初中物理获奖论文精选

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浅谈如何提高物理实验教学的效率



江苏省张家港市后塍高级中学　符根宝



学生实验是培养学生各种能力的重要途径，因此历来是考查的重点，不管是学期考试还是高考以及实验会考。考查的类型主要有两大类，一类是理论考试，另一类是实践考查。但结果往往不尽人意。对此，我谈谈一些看法和建议：

教师在进行实验前往往要先对实验原理、器材、步骤、注意事项等做较详细的介绍，并做一些示范。但往往会出现如下问题：

1 注意力分散

在教师介绍实验器材时是学生注意力最不集中之时。例如在学生实验《练习使用打点计时器》时，有的学生在固定打点计时器，有的学生穿纸带，有的学生在调整电源电压。当教师叫学生回答器材名称时，因大多数同学看不清教师所指部位，所以只是管自己边看边摸。又例如有一些学生开始是听教师在讲，但当教师讲了如何选择电源电压后，就只顾自己动手不再听讲了，这种情况在实验课中是十分普遍的。

究其原因，我们认为这是由于信息相互干扰的结果。当教师介绍实验器材时，由于学生看不清教师手上的器材，肯定得看自己桌上的器材，这样的话，学生接受的视觉信息来自实验桌上，而听觉信息来自教师，教师对学生的引导能力就大大下降，出现大量学生注意力不集中现象也就不奇怪了。由于学生听讲时的不认真，导致一些学生在十分基本的知识点上也要发生错误，而听觉信息来自教师，教师对学生的引导能力就大大下降，出现大量学生注意力不集中现象也就不奇怪了。由于学生听讲时的不认真，导致一些学生在十分基本的知识点上也要发生错误。

2 仪器无端损坏

在教师介绍实验原理时也是学生注意力不集中之时。除了前面所述的由于信息干扰这一原因外，主要原因是因为教师只利用静态的示意图及板书，讲解对学生产生的吸引力不及实验器材对学生产生的吸引力大。很多同学在教师讲解实验原理时一直在摆弄实验器材，例如在“测玻璃的折射率”这个实验中，当教师在讲解实验原理时，有不少学生在摆弄玻璃砖，导致实验器材无端损坏。

3 热闹而无序

学生注意力相对集中及积极参与是在“仪器安装及调节”“操作并记录数据”“数据分析及处理”这三个阶段。在这三个阶段学生的积极性虽然很高，但实验效果并不好，这是因为由于学生在前面几阶段的基础没有打好，导致学生的操作无序，通过实验操作并没有达到培养学生良好的操作技能这一目标。

针对以上问题，进行了如下的思考与设计。

1 变视听信息相互干扰为协调一致

视听信息相互干扰大大影响了教师对学生的控制与引导，使开始阶段的信息传输受阻，降低了课堂教学的效率，这对于以动作技能为特征的学生实验课来说，确实是一个致命的问题。

我认为在开始讲解器材作用与介绍实验原理时一定要让学生的头抬起来，为了做到这一点，我们认为可以用视频展示台将实验器材放大，这样学生既可以看到清晰的仪器，又可以听教师讲解。在实验原理讲解时，力求用生动活泼的形式来吸引学生的注意力。

例如在《练习使用打点计时器》中制作了“打点计时器工作原理”的动画。在动画中，交流电的大小与方向的变化通过电流表的指针偏转来表现，振片的磁极变化通过与永久磁铁对应的颜色变化来反映，打点周期通过周期为0．02s的一个小时钟来表达。

又如在《测定玻璃的折射率》实验时，在操作步骤讲解时，由于学生还没有实际看大头针像的经验，教师很难用语言把物像“遮挡”及其本质讲清楚，通过制作动画很好地突破了这一教学难点。由于动画生动形象，所以大大提高了学生的注意力，整个学习过程十分顺利，教学效率大大提高。

2 用动作技能的学习规律指导动作技能的学习

学生的动作技能是比较缺乏的，具体表现在参加实验考查时，既便面对十分简单的实验，例如“打点计时器的使用”“用万用表测电阻”学生也是手不断地抖，看一步操作步骤做一步，根本达不到熟练程度。另外不同组的学生其操作常常各不相同，经常出现错误的操作方法，例如在《用玻璃测折射率》这一实验时，有的学生用玻璃砖作工具固定大头针。

究其原因，我认为这是由于教师不熟悉动作技能的学习规律的缘故。有的教师把动作技能的学习等同于知识的学习，认为我己经把它讲清楚了，你们也就会了。有的教师由于自己已经掌握了动作技能，而认为动作技能的学习很简单。其实既使是比较简单的骑车、游泳等动作技能，哪个人是一学就会的呢？只有通过教师很好的示范作用，（示范的可见性非常重要）学生实验操作的正确率才会大大提高，教学效果及教学的吸引力大大提高。

3 加强对实验操作过程及数据处理的反馈

研究表明，只有不断地进行反馈，学生不良的操作行为才能得到纠正。教学中学生的操作过程与实验数据的处理通常得不到及时反馈，正是由于对学生的操作过程缺乏有效的反馈，使得学生对自己的操作显得随便，正是因为对学生的操作过程缺乏有效的反馈，学生常常觉察不到自己操作上存在的错误与不规范。

就数据处理来说，因为学生的实验数据都是记载在实验册中，而且数据处理过程中的错误，在实验册的批改中难以发现，如在打出纸带后，位移的测量有的学生采取分段测量，验证机械能守恒定律中测量点的选取不同等。

另外，从完成实验到上交实验册再到教师批改后发还给学生，需要一周多时间，这时学生与教师都早已进入另一种教学与学习情景，教师对学生在实验时出现的抄袭数据、凑数据的现象也因不能及时反馈而难以发现与纠正，既使教师在批改实验册时发现并在课堂中加以指出，也会因事过境迁而使学生触动不大，这样长此以往，学生肯定无法形成良好的科学素养。

视频展示台为实验操作的反馈与实验数据处理的反馈提供了很好的工具。我们可以让学生在视频展示台上进行操作，也可以把学生打出的纸带或实验册中的图表在视频展示台上展示。例如在实验《练习使用打点计时器》中，开始时由于学生的拉带速度较小，纸带上打出的点非常密，教师抽取几条纸带通过视频展示台一展出，同时启发学生：怎样才能获取间隔合适的纸带？又例如在《用玻璃测折射率》这一实验时，通过教师对学生所画光路图的及时反馈，学生的操作错误得到了改正，学生的操作技能得到了优化。

通过以上一些举措，往日学生在进行实验操作时的“热闹”场面没有了，各种无序操作没有了，教师的操作几乎没有了，学生却能够有序地做，教师在认真地察看，达到了“教是为了不教的目的”。

