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研究性学习是一种教育理念,它是指学生主动探究的学习方式,包括学生自己查阅资料、自己探究发现、自己搜集处理信息,直接体验学习过程的一种方式。研究性学习有利于人的创新精神以及探究和实践能力的培养,进而更加有效地去掌握新的知识。在强调素质、重视创新的今天,研究性学习以其自主性、开放性、实践性等显著特征备受人们的关注和青睐。其中,人们更多的是关注研究性学习作为教育理念在学科教育中的渗透与应用。
一、在物理教学中进行研究性学习活动,有其必然性和可行性
学科教学是素质教育的主阵地,更是各种教育理念的实践基地,学科教学需要开展研究性学习。物理学应该首当其冲。物理学是一门生活气息浓厚的学科,它是建立在实验研究基础上的一门科学。物理概念的引入、规律的得到都离不开“研究”。因此,物理课堂教学中开展重实践、重探究的研究性学习将会有更广阔的发挥空间,让学生真正理解、掌握、运用物理概念、规律,不仅是“以人为本”“以学生发展为本”的教育需要,也是物理教学本质的真正体现。
物理学是一门源于社会,用于社会、改造社会的学科。从“钟摆”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性学习的对象,能使学生理论联系实际,活学活用。同时增强学生关注社会、关心生活的意识。如“指甲刀、菜刀上的力学知识”可使学生小处见大,由简单现象分析复杂问题。“光污染、噪音污染”可以使学生了解光、声的相关知识,并提出有效的防治措施,从而使学生关心环境保护,并身体力行。以“废电池的回收与利用”为例进行研究性学习使学生了解电池的结构、材料、化学反应过程以及电池电动势、电阻等一系列物理与化学方面知识等。通过研究性学习,可使学生在学习知识、提高能力的同时,提高学生关注身边的物理的敏锐力,从而使学生增强主动性和参与意识。
二、物理教学中渗透研究性学习的几点思考
1.转变教师观念
物理学研究性学习的开展并不是对传统物理课堂教学的全盘否定,而是在其基础上的改革与创新,即在达到知识传授目的的同时,能培养学生更多的创新精神和实践能力。所以“研究性学习”和“接受性学习”两者应该是相辅相成、有机结合的。前者有利于人的创新精神以及实践能力的培养,后者有利于人们对大量系统知识、信息的掌握,有了这些知识积累才有可能进行成功的研究性学习。教师不能只看到传统教学模式的优点而忽视对学生创新思维能力和创造实践能力的培养。当然也不能夸大研究性学习的功效。不论何种物理知识的讲授都生搬硬套地用这种方式讲解,把研究性学习视为“万能产品”,盲目追从研究性学习是不可取的。
2.研究性学习应注重学生的兴趣
学生学习的主动性、积极性是与学习兴趣密切相关的。爱因斯坦说过“我认为对一切来说,只有热爱才是最好的老师,他远超过责任感。”物理教学中兴趣能激发学生的学习动机,只有当学生本身对学习发生浓厚兴趣时,才能使整个认识活动积极起来。物理学是一门实验性很强的科学,它和生活又紧密联系着。我们完全可以用实验的手段和生活中的鲜活例子来调动学生的兴趣。因此,在教学中教师要注意用生动形象、直观有趣的语言或事例来说明课本理论,使课堂教学情趣横溢。教师也可以用巧妙的预设,形成有价值的课堂冲突,引起学生积极思维的兴趣。由此来吸引并激励学生积极探索真理。
