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继续教育培训心得
-----探究性学习与情景创设 平昌县响滩中学
吴德茂
研究性学习”的开展，是当今教育改革的一个重点。本人在高中年级进行了物理课堂教学中开展研究性学习的探索，下面谈谈这两年在《关于高中物理研究性学习的研究》的课题研究中，就高中物理教学中开展研究性学习谈几点体会：
一、情景创设途径
(一)差异性实验一一创设问题情境
差异性实验是指结果出人意料之外的、与学生学习前概念或常识相违背的科学实验。这些实验展示的现象，与学生学习科学的潜概念发生矛盾，能引发学生强烈的认知冲突，使学生头脑中产生各种各样的疑惑。在差异性实验中，要提供学生自主建构问题的时间，让学生通过思考、讨论和语言组织，提出相应的问题。
例如吹气实验。该实验用于有关蒸发知识的教学。在教学时，教师请学生做如下的吹气实验:第一次请学生将手掌摊开放在离嘴大约15cm的地方，张大嘴，慢慢地对手掌呵气.学生会感到手掌“暖烘烘”;第二次请学生将手掌摊开放在同样的位置，先闭嘴，然后嘴留一条小缝，用力向手掌吹气，学生会感到“冷鹉毗”
(二)生活事件与经验—创设问题情境
家庭、学校、社会都有大量学生感兴趣的物理问题。在生活中，学生已经接触到许多与科学有关的生活事件，形成了物理学习的前概念和相应的认知结构，其中有许多与自己前概念和认知结构相矛盾的体验和相应的问题。教师在教学时要“使物理贴近学生生活、联系社会实际”，恰到好处地利用学生的生活经验和事件来创设发现问题的情境。
例如，在高中物理课程标准选修1一1中要求“通过观察、查阅资料，了解微波炉的结构和工作原理，能根据说明书正确使用微波炉。在教学时，可以请使用过微波炉或家庭有微波炉的学生交流使用微波炉的体会与经验，并要求学生提出有关微波炉的问题。学生会提出有关微波炉的许多问题:如用微波炉热饭菜为什么那样快捷?用微波炉热鸡蛋时，往往听到“啪”的声音，鸡蛋炸裂了，微波炉内腔粘着乱七八糟的鸡蛋碎片，微波炉热鸡蛋为什么会炸?等等。又如，高中物理课程标准选修2一3中要求学生“了解照相机的主要技术参数的含义”“了解照相机自动测光、测距的原理”。在教学时，可以请学生谈谈使用傻瓜照相机的体会和经验，并提出问题。例如有的学生使用过傻瓜相机，会提出许多问题:傻瓜相机为什么能自动识别ISO100到IS0400的胶片?它为什么能自动卷片?光线不足时它为什么能自动闪光?它为什么不用调焦?等等。
(三)科学模拟研究—创设问题情境
学生学习物理与科学家研究物理是有区别的。中学生学习物理主要是通过学习前人发现的物理知识来掌握知识与技能，学习研究的过程与方法，培养情感态度与价值观。但是学习物理可以采用科学模拟研究的方法。利用这种模拟物理学家研究来创设学生发现问题的情境，可以使学生以研究者的角色进入学习，学会科学地看问题、想问题，逐步了解物理学的探究过程和方法。
例如，在物理必修模块1的“活动建议”中，提出“通过实验研究质量相同、大小不同的物体在空气中下落的情况，从中了解空气对落体运动的影响”。在教学中可以创设模拟研究的情境:对亚里士多德关于物体下落的观点进行讨论，并要求学生勇于质疑，大胆提出研究问题。学生可能会提出五花八门的有关物体下落的问题，引导学生讨论并把问题归结到“物体下落的情况与哪些因素有关”的研究课题上来，并引发学生对研究课题解决方法的讨论:物体下落情况的含义是什么?影响物体下落的因素可能是什么?可能的因素是空气、物体质量、物体大小、物体的材料、下落的地点„„如何来研究这种多种因素影响的研究课题?通过讨论，引导学生利用“控制变量法”，即先把其他变量置为“恒定”，而研究“质量相同、大小不同的物体在空气中下落的情况”。
在许多传统的物理教学内容上，我们只要适当加以组织，都可以用科学模拟研究的方法来创设发现问题的情境。如关于“自感”的教学中，可用传统的两个演示实验来创设发现问题的情境:在其中一个实验中小灯泡“通而不亮”，而在另一个实验中小灯泡“断而不熄”。}}3〕这样的现象会引起学生的好奇，产生“为什么会产生这种现象”的问题，并萌发研究探索这个现象原因的兴趣。
(四)知识的联系—创设问题情境
