研究性學習的教案
高中物理研究性學習實施初探
研究性學習是一種在教師指導下的學生學習活動，從自然、社會和學生自身生活中選擇和確定專題進行研究，並在研究過程中主動地獲取知識、應用知識和解決問題的學習方式，它有別於傳統學生被動接受學習的學習方式。研究性學習與接受性學習並不是對立的，而是相互補充，互相滲透的，在學科中開展研究性學習不僅必要而且可行。研究性學習建立在基礎性學習的基礎上，進一步發展學生主動性，促進其綜合能力和素質的提高，使學生個性和特長得到發展。實施以培養創新精神和實踐能力爲重點的素質教育，關鍵是要改變教師的教學方法和學生的學習習慣。培養學生的創新意識和創新能力是研究性學習課程的一個總目標。本文根據自己的教學實踐，談談如何實施高中物理研究性學習。
一、師生合作選題，共同感受研究過程
初次進行研究性學習，學生對怎麼選題，選什麼題,用什麼方法開展研究，如何結題彙報都無從下手，這就需要教師引領學生與學生共同進行研究，讓學生通過幾次不同研究方式的學習實踐，學到研究學習的基本方法步驟。
例如，我帶領學生研究《影響滑動摩擦大小因素》這個課題，研究過程如下：
1．發現生活中問題，提出研究課題。首先，我先請學生介紹一下自然界中的各種涉及滑動摩擦力的情景，並讓他們談談自己所瞭解的關於摩擦力的知識，同學們都很踊躍，爭先恐後地發言。但當我提出一個問題――“影響滑動摩擦力的因數有哪些”，同學經過一番討論，學生提出了很多自己的看法，但還是不能把問題解釋清楚，同學們對這個課題產生了濃厚的興趣。
2．在實驗中尋找突破，感受研究方法。我並沒有直接告訴他們答案，而是讓同學們來做一個實驗，找來了玻璃、木塊、毛巾彈簧秤等材料。讓木塊先在玻璃上，後在毛巾上勻速拉動，看什麼情況下摩擦力大，然後在相同接觸面情況下，增加重物看摩擦力怎麼樣變化。最後選擇質量相同的木塊，但接觸面積不一樣，看看摩擦力又怎麼變化。
這時學生已經找到了問題的突破口，教師就可與同學們一起討論哪些因素會影響滑動摩擦力大小了。此時還可給學生提出問題，在實驗中拉動彈簧秤時示數總是不穩定，讓讀數變得困難，怎麼才能避免這種情況呢，最後引導學生應用相對運動知識把彈簧秤固定，而是拉動接觸面就可解決這個問題。
3．設計方式記錄過程，掌握總結方法。研究活動最後，指導教師設計了一份研究活動記錄及評價表，讓學生把自己這一次的研究經過及結論記錄下來，並鼓勵學生在記錄的同時寫下自己的體會和思考。
二、協助學生自主選題，激發學生學習物理興趣
要讓學生能自主地進行物理的研究性學習，首先要讓他們喜歡物理。
1.引導學生了解物理的發展歷史，提高其研究學習興趣
爲了激發學生形成物理研究學習的興趣，拓展視野，開始時建議選擇物理學史作爲學生課外研究的課題,這類課題容易操作、用時少、成功的機會大，可以培養學生團結、協作的團隊精神，提高文獻檢索、資料整理等信息處理能力，有利於學生對成功的體驗，激發學習物理的熱情。例如：指導學生把伽利略、牛頓、
愛因斯坦等物理學家的成長過程；萬有引力定律、相對論、能量守恆等重大理論的發現過程等內容作爲研究的課題，教師幫助學生劃分課題小組，每個小組選擇一個課題，然後再在組內每人負責個子課題，課後用少量的時間，通過網絡、圖書館和老師就很容易蒐集到這方面的內容。
2．認識物理的魅力，激發學生學習物理的興趣
物理學自然有着其他學科無法比擬的魅力與博大精深。它是前人在認識與探索自然的過程中，通過總結、歸納、抽象、驗證等思維環節而逐步建立、不斷完善起來的一門自然基礎科學，物理學研究所形成的基本觀點，如時空觀、物質觀、自然觀等對整個人類文化都產生了深刻的影響力，是各行各業科技人員所必須具備的基本觀點。物理學在研究問題過程中所形成的科學方法，大都成爲科學研究的基礎方法，也成爲培養和提高人才素質的最有效方法，讓學生通過研究性學習，仿效科學研究思路，認識物理學發展的特點和基本性質，可以一步提高物理教學的思想性、人文性和方法論等內涵。
