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【摘要】新的课程计划中设置“研究性学习”,旨在改变学生的学习方式和教师的教学观念,强调学习方式与教学方式的科学化与多样化,强调学生学习过程中的探究过程、情感与体念、交流与合作等。2006年10月至今,我校高中年级进行物理研究性学习,通过实施,感受颇深。本文从物理研究性学习的角度,阐述如何在课堂教学中渗透研究性学习,从而面对高考,为高考培养能力埋下伏笔。
【关键词】物理研究性学习 课堂教学 模式渗透
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2010)04-0-02
近几年来,研究性学习成了高中课程改革的一个亮点,课程研究的一个热点。新一轮的课程改革的主导思想就是改变学生的学习方式和教师的教学观念,强调学习方式与教学方式的科学化与多样化,强调学生学习过程中的探究过程、情感与体念、交流与合作等。课程中设置“研究性学习”课程的根本目的就在于此。然而,笔者认为,研究性学习不仅仅是课程,更重要的是一种学习方法,这种学习方法同接受式学习方法不同,更能发挥学生的主观能动性,激发学生的参与意识,拓展学生的学习空间,更新学习观念,使学生通过学习实践,培养学生的质疑能力、批判精神,自我评价能力和创新意识。
那么如何来培养学生的研究性学习的能力呢?利用研究性学习的课程来培养能力固然很重要,利用学科教学培养学生的研究性学习能力更是必不可少,只有各学科教学渗透研究性学习方法的指导,才能和研究性学习的课程互为弥补、互相促进,从根本上改变学生的学习观念,变被动的接受式学习方式,为主动参与的探索的研究性学习。在这个问题上,可能存在着以下两个认识误区:①仅仅成立了若干个小组,进行一些社会调查、统计等研究性学习,并没有全体学生参加;②在开设的研究课程时间内进行研究性学习,而在其余的学科教学的时间内仍指导学生进行被动的接受性学习,把学科教学和研究性学习互相割裂。以上两种做法有悖研究性课程设计的初衷,不能充分发挥全体学生的主体作用,不能从本质上来改变学生的学习观念,不利于有效培养学生的质疑能力、创新意识和实践能力。
课堂是学生学习的主要阵地,对象是全体学生,因此要在课堂教学中渗透研究性学习的方法。物理课堂教学的过程可用方框图表示:
那么,如何在物理课堂教学各个环节中培养学生的研究性学习的方法呢?我认为应该从以下几方面着手。
1 指导学生在收集信息过程中渗透研究性学习
信息化的社会,人们依赖各种现代化的通讯传媒手段把世界的各个角落都联系在一起了,无论人们工作在什么岗位上,要想事业有所发展,必须善于收集对自身发展有利的信息。在收集信息的过程中才会发现问题,提出问题,激发起去研究问题的积极性和热情。因此,收集信息的能力是人们生存和发展的基本能力之一。教师应有意识地提供素材让学生逐步学会采撷信息。课堂教学中要提出讨论的议题,让学生围绕问题收集信息。在新教材中,“科学慢步”是扩展学生的知识视野,而“做一做、问题与练习”更是对学生研究性学习的进一步提升。教材本身就是一个素材库,要让学生充分地到教材中去收集、挖掘信息。例如,高中物理必修一课题“桥梁的研究”;选修3-1中的“霍尔效应”课题研究等等。课后《问题与练习》中的与现实生活相联系的题目多而且新颖。众多的信息,必须让学生在收集中学会研究的方法,了解知识的发生发展过程。
当然,学习应有一个过程,在这个过程中必须有一些媒体让学生进行尝试,从书本收集信息是其中的一种。围绕解决某一问题,提供丰富的背景资料,让学生去做也是一种。以学生的生活空间为素质去收集也是种好方法。例如,选修3-1中,学习《电动势》这一节后,从课后的“科学慢步”中先了解生活中的电池,进而让学生通过活动接触网络,充分利用图书馆、资料室让学生完成收集各种电池的信息,进而发展到学生自己发明充电电池和充电器。例如,在必修1中讲《速度》一节前,可布置学生收集航空或通讯发展的简史,并让他们对交通工具或通讯联系的速度变化有一定的了解,电视、广播、网络技术更为学生收集有关的信息提供了最为广阔的空间。教师在这个过程中设计符合学生心理和知识状况的有关问题,如讲到导体的导电性时,布置学生通过网络收集超导及其最新应用等等。教师应认真策划设计,让学生有思考的空间,有学会收集的载体,逐步学会在收集信息过程中自主学习。
