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1、新疆大学附属中学物理教研组王春文邮编： 830046【案例】结合实际，有的放矢对高中“研究性学习”的一点探究课题背景：“研究性学习” 是指学生在开放的现实生活环境中，通过亲身体验解决问题的自觉学习，是在教师指导下， 从学习生活和社会生活中选定和确定研究专题，以个人或小组合作的方式进行研究， 主动的获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。它同社会实践等教育活动一样，从特定的角度或途径让学生联系生活实际，通过亲身体验进行学习。“研究性学习”强调要结合学习生活和社会实践选择课题，学生从本地生活学习实践出发，总能找到他们感兴趣的有探究价值的问题。针对我校高中生入校成绩较差的现实，我校在以校长为课题组总
2、负责人，教研室主任为课题组总组长的带领下，在高中各学科开展“研究性学习”课题研究，以保证在生源较差的现实中能全面促进高中生的学习，同时能初步培养学生的科研意识、科研能力和各方面素质。我负责在高中物理学科进行“研究性学习”课题研究。例如：根据我校高中学生的实际，学生选择了“家庭电路的设计与制作”，“培养学生自主学习的能力”，“对高中物理学习方法的探讨”“改进高中物理实验”等。“研究性学习”课题的意义：1、 获得亲身参与研究探索的体验“研究性学习” 强调学生通过自主参与一些类似于科学家从事科研的学习活动，获得亲身体验和产生积极情感，逐步形成一种在日常学习和生活中喜爱质疑，乐于探究， 努力求知的心理
3、倾向。产生运用所学知识解决实际问题，并且有所发现、有所发明、甚至有所创造的积极欲望。2、 提高发现问题和解决问题的能力研究性学习的过程是围绕着一个需要解决的问题而展开，经过学生直接参与研究，并最终实现问题被解决而结束。学生在研究性学习过程中，会激活学生各科学习中的知识储备。通过解决问题的探究性活动，提高综合应用能力。3、 学会分享与合作合作的意识与能力是现代人所应具备的基本素质和能力。在原来的课堂教学情境中，学生间的交流与合作缺少充分的机会与条件，“研究性学习”提供了一个有利于沟通与合作的良好空间， 学生得以在这个过程中发展了与合作的团队精神，学会交流和分享研究的信息、创意及成果，并在欣赏自己
4、的同时，也学会欣赏别人。4、 养成科学态度，增强对社会的责任感。学生在研究性学习的过程中，通过认真踏实的探究，会逐渐养成尊重他人的想法和成果的正确态度， 不满足于现状的进取精神，严谨的科学态度，克服困难的意志品质等。同时也懂得了科学知识对于自然、社会与人的意义和价值，学会关心国家、社会和他人，从而使自己的精神境界得到升华。我国传统的课程设置，特别是理科课程设置几乎是世界上最难的，我们的中学生几乎每年都在国际奥林匹克学科竞赛中获得金牌，但赛后安排的参赛选手与诺贝尔奖获得者研讨会上，却明显暴露出我国选手创新意识与科学素养的不足。著名美籍华人杨振宁在南大的一次报告中曾讲到中国青年有良好的理论基础，但
5、需要加强创新意识。研究性学习课程的开设，无疑会给我们的教育带来盎然生机。在学校课题组负责人的带领下，经过三年的研究，取得了一定的成效。一、关于“高中物理实验”的研究和改进。物理实验在物理教学中起着相当重要的作用，一来可以帮助老师容易解释物理知识；二来可以让学生直接观察物理现象，使学生信服； 同时可以培养学生的观察能力、动手操作能力乃至学习能力； 还可以培养学生学习物理的兴趣，为培养现代化合格人才起到训练作用。2另外， 物理知识的规律性很强，对我门这样的普通中学来说，让学生接受起来较为困难，于是实验在教学中的地位表现得尤为突出。课本中的实验有较为明显的，而相当一部分实验由于实验器材老化， 以及实
