帥文武　吳　云

摘要：物理課題探究教學是一種培養(yǎng)科學精神和創(chuàng)造性思維的實踐活動，它重視學生的主體地位，鼓勵學生自主學習，最大限度地發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維，提高實踐能力，充分培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立研究能力。其內(nèi)容主要有物理試驗、科技制作、新科技問題的學習報告、社會調(diào)查、擴展性學習等方面。物理課題研究教學包括課題選擇與準備、教師引導與參與、學生自主學習與提高、成果分析與展示等基本環(huán)節(jié)。和研究性學習一樣，課題研究是按照教育的基本認知規(guī)律進行的，學生需要評估課題、設定研究目標、篩選研究內(nèi)容、控制研究過程、論證研究結(jié)果。其側(cè)重點是過程和方法，而不是結(jié)果，它的最終目標，就是要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，提高學生的實踐能力，全面提升學生素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：物理課題研究；探究式教學；創(chuàng)新意識

當今科技日新月異，傳統(tǒng)的教學模式與教學觀念已經(jīng)無法使學生輕松面對知識爆炸時代知識的快速更新，培養(yǎng)學生自主研究是未來物理教學的重要方面。我校去年便開展了“物理課題研究教學”的實踐活動，本文對物理教學中的課題研究進行初步探討，以期能夠引起廣大物理教師對課題研究教學的重視，并共同探討。

一、開展物理課題研究教學的必要性

21世紀是科學技術(shù)突飛猛進的世紀，人類知識以指數(shù)方式增長。牛頓、法拉第、愛因斯坦等偉大的物理科學家的杰出貢獻使人類社會發(fā)生了質(zhì)的飛躍。世代相傳的填鴨式學習模式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代科技的發(fā)展需要，而必須培養(yǎng)學生自主學習與研究的能力。開展廣泛的課題研究教學活動旨于大力培養(yǎng)學生的獨立思考能力，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識與質(zhì)疑精神。與傳統(tǒng)的教學模式不同，課題研究模式以學生為主，教師以引導者、參與者、質(zhì)疑者的身份參與學生研究，讓學生在課題研究的過程中既體會到物理學的研究方法，又能提高分析問題、解決問題的能力。新的《普通高中物理課程標準》以及全日制普通高級中學教科書物理中明確提出課題研究在教學中的要求，并做出了實例，雖然比重不大，但是也為廣大教師提出了新的要求。即在物理教學中，可以把課題研究穿插在教學過程中，在傳授系統(tǒng)知識的同時，引導學生通過課題的方式解決學習中遇到的問題。課題研究是物理教學中的必要方式。首先從學生能力的養(yǎng)成上來分析，課題研究能夠培養(yǎng)學生多方面的能力。物理課題研究強調(diào)學生的主體性，從課題的選擇上就開始要求學生自主進行，同時在課題的展開上又要求學生自學相應知識，并與同學相互討論、相互學習，在課題的成果展示上又要求學生獨立組織與展示。整個過程對學生能力的培養(yǎng)是多方面的，如自我發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力、與人合作的能力、邏輯思維與創(chuàng)新能力等。其次從學生的發(fā)展上來考慮，新課程更適應當今物理的發(fā)展，如時代性與基礎性并重，自主性與多樣性共存。新的課程標準要求物理教學要注重全體學生的科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，課題研究正是一種必要而基礎的科學素養(yǎng)。在課程的實施方面，更加注重學生通過研究，在學習知識的同時學習研究問題的方法，在獲取基礎知識的同時又學會了基本技能?！疤骄渴浇虒W”“課題研究教學”等一系列的教學方式都充分體現(xiàn)了新課程標準的思想與精髓。課題研究教學的重要作用就是教會學生自我學習與自主研究，“授漁”而非“授魚”。學生掌握了課題研究的方法，也就給學生提供了一個發(fā)展的空間。

