研究性學(xué)習(xí)在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用研究

劉凱

摘 要：研究性學(xué)習(xí)是一種符合現(xiàn)代教育理念的教學(xué)方式，也是高校教育改革關(guān)注的焦點(diǎn)，如何培養(yǎng)具有研究性思維的大學(xué)生是高校教育亟待解決的難題。因此，高校和高校教師要重視研究性學(xué)習(xí)在教學(xué)中的應(yīng)用。文章從大學(xué)物理教師的角度出發(fā)，探討在物理教學(xué)中如何開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)。

一、研究性學(xué)習(xí)的概念及理論基礎(chǔ)

研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下通過(guò)研究來(lái)獲取知識(shí)，跟科學(xué)家做科研有類似之處。研究性學(xué)習(xí)要求教師具備開(kāi)闊的視野、充足的專業(yè)知識(shí)，對(duì)學(xué)習(xí)要旨能充分把握，將學(xué)生從“填鴨式”教學(xué)中解放出來(lái)，給他們自主發(fā)展空間。

大學(xué)物理的研究性學(xué)習(xí)分為課堂研究性學(xué)習(xí)、課外研究性學(xué)習(xí)。課堂研究性學(xué)習(xí)是指在傳統(tǒng)的課堂中，借助現(xiàn)代化教學(xué)手段，學(xué)生以研究方式來(lái)步步深入，探究得到新的物理知識(shí)，從更深層次理解物理知識(shí)。在課外研究學(xué)習(xí)中，學(xué)生在課外活動(dòng)中通過(guò)對(duì)生活現(xiàn)象進(jìn)行分析提出相關(guān)問(wèn)題，根據(jù)已有知識(shí)對(duì)此進(jìn)行科學(xué)解釋，進(jìn)而提升運(yùn)用物理理論的能力。

根據(jù)相關(guān)的學(xué)者和教育工作者的研究，建構(gòu)主義很契合研究性學(xué)習(xí)要求，符合研究性學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)。建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是師生之間雙向的交互作用，是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，學(xué)生在學(xué)習(xí)之中位于主體地位，教師則是指導(dǎo)者的角色。在建構(gòu)主義的引導(dǎo)下，研究性學(xué)習(xí)模式應(yīng)運(yùn)而生，如拋錨式教學(xué)法等。因此，大學(xué)教師在講授物理知識(shí)時(shí)要給予學(xué)生適度的指導(dǎo)，完善他們的物理知識(shí)體系。

二、研究性學(xué)習(xí)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

研究性學(xué)習(xí)成為各國(guó)教育界所關(guān)注的重點(diǎn)話題，事關(guān)各國(guó)人才的培養(yǎng)，也關(guān)系到國(guó)家的發(fā)展，因此，西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)研究性學(xué)習(xí)異常重視。在美國(guó)，大學(xué)物理研究性學(xué)習(xí)通常以項(xiàng)目和問(wèn)題為中心引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展，培養(yǎng)他們的知識(shí)應(yīng)用能力和物理科學(xué)思想。這種以“項(xiàng)目”為中心的學(xué)習(xí)，改變了以往物理教學(xué)中單一、短促、以教師中心的課堂教學(xué)，隨之而來(lái)的是長(zhǎng)期、持續(xù)性研究，結(jié)合實(shí)際問(wèn)題展開(kāi)科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

我國(guó)的大學(xué)物理研究性學(xué)習(xí)研究開(kāi)始于19世紀(jì)80年代，目前已經(jīng)形成了較多的研究成果，主要集中于研究性學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)涵、相關(guān)研究理論、主要實(shí)施策略、研究性學(xué)習(xí)的相關(guān)流程和評(píng)價(jià)等方面。

三、大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查

在大學(xué)物理教材中，大量的高等數(shù)學(xué)知識(shí)加上科學(xué)思維和邏輯構(gòu)成了課本的主要內(nèi)容，這就導(dǎo)致學(xué)生很難掌握物理知識(shí)，需要他們認(rèn)真體悟、感受到物理學(xué)科的內(nèi)容。筆者曾經(jīng)做過(guò)一個(gè)問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，接近七成的學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)大學(xué)物理的熱情，只求及格就好，其中一個(gè)重要原因就是教學(xué)內(nèi)容偏難偏繁。那么，大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀如何呢？