例如,可以这样设计“大气压强”的实验,将一只玻璃杯灌满水,用一张硬纸片盖在杯口上,再按住纸片把水杯倒过来。问:当把手移开后,会产生什么现象?松手后学生惊讶不已。这个现象是学生以前从未看到,也未曾想到的,所以学生很感兴趣,迫切想知道产生现象的原因,即通过现象的演示,激发了学生学习的能动性和求知欲,把学生从“不得不学”引到“想学”、“爱学”的状态。在“惯性”的教学中教师可以通过日常生活中常见的现象。如向远处洒水,水离开手后,为什么还继续向前运动;刹车时车上的乘客为什么向前倾等。请同学们谈谈各自的看法,同时教师给予肯定或纠正。这些平时司空见惯的现象,同学们为了找到答案,一定会兴致勃勃地参与讨论并认真地去听老师的分析,课堂气氛会活跃起来。
3.研究性学习的特点是注重培养学生探究能力,强化科学思维的训练
(1)思维能力
研究性学习的思维能力主要包括:①系统思维,发现知识的内在规律的能力;②逆向思维,反面分析问题的排除能力;③概括思维,综合能力;④辩证思维,全面考虑问题的能力⑤发散思维,多角度处理问题的能力;⑥顿悟思维,直觉的能力。
例如,在实验教学中渗透创造技能和思维的训练,重要的是促进学生领会实验设计思想和方法。例如:高中物理必修一中“显示微小形变装置”,该实验是如何设计把微小形变“放大”的?又如何模拟?可以引来学生的新设计方案:以桌面上容器中水面反射光斑的晃动显示桌面形变;以指针偏转来显示拉伸形变;用细管液面升降来显示瓶底形变或容积变化等。
(2)迁移能力
它是将已学过的旧知识在一定条件下的应用问题,主要是学习者认知结构水平与思维方法的结合问题,这两点解决好,利用条件,就能实现具体情境中的迁移。
例如:初二课本“摩擦力”的教学中,我给同学们这样一个问题:用量程满足实验要求的弹簧测力计在同一水平桌面上探究长方体木块和铁块下表面谁更粗糙?本题的灵活之处在于两次测量摩擦力时如何保证压力一定?不少学生在实验过程中没有保证压力一定,而是直接用弹簧测力计分别拉着木块和铁块在水平面上做匀速直线活动,通过弹簧测力计的读数来比较滑动摩擦力大小,从而确定谁的下表面更粗糙。但也有个别学生利用摩擦力和压力的比值来说明木块和铁块下表面谁更粗糙。其实摩擦力和压力的比值在高中相当于动摩擦因数的概念。这正是比值定义法在物理学中的应用。大家知道在路程和时间都不同时,我们可通过路程和时间的比值来比较物体运动的快慢。学生能够在新的情景中,把学过的知识进行迁移,这也正是研究性学习所必需具备的能力。
一、在物理教学中进行研究性学习活动,有其必然性和可行性
学科教学是素质教育的主阵地,更是各种教育理念的实践基地,学科教学需要开展研究性学习。物理学应该首当其冲。物理学是一门生活气息浓厚的学科,它是建立在实验研究基础上的一门科学。物理概念的引入、规律的得到都离不开“研究”。因此,物理课堂教学中开展重实践、重探究的研究性学习将会有更广阔的发挥空间,让学生真正理解、掌握、运用物理概念、规律,不仅是“以人为本”“以学生发展为本”的教育需要,也是物理教学本质的真正体现。
物理学是一门源于社会,用于社会、改造社会的学科。从“钟摆”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性学习的对象,能使学生理论联系实际,活学活用。同时增强学生关注社会、关心生活的意识。如“指甲刀、菜刀上的力学知识”可使学生小处见大,由简单现象分析复杂问题。“光污染、噪音污染”可以使学生了解光、声的相关知识,并提出有效的防治措施,从而使学生关心环境保护,并身体力行。以“废电池的回收与利用”为例进行研究性学习使学生了解电池的结构、材料、化学反应过程以及电池电动势、电阻等一系列物理与化学方面知识等。通过研究性学习,可使学生在学习知识、提高能力的同时,提高学生关注身边的物理的敏锐力,从而使学生增强主动性和参与意识。
二、物理教学中渗透研究性学习的几点思考
1.转变教师观念
