1促进自主探究高中物理开展课题研究的实践与探索研究“促进自主探究高中物理开展课题研究的实践与探索研究”课题研究报告三明一中罗 翀 2006.12 促进自主探究高中物理开展课题研究的实践与探索研究课题是由三明一中物理教研组和学校的生物、化学学科的有关老师精心组织，于 2003 年 11 月向三明市教育科学研究所和三明市教育学会提出申请，经过三明市教科所和市教育学会的认真评审，于 2004 年 4 月被正式确认立项（课题编号：ZDJYKT041005） ，成为三明市普通教育科学研究 2004 年市级重点课题之一，课题研究时间是两年（2004 年 9 月 1 日至 2006 年 8 月 31日） 。两年多来，在三明市教科所、市教育学会和有关专家的指导和关心下，我们课题组全体成员共同努力，开展了扎实有效的研究，取得了丰硕成果。现从以下十个大方面向领导和专家做一个汇报。一、课题研究的背景（一）.问题的提出社会发展对人才的要求应具有创新精神和实践能力，而传统的物理教学是以传授知识，解决书本问题为目的，脱离生产和生活的实际，多数学生学习物理是被动的，学生缺乏发现问题、提出问题的能力，想象力、创造力和实践能力得不到发展。为了改变这种状况新的课程标准中规定，在物理新教材中设立“课题研究”的研究性学习项目。在物理教学中尝试以学科渗透为发展方向的“物理课题研究活动”是指以生活、社会与自然中的问题和现象为研究专题，以课内课外结合的形式，借助现代信息技术，收集资料，分析处理信息，运用物理知识解决物理问题，开展类似科学探究的一种综合学习活动。这种学习方式是全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作能力的重要环节。这项活动还有利于培养学生独立思考的习惯，激发学生的创新意识，提高学生的综合素质。课题研究主要着眼于这些能力与意识的培养，而不在于某项具体知识的学习。在高级中学中开展课题研究，对于教师和学生都是新事物，我们的经验还十分有限，如何选择设计课题研究的内容，如何指导学生开展课题研究，如何评价课题研究的过程和成果，都需要积极开展研究实验。基于这种背景，我们提出“促进自主探究高中物理开展课题研究的实践与探索研究”这一课题。（二）.国内外研究现状国外对本课题的研究，在教与学两个方面有了新的认识，强调教师参与课程发展和构建主义的学习模式。有研究表明，开展课题研究能充分发挥教学中教师的组织者、指导者的主导作用，可使教师对所教内容有更为充分的准备，教学效果更好，开展课题研究能充分发挥学生学习的主体作用，形成对知识主动探求，并重视实际问题解决的积极的学习方式，培养学生的创新能力，适应时代的要求。国内如上海等地在开发中小学课题研究课程的实践中取得了相当丰富的经验，编制了研究性学习指导手册 、 研究性学习综合主题等书籍，形成了一些开发和实施课题研究的课程案例和开发模式。二、课题研究的意义和创新之处（一）. 意义价值我们知道，各级各类教育活动的总目标都是“受教育者的全面发展” 。而教育总目标的实现，还有赖于具体化的实施过程，我们在高中物理教学中实施课题研究活动的意义主要体现在以下几个方面：21.改革物理教学，适应时代的发展和社会的变迁。在高中物理教学中开展课题研究，强化应用物理基本知识解决实际问题的能力培养，使学生体验、认识和运用科学研究的一般过程和方法，激发学生学习物理的兴趣，培养学生的观察实验能力、思维能力、分析与解决问题的能力，逐步提高学生的实践能力和创新意识，将“接受理解巩固解题”的教学模式转变为“参与体验内化外延”的新型教学模式，对落实素质教育要求具有重要的现实意义，已成为当今中学物理改革的目标。2.丰富中学物理实验，强化物理教学的实践环节，使学生通过内心的体验学习物理。现代物理教学观指出，教学过程应从强调论证知识的结论向获取知识的科学过程转化，从强调单纯积累知识向探求知识方向转变。通过指导学生进行物理课题研究，不仅可以培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力，还可以使学生在进行物理课题研究活动中联系实际、联系技术和社会，体验近代和现代物理的新内容、新思想、新观点，体验现代信息技术发展的成就，使学生“通过内心的体验学习物理” 。3.有助于全面提高学生的科学素养。科学素养包括科学知识、科学方法、科学态度和科学精神。物理野外考察、环境调查和社会访问不仅可以增长学生大量的物理学科内的科学知识和跨学科的相关知识，还可以锻炼体魄，增强劳动观念，培养坚忍不拔的毅力，勇于探究的科学精神，乐于助人的高尚品质以及善于合作的情感、态度与价值观。本研究的理论意义集中表现为比较全面地深层次地建构高中物理开展课题研究的内容、指导策略和评价学生课题研究模式的个性化操作艺术与技巧，从而丰富和创新现代教学方法的基础理论。（二）创新程度本课题研究的主要目标在于探索高中物理开展课题研究活动的开放性与序列化统一，构建最大化实现课题研究活动与物理学科个性化教学方法优势互补的理论框架及操作策略，最终使学生学会主动学习，培养学生的创新精神和实践能力。第一，选题新。从理论与实践的结合上对开展课题研究与传统教育环境下的高中物理教学方法的整合进行研究。第二，视角新。运用多学科理论（课程学、教材学、教学论、教育传播学、教育心理学、教育哲学和教育技术学等）以及现代系统科学，以“优势互补” （交互、对接、整合 、传承、张扬）为目标定位，并由此进行理论研究与实践探索。第三，内容新。本研究涉及现代教学理论与方法研究、综合实践活动课程研究中的众多领域，具有基础性、时代性和现代化等诸多显著特征。三、课题研究的理论架构（一）课题的相关概念界定1.“促进自主探究”本课题中的“促进自主探究”指的是着力通过改革传统的“接受理解巩固解题”教学模式，构建“参与体验内化外延”的新型教学模式。它的研究，将有利于转变学生被动学习的现状，提升学生的科学素养。2.“探究性学习”对于探究式学习的概念，目前引用较多的是美国国家科学教育标准中的定义：“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获得的事实证据作出解释的各种方式。