技术院校研究性物理学习方式析论

【前言】技术院校研究性物理学习方式析论由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。研究性学习是指学生在老师指导下，根据各自的不同的兴趣、爱好和自身条件，选择不同的研究课题，通过知识与经验并重的主体性探究性活动，实现自我发展，培养自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，以及培养创新精神和创造能力的一种学习方式。 2、研究性学习特点 ...

摘要：技工学校的学生大多数是公认的学习基础较差的学生群体，普遍对理论文化课的学习存在种种困难，传统教学体系强调灌输、传授；学生的独立性、主动性、创造性受到了抑制，扼杀了学生的学习积极性。所以，技工学校的教学工作必须转换教学角色、改进教学方法，努力提高学生的学习兴趣，以提高技校生的教育教学质量，培养他们的创新精神和实践能力。在市场经济不断完善的今天，社会要求每一劳动者应具备多种能力：有一个人的创新能力、自主学习能力、与他人的合作能力等等，在培养这些能力方面，进行研究性学习是极其有效的。这种学习方式的突出特征就是能让学生在学习过程中自由选题、自主探究和自由创造，与以往的学习方式相比，研究性学习更有利于培养学生创新能力。它跟接受性学习功能各异，相辅相成。本文就研究性学习在技校物理学科教学过程中的应用提出一些个人的看法与观点。

关键词：研究性学习 物理教学 引导 渗透

在当今大力提倡创新精神和实践能力教育的背景下，物理教学要注意让学生体会某一知识或规律产生或发现的过程，将当初科学家们研究这一问题的过程适当地重现在学生面前，让学生体会到发现问题、分析问题、解决问题的乐趣，进而掌握某种处理问题的方式方法，提高学生的学习能力和创新意识，这才是物理学科教学的最终目标。作为一名物理学科教师，如何通过自己的教学活动和引导，使这一教学目标最终实现呢？经过几年的实践与探索，我认为可以从如下几个方面去着手：

一、充分认识研究性学习的内涵和特点以及必要性

1、概念

研究性学习是指学生在老师指导下，根据各自的不同的兴趣、爱好和自身条件，选择不同的研究课题，通过知识与经验并重的主体性探究性活动，实现自我发展，培养自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，以及培养创新精神和创造能力的一种学习方式。

2、研究性学习特点

从教育心理学讲，研究性学习属于发现学习。发现学习的特征是学习的主要内容未直接出现，只呈现有关线索或例证，必须有学习者去独立发现，自己得出结论，然后再将发现内容和结论内化。而接受学习的特征是把要学习的全部内容或多或少地以定论的形式呈现给学习者，不需要学习者任何形式的独立发现，只需要学习者把学习材料加以内化，把新旧材料的内容有机地结合，即新学习的内容与认知结构中的有关内容融为一体，并存储下来。可见，发现学习过程比接受学习过程多一个即解决问题的阶段。前者比后者复杂。根据发现学习的特征我认为研究性学习的特点有：

①自主独立性 研究性学习的基本目标之一是培养个体的创新素养，这就决定了开展研究性学习要求学生自主独立性，能根据自己的特点，选择独立的方法、自主探索、自研交流，独立地解决学习中的问题。

②探索性 科学发展史，本身就是一部对奥秘的探索与对问题的解答历史。研究性学习要求学生亲身体验，善于探索，所谓那些没有受过未知物折磨的人，是不知道什么是发现的快乐的。

③过程性 研究性学习注重学习的过程、思维方法的培养，它强调的是学习的过程，而不是学习的结果或研究的成果，也就是说学生是否掌握某项具体的知识技能并不重要，关键是学生通过研究性学习是否能对所学的知识有所选择、判断、运用去解决一些基本的问题等。

