物理研究性学习教学的探索与思考,本文主要内容关键词为:研究性学习论文,物理论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
研究性学习是一种崭新的学习方式,可以全面培养学生综合运用所学知识的能力,收集和处理信息的能力,分析和解决问题的能力,语言文字表达能力以及合作能力;还有利于培养学生独立思考的习惯,激发学生的创新意识,有利于学生获取终身学习的能力。
一、选择可行性的课题
研究性学习是科学的探究活动,因此课题的选择必须注重可行性。学生进行研究性学习选题时,要注意避免随意性、盲目性和哗众取宠。
1.选题要有针对性
要让学生明确研究性学习的目的或目标,有些学生为了完成老师布置的任务经常不假思索就随便定下一个题目去研究,比如:学生就“万有引力”研究一个研究性课题时,有一个学生题为“地球上陨石的分布规律”,将这种完全由偶然因素造成的现象作为研究性学习的课题,难以收到理想的效果。主题的选择及其实施过程,几乎每一个环节都要因地制宜、因人、因条件而定。在高中物理课程中有许多研究性的学生实验、研究课题实验和演示实验。如《探索弹力和弹簧伸长的关系》《研究影响摩擦力的因素》《研究弹簧振子的周期与小球质量的关系》《研究材料的保温性能》《研究物体的加速度》《研究闭合电路中的电流》等等。选择这些实验作为研究性学习的课题,既能使学生从实验研究中学会学习物理,又能使学生从学习中学会研究。是高中物理教学中,真正进行研究性学习的好材料。
2.选题应具有可操作性
实践性是研究性学习的特点之一,课题的选择要能为学生提供学习直接经验并在探究实践中获得积极情感体验的途径和机会,使他们能在“做”“考察”“实验”“探究”“体验”“创作”等一系列活动中发现和解决问题、体验和感受生活、发展自己的实践能力和创新能力。
3.选题应突出学习性
很多学校现在基础教育把“研究性学习”等同“科研”,一味强调“科研”,选题起点高,不顾实际情况,非但对学生的学习没有改进,还可能使学生感到无所适从,无从下手。
二、注重实施过程的探究性
研究性学习所追求的主要是学习的过程,重视学习过程中学生的感受和体验,一个好的课题只是研究性学习的开端,更重要的是实施过程。对学生而言,研究性学习的实施过程是一种思维探究的过程,是一个不断地发现问题、解决问题的过程,是一个认识的螺旋式上升的过程。以“噪声的污染和控制”这一课题为例,学生进行一系列的思维探究过程,包括组织课题组,争取各界的支持,联系单位,选择角度。具体如何实地考察,收集资料,资料分析,记录整理,这一过程需要投入很多精力,收获也是很大的,教师要及时了解、帮助、组织交流,保持和进一步提高学生的积极性。
研究性学习的实施过程是一个不断进行归纳和小结的过程,研究性学习的目标定位之一是提高学生发现和解决问题的能力,在解决大问题的过程中又有许多小问题被发现,小问题解决了,大问题才能解决,每解决一个小问题都会有思想上、方法上、知识上有阶段性的新认识,应该及时进行归纳小结,以利于研究性学习课题的完成。
鉴于物理学科的具体特点,其研究性学习的教学过程可设计如下:
三、物理教学中如何积极开展研究性学习
可以看出,研究性学习强调的是“研究过程”。在教学中它不是让学生去“读”科学,而是动手去“做”科学。这样,传统教学的“教材中心”将让位于“方法中心”(过程);“教师中心”将让位于“学生中心”。在具体实施中应注意以下几个方面:
1.以课堂教学为主渠道,教会学生研究性学习的方法
在高中物理教学中,组织和引导学生进行研究性学习,首先要渗透在课堂教学的主渠道中,要大力倡导多给学生启发和思考,少给学生答案和结论;多给学生探究和探索,少给学生经验和学法,让他们在探究中学会学习。如在《波的图象》一节的教学中,根据波的图象,由波的传播方向判断媒质各质点的振动方向或由质点的振动方向判断波的传播方向。笔者在教学中,并不是直接教给学生任何方法,而是启发、提示学生去思考:在波的传播过程中经过很小的时间后的下一刻,波的图象会是怎么变化的?每一时刻的图象又表示着振动质点的什么?并给予思考、想象、探究与探索的充分时间,由他们自己去得出“前带后”的这一方法、结论及名称。
这样做虽然学生自己得到的知识、概念和方法通常是不完整的、残缺的、甚至是片面的,但这并没有关系,他们会在今后的学习中不断去完善、去总结、去提高。而更为重要的是他们具有自己去思考、分析、研究问题的习惯、意识和能力。使他们不但从物理的学习中学会了探究问题,而且还从探究中学会了学习物理。
2.以实验手段,挖掘教材中蕴涵的探究因素
现代教育理论表明,青少年学生的智慧和能力的发展就出在他们的手指上。有资料表明,德国一个学生读完高中要做1000多个实验,物理实验是学生进行探究活动的重要手段。因而首先将演示实验学生化,让每个学生都动手。其次,在教学中不能只满足于创造条件让学生动手实验(成为操作者),还应创设问题情境让学生自己设计实验(成为设计者),在通过实验进行探究活动的过程中发展他们的发散性思维和批判性思维。比如,在学习《LC电磁振荡电路》一节后,学生知道了回路中的电流和电容器极板上电荷随时间做周期性的变化,其周期可由串联在回路中的电流计测定,电流计指针来回偏转完整的一次,所需时间即为一个周期。然后可同时演示两个不同的LC电磁振荡电路,让学生观察并比较两个电流计指针的偏转情况,学生会发现两个电流计指针偏转不同步,这说明两个电磁振荡的周期不同,进而顺势导出我们要研究的课题:电磁振荡的周期由哪些因素决定,能否通过实验进行定性与定量的分析和研究。
