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1、利用信息技术开展学生研究性学习初探 临潼中学物理教研组 王卫涛 杨晓艳 【摘要】研究性学习是高中物理新教材中新增加的内容，通过实践，从几个方面谈了利用信息技术开展学生研究性学习活动中的一些做法和感受。【关键词】物理 研究性学习 信息技术 网络高中物理新教材中增加了研究性学习的内容，而在即将进行的新一轮课程改革中更是把研究性学习列为普通中学的必修课程，即研究性课程，而且所占学分最高，共有15个学分。研究性学习在国外开展的比较早，尤其是在利用计算机和网络开展研究性学习方面有非常成功的经验值得我们去学习。在国内研究性学习在上海、广东等地先进行试点，积累了一定的经验，近几年来在我国已全面展开。我校从2
2、003年开始进行了研究性学习的探索和实践，取得了一定成果。从课程发展角度看，研究性学习课程及信息技术的整合研究已成为当前课改的热点问题。网络环境拓展了学科研究性学习的时间和空间，有效借助网络进行研究性学习，能完善学生的智能结构，促进学生人格的健康发展。因此，倡导在网络环境下开展自主性学习，可以丰富研究性学习的内涵及外延，并为当前研究性学习的相关研究提供了新的思路与视角。为此，我校经多方努力与清华同方教育技术研究院进行合作，在2004年成为国家教育科学“十五”重点课题“基础教育资源库建设及其在课程与信息技术整合中的应用研究”的合作研究校，承担了其中部分子课题的研究工作。我们物理教研组承担的的课题
3、是“利用信息技术开展学生研究性学习”，经过将近一年的时间，目前课题已进入结题总结阶段，取得了一些成果。下面从几个方面谈一谈在这次课题研究活动中的一些做法和感受。一、准备阶段1、为研究性学习的开展搭建网络交流平台网络环境下开展研究性学习，是从科学教学的角度，为学生提供互动性交流环境，最大限度地调动学生学习过程中的多感官协调参与，有效地培养学生主动进行科学探究的意识和协同学习的团队精神。为了更好的开展研究性学习，充分发挥我校的校园网优势，首先我们建立了高中物理研究性学习专业网站,（）为活动的开展搭建了一个网络交流平台。在后面活动的开展过程中的一些专题讲座、各课题小组之间的相互交流、师生之间的相互交
4、流等就可以通过我们自己的网站进行，完全突破了传统教育模式中对于时间和空间的限制。2、在学生中做好宣传动员工作（1）、向学生介绍2003年我校开展研究性学习的情况首先我们向学生介绍2003年我校开展研究性学习的情况，使学生对研究性学习有一个大概的了解，并激发他们参与活动的热情和兴趣。我校从2003年开始进行物理研究性学习的实践和探索，经过一年的努力，积累了一定的经验，也取得了一些成绩。如去年开展比较好的“水火箭”小制作就引起了学生的极大兴趣，纷纷表示要超过去年的成绩。中学生正处于体力和智力迅速成长的时期，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，研究性课程
5、一般都具有形象、具体、新奇的特点，活动的开展中充分地利用这些资源，就能同这一时期学生的心理产生共鸣，从而最大限度地引发他们学习物理的兴趣和热情（2）向学生介绍网络环境下研究性学习的特点研究性学习课程是高中新一轮课程改革中的一项重要内容，而利用信息技术尤其是网络开展学生研究性学习更是热点。为此，我们通过课堂、网络等途径对学生进行专题辅导，让学生对网络环境下研究性学习的特点有一个大概的了解。网络只是环境，教学改革的目的在于，使学生的主体地位得以真正的确立，学习的自主性、能动性、合作性得到发挥，有利于培养学生的创新意识、创新思维和创新人格。网络环境下的研究性学习具有以下特点 ：学习内容问题化。根据各