物理学的理论体系主要由物理概念、物理规律等组成。物理概念反映了物理现象和过程的本质属性，而物理规律描述了物理现象和过程在一定条件下必然发生的本质联系。这些知识的联系也往往是物理教学时创设发现问题情境的素材。教学中可以利用物理知识的联系来引导学生对相关知识进行分析推理，以发现问题并提出问题。例如，学习了力的概念，又学习了运动的知识，教学中要通过演示或学生实验或事例，揭示力与运动这两个知识点的一些误区或佯谬，并引发学生讨论，让他们自己产生“力是产生物体运动的原因吗”的疑问，并提出探究力与运动关系的课题。
利用知识的联系创设问题情境，应当培养学生联想、逆向思维的能力与习惯以及善于发现和提出问题的能力。例如奥斯特发现了电流的磁效应后，教师可以着意让学生讨论，引导学生联想或逆向思维，让他们自主提出“既然电流能产生磁场，那么，磁场能否逆向产生电流呢”的问题。类似的利用物理学知识的前后联系来创设发现问题情境的例子，在中学物理教学中比比皆是，教师要有意识地去发掘它们。
(五)作业活动一创设问题情境
物理作业活动不仅包括传统的习题练习，而且还应该包括实验、科学设计、科学制作、社会调查等等。通过作业活动，学生不仅能巩固和深化所学知识，学习探究的方法，培养研究的能力，而且更重要的是可以把学生引入问题情境中，学生可以在较大程度上自主完成建构问题、设计问题解决方案、解决问题的过程、问题解决结果的得出与评价等活动。因此，应当对学生作业活动提出提炼问题的任务。
例如，学生对物理习题的错误解答，不同学生的.“错误”及“错误原因”都可能不同，引导学生分析各种错解的原因，逐步让学生学会元认知纠错的能力。在这些学习过程中，学生头脑中会萌发一些问题。教师可以要求学生适时记下相应的问题，在教学中可以讨论和解决这些问题。
二．探究性学习要注意的问题
切实地体现了教师的主导作用和充分地体现了学生的主体地位学习过程中，学生始终是主体，老师是组织者，只提出问题，至于解决问题的方法、方法的可行性、方法的优劣等都由学生来完成。我们充分尊重学生，允许他们异想天开，探索不拘常规的方法。对他们提出的每一种方案都不妄加评论，而是引导他们用实验来验证。例如一个小组想研究振子的位移随时间变化的规律（即振动图象），他们提出来的第一个方案是在振子上捆上一支铅笔，让铅笔随振子做简谐振动，铅笔头在白纸上就会画出每一时刻振子的位置。实验结果存在两个问题，第一是铅笔画出的线相互重叠，分不出不同时刻振子所在的位置；第二是振子的振动由于铅笔与纸间的摩擦，很快就停止了。他们提出的第二个方案是在单摆上捆上毛笔，让单摆做简谐振动，同时匀速拖动单摆摆球下方的白纸。实验结果是解决了位置重叠问题，带来新的问题是毛笔尖在竖直面内作圆周运动，很难同时解决毛笔尖与白纸的摩擦和有些地方画得上，有些地方画不上这一对矛盾。接着他们提出第三个方案，用装有水的小瓶做摆球，小瓶在摆动过程中，瓶内的水不断往外滴，同时匀速地拉动下方的白纸，这样就在白纸上留下一系列水滴，然后将这些水滴用光滑曲线连起来，就得到了振子的位移随时间变化的规律。实验结果非常理想。他们还根据白纸上水滴的疏密程度，说明了单摆运动的速度变化情况。在汇报过程中，同学们提出了瓶中水往外流的过程中，单摆的摆长发生变化的问题，也有同学提出可不可以展示一下得到的图形。确实，摆长发生变化是客观的，由于水滴在白纸上，水干了，图形也就不明显了，自然汇报时没有拿出相应的图形。接着他们回家又设计了第四个方案，在白纸上铺上玉米面，然后在一个很小的瓶子中装满胶水，重复第三个方案的实验，等胶水干了，将其余的玉米面倒掉，这样有胶水粘住的玉米面就留在了白纸上，可以保留。通过这一事例，可以发现，在“研究性学习”过程中，“问题”就是学生学习的重要载体，学生在解决问题的过程中会涉及多种知识，这些知识的选择、积累和运用完全以“问题”为中心，打破了教材的条条框框，可以充分挖掘学生的思维能力、想象能力、分析问题的能力以及动手能力等，从而“激活”他们的创新意识。这一过程中，教师不再仅仅是“知识的传授者”，首先教师是一位“听众”，要善于充分听取学生的意见；其次是一位“与学生平等交流的领路人”，要让学生从与教师的交流过程中，感到自己的成功，同时感知到自己应该努力的方向；第三才是一位“评判者”。在“研究性学习”过程中，绝大部分的时间，教师的引导作用体现在前两个角色的充分发挥上。
