陳麗麗

【摘要】在課堂教學(xué)中開(kāi)展“研究性學(xué)習(xí)”，是“研究性學(xué)習(xí)”實(shí)施的“落腳點(diǎn)”。本文探討以物理課堂教學(xué)為主渠道，將研究性學(xué)習(xí)理念滲透于學(xué)科教學(xué)中，以幾種典型的方式將研究性學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)進(jìn)行整合，充分發(fā)揮各種學(xué)習(xí)方式在學(xué)習(xí)過(guò)程中的作用，以達(dá)到掌握知識(shí)與體驗(yàn)學(xué)習(xí)的雙重效果。

【關(guān)鍵詞】研究性學(xué)習(xí)；物理課堂教學(xué)；整合

從研究性學(xué)習(xí)實(shí)施的情況來(lái)看，絕大多數(shù)學(xué)校選取的是開(kāi)放性的內(nèi)容作為研究主題。學(xué)生走出課堂提出問(wèn)題、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、調(diào)查訪談、書(shū)寫(xiě)報(bào)告；學(xué)生之間相互合作、共同探究。可是，一回到課堂，教師與學(xué)生就又恢復(fù)了和原來(lái)一樣，進(jìn)行著傳統(tǒng)式的學(xué)習(xí)、聽(tīng)課、記憶、考試。在傳統(tǒng)的講授式的教學(xué)方式中，教師也強(qiáng)調(diào)啟發(fā)，強(qiáng)調(diào)課堂教學(xué)的精心設(shè)計(jì)、精心組織、精心實(shí)施，但教師是按照預(yù)定的目的把學(xué)生的思路引導(dǎo)到自己事先設(shè)計(jì)好的路子上來(lái)的，課堂氣氛可能很熱烈，師生之間配合默契，可是學(xué)生很少提出問(wèn)題，提出自己對(duì)知識(shí)的見(jiàn)解，這與研究性學(xué)習(xí)的理念是不一致的。

作為新一輪的課程改革的重點(diǎn)之一，研究性學(xué)習(xí)是以一門(mén)“獨(dú)立的課程”而存在的。正如美國(guó)《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》所闡述：“科學(xué)探究是一種讓學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)的重要學(xué)習(xí)方式，但不是惟一的方式。教學(xué)中要求運(yùn)用各種教學(xué)方式與策略，讓學(xué)生把從探究中獲得的知識(shí)與從其他方式獲得的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)，奠定可廣泛遷移的科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)”。研究性學(xué)習(xí)并不是要取代已有的學(xué)習(xí)方式，而是一種學(xué)習(xí)方式的必要補(bǔ)充。

所以筆者認(rèn)為：如果沒(méi)有研究性學(xué)習(xí)與課堂教學(xué)的整合，作為實(shí)施以創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育的切入點(diǎn)和突破口，研究性學(xué)習(xí)的目的是不可能實(shí)現(xiàn)的！只有二者和諧互補(bǔ)，交相輝映，研究性學(xué)習(xí)的功能才能得到真正的發(fā)揮，這也是開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)的根本目的所在。如何將研究性學(xué)習(xí)滲透于學(xué)科教學(xué)中，使課堂教學(xué)改革與研究性學(xué)習(xí)相互促進(jìn)？筆者結(jié)合平時(shí)教學(xué)談幾點(diǎn)與同行探討。

1、通過(guò)小課題引導(dǎo)學(xué)生自主研究

學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生始終是主體，老師是組織者，只提出問(wèn)題，至于解決問(wèn)題的方法、方法的可行性、方法的優(yōu)劣等都由學(xué)生來(lái)完成。充分尊重學(xué)生，允許他們異想天開(kāi)，探索不拘常規(guī)的方法。對(duì)他們提出的每一種方案都不妄加評(píng)論，而是引導(dǎo)他們找到最佳方案。