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试谈物理直觉思维能力的培养

广东省珠海市夏湾中学　黄国保

内容简介：物理自觉思维能力是一种较高形式的物理思维能力，也是每一位优秀物理人才必须具备的能力，因此，从中学阶段开始有意识地培养学生的自觉思维能力是有必要的。本文着重从基础知识教学、习题教学和课堂组织形式三个方面来探讨中学物理教师如何对学生进行自觉思维能力的培养。 关键词：物理直觉思维能力 在物理教学的过程中，我们经常会遇到这样的现象：当问题提出后，有的学生很快就推测出这个问题的结论，有的同学则很快就预感到研究这一问题的方法；也有的学生解答物理习题时，长时间不得其解，忽然灵机一动，推测出解题的方向，或是直接预测出问题的答案。这些现象的出现，并非是这些学生凭空想象，而是他们一系列的思维活动的结果。这种思维活动就是物理直觉思维。 所谓物理直觉思维，就是以物理概念和物理表象结合而成的具有整体功能的知识组块为思维材料而进行的思维，是指人脑不借助于逻辑推理而综合运用已有知识、表象和经验知觉，以高度省略、简化、浓缩的方式洞察事物的物理实质，并迅速做出猜测、设想或突然领悟的思维。 在解决物理问题的过程中，直觉思维具有启发思路、确定方向、寻找途径、整体把握的作用。物理学家和优秀的学生解题时，总是要先明确已知什么，需求什么，然后，审清整个物理过程，在人脑中形成该问题动态的、整体的图景。再调动大脑中的全部已有的相关知识信息，直觉地确定解决问题的方向和途径。从这可以看出，如果学生没有一定的直觉思维能力，对有些物理问题就很难确定解题的方向和途径，更谈不上解出结果。 所以培养学生良好的物理直觉思维能力，对于提高学生的物理素质和培养学生的物理创新能力都有着积极的作用。那么，怎样来培养学生的物理直觉思维能力呢？ 物理直觉思维能力作为物理思维能力的一种，它的培养也与其它物理思维能力的培养一样，只有在充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用的前提下，才能取得较好的效果。具体说来，可以从以下几个方面进行。 1 基础知识教学的过程中，教师应加强剖析基础知识之间的相互联系，以培养学生优良的物理思维品质。 心理学上的格式塔学派认为：知识的整体是由部分构成，但整体比部分之和的意义更大。因而让学生掌握基础知识之间的相互联系，对于提高学生的思维能力具有重要的意义。 1．1 要帮助学生建立起单元、章节以及全书的整体知识框架，以培养学生物理思维的灵活性和敏捷性。 由于中学生所处的特殊年龄阶段，他们一般来讲都是较难以独立地把握各种知识之间的相互联系，所以教师一定要花适当的时间来引导学生建立各部分的知识框架。在新课的开始，采用简单扼要的语言来阐明各章节的承接关系；每章的复习课都向学生展示系统的知识框架；经常指导学生复习课本目录和分析教材等等。 1．2 要帮助学生理解物理概念和物理规律的内涵和外延，将新知纳入原有认知结构中去，以培养学生物理思维的深刻性和批判性。 在理解物理概念和物理规律的内涵和外延的同时，不仅可以加深学生对物理概念和规律的理解，而且还可以巩固物理各部分知识的联系，进而优化学生的物理知识结构。 1．3 鼓励学生参加各种课外活动，广泛阅读课外读物，以物理学科知识为核心，形成宽广的知识面，以培养学生物理思维的独创性。 形成宽广的知识面、合理的认知结构，有利于学生全方位把握物理问题，有利于学生思维的多样化、立体化，进而提高直觉思维能力。 2 习题教学的过程中，教师应重视物理问题的整体分析，培养学生运用多种思维方法审题，进而加强学生的立体思维。 2．1 在习题教学中，引导学生积极参与，培养学生的跳跃思维的能力。 在关键的步骤上，留给学生一定量的时间去思考，这样可以充分调动他们的全部知识，引导他们运用类比、联想的方法，充分发挥他们的想象力，对问题进行全面分析，进而发掘问题的本质关系，从而达到启发他们理清总体思路、确定求解途径的目的，同样也培养了他们进行大步骤、大跨度的思维。 例：如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻，在A、B两接线柱上接一个标有“6V 2W”的灯泡，闭合开关S后，灯泡恰好正常发光；如果在A、B间换一个标“6V 3W”的灯泡，闭合开关S后，这只灯泡消耗的功率（　 ） A．小于3W； B．大于3W； C．等于3W； D．不能确定。 分析：本题由于隐含的条件较多，所以很多学生难以找到解题的突破口，这时教师可以先引导学生比较“6V 2W”、“6V 3W”两灯泡的电阻，再根据串联电路电压按电阻的正比分配的原则可分析得出：换灯泡后，A、B间的电压发生了变化。如果有同学对“测小灯泡电功率”的实验结论（当实际电压大于额定电压时，小灯泡实际功率大于额定电功率；当实际电压等于额定电压时，小灯泡实际功率等于额定电功率；当实际电压小于额定电压时，小灯泡实际功率小于额定电功率）掌握比较牢固，他就可以很快预测到本题的答案。这种方式可以很有效地培养学生直觉思维能力。 2．2 在习题教学中，帮助学生建立正确的物理图景，培养学生严密思维的能力。 所谓建立正确的物理图景，是指从物质对象在运动中的外部特征和相互联系入手，弄清楚物理现象，自己能深有实感地体验到究竟发生了什么事件，在头脑中形成一幅有关过程的景象。学生头脑中物理景象的再现能力是学好物理知识的一种特殊本领。 例：如图所示，在粗细均匀的盛水容器中，将一个均匀的圆柱体A放入水中静止时，圆柱体A有五分之一的长度露出水面，这时在容器内的B处水的压强增大了58．8帕。 求：（1）圆柱体A的密度。 （2）如果将圆柱体A全部压入水中和全部拿出相比较，B处的压强增大了多少？ 分析：第一问求圆柱体A的密度属于简单浮力问题，大部分学生都能顺利求解；难点在第二步，实际上要求解第二步，就要建立正确的物理图景了，只有知道B点压强增大的原因是由于圆柱体A的放入，从而引起容器内液面升高所至，只有这样才有可能考虑圆柱体A的体积与容器中液面变化的关系，进而引入容器底面积S和圆柱体A的体积V作为中间过度量，使问题得以求解。 2．3 在习题教学中，经常采用一题多解，一题多变，或者巧妙变更物理条件，从而改变物理问题类型；或者将问题推广成一个普遍的规律等等，以培养学生多样化的立体思维。 2．4 引导学生将所做的习题分类，概括出一般规律和特殊方法，从而系统物理知识，以便牢固记忆。 在中学物理习题中，每章都有一定量的典型习题。教师除了课堂上直接选取一些典型习题讲解之外，课后也经常指导学生认真分析题型，总结经验。这一方面可以让学生从题海中解脱出来，减轻学生的学习负担，提高学习的效率，同时也可以提高学生的思维能力。 3 精心策划形式多样的课堂教学方式，培养学生争辩和大胆猜测的习惯，提供学生培养直觉思维能力的广阔空间。 3．1 适当组织讨论课，培养学生的敏捷思维。 从培养学生思维能力的角度来看，如果没有思维的敏捷、灵活和迅速，他们的创造性的直觉思维能力是难以提高的。对学生进行当场、定时、公开、竞争式的各类讨论、争辩的训练，是培养学生灵活思维、快速决策的可行措施，也是提高学生直觉思维能力的有效途径。 3．2 适当组织错解评讲课，培养学生发现问题的能力。 物理思维往往从问题开始。适时向学生展示一些典型错解，准确分析产生错解的原因、把握错解逻辑困难，从而可以激发学生探索的兴趣和愿望，培养学生发现问题的能力。 3．3 鼓励学生大胆猜测。 猜测是对研究的对象进行观察、实验、分析、比较、联想、类比、归纳等的基础上，依据已有的材料和知识做出符合一定的经验与事实的推测性想象的思维方法，它是一种合情推理，属于综合程度较高的、带有一定直觉性的高级认识过程，它与逻辑推理相辅相成，有利于寻求解决问题的正确途径和策略。物理的直觉思维具有随机性和偶然性，直觉思维的结果可能是正确的也可能是错误的。我们要鼓励学生进行直觉思维、大胆猜测，如果是对的，我们应该加以肯定，如果是错的，也应引导，启发，认真与他一起探讨错误的原因，只有这样才有可能提高学生的直觉思维能力。 总之，培养学生物理直觉思维是一项系统工程，只有教师长期地、不间断地、多方面地组织训练，才会培养成学生的一种思维能力。

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初中物理后进生厌学心理分析及转变的几点体会



江西省永新县禾川中学　周存厚



我校地处城郊之间，多数学生来自农村，临时居住的买卖人家庭，受环境等因素的影响，不少学生厌学，甚至逃学，加之物理学科说理严密，数学知识多，单位复杂等，学习难以入门，出现了大批后进生。要全面提高教学质量，应了解后进生。分析后进生厌学的心理成因，使后进生对物理感兴趣，在物理课中“动”起来。本文就分析后理生厌学的心理成因及在教学中后进生的转化谈几点体会。

一、后进生厌学的成因

（一）后进生厌学心理的行为表现

1．消极。消极是后进生最常见的心理表现，其特点是消极、应付。表现为：①懒惰，没精打彩，缺乏学习积极性，不按要求完成学习任务；②应付，把学习当作包袱，学习中处于被动的应付状态，学习缺乏主动性；③依赖，缺乏独立学习的精神和习惯。

2．畏惧。畏惧心理的特点是害怕、不愿参加物理学习活动。表现为：①恐惧，如害怕做实验等，学习中，心理常处于紧张状态；②回避，有些后进生因畏惧物理学习，往往设法回避物理学习活动。

3．厌倦。厌倦是一种最严重的厌学心理，其特点是害怕、不愿参加物理学习，表现为：①厌恶，讨厌学习物理，对物理学习活动常呈对抗心理状态；②疲乏，迫于外界压力专心参加物理学习活动，常使部分后进生感到疲乏。

4．自卑。自卑的特点是对物理学习丧失信心，其表现为：①灰心丧气，对学好物理缺乏勇气和信心；②虚荣心强，意志薄弱，偶受挫折，学习情绪便急剧波动；③自暴自弃，长期的失败，致使部分后进生放弃物理学习。

（二）后进生厌学心理的形成原因

1．缺乏动因，德国教育学家马利坦说：“教育的主要动力因素是一个要受教育的内部活动”。后进生形成厌学心理的重要原因，是缺乏远大和抱负，没有明确的学习目的和奋斗目标，在物理学习中缺乏内部动力。

2．缺乏兴趣。美国心理学家布鲁纳指出：“学习最好动机是对所学习的东西的兴趣”。后进生厌学物理，很大程度是因为对物理知识缺乏兴趣。

3．丧失信心。由于长期遭受挫折和失败，使后进生心理上形成了物理难学的思维定势。

4．教法不当。缺乏艺术性或陈旧的教学方法，是后进生产生厌学心理的又一重要原因。

5．教材障碍。初中物理教材中，存在着某些疑难概念、规律知识点，客观造成了后进生学习物理的知识障碍。

二、物理教学中转化后进生的几点体会

（一）帮助后进生明确学习目的，端正学习态度

有些后进生成绩差，并不是因为智力先天不足，相反，有些后进生的智商很高，他们之所以“差”，大多是因为学习目的不明确，学习态度不端正。他们或多或少地受到一些不良因素的影响，认为读书无用，于是对学习不感兴趣。针对这种情况，应适时做好后进生的思想转变工作。

（二）激发兴趣，启发思维

杨振宁教授曾经说过：“兴趣是成功的秘诀”，当代杰出的教育心理家布鲁纳在回答教师“怎样教”这个问题时指出：“一定要培养学生的兴趣，要使学生对一个学科有兴趣的最好办法，是使这个学科值得学习”。“从长期的目标出发，在应用知识、探索问题的过程中，发展对学科的兴趣”。它告诉我们：教学要培养学生浓厚的学习兴趣，以形成学生内在的学习动机。因此我在教学中，根据本校学生的实际，首先激发学生对物理的学习兴趣，使学生真正认识到物理学科在实际中的应用极为广泛，学好物理对今后的学习、工作、生活极为重要。

