浅谈物理教学中研究性学习的教学设计

李冬梅

摘 要：研究性学习是一种自立、体验、探究式的学习。研究性学习的教学设计主要包括探索性实验和开放性试题的设计和实施。研究性学习对于训练学生、培养学习兴趣、优化认知结构以及创新能力培养起着不可或缺的作用。

关键词：研究性学习 教学设计 创新能力

研究性学习是一种自立式学习，教师不再一味地灌输和包办；研究性学习是一种体验式学习，强调学生通过自身实验获得直接经验；研究性学习是一种探究式学习，要求综合运用所学知识去解决实际问题。因此，研究性学习必须实现从以教师、课堂、书本为中心向以学生为中心的跨越。研究性学习更加注重学生发现问题、解决问题的能力以及搜集、分析和利用信息能力的培养，深入了解本学科对于社会发展的实际意义和价值会有助于学生更加关注人类与环境的和谐发展，建立乐观向上的人生观。

一、研究性学习的教学设计

1.研究性学习中的探索性实验

（1）学生实验中存在的问题。传统的教学模式中，实验课的设计基本遵循三个步骤：已知的实验方案—已知的实验步骤—已知的实验结论。学生实验流于形式，这样的教学设计几乎没给学生创造性思维的余地，学生科学素养的培养和形成、学生主体性作用的发挥受到了很大程度的限制。

（2）探索性实验的实施。实验的内容在充分考虑学生的心理特点和能力水平的基础上由实验小组做好学生实验的调查与知识准备、抽签选择定性实验、实验探索、实验再设计。

（3）探索性实验的方法。在实验调查、知识准备的基础上，各组学生对感兴趣的问题进行探讨。从实验设计开始教师就对学生给予重视，对不同的学生有不同的要求，由调查结果探索到学生的知识储备。实验探索和实验设计都由学生自主完成，从而将主体性教学模式体现出来。

在实验探索的过程中，教师提出一些新颖的问题让学生进行观察。基本教学过程是：描述实验中的物理现象，能提出哪些问题，能否对实验现象进行解释，能否预测实验过程的发展。在实验再设计的过程中，实验室对学生全天开放，学生通过查阅资料，在探索同一实验中设计出自己的实验方法。例如：伏安法测电阻实验的再设计中，学生提出了双安法、双伏法、电桥法测电阻的方案。

2.研究性学习中的开放性试题

（1）开放性试题的目的。开放性试题是相对于传统的封闭性试题而言的。封闭性试题答案固定，练习针对性强，能定向巩固和检验学生掌握知识的情况。然而，学科教学要训练学生从概念、规律经假设演绎新知识。开放性试题是可以逐渐完善这一独特教育阶段过程的有效方式。

（2）开放性试题的结构，开放性试题按照学科特点可以分为以下几类。

情境开放性试题——学科问题的背景与现实生活联系紧密且丰富。

条件开放性试题——其未知要素是假设条件不足或条件多余。

策略开放性试题——其未知的要素是推理，且问题解决方法不同。

结论开放性试题——其未知的要素是判断，且一般情况结论不唯一。

例如，有一用电器，正常工作时的额定电压为6V，额定电流为0.1A，现用电动势1.5V。内阻为1Ω的干电池向用电器供电，若每个电池允许输出的电流不大于0.05A，问怎样连接电池组？需要串联多大的电阻？

在研究开放性试题的过程中，学生学会了查阅资料，巩固了基础知识，拓宽和加深了知识的广度和深度，从而更加体会到了学习的重要性，使创新意识和能力在“学习”中得到了培养和提高。

二、研究性学习中培养创新能力

1.研究性学习有利于激发学生的学习兴趣，发挥学生的主体作用

在研究性学习中，探索性实验和开放性试题教学，提供了许多富有挑战性的要求及学生积极思考的任务，有利于发挥学生的主体精神；有利于学生形成主动学习的内驱力，建立完善的学科知识体系。

2.研究性学习有利于优化学生认识结构，发展学生的学习策略

在研究性学习中，探索性实验和开放性试题教学促进了认识结构的变化。学生利用各自的观察和经验整理自己的思路，获取新的推理方法。这种认知结构的变化使学生的学习策略也得到了发展。

3.研究性学习有利于培养学生的创新能力

在研究性学习中，探索性实验和开放性试题教学中，解决问题的方法相当丰富，结论也不唯一。因此，它需要学生主体的发散性思维，在需求答案的过程中从多个角度，正反方面进行试验、思考、探索和推理，开拓思维技能，从中发现新的方法，有利于创新能力的培养。

总之，研究性学习的目的是改善学生单纯接收教师传授知识为主的学习方法，为学生构建开放的学习环境，使之多渠道地获取知识。同时，为学生提供把知识综合运用于实践的机会，使创新能力在这种学习方式中不断得到培养。

参考文献：

[1]王银明.物理[M].北京：高等教育出版社，2009.

[2]靳玉乐.探究教学的学习与辅导[M].北京：中国人事出版社，2002.

（作者单位：北京电子科技职业学院）