④全体合作性 研究性学习主张学生全体参与，她重过程而不重结果，她目的是尽可能激活所有学生的潜能，研究性学习中无“尖子生”和“学困生”之别，成绩平平者的同学，很可能具有研究和创造的潜质。同时，研究性学习工程往往是自主学习和与他人合作学习的结合，她需要合作者的集体智慧和分工协作，学会与他人合作，与他人合作进行研究性学习，去解决一个问题，这也是研究性学习的一个特特点。

3、在技校物理教学中开展研究性学习很有必要

物理是一门重要的基础学科，其教学理应作为创新教育的主战场，有其高而深远的价值，有着其他学科不可替代的作用。当前技工学校的物理教学，存在着许多困惑，令人深思与反省。一是技工学校的学生大多数是公认的学习基础较差的学生群体，普遍对理论文化课的学习存在种种困难；二是受传统的应试教育影响，家长、社会对学校的认可标准，实际的教育是脱离了物理教学原有的本质。在一定程度上扼杀了物理教学应有的勃勃生机。在一个变革的社会中，每个人都需要科学技能，在培养这种技能方面，让学生进行研究性学习比其他的教学更为有效。

根据美国当代著名教育心理学家布鲁纳的认知-发现理论。布鲁纳认为，教育不仅应当尽可能使学生牢固地掌握科学内容，还应当尽可能使学生成为自主且自动的思想家。这样的学生当他在正规的学校教育结束后，将会独立地向前迈进。布鲁纳认为，学生掌握学科结构的最好方法是发现法，发现法有助于提高智慧的潜力；有助于培养学生的内部学习动机，最好的学习动机莫过于对学习材料本身具有内在的兴趣，有新发现的自信感，发现法利用学科内部概念造成新奇、诱惑，引起学生对学习本身的兴趣；发现法有助于学会发现的探索方法；有助于记忆。

因此在技工学校的物理教学中，开展研究性学习，在物理课堂教学中引入研究性学习，以提高我们学生的创新精神和实践能力是很有必要的。

二、在技校物理教学中渗透研究性学习

目前阶段技校的教学形式仍然以班级授课制为主，因此如何在课堂教学中实施研究性学习这是一个非常实际的问题。技校教学中研究性学习的开展，关键是要把研究性学习的思想渗透到学科教学中，对于物理学科而言这一点就显得尤为重要。布鲁纳认为，教学不应当使学生处于被动接受知识的状态，而应当让学生成为发现者。在教学中运用发现法，要根据学科和学生的特点进行，其灵活性较大，老师教学时应注意：1、鼓励学生有发现的自信心；2、激发学生的好奇心，产生求知欲；3、帮助学生寻找新问题与已知事物的联系；4、训练学生运用知识解决问题的能力；5、协助学生进行自我评价；6、启发学生进行对比。参考布鲁纳的观点，我的具体实施方法如下：

1、在教科书的框架内尽可能多的扩大学生的自主学习空间

研究性学习的指导思想就是要发挥学生的主体作用，我们的教科书已经给定了学生学习的知识框架（学生不可以自主的选择学习的内容），作为教师就应该在这个框架内尽可能多的扩大学生自主学习的空间。

①首先，要注重启发学生对某一知识根据自己的经验提出问题和猜想（即培养学生提出问题的能力）。在技校物理教材中有许多内容都可以用来培养这一能力，如采用控制变量法研究的一些问题：滑动摩擦力大小的影响因素、物体加速度的研究过程、电阻大小的影响因素，欧姆定律的研究过程、电磁铁磁性强弱的影响因素、磁场对电流的作用规律、焦耳定律的研究过程等等。值得注意的是，学生提出的猜想其中可能有一些是不正确的，或者说存在概念错误，还有可能某些真正的影响因素他们根本没想到，这时我们教师千万不可单纯为赶进度，将这一过程留于形式，而应该耐心仔细的引导学生根据他们平时的生活经验和所学的物理知识进一步分析，从而提出更多的猜想，这样对于培养学生提出问题的能力大有好处。