教学中，以一些新奇的实例，激发学生的学习兴趣。如：在光滑的桌面上，一只蚂蚁能推动一个很重的东西吗？用纸杯能烧开水吗？等。充分让学生讨论、发表见解，教师以适当的点拨指导。出人意料的结果使学生感到惊奇，从而激发对新知识的渴望。

用现象明显、直观的演示实验吸引学生，激发学生兴趣。如讲绪论时，用一块镀了铬的薄铁皮对着学生，请学生观察自己的像，而后把薄铁皮分别变成凹形，凸形后再让学生观察自己的像，当学生看到自己“变了形”，而且两次变得不一样，他们想到了哈哈镜，不禁要问，这是为什么？教师及时引导学生这就是我们物理要学习的内容之一，要知道其中的道理，必须要学好物理。

根据初中学生渴望理解，争强好胜，有强烈表现愿望的特点，把物理概念、定律或习题编成抢答题、必答题、选答题，进行课堂竞赛，容易的叫后进生答，较难的题叫好学生答，使所有的学生都可以参与到竞赛中来，对后进生要命符合其实际的题，使他们的竞赛尽可能获得好成绩，让他们体验到攀摘成功之果后的喜悦，增强学习的兴趣和自信心。实现：兴趣──成功──兴趣的良性循环。

（三）帮助后进生培养坚强意志，养成良好的学习习惯

意志是人们自觉调节自己的行为去克服困难以达到目的的心理活动。在培养意志上，要帮助后进生树立自信心，克服自卑感。教学中可进行个别谈心，了解情况，对症下药，对学习不踏实、贪玩的后进生，指明不努力学习的危害，多督促他们学习；对于基础差，学习有困难的应鼓励他们笨鸟先飞，多看书，多提问，多做练习，鼓起勇气，克服困难。总之，要教育后进生勇于战胜困难，从而树立百折不挠，锲而不舍的坚强意志，稳步提高物理成绩。

（四）对后进生加强学法指导，进行个别辅导及面批做业

教师备课和课堂教学中，始终要掌握学生的学习状况。后进生差的原因，要么是不学，要么是学不得法，以至于造成恶性循环：不会──不学──越不学──越不会──越不学。因此，在教学中既要迫使不学的后进生学习，又要对不得法的后进生加强学法指导，使后进生掌握正确的学习方法，教师应做到：一要指导后进生学会看书，在课前预习时，教师先列出提纲或要求他们看书后提出问题；课堂教学中，要求后进生认真听讲，积极思考；课后要认真复习做练习。二要帮助后进生正确理解记忆物理概念及规律。例如，牛顿第一运动定律的内容较抽象难记，教师在帮助后进生记忆时，首先借助语文知识中句子成分划分，把句子缩短为“物体保持状态”，然后引导学生分析并对此句加上适当的定语、状语。即怎样的“物体”──一切物体，“物体”前有定语“一切”，什么情况下“保持”──在不受外力的作用时，“保持”前有状况“在不受外力作用时”，总保持何种“状态”──匀速直线运动或静止状态，“状态”前有定语“匀速直线运动”或“静止”。最后，提醒学生注意，用一物体在同一时刻只能处于一种状态，因此定律中要用“或”字而不能用“和”。又如阿基米德定律的内容较长，如果让学生死记硬背，即使记住了，也不一定理解其意。因此，教师在教学中，可将此定律剖析为两层含义，第一层讲物体受到浮力及浮力的方向，第二层讲浮力的大小等于什么，以上这两种记忆方法，可使学生在理解的基础上，较快而牢固地掌握物理概念及定律。三要利用自习或课外时间进行个别辅导。对作业错误较多的要面批，指明错处错因，详细询问不懂之处，耐心讲解，使后进生彻底弄懂每一个问题。

（五）动员后进生多做课外小实验、小制作

让后进生在课外做一些小实验、小制作，使他们在动手“玩”的过程中增长知识，开扩视野，寓学于“玩”之中，提高其学习物理的兴趣，调动其学习的积极性、主动性。

（六）让后进生充分参与教学

学生有了学习物理的兴趣，教师要不失时机的使其兴趣强化。这就需要学生亲自参与教学，发现问题，提出问题，处理问题，理论与实践相结合。讲“液体蒸发致冷”，把演示实验变为学生实验。两支相同的温度计，其中一支的玻璃泡在与室温相同的酒精中蘸一下，而后观察两支温度计的示数有何变化，叫后进生说出所见到的现象，再引导解释。后进生回答问题要热情赞扬，若答错了叫好学生补充，最后教师点拨、总结。使后进生能积极地动脑思考、动眼观察、动口表述，极大的调动了学习的积极性、主动性。后进生很珍惜每一次表现自己的机会。因此，兴趣由分析问题得到强化，解决问题得到稳定。

（七）联系物理知识在日常生活中的应用，活跃思维

物理知识在日常生活中的应用较为广泛。有的后进生成绩虽差，但可能是生活中的能手。他们在生活中已不自觉的利用了许多物理知识，因此，在课堂教学中，教师应及时理论联系实际，激发学生思维的浪花。

（八）及时补齐知识的缺陷

知识缺陷是后进生固有特征。要教给他们学习方法，把一些概念规律编成顺口溜。分析问题教给他们抓住关键，记知识的要点。

通过几年的教学实践体会到，教师只要在教学中能激发起学生的求知欲，培养良好的习惯，科学管理，物理教学质量必然会全面提高。

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创设教学五步情景，培养学生创新思维



山东省淄博市临淄区凤凰镇召口中学　孙丰富　边心娟



众所周知，素质教育的核心是培养学生的创新精神和创新能力。只有认识到这一点，才能抓住素质教育的根本。古人云：“学则须疑”、“学贵有疑”。疑是思之源，思是智之本。质疑是探求新知的开始，也是探求新知的动力；也就是说质疑是创新的开始，也是创新的内驱动力。因此，从质疑开始，在物理教学中培养学生的质疑能力，无疑是培养创新能力的重要内容。那么如何在物理教学中培养学生的质疑能力呢？我想，关键在于创设问题情景，激励学生质疑问难。

所谓创设问题情景，就是教师在物理课堂教学中精心设计一定的环境条件，使学生面临某个迫切需要解决的问题，引起学生概念的冲突，感到原有知识的不足，造成认知的不协调，从而激起学生疑惑、惊奇、诧异的情感，进而产生一种积极探索的愿望，引起兴趣，促进积极思维。创设问题情景的关键在于设疑。成功的设疑要照顾到两头：一是学生。俗话说“种花要知百花异，育人要懂百人心。”因此，所设的“疑”须是大多数学生的真疑，并且是在学生诸多疑问中恰当、精妙引题之疑。二是教材。对教材的纲目、重点、难点，教师要一清二楚，所设的疑要抓住要害，纲举目张，保证课堂教学沿正确的方向发展。

一、激趣设疑，诱发思维

创新来源于对事物的兴趣。若一个人对某方面的问题没有任何兴趣，那他就不会有创新的欲望。对事物的兴趣越大，创新能力就越能得以发挥。如在讲“浮力的利用”一节内容时，可设疑“轮船都是钢铁做的，为什么却能浮在水面上呢？”学生对此现象司空见惯，但却不知其因，感到迷惑不解，形成认知冲突，急于知道其原因，从而诱发其思维。这样的课堂教学，学生始终在兴趣中愉快地投入学习，主动性得以充分发挥。

二、逆向设疑，启发思维

这种设疑，打破事物发展的顺序，变“由因求果”为“看果寻因”，从而形成悬念，以此启发学生思维，培养学生的创新能力。如在讲“灯的亮度取决于灯消耗的实际功率的大小”时，可做演示实验：将40W与100W的两白炽灯串联后接在220V电路中，让学生观察两只灯的实际亮度。在学生的思维中，似乎应该是100W的灯较亮一些。而实验现象却是40W的灯较亮，100W的灯几乎不亮。顿时学生感到困惑不已，积极讨论，思维活跃。智慧的火花不断迸出。

三、层层设疑，训练思维

物理学中许多规律、定律是前后相连的，而中学生的思维缺乏连贯性，往往停留在表层认识上，如果教师能设法让他们发现原有认识的片面性，或再多问一个“为什么”学生就无法解决，则会使他们产生认知需要，激发他们的学习兴趣。例如《电压》一课新课导入可作如下提问：导体中要有持续电流须几个条件？学生会回答：“a、电源；b、电路要接通”。接着追问：“电流怎样形成的？”。学生答：“电荷的定向移动形成的”。继续追问：“是什么使电荷发生了定向移动？”。学生答：“是电源”。老师接着演示小灯泡亮的电路验证学生回答的正确性。再接着用一废电池换掉原来新电池重做实验，发现灯不亮了。老师问：“为什么不亮呢？”，学生会说：“那是废电池。”老师问：“为什么新电池会使电荷发生定向移动，而旧电池却不会呢？电源究竟是靠什么使电荷发生定向移动的呢？”到这时学生回答不上，必定疑惑，从而产生对新知的探求欲。