1.學(xué)生缺乏興趣，主動(dòng)性差

一進(jìn)入大學(xué)，很多學(xué)生以60分為學(xué)習(xí)目標(biāo)，加之外面的生活多姿多彩，要完全學(xué)好大學(xué)物理需要花費(fèi)巨大精力，這就導(dǎo)致他們選擇逃避。其中，有一半的學(xué)生沒(méi)有學(xué)習(xí)大學(xué)物理的興趣，物理課上經(jīng)常出現(xiàn)睡覺(jué)、聊天等情況，很多學(xué)生的課后作業(yè)出現(xiàn)雷同。

2.遠(yuǎn)程授課，學(xué)習(xí)內(nèi)容枯燥

遼寧廣播電視大學(xué)海城學(xué)院教學(xué)很多科目都采用遠(yuǎn)程教學(xué)，物理教學(xué)也不例外。教師無(wú)法面對(duì)學(xué)生個(gè)體，只能按照教學(xué)大綱講授物理內(nèi)容，無(wú)法掌握學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度，加之教材內(nèi)容很枯燥，教學(xué)效果就會(huì)顯著降低。

3.教學(xué)課時(shí)較少

大學(xué)物理雖然屬于公共課程，但是對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維必不可少，教師進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間教學(xué)才能顯現(xiàn)出效果。在實(shí)際教學(xué)中，由于放假加上偶爾停課，會(huì)縮短大學(xué)物理的授課時(shí)間，教師需要加快進(jìn)度在規(guī)定時(shí)間完成教學(xué)任務(wù)，導(dǎo)致學(xué)生不能夠深入理解物理知識(shí)。計(jì)算機(jī)技術(shù)代替了教師在傳統(tǒng)教學(xué)中使用的板書(shū)，學(xué)生在上課時(shí)無(wú)法看到知識(shí)的推理過(guò)程，導(dǎo)致獲取知識(shí)不全面。

4.學(xué)生熱衷于考前突擊

根據(jù)筆者的調(diào)查，學(xué)生在考前存在著大量死記硬背的情況，通過(guò)突擊學(xué)習(xí)來(lái)應(yīng)付考試，這就導(dǎo)致大多數(shù)的學(xué)生不能獲取高分，甚至有的學(xué)生成績(jī)不夠及格分?jǐn)?shù)。

針對(duì)出現(xiàn)的上述問(wèn)題，筆者認(rèn)為大學(xué)物理教學(xué)的目標(biāo)應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)，使他們培養(yǎng)物理思維，從而養(yǎng)成自信的好習(xí)慣，而研究性學(xué)習(xí)恰好是改善上述問(wèn)題的有效方法。

四、開(kāi)展大學(xué)物理研究性學(xué)習(xí)的方法

1.進(jìn)行專題研究，滲透研究思想

在大學(xué)物理教學(xué)中，教師不妨開(kāi)展專題研究或在課堂上講述知識(shí)產(chǎn)生的背景滲透研究思想，將相同的知識(shí)點(diǎn)綜合在一起提升學(xué)生對(duì)物理的興趣。對(duì)于專題研究的題目，學(xué)生可以自由設(shè)計(jì)，教師予以適當(dāng)修正并點(diǎn)明研究的內(nèi)容和要求。學(xué)生通過(guò)研究會(huì)提升學(xué)習(xí)的專注度，通過(guò)思維碰撞會(huì)加深對(duì)知識(shí)的理解，有助于形成科學(xué)的研究思維。在專題研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程中，教師適時(shí)掌握學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解程度，使接下來(lái)的授課更加具有針對(duì)性。