6、验设计的一般性使得实验无法顺利完成或者效果不明显，给教学带来了一定的困难。如：我校高中物理学生实验“将电流表改装成电压表”“测电源的电动势和内电阻”就无法顺利完成。于是，我组织课题组同学进行设计、制作，终于完成。现在这两个学生实验能顺利完成，而且实验效果很好。学生通过自己查资料、自己设计、 自己制作、自己动手实验等（老师在此过程中给予指导），获得了亲身体验，体会了研究整过程中的辛酸和制作成功后的喜悦，使学生的实验方面的能力如：观察能力、 实验能力获得了锻炼与提高。在研制过程中，更使学生体会到了团体合作的重要性，无形中拉近了学生与学生、学生与老师之间的“距离” ，使学生的健康人格得到锻炼。（一）
7、自制电池盒： 实验准备材料有塑料电池盒、木板、 铜板（镀铜）、接线柱、 5mm导线（若干）、工具夹线钳、电钻、电铬铁。1、选材步骤 ：分组实验用铜板做试验和使用木板代替。铜板制作是在表面进行印刷电路设计，由于其表面钩画电路刻线不清晰易发生短路和断路，此方案进行得不顺利。应用化学方法对电路表面钩画处填盖修正液，由于其成份不与强酸H 2SO 4 （浓）反应，而后在镀板表面留下的是预先设计要的电路图。此方案适用于复杂电路，而本实验较简单故不选用铜板而改用木板，不但解决了易短路的问题，而且整体的稳定性有了进一步的提高，选材问题得到解决。2、制作： 在木板表面打装配孔装入电池盒引线将其中一支引线接入红色
8、接线柱，另一段再串联上1 个 1电阻后接入黑色接线柱固定电池盒即成。（如上图）3、遇到的困难：（ 1）电阻在焊接时表面氧化造成假焊。解决方法：用刀片或用焊锡膏除去表面氧化部3分。（ 2）电阻焊接时的控温，由于温度过高会改变电阻的实际电阻，我们使用一镊子夹住引线来导热降温。（ 3）电池盒难以固定。解决：用一个实验用铁架夹住已固定的电池盒有较好的效果。4、具体实验：课题组成员成功地完成了测电源电动势和内电阻实验，增加了对物理知识的掌握。（二）制作电位器板：实验准备材料：4.7k 电位器（如图第一个） 、木板、接线柱、5mm导线（若干） 、工具夹线钳、电钻、电铬铁。1、 选材步骤： 基于上一实验的正
9、确选择，直接开始如何安装电位器的实验。2、 制作过程： 在板表面合适位置打了一个直径10mm 的孔，将电位器固定；同时在合适位置打了三个 8mm 的小孔， 将三个接线柱固定并将电位计的三个引脚焊接出导线接到接线柱上。3、 实验过程： 课题组成员成功地完成了将电流表改装成电压表实验，增加了对物理知识的掌握。（三）、制作的实验新成果的优点：以往实验时应用新研究成果实验时电池盒：以往无电池盒，测量时要抓住电选用组装的电池盒后，使实验在记录和测量4池和导线的接头，手忙脚乱。由于电池选用时很方便，使实验更准确、更便于展示电路不当，致使实验不成功。的稳定性。电位器：以往没有使用电位器而选用大范由于电位器是
10、由石墨导电片制成，电阻率大、围的滑动变阻器时，不便于大范围调节，而变化范围大、体积小、稳定。且其本身误差就比较大电位器：以往的滑动变阻器由于由各金属改用电位器，散热性能极好、无发热、几乎丝制成，面积大、相互很紧不利于散热易，无电阻变化。由于发热会使电阻改变较大。附： 在课题研究过程中，我们课题组成员查阅了大量的资料，并获得了一些额外收获。如： 1、电子论对金属导体电阻的解释金属是由自由电子和正离子组成的。正离子构成金属结晶点阵，自由电子不断地作无规则的热运动。 大量自由电子的热运动在任何方向上的速度平均值为零，不形成电流。 在外加电场作用下 （在导体两端加电压） ，这些自由电子获得了一个逆着场
11、强方向的定向移动速度，形成了电流。 电阻就是作定向移动的自由电子跟晶格碰撞所产生的对电流的阻碍作用。不同材料的金属，有不同的结晶点阵结构，因而有不同的电阻。2、几种常用电器的电阻名称电阻（）普通干电池0.7铅蓄电池0.05 0.115 40W 日光灯丝冷态直流电阻3.5 515 20W日光灯镇流器冷态直流电阻28 32220V40W 白炽灯泡（冷态）1000（热态）12103、电阻器的标志方法电阻器的阻值和允许偏差的标志方法有三种。直标法在电阻器表面上直接标出产品的标称电阻值和允许偏差的百分数。如“5.1K55% ”表示标称阻值是5.1K ，实际阻值不偏离此值的5% 。这种方法一目了然。文字符
