“研究性学习”与创造力培养,本文主要内容关键词为:创造力论文,研究性学习论文,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。
教育部在新课程计划中规定在高中阶段开设“研究性学习”课程。所谓研究性学习,是指学生在教师指导下,从自身生活或社会生活中选择研究专题,以类似于科学研究的方式主动地获取知识,应用知识解决问题的学习。这是我国基础教育课程设置的重大改革。
研究性学习这种方式,在国外已不新鲜,美国的小学生经常开展专题研究,撰写论文,令我国教育工作者大开眼界。杨振宁教授曾说过:“我觉得学习有两个办法,一个办法是按部就班的;一个办法是渗透性的。什么是渗透性的呢?就是在你还不太懂的时候,在好像乱七八糟的状态下你就学习了很多东西。……因为很多东西常常是在不知不觉中,经过了一个长时间的接触,就连自己也不知道什么时候已经懂了。”杨振宁还说:对美国学生来说,我会建议他们加强“按部就班”的学习方法;对中国学生,我要建议他们注意渗透性的学习方法。研究性学习就是一种很好的渗透性学习方法。
(一)
笔者所在学校从1997年开始在高三教改实验班中就鼓励学生开展专题研究,撰写论文,最后通过由中学教师、大学教授共同组成的论文答辩委员会的答辩。学生们精心撰写的论文内容涉及教育、文化、心理、体育、文学、历史、哲学、数学、物理、化学、生物、艺术和社会生活各个领域。南京大学的教授们听完答辩后很有感慨:“想不到高中学生能写出这样好的论文来。”“十七八岁,是指点江山,激扬文字,挥斥方遒的年龄,可在长期的沉重的升学压力下,学生的智慧与才华受到了压抑,得不到发展。金陵中学的改革实验,探索了一条素质教育的新路。”在教改实验班开展研究性学习的基础上,我校从2000年春季开学后,在高一、高二两个年级全面开设“研究性学习”课程,学生个人或者两三人组成一个小组,选择日常生活或社会生活中自己最感兴趣的课题,用一学期的时间进行研究。学校的课表每周安排两课时为“研究性学习”的时间,用一个月的时间做选题准备,其间包括学校动员、专家辅导讲座以及班级年级的选题交流。用两个月的时间进行专题研究,包括查阅资料、动手实验、社会调查、现场观察、访问专家、小组讨论……等,最后一个月进行专题研究总结,写成论文,通过论文答辩。高一、高二两个年级816名学生,共进行了402个专题研究课题,涉及范围之广,令教师和校外专家们吃惊。下面仅举一些与理科有关的例子。
有不少学生的课题与科技制作有关。如王同辉同学的课题《速变角锯弓》,传统的锯弓在改变角度时要卸下锯条,这很不方便。新设计的锯弓无需卸下锯条,即可在45°—360°之间八等分任意改变, 作者在设计制作时充分运用了人体工程学、机械原理。此项发明被专家称为锯弓100多年来的一次革命,获江苏省青少年科技发明一等奖。陈彦博、贺祥两位学生看到宿舍信箱中经常有信被人遗忘,于是便设计了“来信提示器”。他们在信箱底部设计一装置,利用杠杆原理,使得有信件投入时,平衡破坏,触点接通电路闭合,用发光二极管制作的显示牌在家中指示信号,提醒居民下楼取信。胡伟等三位学生的课题是《让生活更安全更有趣——浅谈简易电子小制作在家居生活中的应用》,他们自学了电子学知识,弄懂了发光二极管、传感器等的原理,制作了“三线插座判别仪”、“自行车闪光尾灯”、“储藏室门被撬报警器”、“简易静电探测器”。李晓闻同学的课题是《楼道灯声控开关的研制》,目前宿舍普遍采用的是“手动延时开关”,这在行人双手无法腾空时不方便,作者制作了运用脚步声声控的开关,原理是:声电转化,微电流放大,触发可控硅,接通楼道灯;同时还在放大器中接入光敏电阻,使得白天有一定照度时放大功能消除。