四、想象设疑，拓展思维

想象力是创造力的基础。没有想象，就谈不上创造。爱因斯坦曾说过“想象力概括世界上的一切，推动着进步，并是知识进步的源泉。”为此，教学中一方面要培养学生的想象力，另一方面要让学生展开现象的翅膀，设置疑问，训练发散思维。如教学中可设计这样的教学情景：没有摩擦力的世界是怎样的？没有重力的世界是怎样的？若人变成磁体，世界是何情景？让学生开心的想，想得开心。要让学生展开想象的翅膀大胆想象，大胆设想。切不可挖苦、嘲笑学生，否则，我们极有可能会抹杀想象中的“牛顿”、“爱因斯坦”……。

五、言语设疑，升华思维

兴趣是带有情绪色彩的认识倾向。在物理学习中，如果学生获得成功，就会产生愉快的情绪，若反复多次，学习和愉快的情绪则会建立固定的联系，也就会形成越学越有兴趣，越有兴趣就越想学的良性循环。在物理教学中，教师如能根据学生的学习情况，设计出一些学生经过一定的努力便能解决的问题让学生自己去解决。遇到困难时，教师再给予适当的帮助。当学生解决了面临的问题后，便获得成功的满足。在实际教学当中要时时刻刻抓住学生的成功处给予适时鼓励。如巧妙地运用语言激励，对一般学生可用：“解法巧妙”、“见解独到”。对已获成功的基础较好的学生可进一步用言语刺激：“你还有其他方法吗？”、“你还有更巧的方法吗？”这样会使全班兴趣高昂，学生的思维得以升华。

质疑的过程，实际上是一个积极思维的过程，是发现问题，提出问题的过程，更是解决问题的过程。只要我们以饱满的创造热情去积极探索、思考和想象，我们的创造性思维就会时时充满活力，我们的创造实践就会硕果累累。素质教育不仅要重视传授知识，更要重视传授学习方法，尤其是要运用多种手段重视学生创造力的培养。只有这样，才抓住了素质教育的核心，也只有这样，才能造就新时期全面发展的高素质人才。

作者简介：

孙丰富，男，30岁，中共党员，淄博市优秀教师，临淄区优秀教师，临淄区优秀课任教师，临淄区教学能手，临淄区师德标兵，临淄区奥赛特聘辅导员，全国物理奥赛优秀辅导员，山东省物理奥赛优秀辅导员，临淄区集体备课组成员，临淄区中心教研组成员。

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物理教学中研究性学习活动的特点、组织实施与指导策略研究



江苏省南京市第三初级中学　丁玉祥



【内容摘要】物理研究性学习是一种新的课程学习形态，本文以物理学科教学为切入点，在教学过程中实施和渗透研究性学习活动，有利于学生科学素质和科学素养以及综合实践能力的培养和提高，认识研究性学习活动开展的必要性和迫切性，结合学科特点和活动原则，可以开展五种类型的研究性学习活动，同时，结合活动开展进程，恰当的选择相应的指导策略，可以提高研究性学习活动的实效性。

【关键词】物理学科　研究性学习　活动类型　指导策略

2001年国务院《关于基础教育改革与发展的决定》的颁布和教育部《基础教育课程改革纲要（试行）》的出台，进一步推动了新课程改革的不断发展。随着学校的校本课程建设的逐步深入，推行和实施研究型课程已成为学校课程建设的主题和学校发展的重要内容。在物理教学中尝试以学科渗透为发展方向的 “物理研究性学习”是指以生活、社会与自然中的问题和现象为研究专题，以小组合作学习的形式，借助现代信息技术，收集资料，分析处理信息，运用物理知识解决物理问题，开展类似科学探究的一种综合学习活动。物理研究性学习是相对于以往传统接受性学习而言的，它具有综合性、开放性、实践性、趣味性、生成性和研究性等特征，其中开放性和实践性是其核心。因此，有效结合物理学科特点，以物理研究性学习活动为载体，积极开展物理综合实践活动，对于转变当前学生被动学习的学习方式，培养学生自主创新意识和综合实践能力显得十分迫切和必要。

一、物理教学中开展研究性学习活动的意义

美国著名学者加涅（R．M．Gagne）曾把研究性活动描述为类似科学家所做的工作。他认为学生在有能力从事探究即展示科学家的能力之前，必需有一定的知识和技能为前提。物理知识的广泛性，物理教育功能的多面性，物理教学中理论与实践的统一性，为物理研究性学习活动的开展开辟了广阔的天地。当前物理学科教学的重点应当放在如何帮助学生获得这些前提性的知识、技能和能力上。

1．物理研究性学习有助于全面提高学生的科学素质和科学素养

物理学科的教学目的归根到底就是让学生全面发展。发挥物理学科自身特点和学科优势，能促进物理研究性学习的开展。因为物理野外考察、环境调查和社会访问不仅可以增长学生大量的物理学科内的科学知识和跨学科的相关知识，还可以锻炼体魄，增强劳动观念，培养坚韧不拔的毅力，勇于探究的科学精神，乐于助人的高尚品质以及善于合作的情感、态度与价值观。

2．物理研究性学习活动有助于发挥学生的特长，发展学生的个性品质

个性是学生经常表现出来的具有一定倾向性的、稳定的心理特征的总和，是一个人的基本精神面貌。每个人的个性都是由一些稳定而持久的心理因素组合而成的独特的统一模式。个性的心理结构是一个复杂的、多层次、多水平的系统。主要包括自我意识、个性倾向性和个性心理特征三大组成部分。学生尽管有这样或那样的差异，但仍具有无限的学习潜能。传统的物理教学没有采取适当的方式去开发学生潜能，相反强调接受、继承和积累，忽视研究、批判和创造，很多学生的聪明才智被扼杀。培养个性和特长，让学生全面发展，是物理教学的目的之一。通过物理研究性学习活动的开展，可以为学生施展才华提供一个巨大的舞台，并利于充分释放学生潜能，增强学生的自我意识、克服困难的勇气以及树立自信心。因此，研究性学习活动为学生个性发展提供了充分的空间，让学生在活动中充分发展学生的个性，同时也为学生提供了适宜的学习条件和环境。

3．研究性学习活动设计有利于培养学生创新意识和综合实践能力

当前物理教学忽视了应用物理知识解决实际问题能力的培养。创新意识和实践能力的培养作为物理教学目标的价值取向，它可以通过让学生带着研究性的物理问题，提出假设与猜想，收集和查询材料，并对研究性问题进行探索、分析、研究，最后基于问题解决的方式，在实践操作中培养学生科学态度和价值观、创新精神和创新思维，掌握科学研究的一般基础的方法，提高实践操作、解决生活中与物理学习相关的实际问题的能力。如果在物理学科内积极开展研究性学习活动，学生必然会将从学习获得的物理知识运用于物理实践中去，用眼观察、动手操作，这就为学生将物理知识化为能力提供了可能性。物理综合实践能力一般包括观察能力、实验操作能力、理论联系实际能力、选择能力、分析和处理实验数据能力、应用物理知识解决简单问题的能力、收集、整理和分析资料的能力以及制作教具、模型、标本和学具的能力等。通过物理研究性学习的开展，可以逐步实现以上能力的培养。

4．研究性学习活动有利于转变学生固有的学习方式

研究性学习活动不同于一般教学中的课外活动，它不是单纯的学习书本知识，同时更强调学生动手动脑的实践过程。它不是以接受性学习为主，被动依赖老师传授知识和技能，而是以研究性学习为主要形式，强调学生自主性学习行为与学习过程。接受性学习是教师将要学习的内容以定论的形式呈现给学生，学生接受知识后将其内化。这种方式常用于物理学习中的事实性知识、技能性知识、规律性知识，但对于一些策略性知识，态度和价值、情感性知识，接受性学习就不能直接奏效。策略性知识包括从现实物理情境中归纳问题，提出假设，收集材料，分析判断，解决问题的思路和对策。价值和态度、情感性知识决定于个人的价值观、态度的价值取向和心理倾向，这些都必须通过学生实践、体验，内化为学生自身的经验体系，而单纯依靠接受性学习则很难取得成效，因此必须采取研究性学习方式，即在物理教学过程中，创设类似科学研究的情境，让学生通过主动的探究、实践、发现和体验，培养学生的科学精神、创新思维、收集处理信息的能力、分析问题解决问题的能力。当前物理教学中接受性学习方式的普遍存在，无法适应培养创新精神和意识及实践能力的需要。积极开展研究性学习活动有利于转变学生固有的接受性学习方式，使学生由单纯地接受性学习转变为接受性学习与研究性学习相结合，让研究性学习真正成为学生自主学习中的一种常规学习方式。

5．研究性学习活动有利于学生知识与能力的综合，理论与实践的结合

研究性学习活动设计不同于物理学科竞赛，它的内容和对象不单纯属于某一学科，是综合性的研究问题，必须综合各方面的知识才能解决。它主要是在开展研究、解决问题时，与他人交流，主要学生根据主题活动的设计要求，自主探究与实践，进行比较分析，综合判断，演绎归纳，创造和想象，并且直接动手进行各项操作实践。这样才能学好物理这门学科。通过研究性学习活动的开展，不仅可以获得不少间接经验，而且还可以获得更多直接经验；不仅在课堂上学习物理知识，而且在现实生活和实践中体验物理，从而实现物理教育理论和实践的结合。

