内容摘要:研究性学习作为一种全新的学习形态,不断地得到重视,物理学科研究性学习活动的选题环节能否有效实施,关系到研究性课题的研究质量,本文从不同层面揭示了物理研究性学习活动的选题环节的意义、特点、范围、类型以及来源,并提出了选题环节实施时应注意的若干建议与策略。
关键词:研究性学习 选题策略
一、问题的提出
当人类进入21世纪的时候,信息技术和其他技术的高速发展,知识经济日见端倪,世界各国开始站在未来时代要求的高度,探讨对本国青少年应如何具备21世纪所需要的“关键能力”,即应用新技术获取和处理信息的能力、主动探究能力、分析和解决问题的能力、与人合作及责任感、终身学习的能力等。要培养这些能力,仅靠传统的学科教学和原有的学习方式难以胜任,必须寻找和创造新的课程形态和新的学习方式。随着《国务院关于基础教育的改革与发展的决定》的颁布、以及教育部《基础教育课程改革纲要》、《普通高中研究性学习实施指南》的实施,研究性课程(project-based learning)成为当前基础教育课程改革的生长点和突破口而倍受人们关注。研究性学习(project learning)就是指在教学过程中以自然、社会和生活中的问题为专题,以小组合作的形式,用类似科学研究的方式,主动获取知识、应用知识、解决问题的一种综合实践活动。它体现了学习活动的实践性、研究性、综合性、合作性、开放性和主动性。最新修订的《九年义务教育物理教学大纲》也明确突出强调了科学探究精神的培养,具体表现为增加了物理综合实践活动和物理科普讲座。通常物理综合实践活动包括社会调查、参观访问、资料查询以及研究性实验及设计等。研究性学习作为综合实践活动的核心内容,开始得到了应有的重视,而学科教学与研究性学习活动的整合研究也日趋成为当前物理教学改革的热点。
物理研究性学习活动的实施一般包括前期准备阶段、选题阶段、开题评审阶段、组织实施阶段、结题与评价阶段、交流和展示阶段等。其中课题的选题阶段置关重要,一个研究课题的选题优劣将影响着课题研究成果的好坏。课题的选择和确定是研究性学习的起步环节,是决定学生课题研究小组研究成果大小和研究成败的关键环节。爱因斯坦说:“提出一个问题往往要比解决一个问题更重要”,因此,物理研究性学习中课题的选择和确定,从某种意义上讲,比研究解决课题难度更大。英国科学家J.D贝尔纳指出:“课题的形成和选择无论作为外部的经济技术要求,抑或作为科学本身的要求,都是研究工作中最复杂的一个阶段,一般来说,提出课题比解决课题更困难,所以,评价和选择课题便成为研究战略的起点。”所以,物理研究性学习的选题环节实际上是一个初步明确研究方向、研究目的、研究内容、研究方法和步骤的过程。课题选择准确与否直接影响课题研究效果,选得好,则事半功倍,反之,会事倍功半,甚至劳而无功。因此,重视和注意物理研究性学习活动中选题环节的指导,将有利于促进研究性学习课程的顺利实施,有利于提高研究性学习的活动成效。
二、研究课题选题环节的重要性
问题是客观事物之间矛盾在人们头脑中的反映,在认识客观世界过程中,问题是联系已知与未知的桥梁与纽带。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。
(一)课题的选题意义
1.有助于提高学生的科学探究能力。有价值和有意义的课题总是在深入揭示理论与生活实践之间矛盾基础上提出的,选题过程实际是一个研究过程。为了选择有研究价值的课题,就需要学生不断学习,钻研新理论,拓展课外知识,收集与分析课题相关的研究资料,另外,选题促使学生留心身边发生的物理现象与社会问题的关注,提高了学生观察事物的能力,所以,选题的过程,又是学生自我素质提高的过程。
2.有助于学生提高研究效率。大量事实表明,课题选择得好,研究活动就着手容易,主客观的各种有利因素容易发挥,研究活动就能进展顺利,可以有效防止人、财、物或力的浪费,若选题失当,则可能劳而无功。
3.课题选题客观上决定研究目标、对象与方法。选题是整个物理研究性学习活动的开端,课题一旦选定,那么,研究方法与目标,研究对象与范围,研究内容与步骤,乃至研究可能取得什么样的成果形式也就被确定了,从这个意义上说,选题恰当与否,是物理研究性学习活动的成败关键。
(二)选题的特点
课题研究是研究性学习的一般形式,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。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。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,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、研究角度或思路的别具性。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。课题小组的选题应但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,此课题小组只能被建议更改选题。
三、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。
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。
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。
调查访问性选题,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。