二、物理課題研究教學的內(nèi)涵

1.物理課題研究教學與探究式教學的區(qū)別與聯(lián)系

課題研究教學與普遍推行的探究式學習是兩種不同的教學方式。主要區(qū)別在于課題研究教學是引導學生利用類似科學研究的方法自主學習，課題確立、課題準備、課題開展、成果展示等一系列過程都是必不可少的。而探究式教學主要是指在教師指導與引導下，以學生自主研究為主的學習方式。即包括類似科學研究方式的自主學習，也包括自主探究學習方式。探究式教學主要是引導學生再現(xiàn)科學家解決問題的過程，從而提高學生的能力。而課題研究則注重學生利用科研方法，自主解決問題，其解決過程是唯一的、創(chuàng)新的，獲得的知識也是多方面的。

2.物理課題研究與其他學科課題研究的共同特征

（1）面向全體學生，以提高科學素養(yǎng)為目標。科學素養(yǎng)包括科學知識、科學方法、科學態(tài)度和科學精神。課題研究的目的就在于要求學生在解決實際問題中鍛煉動手能力與思維能力。同時高中階段的課題研究一般都是以團隊協(xié)作方式完成的，學習能力強的同學和學習能力差的同學都能在研究中得到提高，在參與研究的同時既學習了知識，又養(yǎng)成了積極的科學態(tài)度，提高了學生的各方面能力。

（2）注重過程，從過程中獲得知識。 與傳統(tǒng)教學方式不同，課題研究教學的過程是復雜和特殊的，在不斷完成課題的過程中學生學習到很多知識。如在研究“水火箭”的過程中，要不斷解決一系列問題。首先考慮水火箭的飛行原理與火箭、飛機的飛行原理有何不同；其次是怎樣設計“水火箭”，作為箭體的飲料瓶內(nèi)需裝多少水，怎樣才能保證充氣過程是單向的，還有“水火箭”飛行的穩(wěn)定性、高度如何控制等。解決了這些問題，學生自然獲得了知識和方法，對學生的教育作用也是潛移默化的。

（3）學以致用，理論和生活實際相結(jié)合。探究教學非常注重發(fā)展學生運用科學知識解決實際問題的能力。與一般的學習活動相比較，課題研究教學最大的區(qū)別是更注重問題解決能力，這樣的教學方式可以提高學生適應社會的能力。

（4）個性評價，全面提高課題研究的形式和方法。學生既能在研究過程中體會到成功的愉悅，提高自我評價；也能在相互協(xié)作中自由表達觀點，獲得他人的認同，得到他人的正確評價；還能在成果展示中發(fā)揮自己的優(yōu)點，得到大家的正確評價。這些評價方式與傳統(tǒng)教學評價不同，前者強調(diào)評價的開放性與多元化，更注重發(fā)展性評價。

3.物理課題研究的特點

（1）物理課題研究與生活實際結(jié)合緊密。物理學是一門與生活實際結(jié)合最為緊密的一門學科，生活中遇到的問題往往可以作為學生研究的對象，比如高一課題研究示例中的“菜刀上的力學知識”就是與生活緊密結(jié)合的課題。同時隨著課程的展開，一些與生活密切相關(guān)的新課題也顯現(xiàn)出來，如“電磁爐的原理與應用”。

（2）可操作性及實踐性強。物理課題研究中很多是需要學生動手實驗的，設計實驗并進行實驗是物理課題研究的一個重要方面。豐富的實驗題材能夠最大限度地鍛煉學生的動手能力及思維能力，提高學生的綜合實踐水平。

三、物理課題研究內(nèi)容的選擇

1.學生實際生活中碰到的現(xiàn)實問題

學生在生活中不可避免地會碰到這樣那樣的問題，能夠觀察生活并發(fā)現(xiàn)問題，從自我學習產(chǎn)生的各種信息中挑選與問題相關(guān)的知識并解決。如一學生在觀看了正月十五的焰火后發(fā)現(xiàn)焰火在上升和下落的過程中一致性的特點后，利用所學過的平拋物體運動的知識即運動的合成與分解的知識，并查閱相關(guān)書籍得出結(jié)論。

2.探索性物理實驗

它是物理學的基礎，養(yǎng)成良好的實驗習慣與掌握必要的試驗方法是中學生面臨的難題。結(jié)合課堂教學實際，開放部分物理實驗室，為學生提供利用實驗方法解決物理問題的機會是課題研究中很重要的一個方面。如高一的“研究影響滑動摩擦力的因素”的試驗研究課題。