物理学研究性学习的开展并不是对传统物理课堂教学的全盘否定,而是在其基础上的改革与创新,即在达到知识传授目的的同时,能培养学生更多的创新精神和实践能力。所以“研究性学习”和“接受性学习”两者应该是相辅相成、有机结合的。前者有利于人的创新精神以及实践能力的培养,后者有利于人们对大量系统知识、信息的掌握,有了这些知识积累才有可能进行成功的研究性学习。教师不能只看到传统教学模式的优点而忽视对学生创新思维能力和创造实践能力的培养。当然也不能夸大研究性学习的功效。不论何种物理知识的讲授都生搬硬套地用这种方式讲解,把研究性学习视为“万能产品”,盲目追从研究性学习是不可取的。
2.研究性学习应注重学生的兴趣
学生学习的主动性、积极性是与学习兴趣密切相关的。爱因斯坦说过“我认为对一切来说,只有热爱才是最好的老师,他远超过责任感。”物理教学中兴趣能激发学生的学习动机,只有当学生本身对学习发生浓厚兴趣时,才能使整个认识活动积极起来。物理学是一门实验性很强的科学,它和生活又紧密联系着。我们完全可以用实验的手段和生活中的鲜活例子来调动学生的兴趣。因此,在教学中教师要注意用生动形象、直观有趣的语言或事例来说明课本理论,使课堂教学情趣横溢。教师也可以用巧妙的预设,形成有价值的课堂冲突,引起学生积极思维的兴趣。由此来吸引并激励学生积极探索真理。
例如,可以这样设计“大气压强”的实验,将一只玻璃杯灌满水,用一张硬纸片盖在杯口上,再按住纸片把水杯倒过来。问:当把手移开后,会产生什么现象?松手后学生惊讶不已。这个现象是学生以前从未看到,也未曾想到的,所以学生很感兴趣,迫切想知道产生现象的原因,即通过现象的演示,激发了学生学习的能动性和求知欲,把学生从“不得不学”引到“想学”、“爱学”的状态。在“惯性”的教学中教师可以通过日常生活中常见的现象。如向远处洒水,水离开手后,为什么还继续向前运动;刹车时车上的乘客为什么向前倾等。请同学们谈谈各自的看法,同时教师给予肯定或纠正。这些平时司空见惯的现象,同学们为了找到答案,一定会兴致勃勃地参与讨论并认真地去听老师的分析,课堂气氛会活跃起来。
3.研究性学习的特点是注重培养学生探究能力,强化科学思维的训练
(1)思维能力
研究性学习的思维能力主要包括:①系统思维,发现知识的内在规律的能力;②逆向思维,反面分析问题的排除能力;③概括思维,综合能力;④辩证思维,全面考虑问题的能力⑤发散思维,多角度处理问题的能力;⑥顿悟思维,直觉的能力。
例如,在实验教学中渗透创造技能和思维的训练,重要的是促进学生领会实验设计思想和方法。例如:高中物理必修一中“显示微小形变装置”,该实验是如何设计把微小形变“放大”的?又如何模拟?可以引来学生的新设计方案:以桌面上容器中水面反射光斑的晃动显示桌面形变;以指针偏转来显示拉伸形变;用细管液面升降来显示瓶底形变或容积变化等。
(2)迁移能力
它是将已学过的旧知识在一定条件下的应用问题,主要是学习者认知结构水平与思维方法的结合问题,这两点解决好,利用条件,就能实现具体情境中的迁移。
例如:初二课本“摩擦力”的教学中,我给同学们这样一个问题:用量程满足实验要求的弹簧测力计在同一水平桌面上探究长方体木块和铁块下表面谁更粗糙?本题的灵活之处在于两次测量摩擦力时如何保证压力一定?不少学生在实验过程中没有保证压力一定,而是直接用弹簧测力计分别拉着木块和铁块在水平面上做匀速直线活动,通过弹簧测力计的读数来比较滑动摩擦力大小,从而确定谁的下表面更粗糙。但也有个别学生利用摩擦力和压力的比值来说明木块和铁块下表面谁更粗糙。其实摩擦力和压力的比值在高中相当于动摩擦因数的概念。这正是比值定义法在物理学中的应用。大家知道在路程和时间都不同时,我们可通过路程和时间的比值来比较物体运动的快慢。学生能够在新的情景中,把学过的知识进行迁移,这也正是研究性学习所必需具备的能力。