试论如何在中学开设课题研究，本文主要内容关键词为：课题研究论文,试论论文,中学论文,如何在论文，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。
1 引言
对于物理学科而言，开展课题研究是培养新型人才的有效途径.在1999年修订版的高中物理教学大纲（供试验用）中，首次提出要在普通高级中学教学中进行课题研究.这是我国高中物理课程的一次重大改革，它以书面的形式将课题研究确定下来，从而为培养学生创新精神与实践能力创造良好的条件.大纲中指出：在高级中学开展课题研究，是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团结协作能力的重要环节.同时还指出，课题研究主要着眼于能力与意识的培养，而不在于某项具体知识的学习.也就是说，大纲将传统的面向结论的学习转变成面向过程的学习，从而更加有利于调动学生学习的主动性，增强学生的参与意识，提高学生的创新能力.
2 物理课题研究内容
大纲中指出：研究的课题大致可以分为探索性实验、科技制作、新科技问题的学习报告、社会调查、扩展性学习等几个不同的类型.依据大纲，可以归纳出如下四个课题研究内容以供选择.
2.1 以探索性实验展开课题研究
探索性实验与验证性实验是实验的两大类别，其本质区别就在于探索性实验侧重于过程的进行，而验证性实验侧重于结论的得出.因此，这两类实验即使是内容相似，但由于方法有别，也会导致学生学习时的心理活动不同，从而达到不同的训练.我们之所以强调探索性实验，关键在于探索性实验有利于使学生养成主动求知的良好习惯，增强学生的创新意识.以“研究凸透镜成像规律”为例：将物体放于光具座上不同位置处，研究物距、像距以及焦距之间的关系，思考各种情况下成像的性质.以照相机、放大镜等日常生活中的实例分析凸透镜的应用.将上述分析用图表归纳出来，并总结出规律.有兴趣的学生还可以利用透镜成像原理，查阅相关资料，制作简易望远镜等模型.从而使学生在探索的过程中掌握知识、提高能力.
2.2 以跨学科综合性的实际问题展开课题研究
随着时代的发展，社会的进步，各门学科不再像从前那样各自独立，互不干扰，而是日趋整合.从而出现了一批边缘学科、整合课程，使科学相互融合于实际当中.也就是说，课题的选取不仅仅限于物理学科的知识，还可以引入化学，生物等相关知识.以“废电池的回收与利用”为例：首先，应了解电池的结构、材料、化学反应过程以及电池的电动势、内阻等一系列物理与化学方面的知识；其次，还要了解生物圈中有毒物质的循环过程，从而了解汞元素对人类的危害；再次，还要了解社会科学知识，从而研究废电池的回收与利用等等。总之，通过对跨学科问题的探讨，有利于扩宽学生的知识面，提高学生综合分析问题的能力.
2.3 以与现代物理科技相关的新发展、新成果等展开课题研究
当今世界科技迅猛发展，许多与物理相关的科技成果迅速在生产与生活中得以广泛应用.以课题研究形式及时将新科技纳入知识体系，有利于丰富学生的知识，开阔学生的眼界，提高学生的能力.以“信息的传递”为例展开研究，可以看出，通讯手段由过去的烽火、书信到电通讯（包括电报机、无线电话、电视、传真等），再到光纤通讯，发生了诸多变化.通过查阅资料及调查研究，分析各种通讯手段，比较其优劣，尤其对于光纤通讯这种新技术，可以采用塑料纤维模拟制作光纤通讯机，并对其进一步研究.
2.4 以与生产、生活密切相关的现实问题展开课题研究
物理是一门源于社会、用于社会、改造于社会的学科.从“秤的运用”到“温室效应”，无一不连接着物理与社会.因此，在教学中选择与生产、生活密切相关的知识作为研究课题，能够使学生理论联系实际，活学活用，并增强学生关注社会、关心生活的意识.例如：“菜刀上的力学知识”可以使学生小处见大，由简单现象分析复杂规律.“噪声的危害与防护”可以使学生了解噪声的相关知识，并提出防治的措施，从而使学生关心环境保护，并身体力行以“从电冰箱到臭氧层”为例进行研究：讨论电冰箱的工作原理，分析氟利昂的物理性质、化学成分以及氟利昂导致臭氧层被破坏的原因，研究臭氧层与人类的关系，进而探讨解决的对策等.通过以上课题的研究，可使学生在学习知识、提高能力的同时，增强环保等意识，提高学生关注身边的物理的敏锐力，从而使学生更富有主动性和参与意识.
3 课题研究的方法
课题研究可渗入到各个方面，如何能行之有效地让学生进行课题研究，从而使学生智力、能力双丰收呢？这就需要学生在研究课题时掌握一定的方法.这里归纳如下：
3.1 问题探究法
这是课题研究中比较常用的方法通常是从某一具体问题出发，探讨其产生的根源以及解决的方法等.以“研究影响滑动摩擦力的因素”为例：由日常的摩擦现象引出所需讨论的主题——摩擦力.分析影响摩擦力的因素，并提出有效措施，即减小有害摩擦、增大有益摩擦的方法.