科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。 ” 探究式学习是指学生围绕一定的问题、文本或材料，在教师指导帮助和支持下，运用科学探究的方法自主寻找或自主构建答案、意义、理解或信息的活动和过程。3探究式教学目的在于培养学生的创新精神和实践能力，因而知识与能力的获得主要不是依靠教师进行强制性灌输与培养，而是在教师的指导下由学生主动探索、主动思考、亲身体验出来的。探究式教学实质上是将科学领域的探究引人课堂，使学生通过类似科学家的探究过程（即学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动，包括观察、测量、制作、提出假设、进行实验、提出模型和交流） ，理解科学概念和科学探究的本质，并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。与以灌输、记诵、被动接受为特征的传统教学模式相比，探究式教学在教师现、学生观、学习现和评价观上均体现了独特的见解和主张，具有新颖而丰富的内涵。探究式教学使学生由被动接受知识变为主动去获取知识，培养学生的观察能力、动手能力和创新能力，让学生学会发现问题，解决问题。在解决问题的过程中培养学生学习的兴趣，全面提高学生分析问题、解决问题的能力。3.“物理课题研究活动”“物理课题研究活动”是指在物理教学中尝试以学科渗透为发展方向的专题研究，以课内课外结合的形式，让学生借助现代信息技术，收集整理资料，运用物理知识解决物理问题，开展类似科学探究的一种综合学习活动。这种学习方式是全面培养学生综合运用所学知识的能力、分析和解决问题的能力以及团结协作能力等的重要环节。这项活动还有利于培养学生独立思考的习惯，激发学生的创新意识，提高学生的综合素质。4.“教学模式”美国乔以斯（B.Joyce）和威尔（M.Weil）在 1972 年出版的“Models of Teaching”(教学模式) 一书中把教学模式定义为“一种可以用来设置课程、设计教学材料、指导课堂或其它场合教学的计划或范型” 。按照这种定义，教学模式的内涵是指导课堂教学或是其它场合教学的一种计划或范型(即有一定代表性、能起示范作用的教学方法与教学程式)。目前一般认为教学模式，是在一定教学思想、教育理论的指导下，教学活动诸要素依据一定教学目标、教学内容及学生认知特点，所形成的一种稳定而又简约化的教学结构。也就是按照什么样的教育思想、理论来组织教学活动进程，它是教育思想、教学理论、学习理论的集中体现。传统接受式教学模式，以教师为中心，由教师通过讲授、板书及教学媒体的辅助，把教学内容传递给学生或者灌输给学生。教师是整个教学过程的主宰，学生则处于被动接受老师灌输知识的地位。在这样一种结构下，教师是主动的施教者，学生是被动的外部刺激接受者即灌输对象，媒体是辅助老师向学生灌输的工具，教材则是灌输的内容。而基于高中学生开展物理课题研究与高中物理学科教学加以整合发展起来的高中物理自主探究式教学模式，强调学生获取知识的过程，使学生从被动接受知识的地位向主动探求知识的地位转化，在探究规律的过程中培养获取和处理信息的基本科学方法和思维模式。其目的不仅仅是验证科学规律，培养实验技能，更重要的是使学生在学习过程中逐步形成科学探究能力。（二）课题的理论依据1.创新教育理论江泽民同志指出：“面对世界科技飞速发展的挑战，我们必须把增强民族创新精神提到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识” 。教育在培育创新精神和培养创造型人才方面肩负着特殊的使命。创新意识则要通过长期的、坚持不懈的人生观与价值观的教育才能培养。2.认知心理学中的建构主义学习理论该理论源于瑞士认知心理学家皮亚杰提出的儿童认知发展学说。建构主义学习理论强调以学生为中心，要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。建构主义4的教学理论则要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构知识意义的帮助者、促进者，课堂教学的组织者、指导者；要求教师应在教学过程中采用全新的教育思想与教学结构、全新的教学方法和全新的教学设计，彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教育思想与教学结构。建构主义“学习环境”理论认为：学习者的知识是在一定情境下，借助于他人的帮助，如人与人之间的协作、交流、利用必要的信息等等，通过意义的建构而获得的。理想的学习环境应当包括情境、协作、交流和意义建构四个部分。情境：学习环境中的情境必须有利于学习者对所学内容的意义建构。在教学设计中，创设有利于学习者建构意义的情境是最重要的环节或方面。协作：应该贯穿于整个学习活动过程中。教师与学生之间，学生与学生之间的协作，对学习资料的收集与分析、假设的提出与验证、学习进程的自我反馈和学习结果的评价以及意义的最终建构都有十分重要的作用。交流：是协作过程中最基本的方式或环节。比如学习小组成员之间必须通过交流来商讨如何完成规定的学习任务达到意义建构的目标，怎样更多的获得教师或他人的指导和帮助等等。其实，协作学习的过程就是交流的过程，在这个过程中，每个学习者的想法都为整个学习群体所共享。交流对于推进每个学习者的学习进程，是至关重要的手段。意义建构：是教学过程的最终目标。其建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习的内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。3.探究学习理论最早提出在学校科学教育中要用探究方法的是美国教育家杜威，他认为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。探究是人类认识世界的一种最基本的方式，人类正是在对求知领域的不断探索中获得发展的。探究式教学符合学生的心理特点，可以满足学生的发现、研究、探索心理需