研究性学习的教案
高中物理研究性学习实施初探
研究性学习是一种在教师指导下的学生学习活动，从自然、社会和学生自身生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识和解决问题的学习方式，它有别于传统学生被动接受学习的学习方式。研究性学习与接受性学习并不是对立的，而是相互补充，互相渗透的，在学科中开展研究性学习不仅必要而且可行。研究性学习建立在基础性学习的基础上，进一步发展学生主动性，促进其综合能力和素质的提高，使学生个性和特长得到发展。实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育，关键是要改变教师的教学方法和学生的学习习惯。培养学生的创新意识和创新能力是研究性学习课程的一个总目标。本文根据自己的教学实践，谈谈如何实施高中物理研究性学习。
一、师生合作选题，共同感受研究过程
初次进行研究性学习，学生对怎么选题，选什么题,用什么方法开展研究，如何结题汇报都无从下手，这就需要教师引领学生与学生共同进行研究，让学生通过几次不同研究方式的学习实践，学到研究学习的基本方法步骤。
例如，我带领学生研究《影响滑动摩擦大小因素》这个课题，研究过程如下：
1．发现生活中问题，提出研究课题。首先，我先请学生介绍一下自然界中的各种涉及滑动摩擦力的情景，并让他们谈谈自己所了解的关于摩擦力的知识，同学们都很踊跃，争先恐后地发言。但当我提出一个问题――“影响滑动摩擦力的因数有哪些”，同学经过一番讨论，学生提出了很多自己的看法，但还是不能把问题解释清楚，同学们对这个课题产生了浓厚的兴趣。
2．在实验中寻找突破，感受研究方法。我并没有直接告诉他们答案，而是让同学们来做一个实验，找来了玻璃、木块、毛巾弹簧秤等材料。让木块先在玻璃上，后在毛巾上匀速拉动，看什么情况下摩擦力大，然后在相同接触面情况下，增加重物看摩擦力怎么样变化。最后选择质量相同的木块，但接触面积不一样，看看摩擦力又怎么变化。
这时学生已经找到了问题的突破口，教师就可与同学们一起讨论哪些因素会影响滑动摩擦力大小了。此时还可给学生提出问题，在实验中拉动弹簧秤时示数总是不稳定，让读数变得困难，怎么才能避免这种情况呢，最后引导学生应用相对运动知识把弹簧秤固定，而是拉动接触面就可解决这个问题。
3．设计方式记录过程，掌握总结方法。研究活动最后，指导教师设计了一份研究活动记录及评价表，让学生把自己这一次的研究经过及结论记录下来，并鼓励学生在记录的同时写下自己的体会和思考。
二、协助学生自主选题，激发学生学习物理兴趣
要让学生能自主地进行物理的研究性学习，首先要让他们喜欢物理。
1.引导学生了解物理的发展历史，提高其研究学习兴趣
为了激发学生形成物理研究学习的兴趣，拓展视野，开始时建议选择物理学史作为学生课外研究的课题,这类课题容易操作、用时少、成功的机会大，可以培养学生团结、协作的团队精神，提高文献检索、资料整理等信息处理能力，有利于学生对成功的体验，激发学习物理的热情。例如：指导学生把伽利略、牛顿、
爱因斯坦等物理学家的成长过程；万有引力定律、相对论、能量守恒等重大理论的发现过程等内容作为研究的课题，教师帮助学生划分课题小组，每个小组选择一个课题，然后再在组内每人负责个子课题，课后用少量的时间，通过网络、图书馆和老师就很容易搜集到这方面的内容。
2．认识物理的魅力，激发学生学习物理的兴趣
物理学自然有着其他学科无法比拟的魅力与博大精深。它是前人在认识与探索自然的过程中，通过总结、归纳、抽象、验证等思维环节而逐步建立、不断完善起来的一门自然基础科学，物理学研究所形成的基本观点，如时空观、物质观、自然观等对整个人类文化都产生了深刻的影响力，是各行各业科技人员所必须具备的基本观点。物理学在研究问题过程中所形成的科学方法，大都成为科学研究的基础方法，也成为培养和提高人才素质的最有效方法，让学生通过研究性学习，仿效科学研究思路，认识物理学发展的特点和基本性质，可以一步提高物理教学的思想性、人文性和方法论等内涵。