6、学科性质和具体的教学内容，由教师将学习内容转化为各种形式的有价值的问题，并在网络上呈现出来，为学生在课内外的研究性学习设置逻辑起点。 学习过程探究化。学生主动地获取由教师汇编整理并放置在网络上的相关资料以及其它的网络资料，在获得基本知识之后，在学习过程中，围绕着相关的问题进行自我探究或集体讨论，教师以平等的姿态参与和引导学生的讨论，使教学过程由传统的传承型转变为探究型。学习活动网络化。在教学活动中，改变过去教学内容主要来自于教科书的单一状况，强调培养学生从网络资源中获取素材，自我改造、重组、创造教学内容的能力，培养学生从网络获取资源的能力和习惯。3、介绍研究性学习活动开展的步骤为了让学生能够尽
7、快地参与到研究性学习中来，我们通过多种途径对学生进行培训辅导，介绍研究性学习开展的步骤。（1）学生自由组成课题小组，选举产生组长。（2）各小组在老师指导下在生活中发现问题，初步提出本小组的研究课题。（3）在老师的指导下各小组对课题进行论证，共同设计研究方案，制定研究计划，提交开题报告。（4）课题实施阶段。（5）老师组织各课题组之间进行交流，推动课题研究。（6）各小组提交初步研究成果，在网上展示，听取同学和老师意见。（7）对研究成果进一步完善，写出研究报告或论文。（8）老师对活动进行评估、总结。4、介绍课题研究的基本方法为了能行之有效地让学生进行课题研究，因此应向学生介绍课题研究的基本方法。课题
8、研究的基本方法有：1、问题探究法。这是课题研究比较常用的方法。通常是由某一具体问题出发，探讨其产生的根源以及解决的方法等。如：课题“研究影响轮胎上摩擦力的因素”由日常生活中的现象引出问题，并探讨形成的原因和解决问题的方法。2、问题讨论法。这种方法有益于扩展学生的思路，如“菜刀上的力学知识”，有的学生考虑到刀刃的利钝、刀身的宽窄；有的学生考虑刀背的薄厚、刀柄的长短和刀的形状；还有的学生会分析、比较锯齿形刀的优缺点，这样的研究课题每个学生都参与，同时又有不同的深度和层次，互相取长补短，从而使研 究的课题更为完善。3、实验探索法。通过实验探索解决问题使研究更具有说服力。例如，研究“弹簧振子的振动周期
9、与振子质量的关系”就是是建立在实验的基础上。4、模拟制作法。根据构想而制成模型的方法，可分为实物模型和计算机模拟模型两种。例如，“研制水火箭”，这种方法既丰富了课题研究的内容又强化了学生的动手能力。5、现场调查法。通过对实际现象的观察来增加科学知识，掌握素材，为从事研究工作打下基础。6、文献查阅法。可以说是课题研究必用的方法。对某一研究课题必须通过查阅资料、整理资料、分析资料，才能为研究工作打下一定的基础，进而开展研究课题。一、 课题实施阶段1、 充分利用网络和信息技术在网络环境下进行研究性学习，老师不再是学习的主宰者，而是学习的帮助者。老师不再是唯一的信息源，而是更多的指导学生学会学习，帮助
10、学生如何才能更快捷地搜索到自己需要的知识，如何使自己的知识成为更适用、更有效的结论并被别人接受和加以运用，以及如何对学生学习过程进行最优化的评价。在学习的过程中强调以学生的自主性、探究性为基础，老师在整个研究过程中只能扮演参与者、指导者的角色，而不能干预过多，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，研究的内容和形式要突破原有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性学习。这有利于培养学生主动思考问题、探索发现问题、解决问题和交往合作的能力，信息技术尤其是网络的优势这时就体现出来了。为了在研究性学习的开展过程中充分利用我校现代教育技术的在软硬件
11、方面的资源优势，首先我们建立了研究性学习专业网站。众所周知，网络的内容极其丰富，而在研究性学习的过程中，学生学习的自主性大大增强，师生关系也发生了相应的变化。在新的师生关系中，网络成为联系教师与学生的关键因素。但网络也有不利于学生的特点：一、网络资源丰富，但也有很多不健康、不科学的内容，可能会使学生堕入其中无法自拔；二、网络资源的信息内容大而泛，查找到的信息与要找的内容相关性小，学生很难一下子进入主题，容易产生迷茫；三、面对没有情感的机器，容易感到孤独或者形成对人际交往的障碍；四、网络上的东西都是虚拟的，容易给人造成不真实感。 面对开放的、虚幻的、信息量庞大而又存在安全隐患的网络世界，如果没有