②其次，引导学生在提出问题的基础上自主选择解决问题和验证猜想的方法、途径和工具（培养分析探究问题的能力）。鼓励学生大胆的提出了许多猜想，随后再根据各自的猜想将他们分成几个小组，引导各个小组的学生自主的选择验证各自猜想的方法，可以通过自己设计小实验去验证自己的猜想（由于此过程是在课堂教学的过程中进行，所以教师应尽可能多的准备一些实验器材，以供学生选用），对于学生设计的某些典型的实验，教师还可将它介绍给其他小组，其他小组的学生还可以提出改进意见，这就充分发挥了他们学习的自主性，培养了他们团结协作的精神。

例如，在讲授技校物理教材中第56页，第三章第二节《牛顿第二定律》时，可提出需研究的课题：在上节课的基础上，本节定量地研究“加速度a与外力F和物体质量m的关系”。要求设计解决方案，包括实验装置、实验器材、要观察测量记录哪些物理量、根据数据分析得出什么样的结论。

经一番思考讨论，学生会得出一些实验装置，然后教师加以引导并指导学生阅读书本，让学生统一认识到书本装置的好处。（之一小车匀加速直线运动便于控制），此时学生会提出书本图中用光滑木板，而这是理想的木板，我们实际并不能找到如此的木板，我们实际用的木板，当小车在木板上作匀加速直线运动时必然要受到摩擦力，此时小车受到的合外力实际应为F合=F绳-F摩，考虑到实际中摩擦力测量并不容易，而本实验要解决的问题中如何解决这个摩擦力问题是十分关键的。由此学生再次展开讨论；如何来平衡这个摩擦力，经分组讨论，学生很快提出：只需把木板一端略抬高些，让木板与水平面形成一个倾角θ，让小车的重力沿斜面向下的分力Gx=G·sinθ来平衡这个摩擦力F摩，使小车放在这个木板斜面上恰好能做匀速直线运动。

解决了摩擦力平衡问题后，学生情绪高涨，为自己探索的成功而兴奋，紧接着，趁热打铁，让学生思考本课题核心，加速度a与合外力F和质量m的关系，加速度a与合外力F、质量m两个变量有何关系，应如何研究。由于学生们在初中自然科学中学习电学《欧姆定律》时已学过类似方法。很快学生答出：采用“控制变量法”：先让两小车质量相同m1＝m2，（控制一个变量不变）而让两小车受到的绳子拉力不同，测出相同的时间小车经过的位移，再由位移公式S=(1/2)*at2得a=2S/t2，从而研究加速度a与合外力F关系转化为位移S与合外力F的关系；再控制两小车受到的拉力这个变量相同F1＝F2，让两小车的质量不同，测出相同时间小车经过的位移，仿前步骤，研究加速度a与质量m的关系转化为位移S与质量m的关系，综合两次实验结果，同学们很快会得出，a∝F和a∝1/m的结论。

在实验基础上，教师归纳牛顿第二定律，得出F合=ma。采用研究性学习这种模式后，整个学习过程充满乐趣，学生的情绪一直处于紧张而兴奋的最佳点，思维活跃，能对课堂上的知识点进行归纳总结。

③另外，对于某些同学提出的设想，倘若短时间内无法在课堂内用实验验证，我们还可以鼓励他们课后去验证，当然也可以采取其它的方法来帮助分析，例如，有同学认为滑动摩擦力的大小与运动速度有关，而这一实验又不便直接验证，那么我们还可以采用极端假设的方法来反驳，我们假想滑动摩擦力的大小随速度的增大而减小是正确的，那么必然会存在这样一种可能性，当速度达到一定的程度，滑动摩擦力的大小将等于零，物体的运动将不再需要动力装置来克服阻力，这显然是错误的。对于滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关也可采取这样的分析方法来反驳，假设滑动摩擦力的大小随接触面积的增大而增大是正确的，那么反过来说，滑动摩擦力的大小随接触面积的减小而减小，也应该是正确的，试想，当我们推一重物很费力时，是不是只要将它与地面的接触面积缩小就可以实现省力的目的呢？显然这样的设想是荒谬的，从这个例子我们可以看出采用这种反证法的思想来证明自己的观点，对于提高学生的思维能力也大有益处。

