(最新版)新疆师范大学硕士研究生毕业论文
新疆师范大学教育硕士学位论文
高中物理教学中
学生研究性学习能力培养的探索
专业：物理教育硕士
研究方向：课程与教学论
导师：诸学鸿
申请人：焦鹏
单位：新疆师范大学数理信息学院
目录
中文摘要
英文摘要
1．前言
1．1研究性学习的定义
1．1．1 什么是研究性学习
1．1．2 研究性学习的基本特征
1．2研究性学习产生的背景
1．2．1研究性学习的萌芽
1．2．2 研究性学习在世界范围的兴起
1．2．3 我国在研究性学习方面的进展
1．3高中物理教学中学生研究性学习的目的和意义1．3．1高中物理教学中学生研究性学习的目的1．3．2高中物理教学中学生研究性学习的意义
2．研究性学习在高中物理教学中的理论基础
2．1高中物理教学中学生研究性学习的目标和内容选择2．1．1 高中物理教学中学生研究性学习的目标2．1．2高中物理教学中学生研究性学习的内容选择2．2高中物理教学中学生研究性学习的评价原则2．2．1 研究性学习评价的一般原则
2．2．2研究性学习评价的主要内容
2．2．3研究性学习评价的实施办法
2．3高中物理教学中学生研究性学习的实施策略
3．高中物理教学中学生研究性学习培养的实践性探索3．1高中物理学生研究性学习中教师的调控策略
3．2高中物理教学中学生研究性学习的课堂教学设计3．2．1 高中物理研究性学习下的课堂教学设计要求
3．2．2高中物理研究性学习下的课堂教学程序设计
3．3高中物理教学中开展学生研究性学习能力培养的教学案例
3．3．1高中物理课堂教学中开展研究性学习的教学案例
3．3．2高中物理教学中开展“课题研究”的方法与案例
3．4高中物理教学中学生研究性学习培养的思考及建议
3．4．1高中物理教学中学生研究性学习培养的构建
3．4．2高中物理教学中学生研究性学习培养的建议
参考文献
附录1：高二物理“课题研究”性学习实践报告
附录2：研究性学习问卷调查
结束语
致谢
中文摘要
实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育，关键是改变教师的教学方式和学生的学习方式。在高中物理教学中开展研究性学习的目的就是为了改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式，为学生构建开放的学习环境，提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会，促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略，培养创新精神和实践能力。研究性学习具有广泛的理论基础、鲜明的特点和明确的培养目标。这种“开放”的学习方式要求教师的教学观念和教学行为也要发生改变。要求教师也要加强学习，积极探索新的教学模式。
本文研究的宗旨是：探索高中物理教学中如何开展研究性学习能力的培养。在高中教育教学实践中，占主要部分的是基础学科教学，它占去了学生学习的绝大部分时间和空间。因此，在高中物理课堂教学中开展学生研究性学习能力的培养，必将促进学生研究性学习能力的提高，也必将促进研究性学习理论和应用的进一步发展，有效地推动高中物理教学改革的深入。
本人采用社会调查法和实验研究法，对高中物理教学中开展学生研究性学习的途径方法进行了实验研究，得出了高中物理教学中提高学生研究性学习能力的途径是：通过“知识发现型”和“课题研究型”两种研究性学习的方式可以培养学生研究性学习的意识和提高学生研究性学习的能力。归纳总结了“知识发现型”研究性学习的主要教学模式是：
“问题——探究”教学模式。
在高中物理教学中开展研究性学习是行之有效的，而且也能够提高学生研究性学习的能力，学科教学研究性学习是是研究性学习的主渠道，课堂教学是研究性学习的主阵地。“问题——探究”教学模式，体现了研究性学习思想和现代学习理论，突出了学生主体地位，培养了学生创新意识和实践能力，而且提高了学生学习的兴趣和学习的成绩。“问题——探究”教学模式比传统教学模式更能提高学生的学习能力和实践能力。
关键词：研究性学习能力物理教学培养探索
1．前言
1．1研究性学习的定义
1．1．1 什么是研究性学习
在传统观念中，“研究”通常是指向未知领域的研究与探索，为此，它必须建立在一种研究资格的基础上，如渊博的基础知识，很强的研究能力等等；“学习”是指向已知领域，重在认可、消化、吸收，人类已有的科学文化成果。可见传统的“研究”与“学习”两者有着显著区别，而在当前的素质教育改革中，却把两者紧密地结合在一起，这就是研究性学习，它要求广大中学生在教师的指导下，经历科研工作者的课题研究历程，直接感受、体验、理解知识的产生过程。学习的过程变成了从现实生活中发现问题，寻找问题，按照一定的研究程序，综合应用多方面的知识分析、解决问题的过程。可见，这种研究性学习的显著特点是重视知识的产生及探索过程，而不是已有认识历程的简单重复和已知认知结构的直接接纳。
研究性学习是对传统的“接受式”学习的一种改革，是培养学生创新精神和实践能力的新教育观念在教学领域的体现，它以学生自主性、探索性、独立性与协作性学习为基础，学生可以从感兴趣的社会现象、自然现象中选择研究专题，以个人或小组协作的方式进行研究，使学生掌握物理知识的基本研究方法，培养学生综合运用物理知识解决实际问题服务社会的能力，即体现STS教育思想，初步形成科学精神和科学态度。
因此，从广义上讲，研究性学习是学生主动探究的学习活动。它是一种学习的理念、策略、方法，适用于学生对所有学科的学习。从狭义上讲，作为一门独立的课程，研究性学习是指学习过程中以问题为载体，创设一种类似科学研究的情景和途径，让学生通过自己收集、分析和处理信息来实际感受和体验知识的产生过程及运用知识解决实际问题的过程，进而了解社会，学会学习，培养分析问题、解决问题的能力和创造能力。
