隨著我國教育改革的深入推進，研學活動作為一種教育教學模式，越來越受到廣泛關注。我們正在進行廣西教育科學“十四五”規(guī)劃課題——“中學生研學課程與生態(tài)文明教育結(jié)合的實踐研究”，以當?shù)丶爸苓呚S富的環(huán)境生態(tài)景觀為研學目的地開展以“生態(tài)文明”為主題的研學活動，旨在完善研學旅行課程體系的校本課程建設，有利于學生了解家鄉(xiāng)生態(tài)文明現(xiàn)狀，推進生態(tài)文明建設。同時，讓學生在進行生態(tài)文明的研學活動中，將課堂所學運用到實踐中去，對家鄉(xiāng)的生態(tài)結(jié)構(gòu)、地形地貌、人文景觀有所了解，提升學生的地理、生物、語文等學科素養(yǎng)?；谏鷳B(tài)文明研學活動學科素養(yǎng)的提升，我們嘗試將活動延伸，開展有利于提升物理學科素養(yǎng)的研學活動，使該課題研究有更大的收獲。新課標背景下，高中物理教學旨在提高學生的物理學科素養(yǎng)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。本文通過探索高中研學活動與提升物理學科素養(yǎng)相結(jié)合的有效途徑，為高中物理教育教學改革提供理論支持和實踐借鑒。

一、高中生物理學科素養(yǎng)與研學活動相結(jié)合的策略

（一）確定研學活動主題

在確定研學活動主題時，教師可以充分考慮高中物理學科的特點和學生的發(fā)展需求，做到研學活動與提升物理學科素養(yǎng)有機結(jié)合，根據(jù)高中物理教材內(nèi)容和教學大綱，選擇具有代表性的核心知識點作為研學活動的主題，如力學、電學、天體運動等相關知識內(nèi)容及基本概念和定律都可以作為研學活動的主題。要關注學生的興趣愛好和發(fā)展需求，設計具有啟發(fā)性和趣味性的研學活動主題。我們可以利用本地旅游資源，在“天坑研學”中，設計以攀巖、速降為主題的研學活動，使學生在活動中體驗攀巖、速降的樂趣，引導學生思考重力的作用，體驗自由落體運動、減速運動、加速運動，培養(yǎng)其實踐能力和物理科學思維。還可以設計實驗操作、技術制作、課題研究等類型的研學活動，鼓勵學生在研學活動中運用跨學科思維，將物理知識與其他學科相結(jié)合，提升學生的綜合素養(yǎng)。例如，到山上開展“生態(tài)文明”研學活動，帶著學生觀察風力發(fā)電機，思考發(fā)電原理，可以引入圓周運動、電磁學等物理學科知識，豐富對物理現(xiàn)象的直觀認知。

（二）創(chuàng)設實踐平臺

高中研學活動與提升物理學科素養(yǎng)相結(jié)合，還可以通過創(chuàng)設實踐平臺來實現(xiàn)。學?？梢园蜒袑W活動納入課程體系中，高中生已經(jīng)具備了一定學科知識，而且身體機能已經(jīng)足以完成研學所需要的素質(zhì)，可以做一些具有更高學術研究價值的研學活動。學校可以根據(jù)教材學習進度，由學科教師組織開展符合教材內(nèi)容的研學活動，使研學活動更有意義，賦以研學活動更大的現(xiàn)實價值。例如，由物理教師領隊開展本地水電工業(yè)等建設的研學活動，提高學生的物理學科素養(yǎng)。學校還可以與科研機構(gòu)、企業(yè)等進行合作，組織學生到科研機構(gòu)、企業(yè)、旅游景區(qū)等單位進行研學活動，了解物理在實際應用中的重要作用。在研學過程中，可以邀請物理學家和行業(yè)專家舉辦講座，讓學生深入了解物理學科的前沿動態(tài)，激發(fā)學生學習物理的興趣。還可以讓專家學者引導學生關注國內(nèi)外物理研究的最新進展，拓寬他們的學術視野。鼓勵學生在課余時間自主進行物理實驗，參與跨學科實踐活動，如機器人競賽、科技創(chuàng)新大賽等，培養(yǎng)他們的動手能力和實踐能力；組織物理競賽、科學論壇等活動，讓學生在學術交流中提升物理素養(yǎng)。這些活動可以將物理、數(shù)學、計算機等多學科知識融合在一起，提升學生的綜合素質(zhì)。總之，通過創(chuàng)設研學活動實踐平臺，將高中研學活動與提升物理學科素養(yǎng)相結(jié)合，有助于培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和物理素養(yǎng)。

