【民主教学】 以教材为本的研究性学习与学生创新能力的培养 陈健 （广东省广州市第二中学，广东－ 广州５１０５３０） 摘要：本文阐述了作者在物理教学中坚持实施“以教材为本的研究性学习”培养学生创新能力的探索与实践。主 要介绍引导学生以自研为主的研究性学习课堂和学科单元研究性学习两种教学实践。 关键词：自研课堂；学科单元研究性学习；创新能力；评价 学生学习的主体性、探索能力和创新能力不是一两 次的社会调查、一两个课题研究就能够得到提升，而是 依靠平时的学科教学和引导学生课后的自主探究学习 活动，通过长期的思维锻炼才可能实现。因而教师合理 安排教学活动，实施以教材为依托的研究性学习活动， 是持之以恒开展研究性学习，培养学生研究能力、创新 能力的有效途径。 一创新实验。 － 创新科技活动：水火箭比赛（课后作业）。 在以学生“自研”为主的《反冲运动》研究性学习课 堂中，学生充分参与了“发现问题一分析问题一得出科 学的结论一应用结论解决生活实际问题一应用结论进 行技术的创新体现”整个过程，同学们自己体验从现象 到真理的过程与老师讲授给他们的感觉完全不同，他们 通过自己的努力，发现了原来神秘的火箭原理自己也可 以推导出来，应用这个原理自己能够解决生活中的一些 实际问题，学生们的学习主体性得以充分的发挥。同时， 研究性学习课堂给了学生们充分的时间和空间去思考 问题，从“形象思维的沉淀一发散思维的提升一收敛思 、经常性地设计以学生“自研”为主的研究性学习 课堂。培养学生的创新思维能力 传统接受性学习是以教师讲授为主，结合提问、讨 论、练习等形式来传授知识，学生在理解教师所传授的 知识的基础上接受并掌握学习内容。而研究性学习是指 在教学的过程中创设一种类似于科学研究的情景和途 径，让学生通过主动的探索、发现和体验，学会对大量信 息的收集、分析和判断，从中增进思考力和创造力，树立 永不满足、追求卓越的精神，提高发现问题、提出问题、 解决问题的能力。 物理是一门以实验为基础的科学，大多数的规律都 是通过实验推导总结出来的，而把这些实验的结论应用 于生产和生活就形成了科学创新。要培养学生的这种从 现象到本质再到应用的能力，在物理教学中就要长期地 坚持以学生“自研”为主的研究性学习活动，使学生形成 乐于研究、敢于尝试、勇于创新的学习习惯。 《反冲运动》研究性学习课堂实例分析： 创设科学研究情形，提出研究的问题。 科学情形：①人站在静止的平板车上向前跳出，车 维的提升～发散思维与收敛思维的统一以及形象思维 与抽象思维的统一”的研究过程中，学生的创新思维能 力得到完整的锻炼，同学们在探究性学习中得到的思维 方法将深深地影响着他们对下一次面临的新的科学问 题的认知。 以学生“自研”为主的研究性学习课堂打破了教师 是课堂的“主角”的传统模式，使学生在课堂上得到更多 的表演机会，真正成为了课堂学习的“主人”。在长期的 实践中，学生学习角色也在慢慢地转变，这种从“被动” 到“主动”的转变也直接地影响着他们的学习效果，影响 着他们的思维方式。 二、开展学科单元研究性学习，促进学生创新意识、 创新思维、创新技能和创新人格的综合发展 单元教学法是采用单元整体教学，结合学生的自 向后运动（学生实验）。②长征号火箭点火升空。 引出课题：火箭为什么会升空？原理是什么？ 查找资料，类比分析，提炼信息。 基本资料：教材中动量守恒的知识。 学、教师的答疑、教师重点讲解相结合的教学方法。 开展 单元教学法大幅度缩短新课讲授时间，为学生提供更多 可自主支配的时间，对于提高学生的独立学习能力有很 大的帮助。 研究性学习是在教师的指导下，由学生自主进行 类比信息：“火箭升空”与“人车实验”有何共同的特 点？ 的、开放型的、实践性的学习活动。它强调培养学生能 归纳总结，得到结论。 力，特别是创造性思维能力、实践能力，突出学生的主体 性，张扬学生的个性，是一种不同于传统的授受型的课 堂教学的课程形态。 《牛顿运动定律》是经典力学的重要内容，高中物理 归纳：①人向前运动，车受反冲作用，所以向后运 动。②火箭燃烧产生的气体向下高速喷出，火箭受反冲 作用，所以向上飞出。 结论：原来静止的火箭，因为动量守恒，气体的动量 大小等于火箭的动量，而方向相反，因而火箭在反冲作 用下向上飞出。 的重要定律，学好《牛顿运动定律》也是高一学生物理思 想形成的重要一环。牛顿三大运动定律都建立在实验的 基础上，而且其应用就实实在在地出现在我们生活的每 一创新实验设计：以小组为单位，自选仪器，设计反冲 一个环节中，因而在这章书的教学上开展学科单元研究 ２０７— 【民主教学】 性学习，让学生参与定律的推导与实验，分析生活中形 形色色的力与运动的关系，有助于加深对定律内容的理 解，大大提高学生分析问题和解决问题的能力，激发学 生学习物理的热情与兴趣，形成科学的学习态度和研究 方法，提升同学们的创新能力。 （１）《牛顿运动定律》研究性学习课题。 针对本章的特点，我们设计了以下９个课题供学生 传统的以笔试成绩作为评价学生学习状况的唯一标准 的做法更多的是评价学生掌握了多少的已有知识，而对 于学生的创新能力，创新人格的评价极少。