这个学生制作时遇到很大困难,中学的电学知识不够用,于是她自学了有关电子学书刊,焊接电路,调试线路,经常搞到深更半夜。张文嘉、张裕两位学生的课题是《感受纯粹个人空间——对试音空间小型化的探索与研究》,是设计一种听音头盔,套在头上,就能听到立体声电影院的音响效果,达到“体积小,高保真,环绕声,成本低”的效果。作者调查了南京两家设备最好的立体声电影院,绘制了音响设备布局图,他们在头盔中采用前、左、右、左后、右后五个扬声器,以模仿影院的环绕声,造成声音包围感和方向性,听者能感受到飞机由前向后由头顶飞过、汽车从前向右后方驶过、四周传来百鸟争鸣的声音……。作者为了制作这套设备,不知跑过多少扬声器厂,多次请教专家,选购材料。切割、焊接,还看了不少参考书,弄清各种材料的吸音系数、设计好头盔形状、尺寸、材料,确定好交混回响时间,在计算机前不知坐了多少时间。衣强等六位学生的课题是《哈哈镜成像原理浅析》。我校制作了四个哈哈镜,放置在科学馆走道上,许多学生只是在镜前取乐而已,而他们却运用凹面镜、凸面镜成像原理,对哈哈镜的各种成像情况作了成功的理论讨论。陈远同学的课题是《发光二极管自行车指示灯的设计》,他模仿汽车的后灯显示,为自行车设计了可用发光二极管显示“直行”、“停止”、“左拐”、“右拐”四种标志,总重量100g,成本仅5.8元。谢臻达同学从小就是一位航模爱好者,他这次的课题是《全新设计的超轻型电动遥控模型飞机》,他看到国外电动飞机发展迅速,而我国在这方面起步较晚,于是决心在这方面做点努力。他设计的飞机模型采用了一些新的技术,选用了稀土电机,自己改装,绕制线圈,功率大而重量轻。在机体结构上,采用薄壳受力原理和三角形稳定原理,强度大爬升性能好,比同类飞机有较强的优越性。
还有更多的学生论文是综合性的,他们关注人类的环境问题。例如黄潢、金敏同学的课题是《关于解决口香糖污染问题的构想》,口香糖污染地面是一个世界性的难题。作者分析了口香糖的化学成份,找到口香糖胶的化学名为聚乙烯醋酸酯,写出了分子式。为了寻求解决问题的办法,他们设计并做了实验,测量出不同温度下胶的粘力变化,记录数据、画出图线。发现在低温下胶的粘力大为减少,于是,他们设计了一套装置,用降温的方法,使口香糖残渣变硬、变脆,用机械方法清理,这可称之为物理方法。同时,还想了很多化学方法——用增加化学添加剂的方法改变口香糖的成份,以达到解决污染的目的。再以《关注秦淮河——内秦淮河的污染及治理》、《拯救生命的源泉——关于南京水质污染的研究》、《可爱的水精灵——试论植物对污水的净化作用》为例,作者们对南京地区水污染做了大量的调查,实地取样,做化学分析,并在污水中养殖植物——水葱,观察其对污水的净化作用。
还有的论文涉及到信息科学,如:《关于温度对运行中台式PC机的影响及对有害热量的释放方案》、《指纹识别学说初探》、《20世纪90年代电脑游戏发展研究报告》、《电子商务与Internet》……等等,这里不再赘述。当然,还有很多偏文科方面的研究课题。
(二)
研究性学习是一种崭新的学习模式,学生在社会实际生活中选择课题,在主动探求中获得知识,综合应用知识解决实际问题。它充分体现了问题性、自主性、开放性、综合性、实践性、社会性这几大特点,完全不同于过去那种偏重于机械记忆,浅层理解,培养模仿能力的陈旧的教学模式。在研究性学习中,学生是主人,是学习的主体;而在传统的教学模式中,学生只是被动接收知识的容器。
通过研究性学习,可以培养学生乐于探究,努力求知的主动精神。在研究性学习中,他们逐渐懂得不应只是固守过去,而应展望未来;不只是着眼于目前的现实,而应发现各种改变现实的可能性;不应满足于先辈已经做过的,而应努力开拓未知的领域。从而在年轻一代中形成一种新的人生哲学,形成一种勇于创新的优秀品质。