教學(xué)案例一：設(shè)計(jì)“將粒子加速到10兆電子伏的直線加速器”。

學(xué)生首先由帶電粒子在加速電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)直接把粒子放在平行板電容器中加速，通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)需要極高的加速電壓，實(shí)際生活中不可能達(dá)到。于是提出了第二個(gè)方案，將一極加速變?yōu)槎鄻O加速，這一方案解決了加速電壓過(guò)高的問(wèn)題，但多個(gè)用直流電源供電的平行板電容器極板問(wèn)存在加速場(chǎng)和減速場(chǎng)間隔分布的現(xiàn)象，使粒子不能被一直加速。學(xué)生通過(guò)對(duì)教材知識(shí)的深入學(xué)習(xí)后發(fā)現(xiàn)使用交流電就能解決這個(gè)問(wèn)題。在第二個(gè)方案中學(xué)生們希望通過(guò)交流電方向的改變使粒子運(yùn)動(dòng)到減速場(chǎng)時(shí)，電場(chǎng)方向恰發(fā)生變化，減速場(chǎng)又變成了加速場(chǎng)，這樣就能讓粒子一直在一個(gè)加速的環(huán)境中獲得最后的能量。

通過(guò)進(jìn)一步的計(jì)算和研討學(xué)生們很快發(fā)現(xiàn)，由于粒子的速度在不斷的增加，如果電場(chǎng)極板間的距離始終保持不變，即使用交流電源供電也不能做到粒子在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間與交流電方向改變的周期同步、吻合。這樣學(xué)生設(shè)計(jì)的第三個(gè)方案誕生了。方案三：加速器由板間距逐級(jí)增大的，由交流電源供電的多個(gè)平行板電場(chǎng)構(gòu)成。學(xué)生在查閱資料并和老師討論后，又給加速器加上了金屬圓桶的外殼以產(chǎn)生屏蔽使加速器既不互相影響又不受外界干擾，產(chǎn)生了最后成熟的加速器方案。

通過(guò)這一案例，可以發(fā)現(xiàn)，在“研究性學(xué)習(xí)”過(guò)程中，“問(wèn)題”就是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要載體，學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中會(huì)涉及多種知識(shí)，這些知識(shí)的選擇、積累和運(yùn)用完全以“問(wèn)題”為中心，打破了教材的條條框框，可以充分挖掘?qū)W生的思維能力、想象能力、分析問(wèn)題的能力以及動(dòng)手能力等，從而“激活”他們的創(chuàng)新意識(shí)。在這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，是以“研究性學(xué)習(xí)”為指導(dǎo)思想的教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，它強(qiáng)調(diào)的是“在運(yùn)用中掌握”，強(qiáng)調(diào)“知情意行”的有機(jī)融合，以學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，深層次的情感體驗(yàn)為落腳點(diǎn)，促進(jìn)后天發(fā)展的可持續(xù)性。

2、以小組合作討論引導(dǎo)學(xué)生合作研究

小組合作解決問(wèn)題是研究性學(xué)習(xí)的一個(gè)重要特征。合作的意識(shí)和能力，是現(xiàn)代人所必備的基本素質(zhì)，是素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。

在研究性教學(xué)中，這種合作的意義在于：首先，學(xué)生圍繞問(wèn)題進(jìn)行討論可以激活學(xué)生先前的知識(shí)儲(chǔ)備，在原有知識(shí)背景與當(dāng)前問(wèn)題之間生成更多的聯(lián)系；其次，討論可以使學(xué)生的思維過(guò)程外顯化，學(xué)生會(huì)經(jīng)常感受到觀點(diǎn)的沖突，從而可以更好地進(jìn)行反思和評(píng)判；最重要的是給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)人人都積極探索、主動(dòng)參與、獨(dú)立創(chuàng)新的優(yōu)化環(huán)境。只要研究性小課題本身具有較為豐富的內(nèi)涵，就能使所有的學(xué)生都有參與探索的機(jī)會(huì)，而且需要對(duì)問(wèn)題生成多層次的理解，而后再將各個(gè)方面的見(jiàn)解集合起來(lái)，這實(shí)際上是共同建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程。每個(gè)成員都在貢獻(xiàn)思想，而不只是借用思想。