2 指导学生在讨论和质疑中渗透研究性学习
心理学和教育学的知识告诉我们,只有通过实践的知识才能被真正掌握,学生在有限时间内不可能对每一个知识都去进行验证,或亲自实践一下,那么使学生学会获取知识和能力的一种有效途径就是指导学生学会讨论和质疑。质疑能力和批判的精神是创新必备的基本能力。课堂教学中,往往缺乏讨论的气氛。教师在教学过程中,以教学的任务重,讨论的时间不易控制为由,不留给学生充分的讨论时间,课堂上缺乏民主。这样学生处于被动地学习,无自主性。接受的知识不通过讨论根本不能转化和升华为自己的,从而不能领悟新知识。因此,讨论是学习的一种好方法,学生不会质疑就不会独立思考,就不能发现问题。因此教学中要制造一定的氛围,鼓励学生发表意见,提出质疑。如学习超重和失重一节时,可讨论超重、失重时举重问题、物理规律是否适用、物理仪器能否使用等等。通过讨论辩明规律,采用一题多问、一题多变、一题多解的方法是培养学生利用讨论和质疑,学会学习的好方法。教师在这个过程中要精选讨论的主题,比如:西部的大开发;南水北调;西气东输;能源的利用和开发;环境的污染及治理;铁路火车的提速;超导输电;太阳能塔等问题,让学生关注生活、关注环境、关注人与自然生态环境的和谐发展。并进行适当的点拨启发,让学生在这个过程中主动、积极地掌握学习方法。
3 指导学生在总结归纳知识规律过程中的研究性学习
教育规律指出,散乱的不成系统的知识不利于掌握。要指导学生善于对通过收集信息、讨论、质疑获取的知识及规律进行归纳总结,并能用简洁规范的科学语言来表述。这也是研究性学习方法要培养的主要能力之一。社会分工的细化,决定了人们从事社会的工作必须要与他人进行合作。在合作的过程中,必须要进行交流,而交流的最主要手段是语言交流。因此,在课堂教学的过程中,要充分制造机会、设置情景,对学生进行训练培养,可以让学生对某一节、某一章的知识进行概括性陈述,教师在这个过程对学生进行适当的鼓励,并进行点拨矫正,使语言表述更加准确、规范、符合学科特点等等。也可以让学生对某一专题的知识及规律进行概括总结表述,如:在高三物理总复习中,为了让学生掌握高中阶段有关物理量时,让学生自己去总结,找出中间众多的物理量的定义式,明确用比值法下定义的物理量的含义,从而总结出:
①用比值反映事物的变化规律的物理量有:
压强:P=F/S;速度:V=S/T;角速度:ω=φ/t;加速度:a=△V/△t
功率:P=W/t;电流:I=Q/t;电动势:E=△φ/△t;
②用比值反映事物的本身某方向的特性的物理量有:
密度:p=m/v;质量:m=G/g;电场:E=F/q;电势差:U=W/q
电容:C=Q/U;电阻:R=U/I;磁感应强度:B=F/IL;弹簧的劲度系数:K=F/X
动摩擦系数:μ=f/N;介质的折射率:n=c/v。
③用图像法表征物理量有:
S-t图向;V-t图像;F-M图像;Q-t图像;U-I图像;N-A图像等等。
学生在这个过程中,逐步对知识消化、吸收,并重组,深化了学习的过程,同时也训练了表达的能力。
4 指导学生在用学会的和给定的方法解决问题中开展研究性学习
社会科学技术在飞速发展,解决问题的新思维新方法层不出穷,学生在有限的学习时间内,学会的方法有限,仅能用学会的方法解决问题,已不能满足社会对人才的需求,要指导学生学会用给定的方法来解决问题,就像一台复杂的机器给你说明书后要能使用。因此教学中要给予学生一定的时间,训练用课本上学会的方法解决问题,使学生先掌握用学会的方法解决问题,而后,再训练学生利用给定的方法来解决问题。例如,高一物理教学中,告诉学生开普勒三定律,让学生确定地球卫星在近地点、远地点的速度,告诉学生地球对物体引力势能的公式,确定人造卫星运动的机械能,讨论发射高空轨道还是低空轨道容易等等,来训练学生针对问题提出各种方法,解决一定的问题,以培养学生解决问题的能力。教师在这个过程中,要精选问题让学生进行适当的训练,尤其要精选一些条件、信息、方法的问题,比如:对地磁场的分析与讨论、黑洞、重力加速器的研究、航天技术的发展、温室效应、磁悬浮列车、质谱仪、回旋加速器、电子加速器以及各种研究性实验等。拓展学生思路,为适应社会科学技术不断更新而做准备。