④提高学生学习自主性的最后一个环节就是鼓励学生从事实（物理现象）中得出自己的结论。学生在自主选择的基础上想方设法去验证自已的猜想，最后不管他们的猜想是否正确，都应该鼓励他们大胆地把他们的亲身体验小结成结论或经验。虽然这样的结论并不是非常全面，但对于提高学生口头表达能力以及分析总结的能力是非常有帮助的，当然在这个基础上，教师还需要再引导学生做更为深入的分析，最终去伪存真，综合分析得出更科学的结论。

2、在课堂教学过程中采用类比法扩大学生自主学习空间

在课堂教学过程中扩大学生自主学习空间的另外一种做法也值得一提，那就是采用类比法促使学生将所学到的新知识与自己生活中的经验进行类比，扩大他们思维的空间，以加深他们对新知识的理解。在现行教材中适合采用这种方法的教学内容非常多，如声波的传播形式可比作水波的传播形式、电流可比作人流或水流、电压可比作水压、原子核与原子体积大小的关系可比作乒乓球与地球的大小关系等，这些形象的类比是将学生平时的生活经验有效的融入课堂，对于某些抽象知识的理解非常有利，教学过程中教师可以利用自己的智慧打一些恰当的比喻帮助学生理解，同时也可以引导学生在理解的基础上自己来打比喻，加深理解。比如在学习导体电阻大小的影响因素时，教师首先引导学生分析猜想对电阻大小可以造成影响的因素有哪些，然后采用控制变量法对一个个因素逐一研究，然后为了加深学生的理解，还可以引导学生将自己的理解用比喻的形式表达出来，就有几位同学在讲解电阻随导体横截面的增大而减小时，打了这样一个比方：将电荷通过导体比作千军万马过桥，若桥越宽则军队越容易过桥，阻碍越小，那么电荷通过导体时导体横截面积增大，电荷通过时受到的阻碍也会越小，电阻越小。经过许多这样训练我认为既可以锻炼学生的思维能力和类比能力，同时还可以检验学生的理解是否出现偏差，效果十分理想。

3、在课堂教学中适当增加一些体验性的活动

研究性学习的最根本的出发点就是让学生充分体验获取知识的过程，在实践过程中丰富体验，构建知识。如：1牛的力是多大，20牛的拉力是多大，这完全可以让学生去亲自体验：用手托起两只鸡蛋所需的力约为1牛顿，用手拉开易拉罐所需的力约为20牛顿。再如力的作用效果与力的三要素有关，我们也可以让学生在开关门的过程中体验力的作用效果与三要素的关系；用弹簧测力计测量物体重力时测力计要保持静止，这一点也可以让学生将测力计加速上升或加速下降进行具体体验，显然通过这种方式获得的知识，要比在牛顿的著作中或在一本教科书中搜寻答案更有意义，这种“真正的体验活动”不仅可以让学生获得对知识的真正理解，而且还可以让学生得到“如何去获得知识”的能力，而这正是研究性学习的一个很重要的宗旨。

三、课后辅以一定的课题研究

课题研究是目前尝试开展研究性学习最常用的一种形式，物理学科与学生的日常生活、生产科技结合十分密切，学生利用课余时间适当开展一些与本学科知识有关的课题研究，对于提高学生的学习能力、知识的应用能力都非常有益。

