"研究性学习"操作的实践研究
"研究性学习"操作的实践研究内容提要 研究性学习应用于知识表征和问题解决的过程，它是贯穿于整个学习过程之中。
因而研究性学习不仅仅是那种主要在活动课中进行的、有确定专题的一种形式， 它同样是课堂学科学习的重要形式。
主题词: 信息获取、问题研究、开放合作、过程实践 问题的提出 教育要适应现代知识经济、科技信息社会的需要，培养具有创新精神和时间能力的新型人才，研究性学习课程则是深化学校课程改革的新的生长点和突破口。
建立在认知学理论和人本主义学习理论基础上的研究性学习，在重视"双基"的基础上，更加重视学习的探索性、主体性、过程性、实践性和协作性。
提倡研究性学习， 即在学习过程中创设一种类似科学研究的情境和途径，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，提出方法或方案，从而最后解决 问题。
并在这样的学习过程中增进实践能力和创造能力。
研究性学习应用于知识的表征过程和问题解决过程，它是贯穿于学生的整个学习过程之中。
因而研究性学习不仅仅是那种主要在活动课中进行的、有确定专题的一种形式，它同样是课堂学科学习的重要形式。
学科课堂型研究性学习 一、建构主义模式的研究性学习 在该模式下的学习是一个动态的过程，通过学生与外部信息环境的相互作用， 实现知识的内化和转换，逐步建构认识外部世界的图式，从而使自己的认知结构得以发展。
它把学习分为三个阶段 ，即冲突阶段、建构阶段和应用阶段。
该模式重视学生在知识内化过程中的作用，重视学习过程中问题情境的创设， 重视认知结构的变换更新。
【课题例】 自由落体的运动 通过学习，使学生自主地建构和完整自己的认知结构。
它可以分为三个阶段， 即冲突阶段、建构阶段和应用阶段。
学习过程: 1、冲突阶段 学生实验:等高同时释放两个物体，观察落地先后情况，回答问题。
一枚硬币和一张纸片，硬币先落地;同样那张纸片揉成一团和一枚硬币， 几乎同时落地;一枚硬币和直径相等的圆纸片，硬币先落地;一张纸和一个纸 团(相同一张纸揉成)，纸团先落地。
提出问题:物体下落的快慢与哪些因素有关
回答:由重的物体下落得快;由阻力相同，下落一样快:由阻力 相同，重的物体下落得快;由重量相等，阻力小的下落快。
或许:物体下落的快慢与物体的重量和受到的阻力都有关系。
2、建构阶段 分析推理: 请同学们根据牛顿第二定律写出物体下落加速度的表达式 越小，物体下落的越快。
在实际现象中当空气阻力的影响 不大时，轻重不一的物体是同时落地的，这正是实验所看到的情况。
„„ 引导推理，当物体在真空中下落，(即比值 0)，不管物体的轻重如何，它们运动的加速度恒为 g，下落一样快。
由教师做牛顿管实验， 证明在真空状态下，鸡毛与金属片具有相同的下落时间。
指出实际物体下落问题中，当物体重量比空气阻力大得多时，可视为在真空中 一样。
3、应用阶段 问题深化:自由落体加速度的恒定性与自然界物质运动的对立统一规律。
( 启发学生:一个物体的运动，由初始状态和受力情况所决定。
在真空中物体受到重力G 作用，则加速度 教师分析:外力是物体改变运动状态的原因，而物体保持原先运动状态的属性--惯性的大小是由质量量度的，实验可知物体的加速度 与质量(惯性质量)成反比，与外力F 成正比。
这样的学习也是一种创造性思维的过程，同学们在原有力与运动关系的知识和经验的基础上，经过实验的观察分析、原有物理规律的运用、辨证逻辑的思维推理 等学习活动，由此理解了自由落体运动的物理规律，建立了重力加速度这个物理量。
实践表明学生主动参与认知结构的建构，无论对知识的获得和巩固，还是对事 问题解决模式的研究性学习该模式建立在认知心理学的基础上，它强调学习过程是一个主动接受信息和创造性思维的过程。
通过主动接受信息和明确所要解决的问题，运用科学研究的思维 选择合适的解决策略和方法，最后取得问题的结论或结果。
该模式把学习过程分为 三个阶段:问题的表征、策略的选择、结果的检评。
问题解决模式的研究性学习， 容易培养学生掌握科学思维方式和科学研究方法。
【课题例】 伏安法测电池电动势和内阻的误差 在利用伏特表和安培表测量电池的电动势和内电阻的实验中，由于伏特表的分压和安培表的分流作用对测量产生误差的客观存在，作为一个研究课题《伏安法 测电池电动势和内阻的误差》要同学们去完成。