5 指导学生学会带着问题进行研究性学习
学生在课堂上的学习时间内,只能学到少量的知识、方法,要把课堂进行延伸、拓展学生的学习时空,这就要求教师利用课堂教学的主阵地地做好课堂延伸的准备,指导学生学会带着问题进行自学和带着问题进行研究性学习。这样做也充分发挥学生的主体作用,逐步形成终身学生的好习惯。课堂教学中,教师应提出问题,再创设情景,让学生根据提出的问题,在丰富的情景中,利用收集的有用信息和同学讨论或自己查找有关资料等方法到解决问题的方法,新课教学中,设计学生预习提纲,学生根据提纲可以自学,从课本中、资料中和与同学交流讨论、质疑的过程中获得解决问题的方法,也可以根据教材的安排和学校实际情况,设计一些开放性的问题,让学生通过查阅有关资料解决。当然也可以对某些专题进行专门的研究性学习。例如调查常见交通工具的功率,变速自行车的传动问题等等。这些问题学生必须通过自己的调查获取数据、统计、写出报告等,获取直接经验,逐步培养学生的实践能力。
总之,培养学生研究性学习的能力不是一朝一夕能完成的,除了利用研究型学习课程来培养外,课堂教学也是培养学生研究性学习能力的重要途径。因此,课堂教学必须以学生为主体,让学生主动参与到教学过程中去,学生在收集信息、讨论、质疑、归纳总结中,用给定方法解决问题,带着问题去实践和探究,学会学习。学生只有学会了研究性学习的方法,才能有勇于实践、不怕挫折、敢于创新的意识。
参考文献
[1] 盛焕华.高中物理研究性学习.北京:龙门书局,2003年.
[2] 朱慕菊.教教育部基教司.走进新课程.北京:师范大学出版社,2002年6月.
[3] 基础教育改革通览编委会.基础教育改革通览,北京:中央民族大学出版社,2002年4日.
【关键词】物理研究性学习 课堂教学 模式渗透
【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】1673-8209(2010)04-0-02
近几年来,研究性学习成了高中课程改革的一个亮点,课程研究的一个热点。新一轮的课程改革的主导思想就是改变学生的学习方式和教师的教学观念,强调学习方式与教学方式的科学化与多样化,强调学生学习过程中的探究过程、情感与体念、交流与合作等。课程中设置“研究性学习”课程的根本目的就在于此。然而,笔者认为,研究性学习不仅仅是课程,更重要的是一种学习方法,这种学习方法同接受式学习方法不同,更能发挥学生的主观能动性,激发学生的参与意识,拓展学生的学习空间,更新学习观念,使学生通过学习实践,培养学生的质疑能力、批判精神,自我评价能力和创新意识。
那么如何来培养学生的研究性学习的能力呢?利用研究性学习的课程来培养能力固然很重要,利用学科教学培养学生的研究性学习能力更是必不可少,只有各学科教学渗透研究性学习方法的指导,才能和研究性学习的课程互为弥补、互相促进,从根本上改变学生的学习观念,变被动的接受式学习方式,为主动参与的探索的研究性学习。在这个问题上,可能存在着以下两个认识误区:①仅仅成立了若干个小组,进行一些社会调查、统计等研究性学习,并没有全体学生参加;②在开设的研究课程时间内进行研究性学习,而在其余的学科教学的时间内仍指导学生进行被动的接受性学习,把学科教学和研究性学习互相割裂。以上两种做法有悖研究性课程设计的初衷,不能充分发挥全体学生的主体作用,不能从本质上来改变学生的学习观念,不利于有效培养学生的质疑能力、创新意识和实践能力。