1、课题研究要选好题目

要搞好这项活动首先是选题的问题，研究课题的来源可以源于课本或从现实生活中选择与学科内容相关的内容。

如：用学过的物理知识分析车床刀架上车刀受力问题、自行车上的力学问题、探究热水瓶内所盛开水的多少与保温性能的关系、调查不同服装材料的保温性能及其发展状况、学会抄读家用表（水表、煤气表、电能表）、装配直流电动机模型的体会、调查城市中的热岛效应等，这些问题都是非常有趣而且贴近生活的好课题。当然课本中的小实验和小制作，也可以作为学生课外研究的内容，教师可以根据教学进度适当布置。此外，我们还可以根据学生的具体情况，从他们平时现实生活中选取一些他们所关心的话题，结合自己所学的学科知识加以应用，解决一些实际问题，如：冬天到了，大风天气很多，许多同学到了室外都喜欢躲到树后或墙后避风，但两者的避风效果显然不同，同学们之间展开热烈的争论，我就把这个问题作为一个课题----“障碍物对气流的影响”让他们课后通过实验讨论并验证自己的结论，结果全班同学都参与了这个课题的研究，得出了许多重要结论，在交流讨论时，大家又做了改进，学习讨论的热情非常高。

2、课题研究的分组研究、总结成文

课题研究的第二步就是分组研究、总结成文。教师可以有计划地组织学生根据各自的兴趣爱好选择相应的课题，然后按照课题的种类将全班同学生分成几个专题研究小组，分别制订研究计划，进行合理的分工合作，通过查找资料、动手实验、社会调查等亲身实践获得对研究问题的直接感受，这个过程可能要持续相当长的时间，教师在整个过程中都要作为一个参与者，参与每个小组的讨论，同时可以给于适当的引导和帮助，让各组成员定期进行中期汇报，教师做好跟踪记录以防个别小组半途而废，最后要求各组按照规范的格式总结成论文，以便进行班内交流。为了进一步提高学生兴趣，我们还可以将每个学期学生课外课题研究论文装订成册。

3、课题研究的讨论与交流

课题研究的最后一个环节就是讨论与交流。交流的形式可以多种多样，可以采用演讲的方式、做报告的方式(可配带电脑PowerPoint制作的幻灯片)、答辩的方式等多种形式，交流过程中其它组的学生还可以提出一些改进意见，这样不仅有利于提高论文的深度，也有利于其它组学生拓宽知识面。充分体现了学生为学习主体的教学理念，在实际教学的过程中，受到非常好的教学效果。

四、结束语

以上就是我在物理学科教学过程中，渗透研究性学习的一些做法，这里我谈了许多研究性学习的优点，但这并不是说我们在学科教学的过程中都应该采用这样的教学方法，原因有二：第一，教学时间不允许；第二，每一种教学方式都各有所长，“研究性学习”在积累直接经验、培养学生的创新精神和实践能力方面有其独到之处，而“接受性学习”在积累间接经验、传递系统性学科知识方面，其效率之高是其他方法无法比拟的，因此这两种学习方式在学科教学中都是必要的，而且是相辅相成的，通过接受学习获得的知识可以用来解决问题，而发现学习也有扩大知识和检查知识理解得如何的作用，绝对不能以此来反对或摒弃其他学习方式。我相信只要我们正确处理好两者的关系，在教学过程中适当运用“研究性学习”的思想，使它的优势充分发挥，我们最终的学科教学必将变得丰富多彩，教学成果必将无比丰硕！

参考文献：

1、《教育心理学》唐卫海 刘希平著南开大学出版社2005年12月第一版

2、《物理》（第三版）全国技工学校通用教材

3、《有效教学方法》 [美]加里D鲍里奇著，江苏教育出版社2004年版。

4、《物理教学探讨》2005.1

5、《论研究性学习》王升（课程·教材·教法） 2002年第5期P11～P15。

6、《研究性课程的构建》谢树平．教育研究，2001，（6）．

7、《基于问题式学习》张建伟．教育研究与实验，2000，（3）．

8、《活动教育引论》田慧生等．北京：教育科学出版社，2000