二、物理研究性学习活动的目标、原则及特点

1．研究性学习活动的目标

我们知道，各级各类教育活动的总目标都是“受教育者的全面发展”，也就是马克思哲学中提到的“自由而充分的发展”。而教育总目标的实现，还有赖于具体化的过程。综合实践活动根本的课程目标是培养学生的综合实践能力、探究与创新精神，以及社会责任感，并为学生确立正确的价值观，形成良好的情感和态度奠定基础。作为一门课程其本质特点包括探究性、生活性、交往性、参与性、综合性、开放性和实践性。而中学物理综合实践活动课程的总目标同样是与“受教育者全面发展”的总目标相一致相协调的。物理学科综合实践活动课程中的“研究性学习活动”的目标建构主要着眼于：

·每一个学生全面而有个性的发展，强调学生参与实践，发展综合运用物理知识的能力，坚持学生在物理学习过程中的自主选择和主动探究，并为每个学生的个性充分发展创造空间；

·进行最基本的物理学科研究方法的实践活动，训练和培养学生的物理开放性思维能力与探索精神，培养学生的主动求知精神，最大限度地提高学生开放性思维能力和主动精神，使之初步掌握从事有关物理学科科学研究的一般规律方法；

·训练学生进行多渠道获取物理信息的能力，使学生初步掌握现代信息技术互联网、图书馆、人际交往等多渠道获得物理信息的技能，提高学生的交际和表达能力；

·强调面向学生的生活世界和社会实践，帮助学生体验生活并学以致用，推进学生对自我、社会和自然之间内在联系的整体认识与体验，实现自我、社会与自然的和谐发展。

物理课程目标体系主要由根本性目标、基础性目标和具体性目标三个维度构成，目标的价值取向突出了认知与情感、态度、价值观的融合。而物理课程目标中“研究性学习活动”总体的实践取向主要包括：使学生获得亲身参与物理实践活动的积极体验和丰富经验；形成对自然、社会自我之内在联系的整体认识，发展学生对自然的关爱和对社会、对自我的责任感；形成从自己周围生活中主动发现物理问题并独立地解决问题的态度和能力；发展学生对物理知识的综合运用、动手实践能力与创新思维能力；养成团队合作、分享、积极进取等良好的个性品质。

2．物理研究性学习的活动原则

（1）自愿性原则。命令式或摊派式的研究性学习组织方法都是不利于学生自主学习能力培养的。为了提高学生的学习主动性和积极参与学习的态度，研究性学习活动的开展要以学生的主观愿望为依据，充分考虑学生的学习与自主发展需要，以学生自愿性为前提，可以充分发挥学生主动参与学习的积极性、主动性和创造性。

（2）综合性原则。物理学科与横向学科的知识联系紧密，如以环境教育而论，在物理学科以外，生物、化学、物理等学科教材中都有一定的数量的环境科学知识，所以，开展物理研究性学习时，虽以物理学科知识为主，还必须兼顾其他相关学科知识的融合和贯通，这样有利于学生跨学科的综合能力的培养。

（3）开放性原则。研究性学习的活动的整个过程是一个开放的过程，学生的学习和探究活动总是与社会、自然等方面直接接触，获得了大量的科学知识和相关信息。活动的开放性可以培养学生与社会接触的本领与方法，学会与沟通的技巧，以及创造性的思维。

（4）自主性原则。在整个研究性学习活动过程中，十分强调学生的自主性。学生可以根据自己的兴趣爱好，自主选择课题，独立开展研究活动，在活动中充分发挥自己的特长和创造性。在课题的选题、实施与操作的整个过程中，都以学生为主，教师仅仅是学习活动的指导者、组织者和促进者，学生是学习活动的参与者、实践者和探究者。

3．物理研究性学习的特点

研究性学习活动作为物理教学中的一种，它既不同于一般单纯的活动课，也不类似于学科竞赛，它是一种教师根据教学大纲和实际需要而自主设计的具有明确主题与活动内容的有效组织形式。它具有以下特点：

（1）活动组织的计划性。物理教学中把研究性学习活动纳入到学科教学整体范畴，有定期、定点、定人、定内容、定形式的活动要求。

（2）活动内容的专题性和广泛性。主题性活动内容范围由涉及物理学科知识的各种课题（专题）构成。课题范围十分广泛，学生可以在与有关的物理、社会、资源、环境、人文、科技等相关范围内拟定研究主题，也可以与物理知识紧密结合，学以致用。有些知识是学生从书上找到的，并能用学到的知识正确分析这些现象。这样的研究课题应尽可能让绝大多数学生都能参与，同时，又给各种程度的学生主动发展留出了很大的思维空间。

（3）学生参与活动的自主性。学生是研究型主题活动的设计者、操作者与执行者。学生自行选择课题，自主进行课题研究的组织与实施，教师在主题设置、科技指导、方法选择等方面给学生提供咨询、指导和帮助，但不过多介入。十分强调学生对课题研究的自主独立性和教师对研究方法的指导有效性的恰当结合。

（5）实践性原则。研究性学习活动的问题一般都来自生活实践中，教学中教师能够指导学生围绕相关的物理问题和物理知识开展活动。活动的实施重在过程，十分强调学生的生活体验和实践性的探究，并不脱离生活实际。

三、物理研究性学习活动的活动类型

从物理研究性学习活动从活动方式上来看，又分为以下的几种常见类型：

①调查访问型。主要是在开展比较广泛的社会调查和资料分析基础上再进行深入研究。一般可运用于注重社会性问题的研究课题。实际上，这一类型是由两个步骤组成，即先进行调查，在分析调查结果，要调查就要先确定调查计划和调查提纲，包括确定研究的对象和数量、调查方法、设计调查问卷和开展具体的调查活动等；要分析调查结果，就要甄别调查资料的真伪和价值程度，有的还要建立一定的是数据，从收集到的数据，资料中分析问题及其原因，研究并提出相应的对策等。通常调查访问的类型有以下几种：

调查访问与科学、技术有关的单位。具体包括天文台、气象台、地震预报台、水文站、自然博物馆、环境监测站、大气水质采样点、污水处理场、港口、矿山、钢铁场和发电场等。比如在学习初中物理电学中“家庭电路”时，组织学生到社区和南京下关发电厂参观如何进行发电和电能输送，学生通过参观既了解到发电生产过程，又熟悉了电能输送的方法，加深了知识的理解，帮助学生进一步认识了“科学技术与社会”的之间的联系，促进了学生物理知识的有效学习。

调查访问科技领域英雄模范和有突出贡献的专家。如物理学家、环保学家、生态学家、南极考察队员、航海家、勘探队员等。

②实验观测型。主要是通过科学实验或科学观测来获得数据并进行研究性学习，一般可运用于注重定量研究的课题。在现实生活中，许多可探究的事件需要用可靠的数据来表示，才能清晰地展现其科学真实的面貌，以及组成事件的要素之间具体的相互关系，所以，在进行物理研究性学习的过程中，科学实验或科学观测的方法关键要控制好内外有关条件，真实及时地记录变量，以及确保有一定数量的数据，使研究学习建立在科学的基础上。

③规划设计型。这是一种较高层次的活动，是多种智能综合应用的类型。其主要是将成果概括为实物或数学模型来进行带技术性的研究，一般可运用于规划性、前瞻性的研究课题。将一项发展规划方面的研究成果，用一种模型来表示，对学生来说可能还是比较新鲜的学习方式。一般而言，对空间性规划问题，如小区的绿色规划，比较适宜用实物模型表示方法；对时间性规划问题，如区域近期人交通车流量的疏导与规划等，比较适宜用物理模型表示方法。但不管是哪种模型，都必须有科学的依据，有一定的资料作基础，其模型的表达状态、形式也必须符合科学性，这是对学生科学态度的培养要求。此类型常见的形式如：小区景点布局设计、校园绿化设计、缩影公园的设计、市区厕所改造和合理布局设计、缓解市区交通拥挤方案的设计、为治理市区环境噪音的合理化建议等。另外，如一些物理模型设计，主要动手操作，用常见的一些材料动手制作潜水艇模型、物理景观和物理图案，以及一些物理图表等 。

④小课题和长作业型。 这一类型主要是先提出一些假设或假想，再加以论证的研究，一般可运用于需要在创造性思维基础上进行创新研究的课题。科学探究有时也需要大胆的假设和猜想，而猜想和假设有利于学生科学想象能力以及主动探究、合作学习能力的培养。通常“小课题研究”的活动程序，主要包括提出问题，猜想假设，设计方案，收集资料，分析论证，形成结论，交流评估等环节。根据实际现状与教学需要，在物理研究性学习活动中进行“小课题”研究活动往往可以促使学生间的合作与交流，从而使“小课题”研究成为物理研究性学习方式的一个主流方法。“小课题”的特点主要表现为：课题的选题对学生而言，比较适当，具有进行探究成功的余地与可能性；“小课题”研究是一种物理学习的有效方式，过程是非常重要的。它使得学生经历一个收集信息和得出结论的过程，学生在此过程中学会一些探究物理问题的方法；学生在实践中具有很强的自主性，教师仅仅起引导作用；“小课题”研究主要不是单纯关注结果，而是重在过程；“小课题”的学习过程较生动、真实接近生活实际情境，能使学生在实际生活经验情境中，感受和体验到一些有用的物理规律，学会利用物理知识与技能解决简单现实的问题。小课题可以在物理课堂中通过合作学习方式完成，也可以通过作业形式布置，要求学生经过一段时间可以是一阶段，几周或一学期，这就是“长作业”，“长作业”是课题学习在课外的延伸与拓展。