在講解“摩擦力”部分時(shí)，學(xué)生對(duì)摩擦力進(jìn)行了專題分析，從以下幾個(gè)方面出發(fā)：①如何理解相互接觸？②如果相對(duì)運(yùn)動(dòng)不明顯，那么如何來(lái)尋找摩擦力的方向？③在摩擦力研究中，理想的光滑平面這個(gè)條件是否可以看成摩擦力為0的情況？學(xué)生通過(guò)自主選題，在課余時(shí)間查閱相關(guān)資料，開(kāi)展專題研究，從而得到初步結(jié)論。對(duì)于其中一些不明白的內(nèi)容，教師在學(xué)生充分討論和研究的基礎(chǔ)上再進(jìn)行畫(huà)龍點(diǎn)睛式的講解，為他們答疑解惑，使他們快速掌握教材主要內(nèi)容。在此過(guò)程中，教師要將物理研究的思維滲入課堂之中，并要求學(xué)生通過(guò)自主研究來(lái)發(fā)現(xiàn)、探究和解答問(wèn)題，而并非告訴他們現(xiàn)有結(jié)論。

2.學(xué)習(xí)科學(xué)精神，總結(jié)科學(xué)方法

研究性學(xué)習(xí)概念的提出，始于科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)研究。需要注意的是，科學(xué)家的研究和大學(xué)生的研究學(xué)習(xí)在根本上是不相同的，科學(xué)家要付出巨大精力來(lái)探索地球的未知內(nèi)容，而學(xué)生則需要在指導(dǎo)下對(duì)知識(shí)進(jìn)行“再發(fā)現(xiàn)”。在提倡創(chuàng)新教學(xué)的今天，大學(xué)教師的科研者身份有助于開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)的態(tài)度，以及研究方法和精神，從而發(fā)現(xiàn)物理知識(shí)。

在大學(xué)物理的授課中，筆者會(huì)適當(dāng)穿插講述一些物理發(fā)展史，總結(jié)物理的研究思路，提升學(xué)生創(chuàng)新能力。當(dāng)學(xué)完一章物理知識(shí)后，筆者都會(huì)要求學(xué)生寫(xiě)心得體會(huì)，從本章節(jié)總結(jié)物理研究的思維、個(gè)人見(jiàn)解和物理精神，加深其對(duì)本部分內(nèi)容的理解，幫助其理清學(xué)習(xí)的思路，從而逐步提升個(gè)人能力。對(duì)于較為優(yōu)秀的作品，筆者會(huì)在課堂上展示給學(xué)生，激發(fā)每個(gè)人的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

3.發(fā)揮學(xué)生特長(zhǎng)，重視自主學(xué)習(xí)

在大學(xué)之中，不乏渴望學(xué)習(xí)的學(xué)生，期望在寬松學(xué)習(xí)氛圍中活躍思維，探究物理問(wèn)題。創(chuàng)新需要尊重學(xué)生，需要發(fā)揮他們的特長(zhǎng)，看到成長(zhǎng)中的“閃光點(diǎn)”。此外，教師需要重視學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)，引導(dǎo)他們積極參加，提升其實(shí)踐能力，發(fā)揮其特長(zhǎng)，重視科技創(chuàng)作的過(guò)程。生動(dòng)、有趣的實(shí)踐活動(dòng)能夠提升學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的興趣，使他們產(chǎn)生獲取知識(shí)的成就感，有助于開(kāi)展自主學(xué)習(xí)活動(dòng)。在物理的發(fā)展歷史中，不同的科學(xué)家有不同的能力，如牛頓善于綜合前人的成果來(lái)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律，愛(ài)因斯坦則通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)創(chuàng)建相對(duì)論。在此情況下，筆者要求學(xué)生親自動(dòng)手制作模型、掛圖，通過(guò)實(shí)物與多媒體結(jié)合來(lái)提升課堂學(xué)習(xí)興趣和自學(xué)能力，鍛煉動(dòng)手實(shí)踐能力。通過(guò)讓學(xué)生參加科技競(jìng)賽，筆者可以引導(dǎo)學(xué)生積極學(xué)習(xí)物理知識(shí)，從而拓展他們的學(xué)習(xí)思路和視野。

總之，大學(xué)物理教師要積極開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)，提升課堂授課質(zhì)量，提高學(xué)生的個(gè)體素質(zhì)，將他們培養(yǎng)成為符合現(xiàn)代社會(huì)的研究性人才。

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