之后硬灌輸給學生，學生在這樣的教學過程中不能獲得系統性、規律性的認識，難以養成運用科學知識和科學研究方法分析問題、解決問題的思維習慣，不利于學生掌握科學方法。其次，學生在這種 “一言堂”式的教學過程中勢必對學習物理產生反感，難以保持探索科學的興趣與熱情，難以形成獨立思考、勇于質疑、敢于創新的科學精神。再次，受限于課時的安排，我們難以在課堂上讓學生完全經歷科學探究的過程，更難以使學生形成環境保護和可持續發展的意識，難以培養學生的科學興趣。

4. 在物理教學中開展研究性學習的意義

教育部教基[2000]3號文件中提出：研究性學習以學生的自主性、探索性學習為基礎，從學生生活和社會生活中選擇和確定研究專題，主要以個人或小組合作的方式進行。通過親身實踐獲取直接經驗，養成科學精神和科學態度，掌握基本科學方法，提高綜合運用所學知識解決實際問題的能力。

物理教學中開展研究性學習，有利于促進中學生的物理能力的多元發展。通過對物理理論，尤其是物理實驗的研究性學習，可以使學生的情感、態度、品德與意志等方面得到升華，促成健康人格。物理教學中實行研究性學習有利于培養學生的學習興趣與學習習慣。研究性學習強調的是過程，而非知識結果。學習者在自主積極參與中獲取知識，逐步養成對生活對知識的批判性思考的思維方式，形成了喜愛質疑、樂于探究、努力求知的科學思維傾向，在自己辛苦勞作中體會了他人研究的辛苦，養成尊重前人勞動成果，認真、求是的科學態度以及具有不怕困難、勇于探索的科學精神。

二、在物理教學中開展研究性學習的具體做法

1. 自主選題、培養敢于創新的科學精神

在研究性學習的過程中，選題是第一步，也是最重要的一步。選好課題是順利開展研究性學習的重要保證，也是培養學生創新精神最重要的環節。

對于知識面較廣的學生，創新能力強的同學我們可以讓他們通過小組討論，自主確立研究課題。如“改進建筑結構，提高抗風能力”是學生在學習了相關物理知識后，結合房屋因臺風而造成不同程度的損壞，嚴重危及到了人們的生命安全的新聞，自主提出的。

對于知識面比較狹窄的同學，我們可以讓他們在老師的指導下對日常的物理現象進行觀察、思考，結合自己的想法確立研究課題。如“水果與能源”是教師在學生學習了物理課本中能源與可持續發展的知識后，指導學生結合當地水果豐收，但銷量堪憂的現狀思考解決能源危機的方法，通過學生討論而提出的。

這些課題來源于生活，卻又高于生活。在確定課題的過程中，充分體現和培養了學生獨立思考、勇于質疑、敢于創新的科學精神。

2. 認真探究、掌握科學的物理研究方法

研究性學習是一個探究的過程，是一個解決問題的過程。它包括制定計劃、計劃實施、整理總結，這幾個步驟。學生在整個探究的過程中，學生通過經歷科學實踐，達到培養科學意識、掌握科學方法的目的。例如：在進行“改進建筑結構，提高抗風能力”這一課題的探究時，學生面臨如何驗證自己猜想的難題。教師引導學生先搜集物理常用的研究方法，再討論能否利用這些方法中的一種或幾種解決問題。學生通過討論發現可以運用 “模型法”、“控制變量法”通過實驗驗證猜想。在進行“一飛沖天水火箭”的課題研究時，在制定研究計劃的過程中，學生認為水火箭的射程與多個因數有關，如何驗證這些因數都能影響水火箭的射程呢？同學能通過討論和查閱相關資料，最終確定利用“控制變量法”完成這項探索。通過經歷研究性學習的探索，不但能讓學生的科學意識得到了有效的提高，更能讓學生進一步掌握科學的研究方法，學會在分析問題、解決問題或作決定時運用科學知識和科學研究方法。

3. 分工合作、各展所長，樹立學好物理的自信，培養團隊精神

研究性學習是一個小組合作的探究過程，在這個學習的過程中研究小組的成員既承擔了自己擅長的工作，發揮了自己的優勢，又可以在相互學習的過程中促使自己的弱項得以發展。學生的學習信心、探索的積極性得到了充分的提高。

在“水果與能源”的探索活動中，我們讓一位性格開朗、人際交往能力和策劃能力強的同學擔任組長，負責協調組內各成員的工作、確定研究進度；讓一位邏輯思維和數學能力較強的同學負責問卷的設計和數據的處理工作；讓語言表達能力和邏輯思維較強的同學整理研究結果，撰寫研究報告。在本次探索活動中，擔任組長的同學物理成績并不理想，學習的信心不大。在活動過程中，他發揮自身的特長順利組織同學進行查閱資料、實驗探索、外出訪談等活動，同時，通過與組員們一起觀察、一起實驗，他發現物理知識并不是抽象的東西，它來源于生活，只要我們善于觀察、善于思考就可以將物理學好。

在物理研究性學習中，通過合理分工，我們可以讓每個同學都能發揮自己的長處，體現自身的價值，同時，讓學困生能重拾學習物理的信心和興趣，也能逐步培養學生的團隊合作精神。

三、在物理教學中開展研究性學習的注意事項

在研究性學習中，學生物理能力得到了多元發展，這得益于學生自主性得到充分發揮的同時，教師的指導貫穿了整個學習的過程，使學習能順利進行。

1. 要充分發揮和體現學生的主體作用

研究性學習與學科課程的根本區別就在于沒有設定特定的課題，沒有設定特定的學習進度。所以，在研究性學習的過程中，我們應該充分體現“以人為本、以生為本”的原則，使學生成為學習的真正主體，這充分體現了建構主義的學習觀。建構主義認為，學習不是知識由教師向學生的傳遞，而是學生建構自己的知識的過程。學生不是被動的信息吸收者，而是意義的主動建構者，這種建構不可能由其他人代替。

學生根據日常生活經驗和所學知識，進行自我選題，自由劃分組建研究小組，自主設計研究過程，自行組織研究并提出自己的觀點等。這些做法充分體現了學生為主體的指導思想，使接受式的學習變成探究式的學習，真正提高了學生學習動機水平和學習效率。讓學生的物理能力在完成研究性學習的過程中得到充分的鍛煉。

2. 適時發揮教師的主導作用

教育心理學指出，初中生的心理特征是自我意識高度膨脹，智力水平迅猛提高，思維活躍，對事物的反應能力提高，分析能力、記憶能力增強；對自然現象、社會現象的理解能力不斷提高，但尚不成熟，缺乏社會經驗，易受周圍環境；情緒波動起伏大，遇事沖動，容易感情用事。研究性學習如果完全讓學生自主進行，顯然是無法完成的。教師在學生面臨困難時加以指導，在學生懈怠時進行督促有助于順利完成研究性學習。

為了能讓學生的物理能力得到多元發展，教師的指導必須貫穿整個學習過程。學生在劃分小組時出現了不合理的做法，教師的適時指導，讓學生減小了在接下來的步驟中所遇到的困難。在制訂計劃和計劃實施的過程中都遇到了困難，教師的適時出現不僅引導學生解決了問題，還幫助學生樹立完成研究的信心。

責任編輯 邱 麗