中学物理研究性学习，主要是指在物理课堂教学中，学生在物理教师指导下，用科学探究方式去获取知识、应用知识、解决问题的学习方式．这里，学生的研究性学习是在教师的
指导下，班级集体教学的环境中进行的，它有别于个人在自学过程中自发的、个体的探究活动．而教师的主要角色则是探究性学习的组织者、引导者与合作者．“用类似科学研究的方式”，即让学生通过“观察、比较、分析，发现、提出问题，作出解决问题的猜想，尝试解答并进行验证”的过程去揭示知识规律，求得解决问题的方法和途径．其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法，从而培养学生主动探究、获取新的物理知识、方法、技巧、技能、科学态度及解决物理问题的能力，是一种学生积极、主动学习的方式。
1．1．2 研究性学习的基本特征
在以往的教育研究和教改实践中，人们曾创造出丰富多彩、行之有效的教育理论和教学方法，如发现学习、掌握学习、合作学习，探究教学、启发式教学，等等。这些理论和方法都是在反对传统教育注重知识灌输的背景下产生的，实质上都包含某种“研究”或“探究”的因素。为了进一步阐明研究性学习的内涵与范畴，在此提出研究性学习的四个基本特征。
1. 重视学习的过程和方法
研究性学习重在过程的学习、思维方法的学习和思维水平的提高，而不一定具有理论的创新性或实际的应用性。研究性学习比较注重掌握调查、观察、实验以及现代信息技术等科学研究的方法和技能。在研究性学习的过程中，关键是能否对所学知识有所选择、判断、解释、运用，从而有所启发和感悟。换句话说，研究性学习的过程本身也就是它所追求的结果。
2. 重视学习知识的应用
研究性学习重在技能的应用，而不在于掌握知识的量。从认知心理学的角度看，学习可以分为三个层次：一是概念的学习，通过概念来了解事物的性质；二是规则的学习，懂得概念与概念之间的联系；三是解决问题的学习，即运用概念和规则来解决问题。①研究性学习主要是第三层次的学习，其目的是发展运用科学知识解决实际问题的能力，这是它与一般的知识学习、技能学习的根本区别。在这一点上，研究性学习与发现学习、探究教学、启发式教学等方式方法有所不同。在学习形式上，研究性学习也具有发现、探究的特点，但在学习内容上，其侧重点在于问题解决。
3. 重视学习的体验
研究性学习不仅重视学习过程中的理性认识，还十分重视感性认识，即学习的体验。传统的学校教育以知识传授为目的，其教学过程基本上是间接经验的学习，这使得学生能够在有限的时间内，学习掌握千百年来人类积累的丰富的知识体系。然而，现代学校教育不仅有文化传递的功能，还需要发展人的个性、提高人的素质，包括培养创造能力和实践能力。创①张大均：《教育心理学》（第二版）.人民教育出版社.2004.4(2005.1重印)
造能力、实践能力的形成需要直接经验的参与，这与学生的个人体验有着密切的关系。
一个人的创造性思维离不开一定的知识基础，而这个基础应该是间接经验与直接经验的结合。间接经验是前人直接经验的总结和提炼。直接经验则是学生通过亲自实践获得的感悟和体验。间接经验只有通过直接体验才能更好地被学生所掌握，并内化为个人体系的一部分。研究性学习之所以强调学习体验的重要地位，主要是因为学习体验可弥补知识转化为能力的缺口。更为重要的是，“创造”不仅仅是一种行为、能力、方法，而且是一种意识、态度和观念，有创造的意识，才会有创造的实践。创新意识、创新精神包括了对未知事物的好奇心、对固有观念的质疑批判意识、尊重事实、坚持真理的科学精神以及勇于探索不断进取的人格力量和价值取向等。观念意识是指导人们实践行为的基础，观念意识的形成也是理性认识和感性认识共同作用的结果，其中感性认识的作用可能更为重要。换句话说，只让学生懂得什么是创新意识、创新精神是不够的，重要的是让学生亲身参与创造实践活动，在体验、内化的基础上，逐步形成自觉创造行为的个人的观念。
4.重视学习的合作性
由于研究性学习是面向问题的学习，其所面临的问题往往是复杂的、综合性的，所以研究性学习更接近于人们的生活实际和社会实践。在研究性学习的过程中，学生面临着复杂问题，需要依靠伙伴的集体智慧和分工协作，利用群体的合力有效解决学习中的疑难问题，加速理解，提高课堂效率。在这里，合作既是学习的手段，也是学习的目的。通过合作学习和研究，学生可以取长补短，取得超出自己能力的成果。这种合作包括合作的精神与合作的能力，例如彼此尊重、理解以及容忍的态度，表达、倾听与说服他人的方式、方法，制定并执行合作研究方案的能力等。现代社会与科学技术的发展使得人类面临的问题越来越复杂，而社会分工的细化则又限制了个人解决问题的能力和范围。因此，培养中学生的合作学习的意识与能力，也体现了时代和社会的要求。
1．2 研究性学习产生的背景
1．2．1研究性学习的萌芽
1909年，杜威针对美国学校科学教育只让学生学习大量的科学知识、概念和原理的现状，在美国科学进步联合会的发言中提出质疑，他指出：科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法，提出了“做中学”②的口号，并在芝加哥部分学校开展实验。
②张华：《课程与教学论》.上海教育出版社.2001.11(2005.5重印)
20世纪50—60年代的美国课程改革中，著名教育心理学家布鲁纳倡导“发现学习”③，教育家施瓦布提出了“探究性学习”（inquiry learning）。关于探究性学习的重要性，布鲁纳曾在《教育过程》一书中作了明确的阐述，概括为三点：（1）它有助于提高学生的探求未知事物的能力，促进科学概念的形成；（2）它有助于学生体会到自我发现的成就感，以培养学生积极的探究意识和态度；（3）它有助于学生学习发现问题和解决问题的科学方法。同时，在社会学科教育中，也出现类似的理论。如美国“社会学习”（social -studies），课程中出现了“公民中心”的社会学习（civil-center social studies）和“问题中心”的社会学习（issues-center social studies）等课程，这类课程关注社会问题，关注学生的态度、行为和能力，包括发现（discovery）、调查（inquiry）、挑战（challenge）、探究（exploration）、问题解决（problem-solving）等方面的能力。