12、号法表示阻值单位的符号有： R（表示 10 0）、K（表示 10 3 ）、M（表示 10 6）、G（表示 10 9）、T（表示 10 12 ）。表示允许偏差的符号有： B（表示 0.1% ）、C（表示0.25% ）、D（表示 0.5% ）、F（表示 1% ）、 G（表示 2% ）、J（表示 5% ）、 K（表示10% ）、M （表示 20% ）、N （表示 30% ）。在表示阻值单位文字符号前面的数字表示该电阻器电阻的整数值，在此文字后面的数字表示小数点后面的阻值，末尾是允许偏差。如“5K1J ”表示标称阻值5.1K 、误差 5% ，“10RK ”表示标称阻值10 、误差 10% 。这种方法由
13、于取消了小数点，从而避免了因小数点不清而发生的误识。色标法用四条或五条色带来表示电阻器的阻值和允许偏差。导体质料的标志符号有：T（表示碳膜电阻） 、 J（表示金属膜电阻） 、 Y（表示金属氧化膜电阻）、X （表示线绕电阻） 。电阻器的工作电压、功率一般是直接标出的。认识定值电阻值的标志在现代电子设备中，除了使用电位器之外，更大量使用的是定值电阻，而且它们的体积越来越小，没有可能在这样小的元件上用数字标明它的电阻值，所以国际上通用标志点或标志环（如图）来说明这个重要问题。具体含义用下表说明颜色A ：第一位数B ：第二位数C：倍率D ：误差黑001001%棕111012%红221023%橙3310
14、34%黄44104绿55105蓝661066紫77107灰88108白99109本课题的完成，解决了我校高二年级两个新增物理实验无法顺利完成的现实（“测电源电动势” 和“将电流表改装成电压表”），具有一定的现实意义和价值；通过本课题的开设、进行和总结， 培养了学生的动手操作能力和组织、运用材料的能力，大大扩展了学生的知识面，有利于其未来的学习。实验成果的研制成功具有一定的推广价值。（四）演示实验的改进在高三年级的光学部分有光的干涉、光的衍射和光的偏振实验无法清楚地让学生进行观察。于是，在物理组的共同研究下，将实验进行了改进。具体结构如下图。通过对本实验的改进，使实验现象一目了然，同时放大在教室
15、墙壁上，避免了实验仪器小、老师调节出来， 让学生轮流上台观察的弊端，极大的促进了教学效果，提高了教学质量。二、关于高中物理学习方法的探究同学们进入高中学习， “物理” 这个词并不陌生，我们在初中已经接触过一些物理知识，但比较易懂浅显。我们需要进一步学习、研究物理知识。 高中物理比初中物理更理想化、更深奥，需要同学们开动脑筋、运用正确的学习方法去研究、去学习。（一）须要有钻研物理的志趣，才会逐渐重视观察和实验。7物理知 来源于 践，特 是 察和 。例如：用两个大小相同，但 量不等的小球碰撞来 量守恒定律。 一个 量 大的小球从斜槽上 下来，跟放在斜槽末端小柱上的另一 量 小的小球 生碰撞（或正碰
16、），假 大、小两小球的 量m 1与 m 2，由于碰撞前， m 1 小球从斜面 端 下重力 能 化 能， 得了一个初速度v1，m 2 小球静止。所以碰撞前的 量 m 1 v1 ；碰撞后， m 1 小球的速度 小球被碰撞 得速度 v1 ， m 2m 1v1=m 1v1v2 ，两个小球碰撞后的 量 m 1v 1 +m 2 v2，在根据 量守恒定律得出+m 2 v2 ，但速度不易 量，我 化 量位移，将 一 有效地解决了。要 真 察物理 象，分析物理 象 生的条件和原因，要 真做好 ， 学会使用 器和 理数据， 了解用 理 的基本方法。通 察和 ， 有意 的提高自己 物理的 趣和 能力。（二） 物理知