（三）多學科交叉融合

在物理教學過程中，要盡可能地組織學生參加各級物理競賽、科技創(chuàng)新大賽等校內(nèi)外的競賽。例如，制作鐵絲陀螺科技活動，可以讓學生感受動量與沖量的關系、慣性與質(zhì)量的關系；投石攻城活動，可以促進學生對平拋運動問題的思考。通過競賽，激發(fā)學生的求知欲和競爭意識，提高他們對物理學科的興趣，開展豐富多樣的課外活動，讓學生在課余時間感受到與物理學相關的知識。

在進行以“生態(tài)文明”建設為主題的研學活動，研學目標主題可以結(jié)合高中教材，把高中學科知識融入研學活動中，將物理學科與其他學科（如地理、化學、生物等）相結(jié)合，開展跨學科的研學活動，以提高學生運用多學科知識解決問題的能力。在研學活動中，教師可以設計一些涉及多學科的課題，讓學生在解決實際問題的過程中，體會到學科之間的融合與互補。例如，在研究天體物理時，可以結(jié)合數(shù)學的建模方法、化學的物質(zhì)性質(zhì)以及生物的生命現(xiàn)象等多學科知識，提高學生運用多學科知識解決問題的能力；還可以組織學生進行跨學科的交流和研討，促進不同學科之間的知識碰撞和思想交流，如邀請其他學科的教師參與指導，讓學生在交流中拓寬視野，提高學科素養(yǎng)。在研學活動中，鼓勵學生主動尋找其他學科與物理學科的關聯(lián)點，促進學科知識的融合。例如，在研究電磁現(xiàn)象時，可以引導學生運用數(shù)學的計算方法分析問題，利用化學的知識解釋物質(zhì)的性質(zhì)，從多角度深入理解物理現(xiàn)象。學?？梢栽O計多學科的活動主題，讓學生研學活動中有多方面的收獲，提升他們的綜合素質(zhì)。我們正在開展的以“生態(tài)文明”為主題的研學活動，多學科交叉的活動主題策略有助于提高研學活動的價值，因勢利導延伸到與物理相關的活動，引導高中生在研學活動中提升物理學科素養(yǎng)，培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和跨學科研究能力。

二、高中生物課學科素養(yǎng)與研學活動相結(jié)合的分組實證研究

我們將高一年級分成兩大組，一組學生參加有以物理相關的研學活動（實驗組），另一組沒有參加與物理相關的研學。物理教學過程中，我們進行集體備課，盡可能做到統(tǒng)一教案，統(tǒng)一進度，練習、作業(yè)、測試題都相同。經(jīng)過一段時間的學習之后，對所學物理知識進行測試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，參加研學活動的學生物理平均成績比未參加研學活動的學生成績高20%，這是個很大的差距。這說明研學活動有助于提高學生的物理學習成績。原因是在研學活動中，學生可以將理論知識與實際問題相結(jié)合，加深對物理概念的理解，提高解決問題的能力。通過對實驗組和對照組學生的興趣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)實驗組學生對物理學科的興趣明顯高于對照組。我們有理由相信，研學活動讓實驗組的學生感受到了物理學的魅力，激發(fā)了他們對物理的熱愛。對照組學生僅局限于課堂學習，容易導致興趣減弱。實驗組的學生需要將所學物理知識應用于實際問題，這有助于提高他們解決實際問題的能力。而對照組學生在課堂學習過程中，較少有機會將理論知識應用于實際，因此在面對實際問題時，能力相對較弱。

通過以上分析，可以得出以下結(jié)論：高中研學活動對提升物理學科素養(yǎng)相結(jié)合是有效的，可以提高學生的物理學習成績和興趣；研學活動還有助于培養(yǎng)學生的實際問題解決能力，提高學生的物理素養(yǎng)。針對這些結(jié)論，建議教育工作者在物理教學中注重研學活動的開展，將理論知識與實際問題相結(jié)合，激發(fā)學生的興趣和潛能，提高他們的物理素養(yǎng)。同時，學校和家長也應支持學生參與研學活動，為學生的全面發(fā)展創(chuàng)造有利條件。

三、創(chuàng)設物理問題情境研學活動案例分析

案例1：組織高一年級學生開展“天坑研學”活動廣西樂業(yè)縣山水奇特，屬于典型的喀斯特地貌，是世界頂級旅游資源大石圍天坑群景區(qū)所在地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的天坑有28個，被譽為“天坑之都”和“世界天坑博物館”。境內(nèi)神秘奇特的大石圍天坑景區(qū)、風景如畫的布柳河萬米生態(tài)峽谷、雄偉壯觀的水上天然石拱橋等景點聞名國內(nèi)外。樂業(yè)縣也因此先后榮獲“世界地質(zhì)公園”“國際巖溶與洞穴探險科考基地”“中國山地戶外運動基地”“國家森林公園”“國家4A級景區(qū)”“中國青少年科學考察探險基地”等稱號，并被聯(lián)合國教科文組織列為“世界自然遺產(chǎn)”中國候選名錄。