3.以学生为主体,在探究过程中培养自主能力和思维能力
在知识更新速度加快的今天,“学会学习”是可持续发展的根本保证。研究性学习是从具体的事实出发,去认识学科的基本事实、基本概念和基本规律,是一种归纳的过程。因此,教师在物理教学中要注意学生搜集资料信息能力的培养,对掌握的资料信息进行分析、比较、归纳、综合等加工能力的培养,使学生具备自主学习的能力和较强的思维能力。比如,在“单摆周期”的教学设计中,在学生了解了“控制变量法”的基础上,要求学生每次只改变一个变量,设计相应方案进行实验,收集数据,采用他们熟知的表格、图形、公式等办法加工处理数据,从而寻求周期与各变量的定量关系。整个过程由学生自主地进行,有利于他们解决问题能力和自主学习能力的培养。
4.以方法为主线,在研究过程中掌握科学探究方法,培养科学态度
全面的物理教育不仅包括物理知识和能力的教育,而且还包含科学方法和科学态度的培养。它是在科学认识活动中逐渐形成和发展起来的;科学态度是人们对科学的过程、结果、作用等产生的较为持久的内部心理反应。在物理教学中,我们应该结合物理学科的特点,以“提出问题→搜集信息→实验探究→提出假设→实验验证→得出结论”为主线,以教材为载体,采取探究性学习的教学模式,这样让学生参与整个探究的过程,不仅有利于学生科学研究方法的掌握,同时也培养了学生认真实验,正确对待实验结果的严谨科学态度。
四、研究性学习改变了传统的教学模式
在研究性学习方式中,学生是学习的主人,老师可以是参与者、指导者、学习者、组织者、评价者。在这种师生关系中,教师的结论也不再是学生必须接受的权威知识,而是需要通过实践检验的命题。在这种方式中,学生的积极性、主动性、学习兴趣、动手能力等方面得到了培养,是一种很好的学习方式。
1.研究性学习改变了教师权威地位,同时要求教师不断学习
传统的师生关系是一种不平等的关系,教师不仅是教学过程的控制者、组织者、指定者和学习成绩的评判者.而且是绝对的权威。但研究性学习却改变了这一格局,学生是学习内容的确定者、组织者、实践者,而教师变成了学生学习过程中的合作者、引导者、参与者、学习者,教师由居高临下的权威转向“平等中的首席”。师生关系变成一种互帮互学的“学习的共同体”。
研究性学习作为一种新的学习方式,没有现成的经验可以吸取,没有现成的案例可以借鉴,这就需要教师在平常的教学过程中不断学习,不断积累,不断创新。同时,这种没有界限的学习,对教师的知识面也是一个严峻考验的挑战,要做好“学生的首席”,就要有比学生高明的地方,就要有比学生精妙的地方。还有,要能公正合理地评价学生的研究性学习,这对教师的科学方法、科学素养也提出了较高的要求。所有这一切都要求教师踏踏实实地学习。
2.研究性学习改变了教师的工作方式
教师的传统工作方式是:课堂的可预见性。教师在课前备课时,要备大纲、备教材、备教法、备学生、备练习、备学法等,教学过程完全掌握在教师的手中,教学过程都被提前预见到,从而被设计得天衣无缝。但研究性学习这种学习方式完全掌握在学生的手中,学生是学习的主人,教师在备课时无法预见到可能出现的情况,无法了解学生的想法,此时,教师就只好和学生一起,面对随时出现的问题,采取相应的措施。
3.研究性学习改变了学生的学习方式
研究性学习实质上是运用类似科学研究的方法进行的一种学习活动。其遵循的过程大致为:选择课题→拟定研究方案→实施课题研究工作→汇总研究结果。在学生实施这个课题研究的过程中,要经历发现和提出问题、确定课题并制定课题的研究计划,采用观察、实验、调查等方法收集和整理信息,经过分析和综合以及逻辑推理得出结论,从中获得失败与痛苦、成功与欣喜的独特感悟和体验、感受科学方法的魅力,尝试新的与平时的课堂学习所不同的学习方式,获得更有综合特点的科学知识和解决实际问题的能力。
4.研究性学习改变了对学生的评价方式
一种新的学习方式的出台,必然伴随着评价方式的产生。研究性学习的评价彻底打破了以前评价中只注重结果的评价方式,把注意力转移到学习的过程中来。评价过程中主要要看他有无独特观察、独立思考、独到发现及思维的逻辑规范性和科学方法的运用等。这种新的评价方式对教师的科学精神和知识水平也是一种考验。
总之,在研究性学习中,教师将从单纯的知识传授者变为学生学习的促进者、组织者、指导者。在参与指导的过程中也需要吸纳新知识,更新自身的知识结构,开展教育研究,提高综合能力,建立新型的师生关系,这对提高教师素质是非常必要的。实践证明,研究性学习的模式,增强了学生社会实践和科学研究能力,也培养了学生生活自理能力和承受挫折的能力,同时也提高了学生综合运用知识的能力。作为第一线的教师,要抱着对学生终生负责的态度,满腔热忱地投入到这场学习的改革中去。