研究性学习 强调的是学生探索过程的评价，其实是对学生学习新知 识的能力，学习方法的评价，因而用单一的测验考试不 能正确评价学习的学习状态，应采用多元化的评价方 式，通过对学生研究过程的评价，激励学生更大胆地去 进行自主学习与研究。①研究物体质量一定时，加速度 与合外力间的关系；②研究物体受合外力一定时，加速 度与质量间的关系；③电梯向上或向下加速度运动时， 测力计的示数变化；④人在磅秤上快速站立或下蹲时， 磅秤的示数变化；⑤捕捉失重状态下呈球形小水滴镜 头；⑥完全失重状态下，淹没在水中的泡沫不会浮起的 探索，更乐于探究，勤于动手，培养学生处理信息的能 力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交 流与合作的能力。 （１）尊重学生研究的过程，把学科研究性学习成绩 列为学科考核的一部分。研究性学习的过程体现了学生 实验研究；⑦收集失重现象的应用与研究资料；⑧失重 状态下的实验方案；⑨开孔瓶子自由下落水不流出。 （２）学生选定课题，以小组为单位开始自主研究。 学习新知识的能力，体现了学生们的动手能力与合作能 力，因而研究性学习的评价应列入学生物理成绩的一部 分。对于在“自研”课堂上、单元研究性学习中表现突出 的小组或个人应给于加分，作为学业成绩的一部分。在 具体的操作上，不管学生的研究结果如何，只要学生认 首先，与传统的实验教学不同，老师没有告诉他们 实验的原理是如何的，实验的步骤是如何的，实验的数 据如何处理等。这就要求小组的同学在实验前先要思考 真参与了研究的过程，作为教师都应好好地抓住这些机 会，大力表扬敢于实践、敢于创新的同学，使同学们意识 到他们的研究成果，他们的努力是得到老师的承认和支 以下的几项工作：①实验如何做？②实验要准备些什么？ ③如何分工合作？学生在设计实验之前，要学会看懂书 本的基本内容，这个过程令同学们懂得了什么叫“学会 持的，他们的研究是有用的。这样既培养了学生的创新 人格，也增进了师生间的感情，在物理学习中调动了学 生的非智力因素，使物理教学得到进一步的完善。 （２）大力鼓励同学们运用已有知识进行科技创新。 在学生在研究的过程中，激发了他们的灵感思维，可能 学习”。实验的设计过程就是思维能力培养的过程，而且 以小组为单位的研究不单单是个人思维的过程，实验的 设计与实验的准备都得发挥小组团结协作、出谋划策的 团队精神。在共同的学习中，同学们的创作热情高涨，友 谊得到加深，创新思维和创新能力得到最好协调与发 展。 会产生很多的奇妙的、甚至看上去是不切合实际的想 法。当学生把这些想法向老师推荐时，老师应该给予充 分的肯定与支持，并鼓励他们继续研究下去，这样学生 的创新意识和欲望会更加强烈，他们的灵感也会连绵不 断，这是学生创造力发展的最好的时机。 新课标提出，高中物理课程“要体验科学探究过程， 了解科学研究方法；增强创新意识和实践能力，发展探 索自然、理解自然的兴趣与热情”。总结起来就是要通过 其次，实验过程是学生亲身体验科学探索奥妙的过 程。物理实验提供的器材，大大激发了同学们的兴趣，引 起思维的积极活动，提出问题、构思加工、信息组合、方 案设计等。通过直接与实验器材的接触，大大提高了他 们的动手能力。 最后，实验结果的分析，有助于学生掌握物理概念、 原理和方法。对误差的分析还能对当初实验设计的方案 进行有效的检验，好与不好、能否改进，这些问题的反 思，会更加引起学生的兴趣，使思维更具有深度。 实践证明：通过单元研究性学习，学生把握教材中 “牛顿定律”这一章内容比任何其他章节内容效果都要 好。另一方面，学生在单元研究性学习的主体性得以充 激发学生的创新意识和创新情感，培养学生的创新思维 和创新技能，为终身发展、形成科学世界观和科学价值 观打下基础。要培养学生的创新能力，在物理课堂教学 中，教师就应给予学生充分的思维空间，为学生创造更 多的创新体验，显然，以学科为本的研究性学习必将成 为日常教学的重要组成部分。 参考文献： 分的发挥，自身的自主学习、合作学习、探究学习和操作 实践能力得到锻炼与提高。经过一年的实践，很快就从 高一的学生中涌现出一批具有强烈的创新意识、具有较 全面科普知识和动手能力的学生，在相关的创新比赛和 奥林匹克竞赛中均取得了好成绩。 三、采用多元化的评价方式，激励创新型学生的发 展 ［１１４＇Ｊ￣性教育新论．人民教育出版社．２ＯＯｌ，（６）． 【２１王文琪，邓小飞，李敬德．研究性学习百论——研究性学习与 创新教育，广西师范大学出版社，２００２，（４）． 【３】普通高中物理课程标准（实验），人民教育出版社，２００３，（４）． 【４】胡百良中学物理教学实践与研究，江苏教育出版社，１９９８， （４） ［５１￣５贤智．以学生为主——当代教育改革新思潮，山东教育出 版社，２００１，（６）． 创新性的人才最重要的特征不是掌握更多的已有 知识，而是具有学习新知识的能力，会运用知识去创新。 ２０８—