⑤文献研究型。这一类型又称“历史方法”，文献研究类型就是将一定的物理成果事件放在当时的历史背景下，进行成败得失的研究，以认识其经验和教训，为现实服务。它主要是对课题有关的现有文献进行深入的研究， 一般可运用于相对比较注重学术性的研究课题。现成的文献是前人的劳动成果，是可贵的文化遗产，但所有的文献都要受到一定的时空限制，在新的历史和情景条件下，可能会表现出这样那样的问题，这给我们实施研究性学习活动带来了研究的内容。如有关物理学史上一些著名物理学家的重要定理与定律的发现研究过程等。

⑥专题讲座型。专题讲座是向学生提供物理学前沿新信息、新技术和简单地介绍物理史实等方面知识的一种重要形式，是开拓学生视野、激发学习兴趣、渗透和贯穿思想教育、启迪科学精神的重要途径。为了拓宽学生获取物理新信息的渠道，可以采取“走出去、请进来”的方式，请有关专家、本校教师结合社会热点，介绍一些物理知识与社会、生产生活的紧密联系，如“物理与资源”，“物理与环保”，“物理与现代农业”，“物理与生命科学”，“物理与可持续发展战略”等。在向学生介绍物理学史时，应注重指导学生模拟科学家当年发现的思路，体会科学家的发现过程，为培养学生创造思维能力提供思维模式。

⑦游艺娱乐型。游艺娱乐类的活动形式较为活泼，贴近学生的生活实际，寓物理知识于综合活动之中，如编辑物理综合实践活动课的资料，办黑板报、墙报，出“物理专刊”，开放实验室，看科技录像、参观大型工厂和科技展览等。另外，举办物理晚会，开展物理谜语竞猜活动，做物理游戏，办物理画廊，是让学生在娱乐中激发兴趣，学习知识，增长才干的一种喜闻乐见的形式。

四、物理研究性学习活动的组织与实施

结合物理研究性学习活动自身特点，就活动设计的组织与实施过程来看，应包括选题，资料收集，制定研究方案，开题报告，课题研究，结论，成果交流与评价等重要环节。

（一）课题的选题

1．选题的重要性

选择物理研究课题的过程是从产生研究动机到形成研究基本思路过程，往往在学生阅读文献资料或学习实践中受到某种启发或发现某个问题。实践中我们认识到课题选择的具体方法取决于选题的来源、课题性质、研究方向、研究小组学生素质和整体水平，因此，课题选题的方法是灵活多样的。问题实质上是研究性学习活动中教与学的载体，课题的选题环节实施不但可以培养学生学会发现问题、提出问题的能力，而且可以强化学生的问题意识，形成提出问题的习惯，以促进创新精神和实践能的培养。有助于提高学生的科学探究能力；有助于学生提高研究效率；课题选题客观上决定研究目标、对象与方法。研究性学习的课题选题一般是以生活和社会、自然中存在的物理问题为研究专题，在教师的指导下，以小组合作形式开展实践研究。研究性学习活动一般包括两类，一类是课题研究类，另一类是项目设计类。课题研究是研究性学习的一般形式。由于学生自身认知能力和学习水平，课题选题呈现出不同层次和样式，就一般而言，好的课题选题应当具有以下几个特点：

①课题具有价值性。作为研究性学习的课题，不能轻率选择，一般要有研究上的实践价值，即符合社会发展和自身学习发展需要，能促进自我学习。通过课题研究能够解决和了解有代表性的比较普遍的社会问题或现象，能指导于生活实践和学习活动。如某同学提出“内能利用与城市环境污染的调查与研究”课题，不但与初中物理第二册第三章“内能利用”章节有密切联系，促进学生学以致用，而且有利于学生认识城市环境污染对人类身体的危害，引导学生关注社会，增强了学生跨学科间知识的联系与迁移，还有利于培养学生的学科知识综合能力。另外，还有如“玻璃幕墙的光污染与预防”，“有关家庭电光源的调查及相关知识的学习”等课题。

②课题具有明确性。课题所反映的问题应该是具体明确，研究对象研究范围研究内容甚至研究方法应当在课题设计中体现出来，不要空泛、模糊和笼统，如果学生物理课题不明确，针对性不强，科学性就差，搞好研究设计就无从下手，易于出现偏差，如有同学提出“关于力的研究”课题，从课题所反映的研究对象与内容较为空泛，属于力的问题很多，到底研究力的什么问题，不明确具体，有同学提出 “利用自制连通器平整学校操场”课题，所反映的研究方法与对象清晰，目标明确，研究活动简便易行，容易完成。

③课题具有创新性。创新精神和实践能力是研究性学习开设课程的核心目标之一。通过课题研究，培养学生创新精神是开展研究性学习活动重要内容，因此，物理研究课题自身就要有独创性和新颖性。研究课题尽可能是其他同学以前未曾发现或解决的物理问题，应该有创造和新意，能够反映研究小组的独特见解，不人云亦云。能够反映社会发展方向和趋势，有时代感，能够体现出物理问题的研究方法、研究角度或思路的新颖性，甚至于能够对日常生活中某些问题有所发明和创造。

④课题具有可行性。研究课题的提出是为了解决问题，研究小组的选择和确定应；具有完成的可行性。所谓可行性，指课题小组全体同学具备研究和解决小组课题的主客观条件。主观条件是研究小组同学理论水平、实践、精力、兴趣和特长及相关知识储备。客观条件是指学生外在环境是否得到家长支持，学校、社区能否提供有关资料、设备及必要经费等。课题的选题应当充分考虑完成课题的主客观条件，发挥自身优势和条件，扬长避短，如某课题小组提出“关于太阳黑子的运动周期分析及对通讯的影响”课题，尽管课题的实践价值很大，但脱离学生生活和学校实际，研究所需要的设备、工具都无法实现或满足，所以，此课题小组只能被建议更改选题。

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2．选题的类型、范围与来源

（1）选题类型

一般选题分理论性选题、应用性选题、调查访问性选题以及项目设计性选题四类。

①理论性选题。一般指通过上网查询资料，资料收集，能对学习中某些问题进行思辨性研究，提出个人观点，它有利于培养学生资料信息的查询收集能力，信息分析能力处理能力以及信息综合归纳演绎能力。如“关于X射线的发现历程”、“太阳能发电探究”等课题。

②应用性选题。主要指利用学生已学习的课本知识或课本以外相关知识，进行应用性实践，分析和解决生活中某些现象和问题，主要目标是让学生体验实践活动过程与成功 ，培养和锻炼学生应用物理知识解决问题的能力，引导学生关注社会和日常生活实际，如课题“利用惯性原理进行矿物的分类和提取研究”，“如何利用P＝W/t测定人体输出功率”、“压强在工业自动控制中应用研究”等。

③调查访问性选题。它是指针对与课本物理知识相关问题，为进一步拓展知识面和认知水平，采用调查与访问的方式，进行社会实践活动，主要目的是加深相关物理知识在生活中应用性的认识，以及了解生活中存在的一些物理现象与问题，有助于增强学生活动中人际交往，合作学习能力。培养学生一定的 数据分析和形成科学结论的能力。如“南京新街口主干道交通状况的调查”，“对南京弹簧厂噪声污染的情况的调查”，“参观下关火力发电厂”等课题。

④项目设计性选题。是指利用所学物理课本基本知识与原理，进行一些探索性、创造性实验设计、动手制作和发明创造。项目设计类选题综合性很强，有时涉及到物理知识和相关学科知识许多知识需要研究小组全体同学不断学习，有利于培养学生动手实践能力、实验创造能力、观察测量能力以及系统设计能力，如“无影智能台灯的设计与制作”、“安全剪刀的设计与制作”、“家庭居室灯光遥控与设计研究”等等。

（2）选题范围

课题选题不能任意扩大和缩小，应当以课本知识为依托，关注社会和科技发展趋势与走向，通常物理研究性学习的选题应当从三个方面考虑：

①当代自然科学中的基本问题。 自然科学的基本问题，是人类从古至今不断探求的主题，主要包括“物质、宇宙、地球和生命”等方面问题。

②当代科学技术发展的重要问题。 本世纪60年代开始，世界上出现所谓高技术，具有很大的态势和巨大潜力。目前国际上公认的重点研究开发的高技术领域有生物技术、信息技术、航天技术、微电子技术、激光技术、新材料技术、新能源技术以及海洋开发技术等。

③当代社会生活中具体问题。 人们日常生活中，会遇到大量问题与困难亟待解决，如果针对这些具体问题，加以合理选题，从提出问题，从而分析问题到最后解决问题的思路便可可清晰的表露出来，如“噪声污染问题”、“材料的防渗漏研究”、“老虎钳上的力学问题”课题等。

（3）课题的来源与途径

课题的来源一般来源于以下几个方面：

①从社会发展需要出发提出课题。 它是指针对当前社会实践迫切需要解决的重大问题，特别是与围绕科学技术发展的主题，展开的多层次多角度的问题选题，如“城市交通疏导与问题解决研究”，“城市噪声危害的成因与防治”等课题。

②从日常生活观察中发现问题。 生活中通常呈现许多奇妙的物理现象和物理问题，通过细心观察和发现，寻找一些有趣有意义的物理问题加以研究，既能培养学生科学探究精神，又能增强观察与实践能力。

③从不同学科之间交叉点找出问题。 学生在分科学习过程中，不同学科间许多知识是相互联系和重合的，通过对一些交叉边缘性学科知识的探究，可以发现一些值得研究的新问题。

④从学习资料信息中分析比较提炼出课题。 学生学习过程中，信息资料能比较及时反映某些物理问题和现象，通过收集筛选整理其中部分有效信息，可以从中得到启发，发现和提出问题，形成新的研究课题，这有助于学生资料收集、查询、分析与处理能力的培养。但选择和确定课题的过程在物理研究性学习活动中还是有以下几个一般性的要求。