物理學還是一門實用的、與生產生活緊密聯繫的、能夠使人類生活更美好的學科。它是最早發展起來的自然科學，從哲學中分離，在生活中誕生，又應用於生活。從它誕生的那一天起，就未曾與生活分開過。教師適時提出生活中的物理情景，設置懸念，引發學生的好奇心 如。輸送帶送物、剎車滑行、跳水運動、小孩滑滑梯、蕩千秋、可調亮度的檯燈、光導纖維傳送光信號等。將這些真實的實際情景設計成對應的物理研究問題，如：摩擦力問題、勻減速問題、豎直上拋問題、斜面動力學問題、單擺問題、電路調壓問題、全反射問題讓學生去研究得出其中的物理知識規律。教師在物理教學中能充分展示物理本身的魅力，而且中學生正處於體力和智力迅速成長的時期，他們精力充沛，聰敏而好學，易於接受新鮮事物，好奇、好學、好動，對一切未知的事物都感到新奇，總想弄個水落石出，教學中如能充分地利用這些資源，就能和這一時期學生的心理產生共鳴，使得學生在學習中不知不覺的感受到物理的魅力，感受到物理的奇妙無窮而迷上物理，就能悄無聲息的點燃學生的思維的火花，激起他無窮的研究學習動力。
三、學生獨立選題研究，形成研究能力
經過教師的激發，指導並帶領學生開展了些簡單研究性學習的活動實踐後，許多學生對研究學習有了一個直觀的認識，並初步瞭解了研究的基本方法。這時指導教師可以嘗試讓學生自己進行選題；調查、觀察、實驗等研究方法練習；實驗報告及調查報告寫作等單項性的自主研究活動，爲下一步完整地進行自主的研究型課程學習打下基礎，例如：
1．自主選題練習
選好課題是活動成功開展的關鍵。學生開始接觸研究性學習時，可以由老師按學生的知識水平選擇合適的課題，隨着活動開展的不斷深入，學生的研究性學習達到一定層次後，應鼓勵他們自主選擇課題，因爲選題的過程是一個研究問題、思考問題的過程，物理研究性學習的選題可以從以下三個方面來考慮：
（1）從課本知識中選課題，收集課本里可以挖掘、拓展、探討的知識點，這種選題方式要求教師和學生在平時教學和學習過程中要善於創新，善於思考，善於發現問題，同時要善於作好讀書筆記，例如，學習形變與彈力一節內容時，不妨提出這樣的課題，對於堅硬物體的形變，如何才能比較清晰、明顯地顯於出來？可以鼓勵學生利用多種器材、各種方法進行設計和研究；學習歐姆定律時，可以鼓勵學生獨立地去研究各種燈泡燈絲的伏安特性；學習串、並聯電路及閉合
電路的特點時，可以引導學生去進行電錶的改裝，自制歐姆表等；學習了自感現象之後，可以去進一步研究影響自感係數大小的相關因素；學習光的折射、全反射之後，可以去測定各種液體的折射率等，實際上，只要對相關的教學內容進行挖掘，就能提出一些較有價值的研究課題。
（2）從熱點問題中選課題。“溫室效應”是社會關注的熱點問題之一，對於該問題的研究有兩種學術觀點：一種觀點認爲氣溫上升的原因主要是人類活動造成的；另一種觀點則認爲源於地球本身的週期性變化的結果。對該問題的'研究，可以引導學生討論大氣中的二氧化碳的主要來源，各種波長的電磁波對二氧化碳的穿透性，太陽輻射使大氣升溫的物理模型以及氣溫週期性變化對環境的影響等問題，最後根據已有的材料和自己的分析寫出一篇小論文。這樣不但增長了知識，擴大了眼界，而且對於探索、研究物理問題的意識和能力都有一定的促進作用。
（3）從社會生活中選課題，從某些具體的科學技術對社會的影響或者從日常生活中選取與物理有關的課題進行研究，也是物理研究性學習的可選素材，比如，剎車防抱死系統（ABS）是近年來的一項新技術，它在汽車剎車時自動控制摩擦片與輪盤的壓力，使車輪不與地而產生滑動摩擦，這樣司機仍然能夠控制車的運行方向，在這種情況下，大部分機械能消耗在摩擦片和輪盤的摩擦上，這項技術雖然較新，但它的物理模型並不複雜，利用高中物理可以做較爲深入的研究。 總之，只要能在平時學習的過程中，多關心、多留意社會生活和周圍環境等的變化，那麼可供選擇的研究性課題是取之不盡的。
2．研究性學習要有適當開放性
