笔者常组织和指导学生进行物理“研究性”学习，试图引导学生学会运用研究的方法，把学到的物理知识及时应于实际，以进一步激发他们学习物理的兴趣和动力，在自主研究中拓展知识面，培养迁移和创新意识，提升学习和思维能力.
　　有一“研究性”学习小组的学生在实验室做“用单摆测定重力加速度实验”时，看到了实验室中老式摆钟，于是萌发出一个研究课题，就是“摆钟的钟摆究竟是如何摆动的？”他们查阅了一些教辅资料，发现对“摆钟的钟摆的摆动属于何种振动？”问题的回答，基本上公认是“受迫振动”.但学生通过研究，对此结论感到有矛盾，难以理解和接受：如果钟摆的摆动属于受迫振动，那么它的振动周期或频率应始终等于驱动力的周期或频率，并随其而变.而平常遇到钟慢或钟快问题时，为什么不去设法调节驱动力的周期或频率，而去改变钟摆的摆长来调节它的固有周期或固有频率？如果钟摆的摆动属于自由振动，那么当钟内“能源”-“发条”一旦完全松弛后，它为什么也随之停摆？从这一现象上看，显然它在摆动中需要不断地补偿损失的能量，确实进行的是受迫振动.
　　为了便于学生研究，满足学生的求知欲，笔者带领该研究小组学生，拆卸了自家里早年从上海购买的一台由上海生产的“555”牌旧摆钟，仔细地观察了钟摆的摆动情况，并画出了它摆动一个周期的过程示意图，如图1所示.
　　该研究小组的同学，仔细观察，查阅资料，请教钟表修理师傅，结合所学知识，自主探究，合作交流.现将同学们研究的过程和结果呈现如下，敬请斧正：
　　图中的A为摆锤、B为制动件、D为摆杆，三者固定连接构成一钟摆而绕轴O左右摆动；C为一齿轮，它与其它大小不一的齿轮严格有机耦合于一体，由卷紧的发条提供能量，并带动指针转动.同学们从有关资料上查知，此钟摆因摆杆有质量，与摆锤质量相比不是小得多，且杆长相对于摆锤直径也不是长得多，故从严格意义上讲不是“单摆”而属于“复摆”，它的固有周期应为T=2πImgl，式中的I为摆对转轴O的转动惯量，m为摆的质量，l为摆的质心到转轴O距离，显然这些量都属于钟摆的本身属性.
　　若分离钟摆和齿轮C，发现齿轮C将在发条的驱动下作连续逆时针转动，钟面上的指针也随之作顺时针连续转动，这就失去了计时功能.若重新安装上钟摆后，摆按照自己的固有周期左右摆动，制动件B就有节奏地控制着齿轮C的转动，正常情况下，摆每振动一个周期，齿轮C转过一个齿距（相邻两齿间的距离），如图1所示，这样，指针也就在有节奏的走动中实现着它的计时功能.
　　钟摆摆动过程中，每隔半个周期其制动件B与轮齿接触一次.一方面，由于摆锤的质量相对较大，摆的转动惯量大，接触时轮齿对它的作用力矩相对很弱；另一方面，制动件B与轮齿接触的时间极短暂（t驱T摆），这种“短暂的弱驱动”几乎不影响钟摆按其固有周期振动.每当处于上图中的图a和图e的状态时，由于制动件B与齿轮齿的接触面是小斜面，故齿轮齿将会对制动件B做短暂的“微正功”（做功细节从略），以弥补摆在振动过程中损失掉的能量，维持摆继续做等幅振动.
　　由上面分析可知，钟摆的振动可认为是“受迫振动”，因它在振动过程中，需要外界不断地周期性地给其补充能量；但它这种受迫振动跟一般的受迫振动有所不同，属于“短暂受迫”或“瞬间受迫”，不是“全程受迫”或“持续受迫”，一个周期内有相对很长时间作“自由振动”，因此它的振动周期等于其固有周期，从这一特点上看这样的振动又可认为是准“自由振动”.综合两方面特征，钟摆的振动应为“受迫振动”中的特殊情形式——“共振”.