因此，主要由美国开始兴起研究性学习的理论和实践研究，虽然从科学教育开始，但随之就渗透到社会类学科
1．2．2 研究性学习在世界范围的兴起
随着全球经济的高速发展，尤其是新技术的发展和知识经济的崛起，对许多国家原有的教学内容、育人方式提出了挑战，尤其强调对学生创新精神和实践能力的培养。因此，国际社会比较认同并实施研究性学习（在国外称主题研究、项目课程等）。
在《美国国家科学教育标准》中特别强调了科学探究的重要性。科学探究活动在科学学习中具有重要价值，通过“做科学”（即“科学探究”活动）来学科学，在这一过程中学生们就可以把科学知识与观察、实验、推理和思维的技能结合起来，从而可以能动地获得对科学的理解。通过科学探究活动，学生们对科学探究的手段、使用证据的规则、形成问题的方式、提出解释的方法等一系列问题有了亲身的经验，而不仅仅是听到或记住有关的知识或结论④。
早在20世纪60年代，日本理科教学就已经开始重视并实行探究性学习，在日本历次理科教学大纲中总能看到对探究性学习的高度重视，并将探究活动作为一项基本单元纳入课程内容之列。
在法国，1995—1996年“研究性学习”课程于初中二年级开始实验，称为“多样化途径”，其目的就是要加强学科知识内容的综合和引导学生在实践中运用真正掌握已经学到的知识。与此同时，法国在大学预备班开设了“适度发挥学生创造力”，简称TIPE课程；并将TIPE 课程的成功经验称作“有指导的学生个人实践活动”（TPE ）。1999年法国教育部基础教育司
③叶弈乾、祝蓓里：《心理学》．华东师范大学出版社．1996.3(2000.12重印)
④任长松：《以科学探究为核心——支援“美国国家科学教育标准”的课程理念》.山东教育科研.1999.12.
颁布了《关于1999—2000学年在高中二年级开展‘有指导的学生个人实践’（TPE）实验的通知》，正式拉开高中实施TPE课程的序幕。可见“研究性学习”在法国已经从初中、高中至大学预备班统一开设，形成相互衔接的课程系列。
1．2．3 我国在研究性学习方面的进展
20 世纪80 年代末到90 年代初上海开始了第一期中小学教材改革，1996 年国家教委基础教育司在天津、山西、江西，施行了新的课程计划，将中学课程分为必修课、选修课、活动课三个板块，推动了课程设置的多样化。三个课程板块的实施是我国基础教育课程改革中关键的一步，它大大推动了基础教育改革的进程，也为研究性学习的起步创造了条件。
20 世纪90 年代后期，中国的基础教育事业进入一个大发展的时期，素质教育目标的基本确立为教育的发展指明了方向，在课程理论方面，出现了“校本课程”的理念，即与国家课程、地方课程相对应，以学校为基地进行的开发活动，在专家和各级学校的共同努力下，出现了一大批自主开发“校本课程”成功的例子。比较典型的有江苏省锡山高级中学与华东师范大学合作进行的课程开发，为“校本课程”的开发和发展奠定了良好的基础。1997 年上海率先在活动课中开展研究性学习与研究性课程建设的探索研究，组织了专门的课题组，在此基础上出现了一些比较典型的探索范例：如华东师大二附中的“课题研究”、上海大同中学的“知识论的探索”、七宝中学的“开放型主体活动课程”、华师大一附中的“跨学科活动辅导”、进才中学的“学科教学院”等等。还有，浙江瑞安中学与华东师范大学中学校长培训中心合作进行的“以创新为核心的学校课程建设的理论与实践”研究，提出了“走向自然、走向社会、走向生活”的专题调查、“追踪创造发明的踪迹”的体验活动、“探索未知领域”的小课题研究三个层次的研究性课程模式。以上这些研究，强调学生的参与和积极体验，并且在类似科学研究的方式下进行学习，是对传统的以传授知识为主的教学模式和学习模式的一种突破。学生需要学会从外在世界取得信息、解决问题，并且将问题与课本里的基础知识相结合，通过探究学习建立起自己的知识结构。与此相应，必须以探究为中心重新构建所有学科的课堂教学模式。
研究性学习在我国已逐步进入正规化，它的主要标志是两份课程计划，一份是基教司［2000］3 号文件——《关于印发（全日制普通高级中学课程计划（试验修订稿）的通知）》，此文件将研究性学习列为综合实践活动的一部分。另一份是2001 年 6 月教育部下发的《普通高中“研究性学习”实施指南（试行）》的通知，从此研究性学习获得了更快的发展。
1．3高中物理教学中学生研究性学习的目的和意义
1．3．1高中物理教学中学生研究性学习的目的
实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育，关键是改变教师的教学方式和学生的学习方式。在高中开展研究性学习的主要目的是：改变中学生长期以来一直恪守的被动地、单纯地接受教师传授知识为主的学习方式，即偏重于机械记忆，浅层理解和简单应用的学习方式。通过研究性学习，为学生构建开放的学习环境，提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会，使学生处于一种主动探究和注重解决问题的学习状态，促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略。改变学生只从课本学习知识的传统方式，让学生通过自己的亲身体验来了解知识的形成、发展、应用的过程，丰富学生的学习经历。真正把教育的重心放在培养学生的创新精神，实践能力和终身学习的能力上。