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。
四、选题过程的组织与实施
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,产生了研究解决这一问题的动机,然后,带着这一初步假设或问题广泛查询资料,了解有关研究成果,研究方法,进一步寻找理论或实践的依据,分析研究的可行性,经过比较、分析、综合和抽象的思维过程,使初步提出物理问题具体明确起来,并形成该研究问题的初步思路,学生在教师的指导与帮助下,最终把课题确定下来。但是,实践中我们认识到选择课题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,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操作要求。
1.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知识介绍
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,不仅使学生视野开拓,而且让学生了解当前社会急待解决的热点问题在哪里,为学生自主选题做准备。
(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,
①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;
②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”,“物理了研究方法的介绍”。
③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”等。
2.教师选题
教师根据课本已学知识,结合相关学科知识,分别提出一些不同的主题,然后经过充分准备,向学生展示和介绍教师选择的研究主题的目标、内容以及意义,激发学生的选题的兴趣,吸引学生申报不同主题下的相关内容。如“眼睛与眼睛”,“电磁污染与防护”,“静电现象的研究与应用实践”,“电在你家中”等主题。
3.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,学生所选课题不受学科限制,可以以物理学科为主干知识,包含其他学科知识,也可是理论性较强的需要逻辑推断予以阐明的问题,也可以是实验性较强,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,总之,这一过程中,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,最后,各小组成员集中,推选出各课题小组的组长。
4.确定学生课题研究方案
在学生课题小组分组后,各课题小组结合教师发布的研究主题,查询资料,调查访问,确定自己各课题小组的研究课题,并写出课题研究方案,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。
五、学生选题阶段容易出现的问题
选题阶段是研究性学习的入门阶段,由于学生刚开始接触一门全新的课程,难免有所差错,选择课题时,很自然会出现以下几种问题:
1.选择的课题题目过大
这是学生在选题开始阶段最容易出现的问题。其原因就是学生忽视了所选择课题与自身能力、现有的研究条件以及其他因素的关系,只是一味考虑个人的兴趣和爱好,从而导致课题难以实现,常见此类课题有“计算机在火车异地售票中的应用与研究”,“城市流动人口与交通状况的相关性研究”等。
2.选题所涉及的研究内容过于抽象
学生选题中比较普遍的一个问题就是课题所涉及研究内容有时过于抽象,如“居民对光学知识的认知状况调查”,“城市居民生活用电消费方式的调查”。
3.选题提出的依据不足
学生选题多数从自己的兴趣爱好和个人主观感受出发,至于这一选题在生活中是否有一定的代表性,有什么实践价值,很少考虑。教师可以引导学生先做调查研究,找出确定课题的依据,这样学生就可以从兴趣出发,又不局限在个人主观想象基础之上,可将个人认知转化为一个比较有代表性的问题,使课题具有研究价值。
4.不考虑课题的研究可行性
可行性研究是选题环节中考虑的重要方面,选题的可行性一般指学校家庭或社区能否提供学生课题研究的必要条件,具体有信息资料、实验设备、药品试剂、时间精力及经费等要素,如城市学生提出“中国西北地区居民生活用电状况的调查”的课题,就明显缺乏完成课题的客观条件,自然导致选题的失败。
5.对课题中研究问题不明确
学生在进入选题阶段,一般来说,都是在教师设定的主题和范围内进行选题。在教师确定课题的主题后,学生可以从不同的角度和方面进行课题研究,但学生由于初次接触研究型课程的学习,对课题选题不熟悉,不会对课题的主题进行转化,所以,这时需要教师及时指导,并告诉学生一些课题选题的常用策略,如怀疑策略,就是让学生对一些已有结论、现象和规律不盲从,大胆怀疑,合理的提出一些新的课题;变换角度策略,就是从教师发布的选题各个角度和层面来认识原有的研究对象,以形成新的认识和观点;类比移植策略,就是通过与其他研究性学习课题的选题类比和比较,借用其他学科相关选题的思维方式,来发现本学科研究的新问题;探究体验策略,就是通过对研究主题的生活实践和发现式学习,培养科学探究能力,并从研究主题中提出新的问题。
六、选题阶段的若干实施建议与策略
1.放长选题的时间