物理学还是一门实用的、与生产生活紧密联系的、能够使人类生活更美好的学科。它是最早发展起来的自然科学，从哲学中分离，在生活中诞生，又应用于生活。从它诞生的那一天起，就未曾与生活分开过。教师适时提出生活中的物理情景，设置悬念，引发学生的好奇心 如。输送带送物、刹车滑行、跳水运动、小孩滑滑梯、荡千秋、可调亮度的台灯、光导纤维传送光信号等。将这些真实的实际情景设计成对应的物理研究问题，如：摩擦力问题、匀减速问题、竖直上抛问题、斜面动力学问题、单摆问题、电路调压问题、全反射问题让学生去研究得出其中的物理知识规律。教师在物理教学中能充分展示物理本身的魅力，而且中学生正处于体力和智力迅速成长的时期，他们精力充沛，聪敏而好学，易于接受新鲜事物，好奇、好学、好动，对一切未知的事物都感到新奇，总想弄个水落石出，教学中如能充分地利用这些资源，就能和这一时期学生的心理产生共鸣，使得学生在学习中不知不觉的感受到物理的魅力，感受到物理的奇妙无穷而迷上物理，就能悄无声息的点燃学生的思维的火花，激起他无穷的研究学习动力。
三、学生独立选题研究，形成研究能力
经过教师的激发，指导并带领学生开展了些简单研究性学习的活动实践后，许多学生对研究学习有了一个直观的认识，并初步了解了研究的基本方法。这时指导教师可以尝试让学生自己进行选题；调查、观察、实验等研究方法练习；实验报告及调查报告写作等单项性的自主研究活动，为下一步完整地进行自主的研究型课程学习打下基础，例如：
1．自主选题练习
选好课题是活动成功开展的关键。学生开始接触研究性学习时，可以由老师按学生的知识水平选择合适的课题，随着活动开展的不断深入，学生的研究性学习达到一定层次后，应鼓励他们自主选择课题，因为选题的过程是一个研究问题、思考问题的过程，物理研究性学习的选题可以从以下三个方面来考虑：
（1）从课本知识中选课题，收集课本里可以挖掘、拓展、探讨的知识点，这种选题方式要求教师和学生在平时教学和学习过程中要善于创新，善于思考，善于发现问题，同时要善于作好读书笔记，例如，学习形变与弹力一节内容时，不妨提出这样的课题，对于坚硬物体的形变，如何才能比较清晰、明显地显于出来？可以鼓励学生利用多种器材、各种方法进行设计和研究；学习欧姆定律时，可以鼓励学生独立地去研究各种灯泡灯丝的伏安特性；学习串、并联电路及闭合
电路的特点时，可以引导学生去进行电表的改装，自制欧姆表等；学习了自感现象之后，可以去进一步研究影响自感系数大小的相关因素；学习光的折射、全反射之后，可以去测定各种液体的折射率等，实际上，只要对相关的教学内容进行挖掘，就能提出一些较有价值的研究课题。
（2）从热点问题中选课题。“温室效应”是社会关注的热点问题之一，对于该问题的研究有两种学术观点：一种观点认为气温上升的原因主要是人类活动造成的；另一种观点则认为源于地球本身的周期性变化的结果。对该问题的研究，可以引导学生讨论大气中的二氧化碳的主要来源，各种波长的电磁波对二氧化碳的穿透性，太阳辐射使大气升温的物理模型以及气温周期性变化对环境的影响等问题，最后根据已有的材料和自己的分析写出一篇小论文。这样不但增长了知识，扩大了眼界，而且对于探索、研究物理问题的意识和能力都有一定的促进作用。
（3）从社会生活中选课题，从某些具体的科学技术对社会的影响或者从日常生活中选取与物理有关的课题进行研究，也是物理研究性学习的可选素材，比如，刹车防抱死系统（ABS）是近年来的一项新技术，它在汽车刹车时自动控制摩擦片与轮盘的压力，使车轮不与地而产生滑动摩擦，这样司机仍然能够控制车的运行方向，在这种情况下，大部分机械能消耗在摩擦片和轮盘的摩擦上，这项技术虽然较新，但它的物理模型并不复杂，利用高中物理可以做较为深入的研究。 总之，只要能在平时学习的过程中，多关心、多留意社会生活和周围环境等的变化，那么可供选择的研究性课题是取之不尽的。
2．研究性学习要有适当开放性