教學(xué)案例二：《楞次定律》。

該內(nèi)容是高中物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)，首先展示四個(gè)課堂演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生填寫(xiě)以下表格。

接著，初步分析表格，尋找規(guī)律?！胺謩e找出原磁場(chǎng)方向向上和向下時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向之間有什么關(guān)系？”學(xué)生研究發(fā)現(xiàn)感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向下時(shí)，原磁場(chǎng)方向可以向上也可以向下，另一種情況也是如此。最后，小組合作學(xué)習(xí)?！凹热桓袘?yīng)電流的磁場(chǎng)方向不是直接由原磁場(chǎng)方向決定的，表格中還有一項(xiàng)——磁通量變化，它對(duì)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向有什么影響呢？請(qǐng)同學(xué)以四人為一個(gè)小組，認(rèn)真研究一下表格，找出隱藏在其中的規(guī)律?！蓖瑢W(xué)們開(kāi)始行動(dòng)起來(lái)，共同探究這四個(gè)物理量之間的關(guān)系。對(duì)個(gè)別有困難的小組，老師可以再點(diǎn)撥一句，“磁通量變大與變小時(shí)，兩個(gè)磁場(chǎng)方向之間的關(guān)系?！薄斑@三者之間有什么關(guān)系？”準(zhǔn)確的提問(wèn)打開(kāi)了學(xué)生思維的大門(mén)，學(xué)生在熱烈地討論中，發(fā)現(xiàn)了其中的規(guī)律。

3、以思維過(guò)程展示讓學(xué)生體驗(yàn)研究

德國(guó)教育學(xué)家戈·海納特曾說(shuō)：“向?qū)W生預(yù)示結(jié)果或解決方法都會(huì)阻礙學(xué)生努力研究，因此，應(yīng)該對(duì)結(jié)果和調(diào)整遲下定論。對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤不應(yīng)看得過(guò)重。教師須明白，所有有活力的思想都有一個(gè)緩慢發(fā)展的過(guò)程?！边@就要求我們實(shí)施研究性教學(xué)活動(dòng)中，重視問(wèn)題解決的思維過(guò)程，立足于教材，識(shí)別出各種能力依賴的載體，同時(shí)也揭示出思維方法的順承性與階段性，使物理教學(xué)過(guò)程不只是單純的強(qiáng)調(diào)靜態(tài)知識(shí)的積累，而應(yīng)是一部生動(dòng)的科學(xué)研究史的展示。

在研究性教學(xué)中，物理大師們的科學(xué)研究方法、科學(xué)創(chuàng)造思路的熏陶，是學(xué)生開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)良好營(yíng)養(yǎng)。在研究性教學(xué)的課堂中，如何在學(xué)習(xí)前人解決該問(wèn)題的方法時(shí)，不壓抑學(xué)生思維的創(chuàng)新，如何把靜態(tài)的知識(shí)還原成為動(dòng)態(tài)的科學(xué)認(rèn)識(shí)過(guò)程、探究過(guò)程，展示前人的思路，揭示蘊(yùn)含的思想，將負(fù)載著的深刻學(xué)科思想剖析出來(lái)，又讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中自身的能力得以提高，這應(yīng)當(dāng)是研究性學(xué)習(xí)課堂和研究性活動(dòng)過(guò)程中重點(diǎn)思考的問(wèn)題。

教學(xué)案例三：《原子的核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)》。

由于學(xué)生對(duì)原子的核式結(jié)構(gòu)并不陌生，簡(jiǎn)單陳述盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)創(chuàng)立原子核式結(jié)構(gòu)模型的過(guò)程，并不能誘導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思維。如將盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想作為研究性教學(xué)的研究課題，去組織、誘導(dǎo)學(xué)生的思維活動(dòng)，可提出如下程序化問(wèn)題：