课堂是学生学习的主要阵地,对象是全体学生,因此要在课堂教学中渗透研究性学习的方法。物理课堂教学的过程可用方框图表示:
那么,如何在物理课堂教学各个环节中培养学生的研究性学习的方法呢?我认为应该从以下几方面着手。
1 指导学生在收集信息过程中渗透研究性学习
信息化的社会,人们依赖各种现代化的通讯传媒手段把世界的各个角落都联系在一起了,无论人们工作在什么岗位上,要想事业有所发展,必须善于收集对自身发展有利的信息。在收集信息的过程中才会发现问题,提出问题,激发起去研究问题的积极性和热情。因此,收集信息的能力是人们生存和发展的基本能力之一。教师应有意识地提供素材让学生逐步学会采撷信息。课堂教学中要提出讨论的议题,让学生围绕问题收集信息。在新教材中,“科学慢步”是扩展学生的知识视野,而“做一做、问题与练习”更是对学生研究性学习的进一步提升。教材本身就是一个素材库,要让学生充分地到教材中去收集、挖掘信息。例如,高中物理必修一课题“桥梁的研究”;选修3-1中的“霍尔效应”课题研究等等。课后《问题与练习》中的与现实生活相联系的题目多而且新颖。众多的信息,必须让学生在收集中学会研究的方法,了解知识的发生发展过程。
当然,学习应有一个过程,在这个过程中必须有一些媒体让学生进行尝试,从书本收集信息是其中的一种。围绕解决某一问题,提供丰富的背景资料,让学生去做也是一种。以学生的生活空间为素质去收集也是种好方法。例如,选修3-1中,学习《电动势》这一节后,从课后的“科学慢步”中先了解生活中的电池,进而让学生通过活动接触网络,充分利用图书馆、资料室让学生完成收集各种电池的信息,进而发展到学生自己发明充电电池和充电器。例如,在必修1中讲《速度》一节前,可布置学生收集航空或通讯发展的简史,并让他们对交通工具或通讯联系的速度变化有一定的了解,电视、广播、网络技术更为学生收集有关的信息提供了最为广阔的空间。教师在这个过程中设计符合学生心理和知识状况的有关问题,如讲到导体的导电性时,布置学生通过网络收集超导及其最新应用等等。教师应认真策划设计,让学生有思考的空间,有学会收集的载体,逐步学会在收集信息过程中自主学习。
2 指导学生在讨论和质疑中渗透研究性学习
心理学和教育学的知识告诉我们,只有通过实践的知识才能被真正掌握,学生在有限时间内不可能对每一个知识都去进行验证,或亲自实践一下,那么使学生学会获取知识和能力的一种有效途径就是指导学生学会讨论和质疑。质疑能力和批判的精神是创新必备的基本能力。课堂教学中,往往缺乏讨论的气氛。教师在教学过程中,以教学的任务重,讨论的时间不易控制为由,不留给学生充分的讨论时间,课堂上缺乏民主。这样学生处于被动地学习,无自主性。接受的知识不通过讨论根本不能转化和升华为自己的,从而不能领悟新知识。因此,讨论是学习的一种好方法,学生不会质疑就不会独立思考,就不能发现问题。因此教学中要制造一定的氛围,鼓励学生发表意见,提出质疑。如学习超重和失重一节时,可讨论超重、失重时举重问题、物理规律是否适用、物理仪器能否使用等等。通过讨论辩明规律,采用一题多问、一题多变、一题多解的方法是培养学生利用讨论和质疑,学会学习的好方法。教师在这个过程中要精选讨论的主题,比如:西部的大开发;南水北调;西气东输;能源的利用和开发;环境的污染及治理;铁路火车的提速;超导输电;太阳能塔等问题,让学生关注生活、关注环境、关注人与自然生态环境的和谐发展。并进行适当的点拨启发,让学生在这个过程中主动、积极地掌握学习方法。
3 指导学生在总结归纳知识规律过程中的研究性学习
教育规律指出,散乱的不成系统的知识不利于掌握。要指导学生善于对通过收集信息、讨论、质疑获取的知识及规律进行归纳总结,并能用简洁规范的科学语言来表述。这也是研究性学习方法要培养的主要能力之一。社会分工的细化,决定了人们从事社会的工作必须要与他人进行合作。在合作的过程中,必须要进行交流,而交流的最主要手段是语言交流。因此,在课堂教学的过程中,要充分制造机会、设置情景,对学生进行训练培养,可以让学生对某一节、某一章的知识进行概括性陈述,教师在这个过程对学生进行适当的鼓励,并进行点拨矫正,使语言表述更加准确、规范、符合学科特点等等。也可以让学生对某一专题的知识及规律进行概括总结表述,如:在高三物理总复习中,为了让学生掌握高中阶段有关物理量时,让学生自己去总结,找出中间众多的物理量的定义式,明确用比值法下定义的物理量的含义,从而总结出:
①用比值反映事物的变化规律的物理量有:
压强:P=F/S;速度:V=S/T;角速度:ω=φ/t;加速度:a=△V/△t
功率:P=W/t;电流:I=Q/t;电动势:E=△φ/△t;
②用比值反映事物的本身某方向的特性的物理量有:
密度:p=m/v;质量:m=G/g;电场:E=F/q;电势差:U=W/q
电容:C=Q/U;电阻:R=U/I;磁感应强度:B=F/IL;弹簧的劲度系数:K=F/X
动摩擦系数:μ=f/N;介质的折射率:n=c/v。
③用图像法表征物理量有:
S-t图向;V-t图像;F-M图像;Q-t图像;U-I图像;N-A图像等等。
学生在这个过程中,逐步对知识消化、吸收,并重组,深化了学习的过程,同时也训练了表达的能力。
4 指导学生在用学会的和给定的方法解决问题中开展研究性学习
社会科学技术在飞速发展,解决问题的新思维新方法层不出穷,学生在有限的学习时间内,学会的方法有限,仅能用学会的方法解决问题,已不能满足社会对人才的需求,要指导学生学会用给定的方法来解决问题,就像一台复杂的机器给你说明书后要能使用。因此教学中要给予学生一定的时间,训练用课本上学会的方法解决问题,使学生先掌握用学会的方法解决问题,而后,再训练学生利用给定的方法来解决问题。例如,高一物理教学中,告诉学生开普勒三定律,让学生确定地球卫星在近地点、远地点的速度,告诉学生地球对物体引力势能的公式,确定人造卫星运动的机械能,讨论发射高空轨道还是低空轨道容易等等,来训练学生针对问题提出各种方法,解决一定的问题,以培养学生解决问题的能力。教师在这个过程中,要精选问题让学生进行适当的训练,尤其要精选一些条件、信息、方法的问题,比如:对地磁场的分析与讨论、黑洞、重力加速器的研究、航天技术的发展、温室效应、磁悬浮列车、质谱仪、回旋加速器、电子加速器以及各种研究性实验等。拓展学生思路,为适应社会科学技术不断更新而做准备。
5 指导学生学会带着问题进行研究性学习
学生在课堂上的学习时间内,只能学到少量的知识、方法,要把课堂进行延伸、拓展学生的学习时空,这就要求教师利用课堂教学的主阵地地做好课堂延伸的准备,指导学生学会带着问题进行自学和带着问题进行研究性学习。这样做也充分发挥学生的主体作用,逐步形成终身学生的好习惯。课堂教学中,教师应提出问题,再创设情景,让学生根据提出的问题,在丰富的情景中,利用收集的有用信息和同学讨论或自己查找有关资料等方法到解决问题的方法,新课教学中,设计学生预习提纲,学生根据提纲可以自学,从课本中、资料中和与同学交流讨论、质疑的过程中获得解决问题的方法,也可以根据教材的安排和学校实际情况,设计一些开放性的问题,让学生通过查阅有关资料解决。当然也可以对某些专题进行专门的研究性学习。例如调查常见交通工具的功率,变速自行车的传动问题等等。这些问题学生必须通过自己的调查获取数据、统计、写出报告等,获取直接经验,逐步培养学生的实践能力。
总之,培养学生研究性学习的能力不是一朝一夕能完成的,除了利用研究型学习课程来培养外,课堂教学也是培养学生研究性学习能力的重要途径。因此,课堂教学必须以学生为主体,让学生主动参与到教学过程中去,学生在收集信息、讨论、质疑、归纳总结中,用给定方法解决问题,带着问题去实践和探究,学会学习。学生只有学会了研究性学习的方法,才能有勇于实践、不怕挫折、敢于创新的意识。
参考文献
[1] 盛焕华.高中物理研究性学习.北京:龙门书局,2003年.
[2] 朱慕菊.教教育部基教司.走进新课程.北京:师范大学出版社,2002年6月.
[3] 基础教育改革通览编委会.基础教育改革通览,北京:中央民族大学出版社,2002年4日.