学生学习方式的改变，要求教师的教育观念和教学行为也必须发生转变。在研究性学习中，教师将成为学生学习的促进者、组织者和指导者。教师在参与指导研究性学习的过程中，必须不断地吸纳新知识，更新自身的知识结构，提高自身的综合素质，并建立新型的师生关系。
但是，在我们国家由于受传统教学方式的影响，在所有高中物理学科中全面实施研究性学习还有一定的困难。所以，“将研究性学习作为一项特别设立的教学活动作为必修课纳入《全日制普通高级中学课程计划(试验修订稿)》，将会逐步推进研究性学习的开展，并从制度上保障这一活动的深化，满足学生在开放性的现实情境中主动探索研究、获得亲身体验、培养解决实际问题能力的需要。”⑤
1．3．2高中物理教学中学生研究性学习的意义
传统的教学方式是通过知识的讲解和剖析，来学习物理知识，构建物理知识结构，通过实际运用达到能力的提高，从而实现方法论的形成和物理思想的培养。整个过程是以知识的获取过程为依托，用机械性地重复和反复操作来实现教学目的。而以研究性学习为教学思想的课堂，通过实际问题的解决过程，寻找教与学的切入点，把方法的获得、能力的提高融入到获取知识的过程中，将支离琐碎的知识与隐含的学科方法有机结合起来，让学生在顿悟中达到心理深层次的成功体验，从而获得情感上的满足，实现心理品质的良好发展，为主动探究、解决新问题培养良好的意志品质奠定基础。
“高分低能”的现象说明知识的掌握不等同于能力的获得。能力的形成需要一个过程，而这个过程就是学生主动探究的过程；反映在物理学科上，就是在探究物理概念和规律的过程中，达到能力的培养和提高。在能力提高的过程中，不仅包含着科学研究方法的习得，还包含科学思维的培养。这不仅有利于学科内部知识的同化，还将促进不同学科之间，知识和能⑤选自：教育部关于印发《普通高中"研究性学习"，实施指南(试行)》的通知教基[2001]6号
力的相互融合，这个过程是良好思维品质形成的重要渠道。
“研究性学习”不仅改变教师的教学思想和教学观念，更强调学生的主观能动性和创造性，尽可能创造更多的机会，让学生在研究性学习的课题研究中和项目的设计中有更多的创造机会，让学生在创造中感受成功的体验，在成功中感受到学习的乐趣，从而激发思维的灵活性和创造性。“研究性学习”强调的是“在运用中掌握”，以学生学习兴趣的激发，深层次的情感体验为落脚点，强调健全人格的培养和个性的塑造，促进后天发展的可持续性，从而激发创造性思维，形成了良好的个性品质。
研究性学习是新一论基础教育改革的一大亮点，也是推进基础教育课程改革的重要突破口之一。新疆自治区高中新课程定于2008年启动。虽然高中新课程在我区尚未实行，但刚经过在职研究生学习的我已知道，高中新课程理念中有一个重要的内容就是如何有效指导学生进行研究性学习。而研究性学习已在我区石河子市的各个小学、初中和高中开展得如火如荼，并且已取得了非常辉煌的成绩。作为一名自治区南疆落后地区的普通高中的物理教师，本人想在我区新课程全面实施之前，先在“高中物理教学中学生研究性学习能力的培养”方面做一点研究和探索，也是对我区高中新课程真正实施后的一点贡献。
2．研究性学习在高中物理教学中的理论基础
2．1高中物理教学中学生研究性学习的目标和内容选择
2．1．1 高中物理教学中学生研究性学习的目标
普通高中"研究性学习"实施指南（试行）中指出，“研究性学习强调对所学知识、技能的实际运用，注重学习的过程和学生的实践与体验。”并且提出了6项具体目标：①获得亲身参与研究探索的体验。②培养发现问题和解决问题的能力。③培养收集、分析和利用信息的能力。④学会分享与合作。⑤培养科学态度和科学道德。⑥培养对社会的责任心和使命感。4 因此，高中物理教学中要培养学生研究性学习的能力，就要以素质教育的总目标为指导，以《普通高中"研究性学习"，实施指南(试行)》中这6项具体目标为思路，具体体现在以下四个方面：
1．培养学生的基础知识性素质
通过物理研究性学习，促使学生深刻理解物理基础知识，把握物理知识的精髓，为进行研究性学习打好基本功，忽视知识谈“素质”是极其错误的。
2．培养学生的基本方法和技能性素质
通过物理研究性学习，促使学生掌握物理知识规律学习与研究的科学方法，掌握物理知识规律，在具体实践中的特别方法与技能技巧，从而为学生自己的终身学习与发展打好学习
与研究的基础。
3．培养学生的适应性能力素质
研究性学习的目标导向机制是以适应性能力素质为核心发展学生的五项基本适应能力，即：能独立地利用时间、空间资源进行自主学习的能力；能独立地获取信息、筛选处理信息的认知能力；能与人合作共事的社会交往能力；有较强的适应与超越环境，超越自我的应变能力；在探究学习过程中能发展自己某方面兴趣爱好和个性的能力。
4．培养学生的发展性素质
传统教学下的学生学习是一种封闭式学习、授受式学习、同步式学习和重复记忆的学习，说到底是一种应试性学习，处于这样的学习方式下，学生的创新精神和创造潜能往往会被窒息，研究性学习是一种开放性创新学习，发展性探索学习。这种发展性素质培养包括四个目标标准：引导学生对所要学习的物理对象充满好奇心，有强烈的兴趣与求知欲望以及研究的态度；应引导学习者对学习过程具有批判精神，敢于发现问题，敢于质疑问题；应引导学生发展丰富的想象力和鲜活的直觉判断力以及活跃的思维发散力；应引导学习者发展顽强的学习意志和耐挫折的品质，勇于探究问题，一往无前去解决问题。
2．1．2高中物理教学中学生研究性学习的内容选择
从高中物理教学的实际出发，在物理课堂教学中可作为课题探究的内容，相当丰富，归纳起来课题探究内容可从以下四方面来考虑：