3.科技制作

豐富的科技小制作對于活躍學生思維、培養(yǎng)學生的動手能力都有很大的好處。大量的制作還能激發(fā)學生的靈感、激勵學生的創(chuàng)新思維，從而將小制作提升為小發(fā)明。如“制作孔明燈”“風箏的空氣動力學原理”“水滴起電機”等。

4.新科技問題的學習報告

新的科技問題及物理學前沿問題往往是學生關(guān)注的焦點。通過對這些新科技問題的了解可以提高學生的科學素養(yǎng)，激發(fā)學生學習物理的興趣，并提高學生的知識儲備。這樣的問題有很多都可以作為學生研究的對象，如“火箭的發(fā)射與回收”“黑洞”“超導磁懸浮列車”等都是學生感興趣的，它們與課本結(jié)合緊密，是當今物理學前沿學科問題。

5.人格力量

許多偉大的物理科學家不僅為世人留下了不朽的科學成果，同時為大家留下了嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、執(zhí)著的科學信仰、無私的奉獻精神、高貴的人格魅力等。通過了解物理科學家，學生不但能夠了解相應的科學知識，同時還能提高自身的科學素養(yǎng)，養(yǎng)成熱愛科學的好作風。

6.社會調(diào)查

社會調(diào)查是一種重要的科學研究方法，雖然主要應用于社會科學方面，但也是學生需要掌握的一種重要的方法，很多物理學觀點都是通過社會調(diào)查得到的。如地球磁場變化是通過全球各個檢測站得到的、全球氣溫變暖是通過調(diào)查各地數(shù)年來的氣候值而得到的等，都可以作為社會調(diào)查項目。

7.擴展性學習

課堂學習是有限的，大量豐富的知識需要學生自己通過媒體和書籍有選擇地學習，很多學生在學習完課本知識的同時都有繼續(xù)深入學習的渴望，這時候可以適當引導學生進行自學，擴展課堂知識、拓展知識面。

四、物理課題研究的基本環(huán)節(jié)

作為中學生，一般不可能達到真正意義上的研究，因而作為教師，引導學生實施課題研究的重心就在于讓學生發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，當然我們也不能小看學生在科學研究上的能力。物理課題研究最好以小組方式展開，有利于學生相互學習與提高。首先由學生自主選擇研究課題，組織課題組成員并分配工作，其中課題的選擇可以由教師提供一些示例課題，也可以由學生自主確立。無論是哪一種方式，都必須經(jīng)過教師的認可和指導，避免學生盲目研究。其次由小組討論確立研究方案，對課題的研究過程確立大致的課題計劃之后，由小組成員分頭搜集并篩選相關(guān)資料以及共同設計實驗進行驗證。最后得出結(jié)論并展示課題成果，并在班級內(nèi)對課題研究的過程及結(jié)果進行評價。

五、教師在課題研究中的主要作用

1.教師是研究過程中的引導者

學生在課題研究過程中不可避免地要遇到許多問題，教師可以進行適當?shù)囊龑?，以避免學生盲目開展研究、避免學生遇到太多的困難與挫折。必要時對學生研究進行指導，但整個過程應以學生自我研究為主，小的問題和挫折鼓勵學生自己去解決，教師只要注意控制學生的研究方向就好。

2.教師是研究過程中的合作者

教師可以作為研究的合作者加入討論，與學生共同探討、共同研究、共同解決，以同伴的角度給學生一些建議與指導，同時也可以故意設置障礙觀察學生解決問題的能力，培養(yǎng)學生解決問題的能力。

隨著物理教學改革的實施，大家都認識到了教育的目的不止是傳授知識和經(jīng)驗、訓練技能，還有更為重要的一點就是教給學生正確積極的科學精神和科學價值觀。課題研究拓展了這一領域的教學，彌補了學科教學的不足，中學物理中課題研究的引入，就是加強全面教學的進步之處，同時能引發(fā)教育教學方面更深的思考。