通过研究性学习,可以培养学生收集信息与处理信息的能力。几乎所有的课题都有资料收集的过程:或从图书馆查找资料;或从网络上下载资料;或通过实验观察现象采集数据;或采访市民、专家;或编印调查表进行问卷调查……。采集信息后,又必需很好地处理信息,可喜的是,几乎有一半以上的论文,都尝试将获取的信息制成图表,加以归纳,寻找规律,说明这些学生已初步学会了运用数学方法处理信息的能力。
通过研究性学习,可以提高综合应用知识解决问题的能力。实际问题往往不是用某一学科知识可以解决的,必须激活头脑中各个学科的知识储存加以综合应用才行。以《废电池的回收与利用初探》为例,学生们要解决这个问题,首先要了解电池的结构、材料、化学反应过程、电池的电动势、内阻等参数,这就需要化学知识和物理知识;为了了解汞元素对人类的危害,就要了解生物圈中有毒物质的循环过程,这就需要生物知识;研究回收问题,还要了解社会科学知识:商业知识、税务知识、法律知识;最后写成论文,加以完整的表达,还需要很强的写作能力;如需翻译外文资料,还需要外语知识;答辩时需很强的口头表达能力,如用计算机多媒体手段辅助表达,还需要计算机知识……。
通过研究性学习,可以发展与人合作的团队精神。现代科技的发展,都是群体合作探索的结果,像伽里略、牛顿时代科学家孤军奋战取得成果的情况几乎已不复存在。因此培养学生乐于合作、善于合作的精神至关重要。我们鼓励学生在个人积极探索的基础上实行小组合作。实际上在研究性学习中,学生们既有分工又有合作。在采访时,谁提问,谁录音,谁记录;在收集资料时,谁上网,谁跑图书馆;在答辩时,谁主辩,谁演示,谁操作计算机……都配合得很默契。在论文署名时,常会出现谦让现象:甲起草论文时,把自己名字排在最后;乙打印时,再把自己名字调到最后;丙填表上报时,又把自己的名字排在最后。事情虽小,但一种和谐、合作的氛围令人感动。
通过研究性学习,可以提高学生的科学素养。一个人的科学素养——科学知识、科学态度、科学方法、科学精神、科学道德,都必需通过实践活动来学习和培养。在研究性学习中,我们提倡实事求是的科学态度:尊重事实、尊重他人。凡实验中出现的现象,测得的数据必需忠实记录,不得捏造;凡是引用他人的研究成果,必需在论文的参考文献中说明。
通过研究性学习,可以发展学生的社会责任心和使命感。在研究性学习中,学生触及到大量社会问题,这使得他们不仅在活动中提高了认识能力,而且学会了关心社会的进步、人类的命运,自己的社会责任感也大大增强。
通过研究性学习,可以让学生获得亲身参与科研的情感体验。他们在类似于科学家研究的活动中,体会到创造的艰辛,享受到创造成果的欢快。我们对研究性学习的评价是重过程,不重结果。我们不企望学生研究的成果能获得多少专利,而是重视他们在研究过程中的体验。可以说,研究性学习没有失败者,学生们在答辩会上满怀信心地阐述自己的观点时,心中充满了自豪感、成就感,即使是那些平日学习成绩较落后的学生也不例外。
这令我想起一位旅美学者在文章《我所看到的美国小学教育》中所谈到的:“老师千方百计地把孩子们的眼光引向校园外那个无边无际的知识的海洋,他们煞费苦心地告诉孩子们怎样去思考问题,教给孩子们在陌生领域内寻求答案的方法;他们从不用考试把学生分成三、六、九等,而是竭尽全力去肯定孩子们的一切努力,去赞扬孩子们自己思考的一切结论,去保护和激励孩子们所有的创造欲望和尝试。”
最后,让我引用一位学生的体会作为本文的结语:“我喜欢研究性学习,因为它需要大量自主的学习,而且可以融入个人倾向。当确定了一个大的研究对象后,涉及到的有关知识是那样的多,变幻无穷,给人以乐趣。而自己做出结论后的那种成就感,又给人以成功的喜悦,我心中渴望的就是这种自主的创造性精神。”