高中物理教学研究性学习的实验研究

陈 皓, 杨 梅

(1. 沈阳师范大学 物理科学与技术学院, 沈阳 110034;2. 辽东学院 化工与材料学院, 辽宁 丹东 118003)

0 引 言

高中物理学习阶段正是学生对物理领域的知识深入了解、深刻掌握的阶段,因此这一阶段更应该注重对学生物理方面的思维能力、创新能力的培养[1-3]。而研究性学习作为一种比较新型的学习方式,主要目标是要培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力;培养学生将学习生活和社会生活中获得的课题或项目等作为学习载体;培养学生如何运用学习中学到的科学研究方法获得的丰富的学习体验和获得的科学文化知识[4-7]。研究性学习也正是几次教学课程改革以及课程标准中所要求的[8-15]。

因此本论文在理论的指导下,在高中物理教学课堂中开展研究性学习,进行了近2个学期的实验研究,通过对开展研究性学习前、后的试验班和对比班的成绩的比较和分析,为以后更好的开展物理教学提供了理论和实践的依据。

1 实验研究前的调查分析

通过对丹东二中高一8个班级的学生进行问卷调查。从调查问卷的结果可以看出,高一年级的学生在以前的物理学习中大多数没有系统地接受过研究性学习,而都是为了升学考试进行的接受性学习。从调查问卷中还可以看出,多数学生对学习物理觉得很乏味,但是学生们还是很喜欢做实验,并且也希望能用自己学到的知识解决日常生活中所遇到的现象。大多数的学生对研究性学习还是很感兴趣的,相信这种学习方式能够提升自己的学习成绩以及思维能力和创新能力。

为了了解丹东二中高一年级学生的物理知识掌握情况,在开学的第2周进行了高一年级的摸底测试。本次测试以初中物理内容为测试内容,进行常规测试,测试的形式为闭卷考试,时间为1.5 d。

高一8个班,除了高一(1)和(2)班是重点班,其余的都是普通班。这次实验拟定(8)班为实验班,学生的学习采用研究性学习的方式;拟定(5)班为对照班,学生仍进行接受性的学习方式。其余的班级也是进行的接受性学习,但是不对他们进行分析。

表2 实验班与对照班的学习成绩的均数比较Tab.2 Comparisons of the averrage poits between the experimental class and the control class

验证过程如下:

原假设H0μ1=μ2(2个班级学生成绩无显著性差异);

备择假设H1μ1≠μ2(2个班级学生成绩有显著性差异)。

因为-0.878>-1.96,所以接受原假设,即实验班与对照班学生的成绩无显著性差异。

2 实验实施的方法和途径

2.1 培养问题意识,提高质疑能力

开展研究性学习要设疑激趣,创设问题情境,交给学生自主研究的问题必须能刺激学生研究的欲望,引发他们的兴趣,激发出他们的研究热情,以便研究能深入进行下去。大量事实表明,学生对学习的愿望,总是在一定情境中产生的。带着问题的情境,对学生具有强大的吸引力,同时也容易激发学生的学习兴趣。要创设问题情境,首先要求教师应熟悉教材,掌握课程的结构,了解课程中知识点的内在联系。同时,教师还应了解学生的前认知、个性特征,以确认学生的最新发展,使得新旧知识和学生的前认知能够相互联系,学生通过学习能够解决相应的问题。创设问题情境的主要方法有:

1) 提出需要加以理论解释的事实;

2) 设置问题,引导学生设计方案并对结论加以检验;

3) 引导学生根据事实或现象,根据实验现象引起问题情境;

4) 让学生独立地做出概括等等方法。

2.2 建构研究性学习的课堂教学模式

研究性学习的课堂教学模式如图1所示。

注: 矩型和菱形表示学生的活动;椭圆形表示教师行为图1 研究性学习的课堂教学模式Fig.1 Classroom Teaching Model of Research-based Learning

从教学模式可以看出,为使学生能够通过实验探究达到研究性学习的目的,教学过程必须做到:

1) 要以学生为主体,在教师必要的指导下进行有目的的观察或实验;

2) 通过教师的引导发现问题,或者学生提出问题;

3) 学生根据自己的前认知,提出对问题的解答;

4) 学生采取不同的组织形式搜集相关的资料和信息设计实验并验证假设;

5) 师生共同将所获得的结果进行交流,并给出评价。

对于研究性学习的课堂教学是没有固定、刻板的教学模式的。教师在领会了研究性学习的课堂教学实质的情况下,就应在真正的教学活动过程中能够灵活处理出现的各种问题,组织合理的教学形式。使得研究性学习的教学活动完成以学生为主体,教师为主导,自觉、自主、自信地进行探索性、创造性的学习活动。

3 实验结果分析

经过1个学年比较性学习,在第1学年末,再次组织学生进行闭卷形式的考试,并对考试结果再次进行均数差异性检验。

表3 实验班和对照班学习成绩的均数差异检验

原假设H0μ1=μ2(2个班级学生成绩无显著性差异);

备择假设H1μ1≠μ2(2个班级学生成绩有显著性差异)。

因为2.06>1.96,所以拒绝原假设,即实验班与对照班学生的成绩存在显著性差异。

4 结 论

针对研究性学习这种教学模式进行了对比科学研究,并加入了探究性实验等多种课堂教学模式。经过1个学年的实践,通过数理统计的计算,结果表明,采用研究性学习的班级不论从学习成绩还是从物理思维能力的提高程度上来看,都比不采用研究性学习的班级有比较大的提高。通过观察和访谈,也发现采用新教学法的班级同学明显学习物理的兴趣有较大提高,动手能力也同样有较大增强,自主学习能力、分析问题、解决问题的能力等方面也都有较明显的改变。