学习过程: 1、问题的表征 先让同学们按安培表的内接法和外接法各进行一次测量，然后进行测量结果的比较:用图甲接法测量，电动势测量和内电阻测量值与实际值都基本一致(略为偏 小);而用图乙接法测量，电动势测量值与实际值一致，但内电阻测量值却与实际值 差距很大。
提出问题:安培表的接法不同产生了不同的测量误差，为什么
启发学生:科学的原理是解决任何问题最基础最重要的途径--可以首先从实验的测量原理出发思考。
实验原理可以由方程组* 为电源两极的路端电压，电流I 为流过电源的总电流。
在图甲所示电路的测量，安培 表的示数实际上是流过电源和伏特表的电流之和，若要求安培表示数接近流过电源 的总电流 I，则要求伏特表的内阻应趋向于无穷大。
而在图乙所示电路的测量，伏 特表的示数实际上是电源和安培表上的电压之和，若要求伏特表示数阶级接近电源 的端电压，则要求安培表的内阻趋向于零。
2、策略的选择 提出问题1:电路中电流、电压值必须由电表来反映，若电表的存在又不能改变 测量值的原理内容，这是怎样一种情景呢
创设情景:若对原电路改变一下角度来认识呢
便于直观想象、诱导思维，课堂上大屏幕投影图乙电路图，再把安培表和电池用虚线框在一起，动画显示此时安 培表所测电流流径和伏特表所测电压位置。
形成策略 1:同学们看图思考可以顿悟到，若把安培表与电池合在一起组成一个新电源(等效)，则安培表的示数仍是电路总电流，而伏特表的示数就是新电源(等 效)的端电压了。
也就是说，根据电表示数由方程*求出的电动势和内阻实质上就是 等效新电源的电动势和内阻了。
告诉同学"等效比较法"是一种常用而有效的科学研究方法。
有了思维基础后，类似于图乙的处理再分析图甲接法电路图，把伏特表与电池 用虚线框在一起组成一个新电源(等效)，那么电路图中安培表和伏特表的示数分别 就是通过新电源的电流和新电源两端的电压了，利用方程组*解得的电动势ε 和内阻 的值也就是新电源的电动势ε等和内电阻r 等了。
提出问题2:那么利用实验电路测得的电池电动势ε 和内电阻 与被测电池实际的电动势ε 实与内电阻r 实有什么关系呢
形成策略 2:请学生复习回忆电动势的概念和电动势大小的确定，由"电动势 大小等于外电路短开时的端电压"的关系，以及联接电阻阻值的计算，可以得到 .图甲电路测量值: 最后请学生根据上面结果进行评析。
故有结论:采用图乙电路测量，虽然电动势测量值就是实际值，但内电阻测量的相对误差达到了50% 左右;采用图甲电路测量，电动势和内阻的测量值基本接近于实际值。
因而图甲电路也就是我们实际采用的测量原理图。
专题活动型研究性学习 专题活动型研究性学习是指:学生在教师指导下，从学习和社会生活中选择并 确定研究专题，用类似于科学研究的方式，主动地获取知识、应用知识、解决问题 的学习活动。
这种学习活动学生是置于一种动态、开放、主动、多元的环境中。
满足学生在开放性的现实情景中主动探索研究、获得亲身体验、培养解决实际问题的能力。
作为一种培养学生创新精神和实践能力的形式，专题研究性学习活动设计目标一般是: 1、学生多渠道多方式获取信息的手段和能力。
2、学生研究和实践的科学态度和能力。
3、学生主动参与和积极合作的意识和能力。
4、学生勇于探索积极创新的精神和能力。
专题研究性学习的学习内容的特点是:开放性、问题性、综合性、社会性、实 【课题例】自行车的力学与交通 "自行车的力学问题"--自行车是人们最常用的代步交通工具，并且自行车 运动是人们所喜爱的一种体育运动，与同学们的生活、学习的实际结合紧密，自行车的结构和行驶与力学的许多知识及原理相联系，此具有问题性、开放性、社会性、 实践性及综合性的特点。
一、研究的问题 问题A:自行车的力学原理 山地越野自行车的结构特征与力学要求。
问题B: 自行车的结构性能 学生用自行车功能与性能的改进问题。
问题C: 自行车与道路交通 杭州城区道路交通自行车车道及自行车数量的问题。
二、活动的实施 为体现研究性学习中合作、交流的能力培养，课题组以小组合作形式开展(安排在高一年级)，由3 人自由结合，推选1人作为组长，可以聘请校内校外成人 作为指导者。
具体确定课题时，在 三类问题中任选一类，小组内每人进行分工，承担一定的任务。
整个研究学习活动时间为三个月;其中一个月后、二个月 后分别进行过程汇报和交流。
该课题的实施分为三个阶段:情景问题阶段、实践体验阶段和表达交流阶段，当然这三个阶段也不是截然分开的。
情景问题阶段:师生共同创设情景，确定研究的问题，开设了自行车演变历史 的讲座、观看自行车运动和自行车结构的 VCD 片、到商场实地考察自行车的种类、 结构等。