（1）活動地點：廣西“國際巖溶與洞穴探險科考基地”——樂業(yè)縣黃猄洞天坑。

（2）活動主題：喀斯特地質(zhì)科普+攀巖速降運動體驗。

（3）課程目標：觀察并了解喀斯特地質(zhì)和天坑形成的地質(zhì)演變過程；參加在天坑絕壁上開展的攀巖、速降運動，親身體驗自身人體在重力和其他力的作用下加速運動、減速運動、勻速運動的感受；激發(fā)學生對地殼運動的興趣；親身體驗物體受力作用的效果，觸發(fā)思考討論力學問題的熱情。

（4）活動內(nèi)容：參觀天坑景區(qū)喀斯特地貌，聽導游員介紹天坑形成過程；參加攀巖運動和速降運動活動。

（5）總結(jié)評價：活動結(jié)束后，學生暢談攀巖和速降活動的感受，對受力分析、速度方向與加速度方向關系的力學問題有更深刻的理解；學會用運動學問題解決生活、環(huán)境、科學、技術的問題。

案例2：組織高二年級學生開展“天眼研學”活動

2016年9月25日，在貴州省平塘縣落成啟用在世界最大的500 m口徑球面射電望遠鏡（簡稱FAST），被譽為“中國天眼”，其接收面積達30個標準足球場。FAST作為一個多學科基礎研究平臺，有能力將中性氫觀測延伸至宇宙邊緣，通過觀測中性氫的分布來研究宇宙膨脹速度，并推算暗能量的性質(zhì)。FAST工程選擇地理環(huán)境條件極為嚴格，一是要求地貌接近其造型，工程開挖量??；二是必須是喀斯特地質(zhì)結(jié)構(gòu)以保障雨水向地下滲透；三是要求周邊山崖陡峭林立，山腳濃蔭落日，為觀測提供良好的條件。已建成的FAST已成為國內(nèi)外“生態(tài)文明”及“天文學科普”旅游勝地。

（1）活動地點：中國“天眼”基地——貴州平塘“天眼”研學旅游區(qū)。

（2）活動主題：天文探秘課程+自然生態(tài)文明系統(tǒng)課程。

（3）課程目標：觀察“天眼”基地周邊生態(tài)系統(tǒng)、地質(zhì)環(huán)境，理解基地選址的基本條件；了解中國天眼的組成及工作原理，掌握與教學內(nèi)容密切相關的天文知識；乘坐模擬航天器，遨游模擬太空，了解行星運動規(guī)律。

（4）活動內(nèi)容：實地參觀“天眼”工程基地地理環(huán)境，生態(tài)保護情況，聽研學講解員介紹工程概況及工作原理；走進天文體驗館，遨游模擬太空。

（5）總結(jié)評價：活動結(jié)束后，學生對宇宙知識產(chǎn)生極大的興趣，引起對開普勒行星運動三大定律的思考與討論。激發(fā)探究宇宙，學習航天技術的熱情，F(xiàn)AST工程是我國科學工作者奮發(fā)圖強、立志創(chuàng)新的具體實踐，可以激發(fā)學生對“天眼之父”南仁東的崇敬之情。

案例啟示：

研學活動應緊密結(jié)合課程內(nèi)容；活動結(jié)束后學生在教師指導下進行總結(jié)和反思，思考活動中與物理學科相關的知識內(nèi)容，感悟在活動中收獲的與物理知識相關的體驗，形成物理素養(yǎng)。

四、研學活動總結(jié)

在以當?shù)芈糜钨Y源為載體的研學活動中，可以設計融入多學科的活動目標，為高中物理教學問題創(chuàng)建情境研究提供平臺，通過對高中研學活動與提升物理學科素養(yǎng)相結(jié)合的探索，得出一種有效的教學模式。將高中研學活動與提升物理學科素養(yǎng)相結(jié)合，有助于培養(yǎng)學生具備扎實的物理基礎、科學思維和創(chuàng)新能力，從而培養(yǎng)學生的物理學科素養(yǎng) 。實證研究結(jié)果表明，該模式有助于提高學生的學習成績、物理學科素養(yǎng)、實踐能力等。因此，建議在高中物理教學中推廣應用創(chuàng)建物理問題情境研學活動，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的人才奠定基礎。

【本文系廣西教育科學“十四五”規(guī)劃2022年度專項課題“中學生研學課程與本地生態(tài)文明教育結(jié)合的實踐——以樂業(yè)縣高級中學為例”（課題編號：2022ZJY17 16）研究成果，作者為課題研究組成員?！?/p>