12、教师的指导，学生很容易迷失其中，浪费大量的时间，却实现不了初始目标，徒劳无获。这就是通常所说的“迷航现象”。对参加研究性学习的学生我们每周开放两次计算机教室，同时向学生有限制的开放外网。学生在老师的指导下利用丰富的网络资源，使用百度、google等网络搜索工具，在各课题小组长的组织下围绕本小组研究课题进行网上专题信息收集、分类、整理、加工和创造，从而使学生的思维能力得到锻炼和培养。对部分课题如“研究弹簧振子的周期和小球质量的关系”，我们除了运用传统的实验探索法进行研究外，还利用多媒体技术进行模拟实验。学生在老师的指导下，利用Flash、方正奥思和我校购买的仿真物理实验室等软件，制作模拟动画。另
13、外，在活动开展的其他一些环节也充分利用信息技术。如在对一些实验和调查研究的数据进行处理时，让学生利用Excel、Foxpro等软件，在提交开题报告和结题报告时，利用Word、PowerPoint等软件。这些充分利用现代技术手段的做法不仅培养了学生灵活运用信息的能力，学生的学习方式也发生了深刻的变化，学生养成了以IT为认知工具的学习方式，使信息技术与研究性学习课程得到有效整合，也对学生的终身学习和将来工作打下坚实的基础。2、科学地指导学生确立研究课题课题的确立是研究性学习能否成功的关键，既要考虑学生的兴趣爱好，学科基础和学校的研究条件，又要考虑学生的发展问题。在指导学生选择课题是我们主要遵循以下
14、原则。（1）选择的课题必须具有一定的研究价值。课题的研究价值，主要表现在它是否具有科学性、需要性和创造性。（2）选择的课题必须要有可行性。课题的可行性我们主要从人力、物力、财力和时间等方面去考虑。高中学生的知识状况不允许在选题时好高骛远，不切合实际，选题要小，不要过大、过难。要符合我们学校的财力和物力实际。在时间上要充分利用课余时间，要有充足的精力来保证课题的实施。（3）在选题时我们还注意多从课本去挖掘课题，收集教学中可以深化、拓展和探讨的知识点，可改进的演示实验，学生实验等，从而提高学生学习知识，运用知识的能力。如“研究影响轮胎上摩擦力的因素”、“水火箭的制作”、“电表的改装”等。3、制定科
15、学合理的评价体系如何科学合理地评价学生在研究性学习中的表现，也是研究性学习开展是否成功的关键。网络环境下的物理研究性学习目标及评价是一个综合过程。评价者不再仅仅是教师，家长、社会人员也参与进来了，他们的反馈也是学生能力评价的一个重要依据。评价的对象也发生了变化，不仅仅是单个的学生，而是一个课题小组，把他们作为一个整体，这也要求学生具有集体合作学习的思想。评价的方式也发生了变化，原来的终结性评价为主，现在应以形成性评价为主，结合终结性评价，着重在于学生的能力的发展。研究性学习的评价，主要关注的是评价的导向功能和激励功能。通过评价可以帮助学生正确认识自己在态度、能力、知识等方面的成就和问题，增加自
16、尊和自信，改进学习方法，提高学习质量，从而促进学生全面发展的目的。在对学生的学习进行评价时我们是从以下几个方面考虑的。1、评价的内容：开题过程、实施过程、结题过程，我们设置的权重分别为20%、50%、 30%，目的就是为了突出对实施过程的重视，用评价来监控管理实施过程，并体现课程的设计思想。2、评价方法： 采用打分和等级评价相结合，把各小组的研究成果公布在网上，先由课题研究小组进行自评和互评，这便于互相取长补短，积累经验，共同提高。然后再由指导老师做出最终的评价，结果可采用A、B、C、D四个等级。在评价的过程中还可以利用网络让家长和社会也参与评价，这样可以更全面地评价学生在学习过程中的表现。3、评价指标：我们设立了规定要求，较高要求，收获体会三项内容。对于达到规定要求的评为C，达到较高要求的评为B，三项内容全部达标的评为A。4、奖励措施：凡研究结果有创意的课题小组，学校给予表彰和一定的奖励。例如，我校的牛黎