实践体验阶段:研究活动主要在"双休"及其它课余时间进行。
学生自主地选择研究课题和确定方法，通过查阅资料、实地观察、走访调查及操作实践等各种方法、各种途径，来获取信息、数据和材料，而后在小组内进行交流讨论、研究分析， 形成初步的汇报材料。
表达汇报阶段:各小组将初步形成的材料进一步归纳整理、总结提炼为成果方案，最后形成的书面成果报告在全班进行交流。
三、实践的效果 有利于学生单一学习方式的改变。
学生们以前总是在课堂上接受老师确定好的学习内容，学习进度也是安排好的， 每节课后基本就是书面作业的完成。
而该学习课题交给了学生以后，他们为此进行的学习活动和时间安排却是多形式、多渠道，多场合的。
如:自行车的细致察看和 反复操作，很多人到商场观察各种自行车辆;观看自行车结构和自行车运动的幻灯 VCD片;到图书馆资料室(主要是校外图书馆)及新华书店查阅书刊资料;走访道路交通管理部门;到城区各交通道口进行观察调查;带着问题请教学校有关老师;也有在因特网上获取信息的等等。
有利于学生个性和学习潜能的发展。
由于研究课题的内容有多种选择，并且是以小组合作的形式进行，故每个学生 都可根据自己的所长和兴趣进行选择或主要完成某方面的任务。
有些学生对平时的物理学习，总是做做练习题(学了新的物理内容，做一定的书面练习是必须的)，总是跟质点、斜面、轻杆等一些物理模型(物理模型是很重要的)打交道感觉到比较单调。
现在的研究对象是朝夕相处的"马儿"，它"浑身都是 力学"(同学语)与同学们是那样的贴近，学习研究的积极性明显提高，综合能力上也得到了锻炼，有了提高。
有利于学科知识运用和创造性活动。
通过对自行车结构力学和行驶力学的运用分析，更深刻地理解了一些物理规律 和物理现象，在本课题中，涉及了杠杆、力矩、摩擦力、弹性力、角速度、线速度、 重心、牛顿第二定律、向心力、功率、动量定理、功能原理等物理概念和物理规律， 使他们体会到了科学理论的重要和联系实际的必要。
在专题学习活动中同学们的想象力和独创性得到了发挥。
男生对问题 提出了设想:在内侧脚蹬处加重，依靠附加重力距作用，使内侧脚蹬能随时处于最低处。
同学对校园内自行车的停放方式提出了建议:为减小车辆停放占用面积， 自行车车把用双钩挂起。
小组对于 C问题又确定了子专题:1."城市面积与 自行车数量的关系"，提出了杭城原来六城区规模的城市是最适合于自行车交通工具 的结论。
2.自行车车道的存在对交通畅通的影响(利多还是弊多)
对于 A问题 同学们根据山地越野车的重量、变速、刹车、防震等方面的性能要求，较完整地指出了自行车力学上的原理和结构上的特征。
有利于综合素质和实践能力的提高。
10 主题研究性学习活动能够弥补一般课堂教学的不足，有利于学生综合素质和实践能力的提高。
通过本专题的活动，学生们有了主动获取信息的迫切需求，并逐步 锻炼了自己的能力。
他们真正体会到了社会调查、资料收集、同学间合作、知识实际运用的重要性。
组同学对于 C问题表现出了极大的能动性，小组成员分工合作，在交通 要口、主干道路实地观察记录，走访交警、车管所等部门，力求材料的真实性和适时性。
组同学为了研究自行车匀速圆运动时向心力的情况，亲自骑车操作试验 加以体验;并且与火车转弯、汽车转弯时的情况进行了比较。
专题活动型研究性学习对于中学生来说，很有可能得不出有一定价值的研究成果;写不出有一定质量的研究报告，但这并不是重要的。
研究性学习更关心的是学习的过程，对于中学生来说，与显现的研究结果相比，学生对问题的感悟、体验和理解;学生在收集信息、运用知识的能力和素质方面的提高，则是更为重要的东西。
实践表明，在教学中注意培养学生汲取信息、提出问题、主动探究的能力，是有利于形成最佳的知识结构，有利于学生创新能力和实践能力的提高。
前面对于研究性学习主要从操作上作了初步的实践研究，"研究性学习"作为课程的概念提出， 对于学校综合学科教育、对于教师课堂教改实践都有着许多的工作要做，它是一个 长期的课题。
从学校教育的时代特征来看，研究性学习无疑应该是信息时代占主导地位的学习方式。
现代教育视学生为教育过程的中心，将学生的发展和自我实现作为教育根本目的，研究性学习活动正是体现了这样一种以学生发展为本的人本主义思想。
当前我国素质教育倡导"学会求知、学会做事、学会共处、学会做人"，因此，探索中小学的研究性学习更有着十分重要的现实意义。
我们要致力于改变当前课堂的封闭 11 和思维的单一的状况，为建立真正体现以学生发展为本的适应现代社会的学习模式 而积极探索。