（1）基本概念和规律：基本概念和规律既是课题探究的基础，又可作为探究的对象。学生在学习某个物理概念或规律时，必须以探究的思维方式研究它，才能抓住其实质。课题探究不应仅仅局限于课外的活动课程里，而将物理基本概念和规律轻描淡写地一带而过，教师只有在基本概念和规律的教学中同样渗透探究思想，才能使探究的基础更加巩固，使学生的认知结构更趋于合理化和系统化。在探究过程中，让学生不单是记住某些知识点，而是要感悟知识产生的原因和发展过程，以利于学生对知识点的深刻把握。
（2）探索性实验：传统的学生物理实验大致可分为两类：一类是验证性实验，如“验证牛顿第二定律”等；另一类则是知识的应用性实验，如“测定电源的电动势和内阻”等实验。这两类实验都是在学生掌握有关的知识后进行的，因此，学生对这些实验缺乏兴趣，难以激发起他们的创造潜能。而探索性实验的实质是学生自主地进行实验，在实验前对实验结果无真正了解，该实验特点是只给出课题探究要求，其他活动由学生根据教师的适时组织引导来确定实验方案等。如“研究影响滑动摩擦力的因素”时，学生通过具体的实验来探索滑动摩擦力与接触面间的压力、接触面的性质、接触面积及其他可能因素的关系。
（3）现实生活中的物理问题：物理学是一门密切联系实际的科学，善于从现代日常生活和工农业生产中寻找探究性课题是学好物理的关键。因此，在课堂教学中选择这些实际问题进行物理学方面的探究可激发学生学习的兴趣，培养学生的观察能力、发现问题能力和应用物理知识解决实际问题的能力。如从探究每年高考期间禁止晚上建筑施工的原因是噪声污染来认识环保的重要性。
（4）科学前沿中的物理问题：在物理教学中选取一些与现代科学和技术发展的前沿问题相近的内容作为课题探究的方向，可解决中学物理课程内容的陈旧性，激发学生学习自然科学的兴趣，开拓学生的视野。如选取“阿尔法磁谱仪与暗物质”为主题的课题探究，通过收集相关的材料，了解阿尔法磁谱仪的原理，暗物质和它在人类认识宇宙进程中的意义。通过对这一问题的探究，还能起到巩固所学物理知识的目的，从而强化学生“学以致用”的意识，并对学生树立远大的发展目标极为有利。如通过对航天飞船的有关资料的查阅，可以探究飞船发射和返回的物理原理、进入轨道后的运动情况、载人后宇航员的超重和失重等问题。
2．2高中物理教学中学生研究性学习的评价原则
2．2．1 学生研究性学习评价的一般原则
学生的研究性学习要强调学生学习的过程，对所学知识的应用，亲身参与探究性活动的感悟和全员参与。因此，要采用形成性评价的方式，重视对学生学习过程的评价及学习过程中的自我评价和改进，“鼓励学生发挥自己的个性特长，施展自己的才能，努力形成激励广大学生积极进取、勇于创新的氛围。”所以，对学生的研究性学习一般应遵守以下几条原则：1．科学性原则。对研究性学习的评价，要遵循科学规律，采取实事求是的科学态度，讲究科学的评价方法和手段，从客观实际出发，从促进学生发展出发，对学习的每个环节，每次内容进行科学的分析，得到切合学生实际的评价。
2．注重过程原则。研究性学习的价值主要在于学习的研究过程。因此，对学生的学习评价应注重学生在研究过程中知识技能的应用，注重学生对在亲身参与研究的过程中所获得的体验和感悟，注重学生科学研究方法的掌握，对各类知识运用能力的提高和创造力的发展，而不必过分注重学生的研究报告、研究成果等。
3．面向全体原则。研究性课程是国家课程，是较深层次、较高层面的素质教育，强调学生全员参与，使每一位学生在学习过程中得到锻炼、提高和发展。因此，评价必须面向每一位学生，让评价真正起到对研究性学习的导向、诊断和考评的作用。
4。全面评价原则。评价不应只是对学生的直接研究成果(如论文，调查报告等)进行评价，而更应重视对学生进行以下评价：参加研究性学习的态度；收集、整理、加工和利用信息的
能力；动手能力；进行社会调查和社会交往的能力；合作精神和团结协作能力；动手能力；进行社会调查和社会交往的能力；合作精神和团结协作能力；对知识的分析综合能力；运用知识和科研方法的能力；文字表述整理能力以及创新精神等。
5．激励性原则。从研究性学习的开题到结题的全过程，对学生的评价始终要以表扬和激励为主。学生在研究性学习的过程中，不可避免的会遇到困难，受到挫折甚至遭到失败，这时候指导者对学生的评价更应该注意激励性。这种激励可能就是学生今后继续从事研究并获得成功的巨大动力。
6．灵活性原则。研究性学习必须是全员参与。由于学生的知识基础、研究方法和技能的掌握程度不同，以及各课题实施研究的难易程度也不一样，因而不宜用同一尺度对学生的学习进行评价，而应因人而异，使每个人都有成功感。
7．定性评价和定量评价相结合的原则。研究性学习要把定性评价与定量评价结合起来。要重视评价的实际效果，在进行定性分析时，不能忽视经验的判断作用，不能忽略学生的心理承受能力，在进行定量分析和判定时，应以科学的量表为重要依据。
2．2．2 学生研究性学习评价的主要内容
对学生的研究性学习进行评价，本人认为应从以下几个方面考虑：
1．研究精神。对人对事能够公正客观，实事求是的精神；在科学研究与学习中刻苦钻研，追求真理，勇于尝试，独立思考的探索精神；善于与他人合作，共同完成任务的合作精神；“不唯书，不唯师，只唯实”的求实精神。
2．研究态度。对科学知识有兴趣，对新事物有好奇心；有强烈的从事科学实践活动的愿望和内在动力，喜爱科学试验与创造发明；积极参与课题组的各项活动，主动提出问题、建议以及解决问题的方法等。
3．研究能力。①搜集资料的能力。具有较强的科技信息意识，能对所获得的材料进行筛选，从中发现对自己的研究有价值的信息；能掌握资料收集的一般方法，做好信息资料的积累工作。②观察能力。有较强的观察意识，能经常捕捉到有价值的信息，并且观察具有一定的准确性和可靠性。③推理想象思维能力。思维具有一定的创新性，研究中能够运用类比、归纳、演绎分析、综合等方法。④操作表达能力。能提出和设计研究方案，并完成方案中的各项实验。有较强的成果意识，能写出成果报告，有较强的文字处理能力，文笔流畅，叙述清晰，并且善于与他人交流研究成果。