17、 有确切的理解要学好物理， 所学知 有确切的理解，弄清其中的道理。因 物理是由比 理想化、抽象化的知 概括出来的，或者是由大量的 推理得出的。 得知 ，要有一个科学思 的 程， 就 平抛运 吧。一听到平抛运 ，大 必 立即建立运 学方程和几何关系方程将位移分解 水平与 直方向上的水平位移与 直位移、将速度分解 水平速度和 直速度，而位移与速度又通 系在一起，它 的具体 系：平抛运 水平方向：匀速直 运 。vx=v 0 ,x=v 0 t 直方向：自由落体运 。Vy=gt, y=1 gt 22 果得：不注意学法的同学，他 的大 只有一条条干巴巴的公式和定 ，就不能真正理解物理知 ，思 也得不到 ，
18、 正是高中生学 物理的障碍所在。（三）善于运用物理知 8学到了知识，就要善于灵活运用，运用到生活实际中去。“发现问题、分析问题、解决问题” 的物理方法运用得越广，物理知识运用得越多，就可以不断的锻炼自己、提高自己的思维能力。 那就谈谈现实生活中的物理现象。如：砂轮磨刀。 砂轮在高速运转时小刀去解触砂轮，因为小刀阻碍了砂轮运转，它们互相摩擦，此时砂轮将刀摩得锋利起来且溅出火星，火星总是沿砂轮的切线飞出等现象，所以现实生活中物理现象处处存在。现在，高中学生就处于不留心观察自己周围的物理现象、不会运用所学知识分析生活中的物理现象的状态，也就不能运用到生活中分析、讨论物理现象和问题。只有不断地灵活运用
19、物理知识解决生活中的物理问题，才有利于提高学生分析和解决物理问题的能力。（四）学习物理的重要环节做练习做练习题是学习物理知识的重要环节，是运用知识的一个方面。每做一题， 务求真正地理解知识， 务求有所收获。多做习题可以加深理解，提高思维水平，有利于锻炼分析问题和解决问题的能力， 多做一些对思维能力要求较强的课外习题，就可进一步看出自己懂在什么地方，不懂在什么地方，有利于去设法弄懂自己不懂的地方。总之，想要学好物理是需要花费较多的时间与精力，以上四点既是高中学生厌学物理的原因，又是学好物理的关键。三、对学生自主性学习能力的培养将讲台让给学生将讲台让给学生，历来被大多数传统的教师所认为是对他们神圣
20、职业的冲击。可随着社会的不断发展， 对学生自我表达能力及自主性学习能力的要求大大增强，这就无形中冲击了教师的神圣职业，也迫使老师认为在短时间内使学生掌握所学知识的必要性。因此，学生讲台也就孕育而生。将讲台让给学生，不仅仅会使听课的同学产生浓厚的兴趣，而且还会使讲课的同学得到锻炼，并且加深了对功课的认识和掌握程度。在探索如何培养学生自主性学习9方面，我认为有以下几个方面值得注意。1 、鼓励并支持学生走向讲台，给学生一个锻炼的机会，并且在课下把需要掌握的概念、定理掌握好，在讲台上以最简明、最通俗的话讲给在座的每位同学听。2 、学生一节课的讲课时间， 采用轮流制度， 轮到谁就把要讲的这一章重点概念、
21、 重点例题，有用的公式给大家归纳总结起来， 并在其中给有问题的同学提供帮助， 引导他们理解并掌握这些例题。学生自主性学习能力的好坏， 直接关系到学生今后的发展。 以上两点是从一个方面来论述如何培养学生自主性学习能力的，当然还有更有用、更快速的方法有待进一步探究。把讲台让给学生， 这种方法有助于学生快速提高学习效率， 激发学生对物理学课的浓厚兴趣。因此，它所获得的成效是巨大的。在这期间，还有助于师生进行良好的沟通，也从另一方面增进了师生的感情。培养学生自主性学习能力， 只会对未来进行复习等工作提供大量帮助， 使学生在讲课期间精神高度集中， 对提高自己的成绩有很大帮助， 也从中培养了学生们的社交能力。 在人际交往中也会有突飞猛进的进步。 这样，学生不仅仅在研究能力， 培养自觉能力方面有很大进步，也将在其它方面收到更好的效果，在不久的将来，定会收到比现在更大的进步和提高。总之，在我校高中年级进行研究性学习课题研究， 极大地促进了教学的同时也培养了学生学习物理的兴趣， 使学生各方面能力得到了锻炼与提高， 有必要在高中乃至初中阶段进行研究性学习与实验研究。10