（二）组织准备阶段

（1）思想动员　在物理研究性课程的开始，安排学校领导做课题研究的思想动员报告，主要给学生做思想动员，配合物理研究性学习主题，进行学校全体学生的动员，主要阐明开设研究型课程的目的意义，特别强调本课程在培养学生创新意识和实践能力，培养学生团队精神和合作学习能力的重要性。

（2）当前自然科学与社会科学前沿介绍　聘请物理学科相关领域的专家和知名学者到学校做学术报告，主要介绍当前国内外自然科学与社会科学研究的最新成就，目的是及时将学生推向科学发展的前沿。如我们邀请中科院南京土壤研究所、湖泊研究所的专家为学生开设相关讲座，这不仅开拓了学生视野，而且让学生了解到当前社会急待解决的热点问题在哪里，同时为学生的自主选题做准备。

（3）国内外研究性学习开展经验介绍与交流　为了让学生了解研究性学习的发展最新研究进程和动态，需及时对学生进行有关研究性学习方面的知识介绍，主要包括三方面，

由指导教师分别向学生介绍国内外学生课题研究方面成功经验，特别是西方发达国家在培养学生研究能力方面的成功案例；

在课题研究方面已取得较好成绩的学生各自介绍成功的经验，比如“如何选题”“如何进行课题设计”，“如何写研究报告”“物理问题的研究方法介绍”；

研究方法的介绍。如“控制变量法在课题研究中的应用”，“信息资料的检索方法”“调查法在课题研究中的应用”等。

（三）教师选题

教师根据课本中已学的物理知识，结合相关学科知识，分别提出一些不同的主题，然后经充分准备，向学生展示和介绍教师所选择的研究主题，以及主题下的研究课题的目标、内容和意义，从而激发学生对课题选题的兴趣，吸引学生申报不同主题下的相关内容。

（四）学生自主选题

在教师指导下，根据教师发布的研究主题，学生根据自己的爱好和兴趣与特长，自主选择课题，学生所选择的课题不受学科的限制，可以在老师指导下以物理学科为主干知识，包含其他学科知识，可以是理论性较强的需要逻辑推断予以阐明的问题；可以是实验性较强，需要进行科学实验，才能解决的课题；可以是需要调查访问分析等综合研究的课题；可以是运用一门或几门学科知识解决；也可以是与当前社会生活密切相关的现实性较强的问题，或是需调查、实验、理论分析等综合研究的课题。如“城市中的光污染研究”、“南京下关发电厂的发电效率与电能利用”、“城市能源利用及环境污染控制”、等等。总之，在物理选题过程中，学生思维的发散性、开放性得以充分展示。在这一过程中，学生可以选择全新的课题，也可以是别人已研究过后，但需在别人研究的基础上有新颖性、独特性总之，学生既可以选择全新的课题，也可以是前人（其他同学）已研究过的课题，但两者都强调课题研究活动过程性和新颖性，即要么采取新思路，要么采取新方法，新视角，不得重复别人的研究，一定要有学生自己的设想与体验，最后，学生填写并上缴《选题意向表》，以便教师分组和合并学生相近课题。随后年级公布课题的选题，以便学生进行选择，自愿组成课题研究小组，个别人员在教师的协调与指导下分配到合适的小组当中。

（五）课题小组的组织

在自主选题基础上，个人题目内容相近的4—5名学生自愿组成一个课题研究小组。小组内实际组长负责制，组长负责联络指导教师及负责各成员研究的分工。

（六）小组课题的确定

小组对每个人的题目和初步设计讲座和论证，最后形成本组研究课题。此过程中，要求每一小组查阅、收集与本课题有关的各种资料，掌握相关学科的基础知识，具体了解该领域最新研究成果。

（七）指导教师的选聘

小组研究课题确定后，小组根据课题的主要研究内容，选聘校内相关学科教师作为指导教师，也可以选聘校外尤其是高校专家学者担任指导教师。指导教师的作用在于从理论、研究程序与方法等方面提供指导帮助与支持、但整个研究过程都由学生独立完成。

（八）研究方案的制定

在课题小组确定后，要求各课题小组结合教师发布的研究主题，认真讨论，查询资料，共同拟定一个完整的研究方案，并形成整个研究活动的具体计划。同时，确定自己各课题小组的研究课题，研究方案大致包括课题名称，课题研究主要内容，课题研究可行性分析，本课题拟创新之处，具体实施步骤，课题组成员分工，经费预算，主要参考文献等。教师对学生存在的问题和困难应当及时给予必要的指导，最后，形成完整的各课题小组子课题研究方案，以便进行课题的开题论证与评审。

（九）学生选定课题、拟定研究方案后，需以班为单位组织开题报告

开题报告会由各主题小组选派一位代表向指导教师和全班同学汇报，指导教师和全班同学均可向其提出问题，小组成员均可参与回答问题。指导教师根据全班讨论情况，对研究方案进行评价，可提出研究方案建议和修改意见，明显不合理、难以实现以及没有充分准备的选题不予通过，小组重新讲座修改，准备第二次报告。

（十）课题的实施

研究方案在开题报告获准通过后，即可按计划利用每周2课时活动课时间或其他课余时间分头进行研究。各小组提交的经费预算，指导教师审核后，由学生自行购置所需材料、器材、资料等。由学校给予一定经费支持。各小组在研究过程中，根据活动计划既分工负责各任务，又相互配合，体现分工与合作的统一。在整个研究过程中，指导教师既为研究小组内的成员提供咨询与研究指导，又要负责对整个研究过程的监控，及时对课题研究的偏差进行正确指引。由于这是一项以学生研究活动为中心的问题解决活动，指导教师的监控仅仅体现在依据各研究小组所制定的方案来定期检查研究进展的情况，掌握和了解各小组的研究活动情况，及时解决发生的偏差和失误。此外，指导教师还需检查各小组的阶段研究报告，如中期研究报告，以便根据实际情况指导学生调整研究计划。

从国外的综合实践学习的设计与实施看，当前学生的学习活动方式应是多元化的。在设计与实施研究性学习活动的过程中，应注重如下五种学习活动方式的选取：

以课题探究为基本形式的研究性学习活动。 研究性学习活动是基于学习者自身生活中选取有意义的主题，在教师的指导下，采取小组合作的形式，进行自主发现问题、探究问题、获得结论的跨学科探究过程。研究性学习活动探究包括自然问题的探究和社会问题的探究两大类。而研究性学习活动方式的核心是课题研究，即模仿或遵循科学研究的一般过程，选择一定的课题，通过调查、测量、文献资料搜集等手段，收集大量的研究资料或事实资料，运用实验、实证等研究方法，对课题展开研究，解决问题，并撰写研究报告或研究论文。如“长江油污的处理与防治”，“物质种类对光线折射的影响研究”等。

以社会考察为基本形式的体验性学习活动。体验性学习活动是在社会情景和生活情景中进行学习，并包含着社会交往。通过接触社会，使学生形成对社会的认识和理解、体验与感悟以及反思与批判，以丰富学生的社会阅历、生活积累和文化积累为目标。参观、考察、访问是体验性学习的基本活动方式。社会考察、参观和访问的内容一般涉及本地区的历史和文化遗产、现实的社会生活和生产方式。如进行“关于南京下关发电厂的参观与调查”。

以社会参与为基本形式的实践性学习。社会参与的实践性学习是指要求学生参与到一般的社会实践活动领域之中，成为某一社会活动中的一员进行实际的实践活动。社会参与的实践性学习的根本特征上学生亲自参与社会实践活动。社会参与的实践性学习有利于使学生通过一般性实践，获得对他人、对社会的价值实现感。社会参与的实践性学习活动方式一般包括社区服务活动、公益活动和生产劳动三种方式。

以实际应用为基本形式的设计性学习活动。设计学习包括设计一种产品、一项服务、一个系统，并创造出实施的办法，如设计学校草坪、设计学校垃圾处理箱的分布和布局；改进某一系统，如排除“家庭电路”系统漏电问题；计划和组织一项物理量的测量活动，并对活动所需要的各方面因素进行整体的规划和设计，如设计“如何测量人体最大输出功率”；或设计一个采访活动，比如对“南京地质研究所”的科学家进行访问活动。以实际应用为基本形式的设计学习具有一定的创造性、开发性，着重于解决学生生活和社会生活中面临的实际问题，它更强调操作性和针对性，更注重使学生获得解决实际问题的基本技能。

以设计制作为基本形式的应用性学习活动。设计制作活动一般可以采取比赛、展览、答辩会等形式。要求学生动手操作，形成一定的解决实际问题的能力。如设计一个实验器材、测量工具，并适当制作，把设计制作的器材、工具或产品，应用于实际的测量或实践活动之中。

（十一）结题与答辩

各研究小组在按计划完成课题研究之后，需要写出课题研究报告的研究工作报告，前者详细叙述研究思路、研究过程与研究所取得的成果，后者则着重描述研究过程中所做的工作，以及参与课题研究的体会。指导教师对学生课题研究的成果报告进行初步评审，符合基本要求的准备参加班内答辩，不符合要求的重新修改。