研究性学习强调以学生的自主性、研究性学习为基础，学生按自己的兴趣选择和确定研究的内容多来自学生的学习、生活和身边的现象。研究内容的实施主要的依赖教材和校园内外的资源。教师在整个研究过程中只能扮演参与者、指导者的角色，而不能干预太多，要充分体现学生的主体性、自主性。学生研究性学习的途径、方法要多样化，研究性的内容和形式要突破原有的学科教学的封闭状态，在开放、主动、多元、合作的学习环境中进行研究必学习，这有利于培养学生主动思考问题、研究，发现问题，解决问题和交往合作的能力，在物理研究性学习过程中可向学生开放实验室，让他们自主设计、操作、完成实验；开放图书阅览室，让学生自己查阅资料，培养学生走向社会选取研究素材的能力。
3．研究性学习要注重研究性学习过程
研究性学习的主要活动程序：课题选择――设计研究方案――探索研究――检验评价――形成报告
研究性学习与传统的学科教学中只重视学生学习结果可量化、可操作性的预期不同，研究性学习应该将学习过程看得比结果更重要，学生在选定课题后，首先要引导他们对课题进行认真分析，找出存在的问题，建立问题的概念框架，提出预期目标，其次是让学生查阅资料，开展小组研究讨论，设计研究方案，进而对方案的可行性进行论证，通过反复修改论证，确定比较可行的研究方案。再次根据研究方案进行探索研究，教师要引导学生仔细观察实验过程的每一个环节，作好实验记录，进行思考分析，解决遇到的问题和挫折，进而得出研究结果，然后对研究的过程和研究成果进行检验、评价，最后进行总结交流，这样即使成果是稚嫩可笑的，不足称道的，但学生通过一系列研究过程的亲身经历，可了解科学研究的一般流程和方法，锻炼与他人进行交往合作的能力，知道除教材以外还有很多获得知识和信息的渠道，有利于学生养成科学精神和科学态度，有利于培养他们的创新素质和创新能力，因此，注重研究学习过程是开设研究性学习的主要目的。
四、大胆地开展研究，提高研究能力
经历了三个阶段的学习，同学们对研究学习的基本方法已初步掌握。这时就可以尝试让学生大胆地开展研究性学习。但学生的能力毕竟有限，所以，在这一阶段的学习中还是离不开指导教师的指导。根据教师指导的对象、内容不同，指导可分为集体指导和个别指导两种。
1．集体指导。集体指导主要针对学生开展研究学习中的共同问题以班级、年级甚至学校的组织形式对学生进行的全员指导活动。一般适合以下一些内容的指导：（1）介绍研究型课程开设的目的、意义。（2）介绍研究学习的基本方法如：选题的一般方法及注意点、如何设计研究方案、课题报告的撰写、资料和数据的收集方法、调查中与人沟通的艺术等等。（3）如何进行成果交流和展示。
（4）请在研究型课程学习中有成绩的学生介绍学习经验和体会。这样，有利于提高学生对研究性学习的认识水平，使学习活动顺利开展。
2．个别指导。个别指导是指教师对不同的课题小组个别进行的指导活动。它与集体指导相比。着重于解决学生在开展研究学习中出现的个别化问题。个别指导是初中研究型课程实施中教师最为主要的指导形式。由于学生在研究学习过程中存在着许多不确定因素，如：人际交往问题、时间协调问题、家长支持问题、学生的心理情绪问题等等，这些都需要指导教师及时了解，并给予必要的帮助和支持，才能保证学习活动能顺利地开展下去。
新世纪是一个信息化、全球化的时代，新时代的特征对广大教师提出更高的要求和挑战。新的物理课程要求中学物理老师不只是一个知识的传授者，更要是研究性学习的引导者、协助者，是学生研究学习的合作伙伴。我们都应以这个要求努力改进自己，与时俱进。
1、研究影响滑动摩擦的因素
2、估测高压锅内的水温
3、研究弹簧环子的周期和小球质量的关系
4、菜刀上的力学知识
5、调查研究：灶具的演变
6、高中物理学习困难调查
7、男女生对高中物理的学习差异
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9、浅谈可再生能源
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15、摄影技术（相机自备）
26、太阳能的利用
27、从“石油文明”到“核文明”
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29、古代中国的物理学贡献
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