首页 -> 2007年第9期
课题研究与物理教学整合的尝试
作者：罗 干
一、对教材内容进行课题化处理
所谓对教材内容进行“课题化”处理，其实质是把教材中相对独立的一个个单元内容转化为一个个“课题”，让学生来研究和学习。但把教材内容作为“课题”来研究显然还必须把教材内容进行“稀释还原”。所谓“稀释还原”，实际上就是在教材内容的基础上去对下面两方面进行挖掘：(1)知识的产生和发展过程；(2)隐含在教材中的科学研究方法。
例如“自由落体运动”这一教学内容：从教材(人教版必修本)的内容看，其知识内容的编写是高度简化的，没有阐述知识的产生与发展过程以及研究的方法。如果把这一内容作为一个课题来研究的话，我们就必须让学生充分地经历知识的产生与发展过程。体会探索未知知识的方法。因此，作为一个课题来研究，它至少应该包括下面几个内容：(1)通过动手实验说明：现实生活看到物体下落速度有快慢的原因是什么?(2)为了定量研究它的运动规律，需要获得哪些事实和研究材料。(3)如果没有闪光照片，那么应怎样通过实验来获得研究材料。(4)对获得的研究材料，如何处理，如何来确定要求的物理量。
在上述内容中(3)、(4)两点在教材中并没有要求，但要把它作为一个课题来研究，(3)、(4)两点起着举足轻重的作用，这两点不但很好地体现了知识的探求与发展过程，而且很好地渗透了科学研究的方法，特别是第(3)点，要求学生自己设计实验方案，获取研究的材料和实验事实，这是非常有意义的。它是培养具有创新能力、具有探索和解决实际问题能力的关键。
二、对物理实验进行“课题化”处理
物理是一门以实验为基础的学科，以实验为依托开展课题研究，既能为学生提供合适的研究课题，又能有效地落实学科知识。将实验作课题化处理，需要对实验做好下列几方面的改造。
(一)明确实验设计的总体思想
作为课题研究，首先要考虑实验的总体设计思想，它对课题研究起着宏观定向的作用，是实验的核心，是物理思想与科学方法的高度体现，学生应该学会对研究的问题在宏观上做出正确的判断和选择，明确解决问题的总体思路是什么。
探索自感现象的实验所要解决的问题很明确，即当通过线圈自身的电流发生变化而引起磁通量变化时，线圈中是否也发生了电磁感应现象而产生了感应电动势。要证实这个感应电动势是否存在，总体上有哪些方法呢?思路有二条，一是直接证明法，即用电压表、示波器等仪器直接测量这个感应电动势来证实它的有无。另一条是间接证明法，即通过观察一些比较间接的现象来证实这个感应电动势的有无。教材上采用的实际上是第二种方法，即将线圈与小灯泡串联起来观察电路闭合时小灯泡发光的延时效应来证实感应电动势的有无。对实验设计思想的追索一旦到达这样一个层次，不但使学生了解了实验的来龙去脉，更重要的是使学生领略了解决这一问题的整个思想过程。
(二)确定实验的设计方案与操作过程
作为一个课题研究，实验的设计方案与操作过程都必须让学生自己来完成。给学生以充分的主动权，让学生有各种尝试的机会。这不但能激发学生参与教学活动的热情，更重要的是能有效地激活学生的创造潜能，促进学生各方面能力的联动发展。
研究自感现象的实验中，既然实验的方案不是惟一的，因此我们完全可以让学生自己来设计实验方案，并根据自己设计的实验方案来进行实验操作。一旦我们把实验的主动权还给了学生，他们的积极性和创造性就会得到充分的发挥。有的学生会用电压表来测量电路闭合或断开时的感应电压；有的学生则会用示波器来测量电路闭合或断开时的感应电压；有的学生会将线圈与小灯泡串联起来观察电路闭合时小灯泡发光的延时效应；有的学生还会在L与灯泡A1支路上再并联一个电阻R与灯泡串联起来的支路，通过比较来观察小灯泡发光的延时效应。所有这些，都能极大地调动学生的主动性和创造性，并让学生在不断尝试的过程中逐渐走向成功。
三、对教学过程进行“课题化”处理
教学内容作“课题化”处理后，课堂教学方式就必须相应改变，为此，我们必须做好下面几方面的工作：
(一)认真做好课前的自学探索
课题研究的最大特点是学习的自主性与探索性，因此自学探索是课题研究的重要环节，是学生自主学习的重要体现。
1．提供清楚、明确的目标、任务
自主探索从某种意义上说是一种比较开放的学习方式，从理论上讲，教学内容和教学方法越开放，学生对各种能力培养的机会就越多，为了让学生有针对性地开展自学探索，必须给学生提出明确的任务和目标，并力求使任务和目标具有下列特征：(1)层次性；(2)激励与挑战陸；(3)可操作性；(4)方法意义上的启发性。
例如，单摆这一课题的教学中，我们在确定课题以后，可以明确地提出下列任务和目标：
(1)请你阅读课文第一段，并按照课文的要求做一个单摆。
(2)请你观察它的摆动情况，并大致说出它的运动特点。
(3)理论上可以证明，当摆角小于5°时，单摆的振动可以看作简谐振动，你是否能给予证明，若有兴趣，请你试试看。
(4)请你猜测一下，单摆的振动周期会与哪些物理量有关。
(5)请对你的猜测给予定量的验证。
2．指导学生认真阅读课本，做好自学探索的最基本环节
自学探索，毕竟不是严格意义上的科学研究，我们的目的不是研究的终端产品——研究的结果，而是体验探索的过程，掌握研究的方法，进而是达到既学会知识，也学会研究的方法的目的。因此认真阅读课本，是自学探索最基本的环节，如何阅读课本，我们可以从三个层次来展开。
(1)了解性阅读：通过阅读课本，了解所学知识的总体结构。
(2)针对性阅读：对照自学探讨的目标提纲，展开针对性的阅读。
(3)反思性阅读：完成目标提纲以后，再进行评价[生阅读。
3．开放实验室，为自主探索提供条件
开放实验室，让学生随时都可以进入实验室是能否顺利完成课题重要保证．由于课题学习中的学习内容均是教材中的教学内容，因此实验室的开放就显得更为重要，进入实验室中来学习物理，无论是对能力的培养还是方法的渗透，其好处都是不言而喻的，它还原了物理学习的本来面目。同时，也积极鼓励学生进行课外小实验，因此小实验从开始设计到制作，从演示实验到现象的观察与分析、从总结规律到应用规律解决实际问题，都是学生亲自
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