①盧瑟福為何要設(shè)計(jì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)？

②盧瑟福為何以α粒子作為射線源？能否用陰極射線代替？

③實(shí)驗(yàn)中靶標(biāo)的材料為何用金（Au），而且要制成箔片？能否用鋁箔代替？

④根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中α粒子極少數(shù)反彈、絕大多數(shù)不偏轉(zhuǎn)，分別能推出什么結(jié)論？

通過(guò)以上小課題的研究，展現(xiàn)了科學(xué)家的研究方法、思維過(guò)程，把方法論寓含在知識(shí)的形成過(guò)程中，學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，更重要的是在思想方法上得到了啟迪，并受到了科學(xué)思維的熏陶。使知識(shí)與方法相互依存，相互滲透，促進(jìn)能力的提高，不但方法論的教學(xué)有所依托，能力的培養(yǎng)也不再顯得空洞，物理思想不再是游離于教材之外的說(shuō)教，兩者合情合理地被同化和吸收，達(dá)到“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”完美融合的境界，形式與內(nèi)容的完美統(tǒng)一，才展示物理學(xué)科固有的和諧之美。

4、通過(guò)對(duì)研究結(jié)果的反思讓學(xué)生學(xué)會(huì)再研究

開(kāi)放性是研究性學(xué)習(xí)的重要特征，而課堂的研究性學(xué)習(xí)則是立足于教材，具有明確的研究目標(biāo)。所以，在教學(xué)過(guò)程的結(jié)尾，為了提煉所學(xué)到的知識(shí)、能力，需要有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己以及他人的問(wèn)題解決的思維過(guò)程做出反思。通過(guò)反思，將研究性學(xué)習(xí)延伸到更廣闊的課外，最終把學(xué)生引上創(chuàng)新之路。

教學(xué)案例四：《電阻定律》。

學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究歸納得出“金屬材料的電阻率隨溫度升高而增大”后，可引導(dǎo)學(xué)生反思：“金屬材料的電阻率隨溫度降低而減小”這一變化趨勢(shì)最終會(huì)有哪些可能性？學(xué)生不難回答：有三種，一是溫度為零，電阻率不為零；二是溫度為零，電阻率同時(shí)為零；再有溫度不為零，而電阻率為零。然后讓學(xué)生思考：這三種可能性中，哪一種能作為有價(jià)值的研究課題？并要求學(xué)生通過(guò)查閱有關(guān)資料了解這一課題。還可以讓學(xué)生寫(xiě)一篇小論文《超導(dǎo)的世界》。這既培養(yǎng)了學(xué)生的課題意識(shí)，又引入了“超導(dǎo)”這一有意義研究性學(xué)習(xí)領(lǐng)域，將研究性教學(xué)延伸到了課外，為學(xué)生創(chuàng)造之路點(diǎn)燃了火把。

總之，研究性學(xué)習(xí)方式并不是惟一的學(xué)習(xí)方式，教師講授、學(xué)生聽(tīng)講的接受式學(xué)習(xí)方式也不是惟一的學(xué)習(xí)方式；兩者應(yīng)該相輔相成，互相促進(jìn)。根據(jù)課堂教學(xué)的特點(diǎn)，以小課題研究中或項(xiàng)目的設(shè)計(jì)為教學(xué)的切入點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)一種類似研究的情境或途徑，把方法的獲得、能力的提高融入到獲取知識(shí)的過(guò)程中，將學(xué)生無(wú)意識(shí)運(yùn)用到的科學(xué)方法和良好的思維脈絡(luò)展露出來(lái)，教師的引導(dǎo)以及合理的歸納與總結(jié)，將支離瑣碎的知識(shí)和隱含的學(xué)科方法有機(jī)結(jié)合起來(lái)。讓學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)的課題研究中和項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中有更多的創(chuàng)造機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在創(chuàng)造中感受成功的體驗(yàn)，在成功中感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。這種整合對(duì)于更新教育觀念、學(xué)習(xí)觀念，優(yōu)化課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，切實(shí)提高課堂教學(xué)的質(zhì)量，為研究性學(xué)習(xí)的深入可持續(xù)開(kāi)展，將產(chǎn)生很大地推動(dòng)作用。