4．研究习惯。思维活跃，想象力丰富，对周围的一切事物感兴趣；有强烈的求知欲，喜欢看书，爱提问题和钻研问题；有较强的意志和自控能力，在研究中有不达目的誓不罢休的
意志品质。研究习惯可以从侧面反映学生的整体的科学素养水平。
5．研究结果。分阶段成果和最终成果。包括预研究报告，课题计划方案，研究活动纪录，资料包，结题报告，答辩报告和答辩纪录等。研究结果的评价要立足于培养学生的成果意识，促进学生科学素养的提高。
2．2．3 学生研究性学习评价的实施办法
学生的研究性学习评价既要考虑学生参与活动、达成研究性学习目标的一般情况，又要关注学生在某一些方面的特别收获，顾及学生的个别差异。要使认真参加研究性学习活动的学生普遍获得成功的体验，也要让研究上卓有成效的少数优秀学生脱颖而出。研究性学习的评价既要着眼于对整个小组的评价，又要注意到个人在课题研究中所承担的角色、发挥的具体作用及进步的幅度。学生研究性学习评价的操作应按以下环节进行：
①开题评价。主要评价学生通过教材的学习，在教师的指导下提出的课题方案。评价主要关注学生参与制定课题方案的态度，学生在提出方案的过程中发现问题，提出解决问题的设想和方法的能力；课题研究的背景、目的、意义、研究的步骤和方法，成果形式等。
②中期评价。中期指课题研究方案的实施阶段，是提高学生科学研究素质的关键时段。也是研究性学习课程评价的重点。研究性学习是以学生自主学习，自主研究为主的课程，若指导者对中期阶段不能加强评价和管理，学生的研究就有可能仅仅停留在课题方案上。中期的评价主要应检查学生课题研究的实施情况，如图书文献资料的搜集整理，网上信息资料的查询，校内校外的调查实验，问题的解决和困难的克服等。学生研究小组应对每次活动做好纪录，指导者应检查学生的档案意识。中期评价应具备多样化的特点，可采用学生自评，小组互评，家长、社会评价，指导教师评价相结合的方式。
③结题评价。主要是评价学生的研究结果。研究性学习的宗旨并不在于要求学生必须取得科学规律的发现和发明创造，而着眼于学生科学素养的提高。因此，学生的研究结果的形式可以是多样化的。可以是论文，可以是研究报告，可以是一条建议，可以是阶段性总结……。即使研究没有取得最后的具体结论，但只要在研究过程中体现了个性化的思考和积累，也可以视为研究结果。
物理研究性学习评价表
研究课题研究人
学生个人活动情况评价表
评价内容评价等级评语
A B C D 1活动是否积极参与，有无责任感
2活动中是否主动团结协作，组员关系是否协调
3活动中独立查阅了多少资料（具体展示说明）
4个人承担的任务有无完整的记录（文字录音和摄影均可）
5活动中学生学到的新知识和新技能（用实例加以说明）
6活动过程中的创新精神、实践能力（具体说明）
集体活动情况评价表
评价内容
评价等级
评语A B C D
1集体中每一位同学的分工是否明确
2有无个体活动计划，计划是否落实到每一位同学
3集体中每一位同学的分工是否团结协作，共同克服困难
4活动过程的进展是否顺利
5集体讨论是否热烈，各抒己见
6活动成果的撰写
7活动成果的汇报和演示
2．3高中物理教学中学生研究性学习的实施策略
首先要立足学科教学,激发探索意识。现行的物理教材是按传统课程理念编写的，因此在物理教学中实施研究性学习，必须对教学内容做出新的处理，设法激发学生的探究意识。目前教材中的内容过分倚重于学生接受性学习,如演示实验其验证性成份多于探究性,教师若能改变演示过程,突出思维过程, 激发学生发现问题、进行问题探索,并作出进一步设计方案,演示实验的探索性和研究性会明显增强。另外，还可以将有的演示实验改为分组实验，会收到较好的教学效果。如对自由落体的演示设计如下：首先教师手拿一个小金属片和一张纸片举至适当的高度，做出释放的姿势（但不释放），稍停顿，便叫一个学生给大家提出一个问题，他可能问大家：金属片、纸片从同一高度释放谁先落地？大多数学生会回答：金属片先落地。
然后，教师演示：把纸张搓成团与小金属片同时释放，观察现象。接着教师把纸团展开再做一次，观察现象。最后提出问题（1）解释演示的现象并讨论讨论。（2）是否物体越重,下落
越快?学生讨论然后提出问题。（3）如果把金属片与纸片连在一起,你认为落地时间会比只有一个金属片时长还是短?学生思考后再提出问题。（4）金属片与纸片连在一起总重力增大了,为什么落地变慢?学生分析讨论后得出结论：物体越重下落不一定越快，出现上述问题是空气阻力的原因。等等问题，讨论，解答，问题……。这样来设计，不仅激发了学生观察现象和研究问题的积极性，而且培养学生科学研究方法和探究能力。
其次要开展学科活动,使理论知识现实化。研究性学习以活动为主要开展形式,强调学生的亲身经历和体验,要求学生积极参与到各项活动中去,在“做”、“实验”、“探究”、“体验”、“创作”等一系列活动中发现和解决问题,发展实践能力和创新能力。作为物理学科教学的一部分,“小实验”、“小制作”、“小发明”等活动,可以在学科知识的指导下,突出学生发展为本的思想,为学生自由活动、自由创造提供了时空保证。在课堂外鼓励学生参加科技制作，可以组织课外活动小组制作警报发生器、伪抄检验器等。在制作过程中，学生要设计方案、查阅资料、绘制图纸、收集制作的材料，尤其是在实际制作过程中的实验阶段，在失败中找到新方法，在错误中进行新尝试，不断创新，这样既加强了实践能力，又加强了学生的学习兴趣。
再次要依托课题，使现实问题研究化。“研究性学习”课程强调基于学生的直接经验，密切联系学生的自身生活和社会生活, 综合运用学生所有知识对学生自主选择的问题进行探究,得出结论。因此，教师要引导学生善于观察周围事物现象，从中发现问题，进而选择课题进行研究。例如臭氧层的保护设计无氧冰箱的推广，但是无氧冰箱比氟利昂制冷的冰箱成本高，消费者花较多的钱但本人并不直接受益，对这个问题应该采取什么宣传策略？网络给现代社会带来了便捷的同时，又对青少年的发展有哪些不利之处？应如何处理这个问题？微波炉、手机、电脑使用过程中的微波辐射及对人的健康造成的危害等。这些探究性问题拉近了物理与生活的联系，让学生感到了学习物理的乐趣，激发了他们的学习兴趣。