研究性學習強調以學生的自主性、研究性學習爲基礎，學生按自己的興趣選擇和確定研究的內容多來自學生的學習、生活和身邊的現象。研究內容的實施主要的依賴教材和校園內外的資源。教師在整個研究過程中只能扮演參與者、指導者的角色，而不能干預太多，要充分體現學生的主體性、自主性。學生研究性學習的途徑、方法要多樣化，研究性的內容和形式要突破原有的學科教學的封閉狀態，在開放、主動、多元、合作的學習環境中進行研究必學習，這有利於培養學生主動思考問題、研究，發現問題，解決問題和交往合作的能力，在物理研究性學習過程中可向學生開放實驗室，讓他們自主設計、操作、完成實驗；開放圖書閱覽室，讓學生自己查閱資料，培養學生走向社會選取研究素材的能力。
3．研究性學習要注重研究性學習過程
研究性學習的主要活動程序：課題選擇――設計研究方案――探索研究――檢驗評價――形成報告
研究性學習與傳統的學科教學中只重視學生學習結果可量化、可操作性的預期不同，研究性學習應該將學習過程看得比結果更重要，學生在選定課題後，首先要引導他們對課題進行認真分析，找出存在的問題，建立問題的概念框架，提出預期目標，其次是讓學生查閱資料，開展小組研究討論，設計研究方案，進而對方案的可行性進行論證，通過反覆修改論證，確定比較可行的研究方案。再次根據研究方案進行探索研究，教師要引導學生仔細觀察實驗過程的每一個環節，作好實驗記錄，進行思考分析，解決遇到的問題和挫折，進而得出研究結果，然後對研究的過程和研究成果進行檢驗、評價，最後進行總結交流，這樣即使成果是稚嫩可笑的，不足稱道的，但學生通過一系列研究過程的親身經歷，可瞭解科學研究的一般流程和方法，鍛鍊與他人進行交往合作的能力，知道除教材以外還有很多獲得知識和信息的渠道，有利於學生養成科學精神和科學態度，有利於培養他們的創新素質和創新能力，因此，注重研究學習過程是開設研究性學習的主要目的。
四、大膽地開展研究，提高研究能力
經歷了三個階段的學習，同學們對研究學習的基本方法已初步掌握。這時就可以嘗試讓學生大膽地開展研究性學習。但學生的能力畢竟有限，所以，在這一階段的學習中還是離不開指導教師的指導。根據教師指導的對象、內容不同，指導可分爲集體指導和個別指導兩種。
1．集體指導。集體指導主要針對學生開展研究學習中的共同問題以班級、年級甚至學校的組織形式對學生進行的全員指導活動。一般適合以下一些內容的指導：（1）介紹研究型課程開設的目的、意義。（2）介紹研究學習的基本方法如：選題的一般方法及注意點、如何設計研究方案、課題報告的撰寫、資料和數據的收集方法、調查中與人溝通的藝術等等。（3）如何進行成果交流和展示。
（4）請在研究型課程學習中有成績的學生介紹學習經驗和體會。這樣，有利於提高學生對研究性學習的認識水平，使學習活動順利開展。
2．個別指導。個別指導是指教師對不同的課題小組個別進行的指導活動。它與集體指導相比。着重於解決學生在開展研究學習中出現的個別化問題。個別指導是初中研究型課程實施中教師最爲主要的指導形式。由於學生在研究學習過程中存在着許多不確定因素，如：人際交往問題、時間協調問題、家長支持問題、學生的心理情緒問題等等，這些都需要指導教師及時瞭解，並給予必要的幫助和支持，才能保證學習活動能順利地開展下去。
新世紀是一個信息化、全球化的時代，新時代的特徵對廣大教師提出更高的要求和挑戰。新的物理課程要求中學物理老師不只是一個知識的傳授者，更要是研究性學習的引導者、協助者，是學生研究學習的合作伙伴。我們都應以這個要求努力改進自己，與時俱進。
1、研究影響滑動摩擦的因素
2、估測高壓鍋內的水溫
3、研究彈簧環子的週期和小球質量的關係
4、菜刀上的力學知識
5、調查研究：竈具的演變
6、高中物理學習困難調查
7、男女生對高中物理的學習差異
8、淺議物理作業在物理學習中的作用
9、淺談可再生能源
10、調查研究：家用電器的發展帶來的安全問題
11、小論文：從電球箱到臭氧層
12、小論文：溫泉效應
13、小論文：從伽利略望遠鏡到哈勃太空望遠鏡―人類對宇宙認識史
14、用激光筆做光學實驗
15、攝影技術（相機自備）
26、太陽能的利用
27、從“石油文明”到“核文明”
28、萬有引力與天體運動
29、古代中國的物理學貢獻
30、時代呼喚納米科技
31、生活中的電磁輻射