　　用大人帮小孩荡秋千来类比：若大人总是站在同一位置（最大位移处）不动，每等到秋千荡过来时用力短暂地推一下，做点正功，补充点能量，这就属于“短暂受迫”，秋千的振荡周期基本上仍等于它固有周期.但若大人始终抓住秋千不放，来回跟踪推拉，这就属于“全程受迫”，秋千的振荡周期就会随大人的推拉周期（驱动力周期）变化而变化.
　　值得说明的是，第一，上述钟摆的“共振”中的“短暂”驱动力是由齿轮C提供，其不连续转动的频率或周期就是驱动力的频率或周期，而此频率或周期又倒过来受钟摆的固有频率或周期的控制，即齿轮C的转动节奏频率完全取决于钟摆振动固有频率，实现f驱=f固或T驱=T固，确保钟摆能够按照自已的固有频率或周期进行振动.第二，由前述“复摆”的周期公式可知，制作摆锤时其质量m应适当大些，以弱化振动过程中齿轮的“短暂驱动”力矩、部件间的摩擦阻力和空气阻力力矩对钟摆振动周期的影响，以强化它的固有周期在它计时过程中主导地位.
　　研究性学习，是指学生在教师指导下，从学习生活和社会生活中发现、选择和确定研究课题，主动地获取知识、应用知识和解决问题的活动.
　　研究性学习不同于接受性学习，而是以“研究性”为主要特征的学习方式.一般来讲，凡是学生通过自己亲身参与的实践活动获取知识、得出结论、形成产品，而不是由教师将现成的知识、结论通过传递式教学直接教给学生的学习方式，都属于研究性学习.研究性学习的本质在于，让学生亲历知识产生与形成的过程；使学生学会独立运用其脑力劳动；追求“知识”发现、“方法”习得与“态度”形成的有机结合与高度统一.它是一种实践性较强的教育活动，在实践中学会学习和获得各种能力.这里的“实践”的含义是包括选课题、制定研究计划、查阅和收集资料、观察现象、操作、请教老师或专家和撰写研究报告等一系列的过程，这些环节都蕴涵着学习资源.
　　研究性学习强调知识的联系具体实际或问题，它不仅是某一学科知识的综合运用，更是各个学科知识的融会贯通，如上述课题就至少需要物理、数学和钟表机械等知识.学生通过研究性学习，会很自然地在已经学过的知识与知识之间、知识与实际问题之间建立联系的桥梁，从而建立相关模型，解决实际问题；有时为了解决问题学生还会主动地去学习新的知识.研究性学习中的“研究”本身具有挑战性，而学生所选的课题往往是自己最感兴趣的，这样就能充分调动学生的学习兴趣和探究欲.高中学段属于基础教育阶段，高中的研究性学习和大学、科研机构的“研究”在内涵和要求上有着根本的区别.它仍然是一种学习，只不过是“像科学家研究问题一样”去学习.它形式上是“研究”，实质上是学习，是一种综合性的学习.
　　研究性学习需要教师的帮助和协调，但决不能包办.如果学生按照教师制订的方案、规定的步骤与路线，探究教师提出的问题，生成教师想要的答案或结论，那么，这种研究性学习就丢掉了“研究性”学习的实质与灵魂——知识的自主建构.我校研究性学习践行的是美国人本主义心理学家卡尔·罗杰斯倡导的“非指导性”教学观，教学中应体现出较少的“直接性、命令性、指示性”，而提倡较多的“引导性、促进性、咨询性”；尊重人的个性化，发展人的潜能，强调情感与认知的统一.把知识的建构和问题的解决的时空充分留给学生.研究性学习课题找、选和定，目标、方案和步骤的设置，研究小组构成和成果呈现完全由学生自己确定，教师充当促进者、咨询者，协助者和解难者，有效地培养了学生实事求是的科学精神和科学态度，促进了学生自主学习、合作学习和探究性学习以及批判和反思习惯的形成，从而提升了整体的学习效率和效益！