3.2 问题讨论法
适用于合作进行的课题研究.这种方法有益于扩展学生的思路，互相取长补短，从而使研究的课题更为完善.
3.3 实验操作法
通过实验探讨解决问题的方法、使研究更具有说服力.像研究“摩擦力”、“材料保温性能”等问题都是建立在实验的基础上的.
3.4 现场调查法
通过对实际现象的观察来增加科学知识，掌握素材，为从事研究工作打下基础如在进行“内能的利用和环境的保护”这一课题的研究中，学生可到附近的工厂、农村调查环境污染问题，作为提出改进措施的依据.
3.5 模拟制作法
根据构想而制成模型的方法.像一些中学生制作出的《速变角锯弓》、《听音头盔》等，就是在对相关知识探讨的基础上研制出的模型.这种方法既丰富了课题研究的内容，又强化了学生的动手能力.
3.6 文献查阅法
这是课题研究必用的方法.某一课题研究及其所引发的相关问题决不是凭想当然就可以解决的，必须通过查阅资料、整理资料，分析资料，才能为研究工作打下一定的基础，进而具体展开课题研究.
4 课题研究的一般过程
课题研究的涉及面比较广，不同类型的课题研究具有不同的操作过程，但又普遍存在着一定的共性.本文仅就课题研究的一般过程加以分析.课题研究的一般过程如下：
（1）选定研究的课题.（参考“课题研究的内容”部分）
（2）查阅资料，制定课题研究的方案.该方案在以后的研究中将逐步细化完善.
（3）实施方案.包括调研、记录及处理信息，以及初步整理研究结果等.
（4）分析、研究获得的资料，解决问题，完善方案.
（5）提交方案.包括课题研究的回顾，学生自己与他人对课题的评价.
（6）结束课题.将课题研究以论文，科技制作形式展现，结束课题研究.
5 课题研究的具体实例
本文以“星际航行”一题为例展开详细讨论，初步方案拟订如下；
5.1 利用模拟实验阐述火箭的工作原理
（1）观察实验：能坐人的小车，车上的人将砂袋向后抛，车向前行.
（2）制作实验：制作水“火箭”，即将塑料饮料瓶中加入半瓶水，然后将其中的空气加压，当水冲开瓶塞时，饮料瓶会反向飞出.
由以上两个实验形象地介绍火箭工作原理，并引出所需要研究的问题.
5.2 探讨星际航行
（1）宇宙飞船离开地球的动力学原理.
（2）宇宙飞船在空间飞行的相关问题的研究；①探讨力与速度、加速度的关系等；②在经典力学及量子力学情况下讨论不同坐标系中观察的现象，进而讨论科里奥利力对宇宙飞船的影响；③讨论火箭推动过程中的动量问题等.
（3）万有引力对宇宙飞船的影响：包括讨论圆周运动，定义转动力矩和角动量，证明动量守恒，并研究圆形、椭圆形轨道，以及开普勒定律，讨论轨道的能量和角动量的问题.
5.3 宇宙飞船回航问题的探讨
上面以“星际航行”为研究课题初步构想了研究的方案，从而为课题研究打下一定的基础.
6 课题研究应注意的问题
课题研究是一种新型的教与学方式，目前还尚未形成完善的理论，许多细节有待于进一步探讨.但是，在实施课题研究的过程中，一定要注意以下问题：
6.1 课题研究要符合学生的实际
也就是要根据学生的自身差异引导学生进行不同层次、不同类型的课题研究，从而使学生得以不同程度的发展.在课题研究中，教师要引导学生逐步掌握课题研究的方法，最终达到基本可以独立从事课题研究工作.
6.2 课题研究要以学生为主体
课题研究要充分调动学生的主动性.使学生主动地从事课题研究.主动地探求知识.在研究过程中，教师不能喧宾夺主，不能对课题研究采取权威的态度去要求学生如何做，而是要充当一个引导者、辅助者，在学生需要时给予帮助，从而使学生在自由的空间里充分发挥其积极性、主动性，创造性，使学生得以更好地发展.
6.3 课题研究不能囿于教材
教材中的知识、内容是物理学中的基础知识、主干知识.课堂教学为学生构建了物理学的主体框架，而课题研究恰好为其作有效补充，为框架添充了内容.学生在进行课题研究的过程中，获得了课堂上没有学习到的知识，提高了课堂上不易培养的能力.特别是创新精神与实践能力，在课题研究中得以充分培养.
7 结语
课题研究作为物理教与学的一种新形式，已经逐步显示出它的作用，如何更好地运用课题研究，培养出具有创新精神与实践能力的人才，还有待于进一步研究.