3．高中物理教中学学生研究性学习培养的实践性探索
3．1高中物理学生研究性学习中教师的调控策略
研究性学习是学生在教师的指导下，从自然、社会和生活中选择和确定合适的专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。新的课程形态需要用新的教学理念指导，并构建新的评价模式。
研究性学习强调培养学生主动探究的学习方式，这是培养学生创新精神和实践能力，推行素质教育的一种新的尝试。物理学科的研究性学习是让学生通过探究体验的方式去理解和运用物理学科知识的学习过程。这个过程，不仅培养了学生自主构建学科知识的科学探索精神，也为学科人文精神的渗透提供了一个尝试的途径。
在引导和指导学生进行研究性学习的过程中，我们把物理研究性学习分为“质疑——研究——结题——反思”四个阶段来操作，并辅以不同的调控策略，从中不仅发现学生在学习过程中的一些成功的收获，也对学生在研究性学习过程中暴露的一些问题有了一定的认识。
首先，质疑选题是关键。“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决一个问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已。而提出新问题，新的可能性，从新的角度去看旧问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”（爱因斯坦《物理学的进化》）作为一种新的学习方式的探索，研究性课程显然比普通物理课更具“自由发挥”的特点，但这种“自由发挥”决不能“自由发散、漫无目的”。教师在确定研究内容的过程中应随时做到“心中有数”。
一个学生提出地球的磁场是哪来的，对人体的影响是什么？另一个学生提出为什么在高压输电线下植物生长会受到影响？面对学生的疑问，教师怎样去引导学生选择合适的选题探根寻源成为开展研究性学习的关键。学生是研究的主体，教师的作用是引导学生生疑，指导学生定疑，鼓励学生探疑……，合理而正确的指导能帮助学生迅速进入研究主题，教师的全程支持为学生提供了一个研究学习的平台。
作为开展物理研究性学习的切入点，选好适合学生研究的小专题，有利于物理研究性学习的深入开展。选择小课题的过程本身也是培养学生掌握科学思维方法的过程。提出有质量问题，并转化为一个有质量的课题，是从“学会”物理走向“会学”物理的开端，这已经是学习成功的一半。
物理研究性学习的基本方法是在学习过程中强调思考、分析、质疑和提问，收集信息，验证、归纳整理，最后得出合理的结论。研究物理问题可以由“小”见“大”，由“浅”入“深”，切忌贪大求全，面面俱到。
例如：在加油站有一条醒目的标语：“严禁用塑料桶装运汽油”。这个现象引起了一位同学的疑惑，但很多学生都认为这是防止塑料与汽油起化学反应，于是这个问题就解决了。实质上生活常识和经验告诉我们，即使塑料与汽油有化学反应，也不会引燃汽油发生危险。那么严禁塑料桶装运汽油肯定是有其它原因。排除了学生心中的唯一答案，学生开始调动自己现有的知识经验思考提出的问题：什么能引燃汽油？一颗小火星！小火星哪来？这需要同学开展一系列知识信息的搜集，课题由此产生：探寻“严禁用塑料桶装运汽油”的缘由。
通过收集信息，学生们找到了标语缘由在于：塑料能聚集电荷，当电荷聚集到一定程度时，便会产生放电现象，产生的静电便成为引起汽油燃烧甚至爆炸的那颗小火星。
通过对缘由的探究，学生进一步发现生产生活中与这个问题有关的现象，比如，油罐车
在行驶过程中要在马路上拖一铁链条；工厂空气中的粉尘达到一定程度会发生爆炸；厨房煤气漏气不能开关电器等。指导学生选择研究这样的小课题作为静电现象学习的切入点，学生就很有兴趣地将研究性学习进行下去。
从学生的生活背景出发，由简单的问题入手，确定合适的选题。学生通过研究、检验能自主得出结论，他们研究问题的积极性和成就感被有效激发，为下一步较复杂问题的研究打下了基础。
其次，研究合作是依托。杨振宁博士指出，如果说在过去还有可能一个人独立完成诺贝尔奖项的话，那么，进入80年代以来，尤其是进入信息社会以来，没有人们的共同参与、相互合作，任何重大发明创造都是不可能的。合作意识与合作能力已成为人们生存发展的重要品质。这种合作意识与合作能力要在研究性学习中应该有意识地加以培养。
我们在学生确定研究的小课题后要利用合作为依托，对研究进行调控：让学生学习合作、明确分工，确立学生是研究的主体，将教师定位在指导者而不是正确答案的化身。合作研究的常见形式通常有：小组分工学习式；竞争式；小组讨论或辩论式；角色扮演式等。
在实施过程中，我们指导学生相互分工合作、鼓励学生团队合作、克服困难协助合作……例如放射性同位素和辐射技术的应用这个课题研究中，把课题细化为：同位素的主要来源；在示踪技术、检测等方面的应用；在辐射技术的应用（射线照相法、化学药品合成、木材塑化加工、引发种子变异等）等。由学生分工完成其中一部分内容的研究学习，然后互相交流，讨论，互相合作，最终完成课题的研究。这种小组分工合作式是较常用的研究方式。
在学生进入研究问题的实施过程里，我们应加强两点指导：一是指导学生讨论。教师要帮助学生因“题”制宜，确定讨论的方法：①补充式。②连锁式。二是指导学生交流。就如何清楚明白表达自己的见解，如何听取别人的意见，如何进行综合、归纳同学的意见等环节，教师要进行有针对性的耐心辅导。或深入小组点拨指导，或面向全体示范表述，或针对个体单独传授。如前述同位素，在开展研究前同学们认识有限，对其应用也不清楚。小组分工后，随着课题的细化，既有整体框架结构，又有个体研究目标，开展小组讨论时各抒已见，又互相弥补不足，教师及时肯定在研究中的这种合作与交流，确保研究性学习方式的顺利推进。