目前一般的学校,课题的选题实践仅用两三周的实践,就完成了选题工作,从实践效果上来看,这样短时间内仓促的迫使学生完成课题选题工作,会使一些学生失去一个很好的训练机会,也会影响到研究性学习的后续活动的质量。因此,建议选题阶段最好能安排半个学期或更长实践。这样学校就不是为选题而选题,教师在指导学生选题时,可以对学生进行相关的多种教育和训练,是选题过程真正成为一个训练学生的过程。同时,选题阶段有不少辅导活动要安排,事实上也不可能很草率的结束。
选题阶段的工作要有一定的计划和有序安排,同时在选题过程中,一定要组织学生通过各种形式进行课题论证,这对训练学生思维的聚敛、领会问题中心,对课题的下一步实施非常重要,另外,要增加学生之间相互交流的频率,它一方面可以让教师了解学生对课题的投入和各课题组的进度,督促学生整理和总结他们的工作,同时也是给学生在公开场合表达自己思想的机会,这对其表达能力的训练和提高,是一个很好的机会与机遇。
2.把握选题的原则
课题小组在课题的选题时,建议能注意以下原则:
能贴近学生的生活实际和他周围的社区生活;
问题最好能有一定的研究价值,能回答和解释某种物理现象和问题,尤其是要对学生有正面的教育意义;
考虑学生知识能力水平及年龄特征和本校教师的指导能力;
注意课题实施的客观条件;
对学生的身心安全没有负面影响。
3.从多方面寻找课题
学生一开始大多不知道从哪里去发现和寻找课题,其实课题的选择可以从多角度来思考,教师可以从不同方面启发学生,如:
教材中涉及的与实践有联系的内容;
学生个人生活中、社区中、校园里能引起学生兴趣的内容;
分析一些习以为常的物理现象,引导学生发现平常中的不寻常现象;
社会热点问题;
科学前沿问题;
学生的即兴灵感。
而学生通过选题后,还可以确定课题的研究类型,可以是研究一个问题,改进一种工艺、策划一次活动、也可以设计一份产品、一项调查、设计模型;还可以是一些思辨性的成果,总之,课题选题的类型不要单一而僵化。
4.优化选题的指导方法
为激励学生能主动提出问题并由教师指导其自主确立课题,通常依据课题研究进程,一般采用范例引路、选题推荐、随机点拨和借题发挥等指导方法。
范例引路是在课题动员阶段,以典型的事例以有价值的课题、成功的研究事例,激发学生思维,引导学生自主提出问题,并指导学生能自主确立课题。
选题推荐是在学生提出大量的选题后,选择有推广价值的课题,通过集会、演讲、报告、辩论、橱窗等展示形式进行推荐。
随机点拨是在学生讨论交流或是师生之间个别交谈时,教师从选题的不同角度、层面等作及时指导。
借题发挥是在学生有了初步的研究或出现倾向性的问题时,教师选择有代表性的课题,面向全体学生作出拓宽思路、加深思考或纠正偏差倾向的指导。
5.教师在选题阶段的工作
教师在选题阶段是较为繁忙的,其工作主要包括以下几个方面:
发动学生、根据学校统一布置,组织学生参与选择课题;
提供本学科知识背景,打开学生的思路;
进行科研方法的辅导;
指导学生选题。
其中以上指导学生选题方面,建议可按照这样的步骤进行:
介绍各种信息,让学生通过发散性思维,互相启发,逐步集中他感兴趣的内容;
帮助学生将感兴趣的内容概括成问题;
组织学生从多种渠道收集相关的资料,在此基础上对课题进行反复论证,明确自己要研究的问题和研究的方向;
组织学生讨论明确自己所要解决的课题,哪些资料、数据、信息是必需的、最重要的,可以通过哪些渠道获得;
指导学生设计研究方案;
主持学生课题的开题评审。
参考文献:
1 霍益萍《研究性学习:实验与探索》广西教育出版社2001年5月
2 王坦张志勇《现代教育科研原理方法案例》青岛海洋大学出版社1998年11月
3 马维绪马玉英《科技论文写作》煤炭工业出版社2000年6月
(此文获04年江苏省中小学教研室物理教学论文评比省一等奖)
人教版物理八下9.7《磁生电》WORD教案7
人教版物理八下9.1《磁现象》WORD教案6
人教版物理八下9.7《磁生电》WORD教案8
人教版物理八下9.3《电生磁》WORD教案3
人教版物理八下9.6《电动机》WORD教案2
人教版物理八下9.2《磁场》WORD教案8
人教版物理八下9.4《电磁铁》WORD教案4
人教版物理八下9.4《电磁铁》WORD教案5
人教版物理八下9.2《磁场》WORD教案2
人教版物理八下9.4《电磁铁》WORD教案1
人教版物理八下9.6《电动机》WORD教案4
人教版物理八下9.2《磁场》WORD教案7
人教版物理八下9.3《电生磁》WORD教案2
人教版物理八下9.3《电生磁》WORD教案6
人教版物理八下9.2《磁场》WORD教案4
人教版物理八下9.7《磁生电》WORD教案1
人教版物理八下9.2《磁场》WORD教案3
人教版物理八下9.7《磁生电》WORD教案4
人教版物理八下9.3《电生磁》WORD教案4
人教版物理八下9.5《电磁继电器 扬声器》WORD教案9
人教版物理八下9.6《电动机》WORD教案7
人教版物理八下9.3《电生磁》WORD教案1
人教版物理八下9.7《磁生电》WORD教案6
人教版物理八下9.3《电生磁》WORD教案7
人教版物理八下9.3《电生磁》WORD教案8
人教版物理八下9.2《磁场》WORD教案1
人教版物理八下9.3《电生磁》WORD教案5
人教版物理八下9.7《磁生电》WORD教案10
人教版物理八下9.5《电磁继电器 扬声器》WORD教案8
人教版物理八下9.1《磁现象》WORD教案5
不限 |
物理教案 |
物理课件 |
物理试题 |
不限 |
不限 |
上册 |
下册 |
不限 |
发布时间 |
下载量 |