答辩由陈述、展示、提问、回答、评语五个部分组成，在以班为单位的答辩过程中，各研究小组推选一至二名学生为陈述人，在所限定的时间内，利用计算机和实物展示台，向全班和指导教师（或专家）简要汇报开题通过后方案的实施过程，主要分工情况，取得的主要成果，以及研究过程中的主要收获。指导教师和其他同学就有关问题进行提问，可以要求小组成员推选回答人，也可以直接要求某一位组员回答。答辩过程，实际上是一个小型的学术讨论会，大家共同探讨该课题的价值，研究成功之处，所存在的问题，以及后续研究所需要努力的方向等。对较优秀的研究成果（物理实物模型、作品及论文）提交学校，由学校组织答辩会，必要时学校根据情况，组织校内外专家学者对其评价与鉴定，并给予一定奖励，学校还可以将优秀的研究成果加以汇编。

五、物理研究性学习活动的指导策略

1．选题环节的指导策略

指导的主要内容：包括所选的具体物理问题（课题）对自我（学习者主体）的研究可能性的估计和对社会价值的一般判断，以及对研究成果达成情况的基本评估等。一般情况下，学生比较缺乏的就是对自己学习水准的正确认识，行为表现往往是面对学校提供的内容丰富的“课题库”或“课题谱”而不知所措，感到需要教师的指导，但指导不能包办，可以安排学生群体之间开展选题交流，让学生个人分析自己的兴趣和特长，鼓励学生自主决定可以参与的物理研究性学习的课题。在开始时，这种选择往往还是尝试性的，可以向学生明确在具体开展学习的过程中，允许他们对学习课题进行一定的改变。总之，各种指导的策略都是为了鼓励学生能够有信心地投入物理研究活动之中，并提高学生研究活动的有效性和实效性。

2．收集资料环节的指导策略

指导的主要内容：包括对物理资料信息领域的了解和与一定课题相关的资料组成方面的基本知识，以及通过哪些渠道和途径可以了解这些资料信息等，即总体上掌握获取物理资料信息的基本方法。对于资料信息及其获取方面的知识，可以向学生提示自己先列举出可以看到的资料类型，以及这些资料信息的分布特点，在学生先行了解的基础上，教师再作一定的指导，归纳可以借鉴和获取的不同类型资料及其不同作用，还应注意指导的策略方法，如：

目录知识：可以提供有关《目录学》的；一般知识指导通过书目寻找物理资料的一般方法等；统计年鉴鉴别：可提供有关《统计年鉴》的种类和各种《年鉴》的特点，让学生了解年鉴资料的用途等；

专题报刊：可提供与物理有关的专题性的科技或科普报纸、期刊，以及分析、运用这些报刊资料的一般方法等；

电子资料：可提供有关的软件资料的收集方向与方法，以及网络上物理相关资料的收集有运用技术等。

3．分析资料与信息处理的环节的指导策略

指导的主要内容：包括培养和树立物理相关资料的价值和判断资料价值的一般方法，以及有关资料的分类分级技术等。从指导策略上看，培养学生对资料的价值判断与分析、筛选技术，应该以应势利导入手，也就是尽可能引导学生联系一定事例来进行，通过不同案例的具体应用，让学生逐步有所领悟，形成观念、方法和技术。从总体上看，要让学生逐步把握几个基本的资料价值判断的原则，如针对性、科学性、先进性等。

4．研究方法选择的指导策略

指导的主要内容：包括具体课题或项目实施前的预想方法，以及实施过程中需要对方法或实施技术的完善与调整等。一般而言，所采用的方法与课题、项目的内容特点是十分相关的。所以，在构想课题和项目的实施计划时，就要针对其特点选择适当的研究方法和实施技术。但不同学生对象限于不同的经验与能力，他们自己确定的方法可能未必最有效，这就需要对预想的方法先进行讨论评估。同时，在物理学科内课题和项目实施过程中，有些不可预料的因素或发生变化的事件，对预定的计划方法也会提出需要改变的要求，方法的矫正工作就有可能是全过程的任务。在具体指导上，要注意以下三点，即方法与课题性质的匹配，方法与学生实际水平的匹配，方法与环境条件的匹配等。

5．表达形式与成果交流环节的指导策略

指导的主要内容：包括对课题成果最佳表现方式的选择，以及具体表达方略的选择等。物理研究性学习活动不仅注重结果，更注重研究活动的实施过程和活动体验。研究性学习的成果的表达和交流，有利于提高学生的学习主动性和积极性。研究成果的表达的形式的选择对课题的交流和评估有一定的影响。因此，应根据课题的研究内容，学生的表达特长和客观条件的许可来决定。可以参考的方式如：物理小论文、图表、模型和影像展示等。

注：此文获南京市04年学术委员会评选论文一等奖；发表于教育部课程发展中心刊物04年《中小学图书情报世界》。

与你同行

巧设情景，激活课堂



河北省滦县第三中学　李敬忠



课堂教学是师生互动的平台，是传播知识的主要场所。传统的课堂教学主要是向学生讲科学的一般规律，把大量的知识输送给学生。而新课程标准则要求，科学教育除了科学知识的传授和技能的训练外，还应重视对学生探索兴趣及能力，良好思维习惯与创新意识等的培养，使其树立正确的科学观，即从强调科学知识的内容的获取向理解科学过程转变，从强调单纯积累知识向探索知识转变的科学观。这就要求转变思想，用好新课程标准，在教学中善于发现，创设情景，激活课堂，引导学生深入领会知识，做学习和创新知识的主体。

一、在引入中巧设情景，激活课堂

现在的学生信息来源广，接受能力强，加上家长对孩子的期望值高，很多孩子在上学之前已经将课本知识学习一遍，对其中的知识有了初步的了解和认识。教师如果按课本上的知识照搬，引不起学生的兴趣，造成学习效果低下。但如果联系生活实际，则能拉近师生的距离，使学生教师变得更加融洽和谐。如在讲惯性一节时，学生对书中小人和小车的实验提不起精神。为次，我引入一个故事：话说有一油田突然失火，情况万分紧急！有人迅速报警。各路消防车陆续赶到，但由于火势太大，消防队员无法靠近，火势一时无法扑灭。正在这时，大家听到远处传来了汽车的轰鸣声。只见一辆旧消防车疾驶而来，该车几乎没有减速就直奔火源中心冲去，车上队员急忙下车救火，火舌很快被扑灭。油田老板激动的握住该队队长的手说不出话来。记者急忙采访队长并兴奋地说：“油田老板已经许诺，哪只队首先灭火，将奖励一大批钱”。请问：“你们得到钱后，第一件想做的事是什么？”队长愤愤地说：“我们首先要换掉车上那个失灵的刹车片！”同学们听后大笑不已。我马上提问：“你们为什么笑？”并在同学们回答的基础上进一步引导：“这就是我们这一节课要讲的惯性。”接下来课进行的很顺利。再讲机械运动时，为了说明运动和静止具有相对性，引入一例：一天，一只蜗牛去串亲，走到半路，遇到一只乌龟，蜗牛被撞成重伤，送进了医院。经过抢救，蜗牛脱离了危险。它的亲友们埋怨它道：“你走路时，看到乌龟为什么不躲开？”蜗牛激动地说：“当时它来得太快，我来不及反应。”同学们听后又是一阵大笑。我抓紧时机向他们提问“为什么发笑？”大家回答：“乌龟根本没那么快！”我又问：“难道蜗牛错了？”同学们回答：“蜗牛没错！”于是大家对这一问题产生了浓厚的兴趣，带着积极向上饱满的激情听课，收到了极好的效果。

二、在教学过程中巧设情景，激活课堂

科学规律的得出，经过了科学家和科学工作者的反复实践，概括总结出来的。但传授这些规律，则是通过一个实验完成的。学生理解不深。如在讲影响滑动摩擦力大小的因素时，学生对滑动摩擦力的大小与压力大小有关与接触面的粗糙程度有关，理解不够深刻。针对这一问题，设计了以下几个方案：

1 甲在平直公路上用200牛的力水平向前推动一辆小车，使其向前做匀速直线运动，问此时小车受到的摩擦力为多少？

2 乙见甲在推车，过来帮忙，乙用了100牛的力水平向前推车，问此时车受的摩擦力为多少？

3 甲乙推车前进的过程中，突然发现前面公路上，有一小孩儿，甲乙各用100牛的力水平向后拉车，问此时车受的摩擦力为多少？方向如何？

通过这些问题的解答，学生深刻的理解了影响滑动摩擦力大小的两个因素。

三、在教学过程完成后巧设情景，激活课堂

学生正处于青春期，思维活跃善于求异创新，对知识充满了好奇，在解决问题方面充满了好胜的心理。针对这一特点，在讲完课后的剩余时间内，有针对性的设计情景，培养学生的求异创新精神和探索的能力。如在讲完测小灯泡额定电功率的实验后，设计了以下几个方案：

1 利用这套装置，能否测小灯泡正常发光时的电阻？

2 假如电压表坏了，已知滑动变阻器的最大阻值，能否测小灯泡正常发光时的电阻？

3 如果电流表坏了，已知滑动变阻器的最大阻值，能否测小灯泡正常发光时的电阻？

学生对这些问题兴趣很高，课下都积极思考。当第二节课开始前我到教室时，很多学生都踊跃的跑到前面，积极地求证自己的方案是否正确。通过这些活动起到了激励的作用，同时也锻炼了学生探索精神和自我评价的能力。

通过新问题新情景的引入，培养了学生的独立性，学生学会了质疑，调查和探究，促进了学生主动的和富有个性的学习习惯的养成。