当下, 许多学校的高中物理教学, 依然存在着漠视学生对于物理的感情热情、脱离现实生活, 教师在“唯分数论”的指导下机械教授知识等诸多问题, 这样与课改精神相背离的物理教学病象, 不仅会使过去忽视学生个体学情, 教学过程简单窄化为“教师讲题、学生做题、考试考题”的应试教学再度出现, 而且会在很大程度上, 弱化高中物理教学的趣味性与生活性, 令学生运用物理知识解决实际问题的能力大大折扣。着眼于此, 在高中物理教学中引入研究性学习, 以进一步促进学生在自主、合作、探究的思维脉动中提升对于物理知识的主体感知与实践内化, 从而提升学生运用物理思维解决现实课题的能力, 实现理论化知识与现实性生活的有效契合, 具有十分重要的教育实践意义。
研究性学习主要指学生在教学目标的导引下, 依据自身的实际情况, 对特定物理集合 (物理现象、物理规律等元素) 进行个体化探究、小组化实践, 以积累自我物理认知的过程。因此, 高中物理的研究性学习, 既是一种常态下的物理知识的学习组织形式, 更是一种尊重创新、注重生本的思维观念。在运用研究性学习进行物理教学的课堂中, 物理教师不再是物理知识的唯一建构者、物理思维的唯一输出者、物理价值观念的唯一打造者, 而是充分尊重学生在特定知识环境与话语体系中的首创作用, 注重发挥学生在整合课堂信息中的元功能作用, 切实将课堂流程由教师的块状化倾倒转变为教师指导下的学生单边或多边交流框架下, 对于特定研究对象、学科知识、内容体系、方法规律的认知与了解。
现有的高中物理教学, 特别是新课改不断推进的今天, 就有意识的强化学生在物质知识学习、物理方法认知、物理思维培养中的主体地位, 为其能够在当下与未来更好的运用物理这一有效工具认识自然、融入社会提供保障。因此, 高中物理研究性学习作为一种强调学生的主人翁的地位, 通过调动学生学习物理的主动性, 强化学生学习物理的积极性, 围绕“学生”与“学生们”来完成物理教学目标的达成的学习方式, 与新课改背景下高中物理教育注重解放学生, 释放学生学习潜能, 通过以学生为中心通过启发学生思考、实践、反思、来实现教学目标的生本教学观是相一致的。
高中物理教学相对于其他学科, 实用性强、技术色彩逐渐浓厚的特色, 决定其关键目标, 也就学生培养方向的定位上, 其越来越重视如何通过多维的教育途径, 调动学生学习的积极性, 提高知识生成的首创性, 凸显高中物理教育的特色性, 以开发学生的物理智商, 提升学习的物理情商实现学生知行结合能力不断提升上, 而研究性学习, 本身的结构节点, 就在于学生对既定内容的所生成的微型课题的自主分析与团队攻坚上, 就在于对物理知识与物理规律的切片化了解与认知上, 就在于对物理思维的由表及里的内化上。因此, 这样的学习方式, 如果是对理论层面的认知, 则会有助于学生在物理知识的研习中建构起自我化的知识体系, 如果是对实践性的认知, 一方面会从能力层面有助于其各种实践性思维的培养, 解决问题方法的习得;另一方面会从情意方面体会特定合作达成所需要的专注精神与协作态度, 这与高中物理教学注重培养未来的物理研究型人才与技能型人才的目标是相一致的。
高中物理教育的根本目标, 就在于培养学生运用物理知识创造性解决生活中的现实, 而要将此关注切实转化为现实的教育成果, 核心就在于对学生创新素质的培养上, 在于对学生创新价值的尊重上, 研究性学习作为突出生本、突出探究、突出合作的高中物理学习方式, 对于促进学生对于物理学科的创新性认知提供了保障。同时高中研究性学习会对许多实际操作项目具有细化规定。学生在完成某些具体任务时, 会遇到很多新问题。新问题的出现会直接引导他们破除思维定势, 从不同的角度完成既定学习任务, 而这个过程无疑与高中物理教学中对于创新维度的要求达成了一致。
(1) 了解电子发现的过程和重大意义; (2) 知道汤姆生原子模型; (3) 知道a粒子散射实验, 说出其设计思想; (4) 知道原子的核式结构模型的主要内容, 理解模型提出的主要思想。
上课前播放背景音乐;上课后引导学生通过校园网进入背景资料库学习有关情景资料, 激发学生质疑。如三项重大物理发现是怎样发现的?通过浏览网页呈现递进式的问题, 引导学生进入学习情景。
学生学习的情景资料有: (1) 19世纪的最后10年中三项重大物理发现 (X射线、天然放射线、电子) 的音频、视频资料; (2) 近代物理发展史实的音频、视频资料; (3) 核能释放 (原子弹爆炸、核电站) 的音频、视频资料。
这一阶段是学生自主探究阶段, 学生带着疑问进入自主探究学习网页。该网页内容如下。
(1) 学习内容有: (1) 电子的发现。 (2) 电子是怎样被发现的? (3) 为什么说电子是原子的组成部分? (4) 电子的发现具有什么意义? (5) 电子与带正电的物质怎样构成原子呢? (6) 电子质量很小, 原子的质量集中在哪里?
(2) 提出假设——汤姆生原子模型。
该学习任务主要是探究汤姆生对原子结构的研究。学习内容有: (1) 汤姆生模型的提出及其理论, 包括:文字材料和模型模拟图; (2) 实验验证; (3) 实验结果与假设的矛盾; (4) 该模型的成功和不足之处。
(3) 设计新的探究方案——粒子散射实验。
该学习任务主要是探究a粒子散射实验现象。由于粒子散射实验无法用真实的实验演示给学生看, 通过多媒体网络技术, 这一难点迎刃而解。该学习任务有: (1) 实验设计思想; (2) 实验装置模拟图; (3) 实验过程模拟; (4) 实验现象观察; (5) 实验结果及分析, 其中设置了4个层层递进的问题, 并配以动画模拟演示。
这一阶段是学生合作探究阶段, 学生对自主探究过程中遇到的问题与老师或学生进行讨论、交流, 可以是面对面的交流, 也可以进入网络交流。通过分析讨论, 寻找物理规律, 主要针对子散射实验现象与汤姆生原子结构学说间矛盾的研究、卢瑟福核式结构模型的构建进行研究。
该学习任务主要是由学生对本节课研究的主要内容、研究的思路、研究的方法进行归纳和总结, 形成结论。教师指导学生学习网页“小结”。
通过本节课的教学, 学生真正占领了课堂, 让他们在运用先进技术学习的过程中, 激发出自己学习的主动性与积极性, 令学生知识的过程也成为培养他们实际能力过程。
摘要：本文在分析探究学习与高中物理教学的内在契合性的基础上, 阐述了研究性学习在高中物理教学中的具体实践途径。
关键词：研究性学习,高中物理
[1] 秦在东.物理课堂管理论[M].武汉:湖北人民出版社, 2006.
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