研究性课题的选题，无论是由学生自己确定，还是由教师选定，都表现为从提出问题到确立课题、从发散思维到归纳整理的整个过程，在实施过程中指导学生分工合作要做好以下工作：
1、收集资料（社会调查、媒体、图书馆、网络、报纸等，特别是网络信息）
2、处理信息（分析、比较，去伪存真，记录数据资料等）
3、实践检验（尽可能实验、验证）
由于没有现成的教材，在开展研究性课程教学过程中，我们可以结合社会热点问题和学生已有知识能力，从学生提出的各种选题中，筛选了一些专题让学生进行研究，例如，《放射性同位素和辐射技术的应用研究》；《探索神奇的纳米技术》；《苹果从树上掉下来——无所不在的万有引力》。
这些专题本身缺乏直接的信息源，但在研究的过程中，学生通过分工设计调查问卷、图书阅读、网络搜寻，收集了各种音像多媒体资料，在相互交流信息，分析比较中逐渐认识同位素、纳米和万有引力。学生对学习物理知识的兴趣由此得到激发，树立了克服困难的勇气和信心，增强了自主研究学习的合作意识。
研究性学习的实施阶段应在学生选题完成后，教师针对学生在实施研究性学习过程中所遇到的问题，及时进行信息支持、方法支持、情感支持，参与到学生对数据进行整理分析的过程中去。
学生通过课题设计、寻找资料、动手实验、调查分析，体验发现问题、解决实际问题一般流程和方法，尝试分享与他人交往合作的成果。即使某些问题未必能能拿出有价值的研究成果，但研究性学习的参与和体验，无形中培养了学生积极思索、大胆猜想的能力。例如北京沙尘暴的预防，上海苏州河水的治理，学生合作提出的方案不一定合理可行，但只要让学生在合作中体验到创新和实践的意义，我们就可以认为达到了开展研究性学习的目的。
再次，结题评价是导向。当已经对所研究的问题有了一定的认识，手中已有较详细的资料、数据，就可以让学生合作，撰写一份结题报告了。
写报告要中心突出、简洁明了。如何把自己所做的工作表述清楚，如社会调查的目的、方法、时间、内容、调查表的分析和结果、提出自己的见解和对问题的结论等等。应该让人明了你对研究的问题所采用的研究步骤是怎样的，你遇到了哪些问题以及这些问题是如何解决的，你的数据分析说明了什么，得到的结论是什么。
在结题阶段，如何对学生所写的报告进行多元评价，对整个研究性学习方式具有导向作用。
评价有阶段评价和结题评价。对学生研究性学习过程和成果进行多元评价，定性评价多于定量评价，这样可以促进学生积极地思维，发展学生的学习能力；可以增强师生之间、生生之间的多向信息交流。通过评价，有助于促进人人参与，增强合作意识，提高学习、研究效率。我们可以紧扣这一环节，着重从三个方面进行调控：一是引导学生采用多种形式来汇报交流研究性学习的成果。二是要引导学生自评、互评。三是要指导学生将课题研究养成的学习习惯内化为学习品质，强化科学知识体系的构建和知识的应用。
这里需要指出的是，我们要在评价过程中教会学生学会打开自己的“窗户”，让彼此的学习成为一种共享的资源，同时要反映每一个人在课题研究过程中的作用和贡献，学会倾听他人的意见，懂得尊重他人的意见和贡献的力量。
最后，问题反思是财富。在实践“研究性学习”方式过程中，我们必须遵循物理学科特点，发掘传统物理教育精华，加强形成性调控。研究性学习的过程中发现有问题时要对存在的问题及时进行分析和反思调控。问题实质上也是一种财富，解决问题就是进步。“研究性学习”方式不是万能钥匙，并非处处皆宜，人人适用。在实践“研究性学习”方式的过程中，我们要根据不同的教学内容，不同的教学对象，调控选择不同的学习方式，科学组合不同学习方式，使其发挥最大的效益。
3．2高中物理教学中学生研究性学习的课堂教学设计
“所谓教学设计是一种系统化规划教学系统的各种资源和文件，根据特定的教学目标，选择最近教学程序和教学策略，帮助学习者达成预期目标的设计策划活动。”⑥而在现代教学理念下的教学策略，是“指在一定教学观指导下，教师根据一定的情景，合理处理教学各因素关系而采取的工作方式。”⑦这一教学策略追求的目标是改革课程实施中存在的过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的问题，提倡学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、换取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。因此，高中物理探究式课堂教学设计就是在对高中物理探究式课堂教学环境中的探究活动所涉及的各种因素进行系统分析的基础上，对探究教学活动进行合理规划的活动过程，也是一个把一般教学设计原理运用到高中物理探究式课堂教学中去的过程。在这个过程中，设计者一定要把握教学环境中探究活动的特点，根据不同的内容和环境灵活地对教学活动进行周密的安排。
3．2．1 高中物理研究性学习下的课堂教学设计要求
第一，要从课程目标的三个维度来设计课堂教学过程。
《高中物理课程标准》在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上，提出了高中物理课程的具体目标。在教学中，课程目标的这三个维度不是孤立的，它们都融于同一个教学过程之中。在设计教学过程时，需要从三个维度来构思教学内容和教学活动的安排。例如，在《自由落体运动》的教学中，教师可以让学生根据匀变速直线运动的知识提出自己的实验方案来验证对自由落体运动快慢的猜想，提高他们制订科学探究计划的能力；可
⑥邵宗杰主编：《教育学》（修订二版）第310页.华东师范大学出版社.2000.12
⑦北师大等主编：《在职攻读教育硕士专业学位、全国统一（联合）考试大纲及指南（教育学心理学）》第90页.北京师范大学出版社.2003.4