勇于实践：在课堂教学中开展研究性学习

1勇于实践：在课堂教学中开展研究性学习------研究性学习案例“简单逻辑电路的应用”尝试与反思华东师范大学附属东昌中学物理组蔡钢一、引言高中学生普遍感到物理是中学最难学的课程之一，有些学生更是害怕物理、厌学物理。怎样才能使学生愿学乐学物理，既减轻学生沉重的负担，又取得好的教学效果，是我自己近来一直苦苦思考的问题。要改变物理教学中普遍盛行的“以解题为中心，从理论到理论、教师灌输、学生接受”的传统教学模式，教师需要积极探索既遵循学生生理、心理发展规律和认知特点，又反映物理学特色和实际的物理课堂结构新模式。研究性学习就是一种以学生的自主性、探索性学习为基础，从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题，主要以个人或小组合作的方式进行，通过亲身实践获得直接经验和体验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高综合运用所学知识发现问题、提出问题、判断问题的价值并解决问题的能力的课堂新模式，它将在现代教育和新课程改革中占据重要的地位，并发挥出更重要的作用。二、背景我校是上海市二期课改试点学校之一，“以学生发展为本，强调科学探究过程，培养创新精神和实践能力，重视科学—技术—社会的紧密联系，增强学生自主学习的能力”是上海市二期课改物理课程的理念。“简单逻辑电路”是高中物理二年级第一学期(试验本)中关于《电路及其应用》一章C节的内容，是按新课程标准加入的全新的知识。学生虽从高二劳技课中学了一些相关知识，但是劳技课上对逻辑电路的理论和原理讲得很少，主要侧重于学生动手操作能力的训练。常规的物理课堂教学对这一节是这样处理的：采用教师讲授为主，分析三种基本门电路－“与”门，“或”门，“非”门的功能，然后举几个例题予以巩固和加深。2三、问题的出现应该承认，上述常规的教学处理和教学设计较易为教师和学生所接受，原因是教师教起来比较容易，考试时学生只要会做题就行，似乎是两全其美的事。但是，按照这种方案上课时，却出现了两个明显的问题：问题之一就是学生学习物理的兴趣不高，学生是被动式的接受知识，课堂教学气氛不容易活跃。问题之二，学生解题能力虽强，但理论联系实际的能力较弱。四、问题的分析仔细分析以上问题后，我发现出现这些情况的原因主要有以下三点：1）学生缺乏主动参与的动机和机会，教师缺乏对学生必要的成功激励。2）对教材的挖掘深度不够，教学设计缺少悬念和情境。尤其是缺乏培养学生自主学习、自主探究的能力和敢于质疑，善于交流，乐于合作的良好科学态度的教学设计。3）学生缺乏体验、反思和感悟的过程，满堂灌、死做题，难以形成自身的学习策略或思想方法。五、问题的解决1）教学设计：根据以上的分析，我对“简单逻辑电路的应用”这一节课教材内容进行了深度挖掘，并将教法进行了重新设计。这次教学活动分成两个课时完成：第一课时采用比较归纳法的方式进行“门“电路相关知识的教学（建议可采用列表比较的方式归纳总结门电路的功能和特点）。教学流程设计如下（具体课堂内容略）创设情境设疑激趣指导自学分组讨论交流评价总结归纳第二课时：考虑到学生已初步掌握了门电路的相关知识，具备了自主学习的知识基础和能力基础，可对学生进行分组，开展“以课题为中心”的研究性学习。教学流程设计如下：提出问题分组探究反馈讨论分析归纳交流展示评价总结32）课前准备学生方面所做的准备有：将学生分组：以自愿结合为原则，每2～4人分为一组。将课题分为若干子课题：将“简单逻辑电路的应用”总课题分为“与门的应用”，“或门的应用”，“非门的应用”及“简单组合门电路的应用”四个子课题。角色和任务分工：根据自身的特点，学生自主选择和承担对应子课题的各项任务。角色可设主持人，记录员，报告员，监察员等。制定一定的规则：比如每个小组自行制定完成子课题研究的进度表，角色分工可采用“滚动式”，让尽可能多的学生接受锻炼等。评价方式：每一小组以以ppt课件的方式交流展示本组的研究成果。每一组的监察员负责在规定的时间前将课件上传至规定的文件夹中，以备上课时交流使用。教师方面所做的准备有：创设学习的情境：从本节课的生活背景出发，以门电路在生活中的应用实例：火灾报警器，保险柜报警器，防盗报警器等实例出发，激起学生学习逻辑电路的欲望。编写课前导学：学生自主学习应考虑时间的合理性，高中生课后作业较多，为了让学生有宽裕的课前自主时间，开展研究性学习。我为其编写了“课前导学”，在“课前导学”中为学生提供了学法指导，针对所学内容，提供一些相关的学习方法（尽量实用、丰富些）让学生参考，重在引导学生围绕重点、难点展开思考，发现疑点，提高学习效率。召开学生动员会和交流反馈会：动员和鼓励学生把发现的问题和别人讨论，在争论中解决问题，提高思辩能力，同时动员学生善于利用工具书，网络、图书馆等辅助手段去解决问题（学会搜集信息，与人的终身学习休戚相关）。实在解决不掉的（包括学生课前自学时发现的其它任何问题），可由每组的监察员把问题反馈上来，然后汇总给课代表（可作简单统计），再反馈给课任老师。通过反馈，要让每个学生都有机会畅所欲言，尊重其权利。43）教学过程：a.学生主持人：现实生活里中，门电路广泛应用在各种自动控制电路之中。课前我们每一小组成员已针对其中某一子课题，利用网络资源和书籍资料等多种手段开展了自主研究，下面请每组派一位代表上台进行交流展示。b.学生分组汇报研究成果：每组同学需阐明问题所述的逻辑关系，分析电路的工作原理。交流完后，在座的学生可对交流的内容提出问题。注意：由于时间的限制，每一个课题只能请1至2位代表。对于学生较复杂的问题，一时不能解答的，课后再作进一步的探讨和研究。c.教师归纳点评：教师对学生的表现作出评价，肯定优点，指出不足。d.补充实例：家庭有父母与两个孩子共4人，它们决定采用投票表决的方式，决定周末是否外出旅游。如果父母中只要有一位要去，并且两个孩子都要去，那么他们就决定去旅游，除此之外就不去。他们设计了一架简易的投票机，由4个单刀双掷开关、一组电池，一个灯泡组成一个电路。4人各自操控自己的开关，选择“是”或“否”，只要灯泡发光，表示去旅游，不发光则不去旅游。1）观察并动手实验连接此投票机电路。2）设想一下能否用某种门电路来替代开关，组成具有表决功能的逻辑电路。（可点击自制课件进行演示）。e.总结归纳：引入模块化思想。f.提出思考题，布置作业。六、评价与反思1）学生的评价课堂不再是教师的一言堂，而是生与生，师与生的交流互动，气氛活泼而热烈。物理知识不再枯燥乏味，它和我们的生产生活是紧密相连的。其实很多5的物理现象就在我们的身边，只是我们平时没有注意留心。当我们展示完我们的研究成果以后，心中充满了骄傲和自豪感，我们惊喜的发现：原来我们也能象老师一样开展研究性活动！2）听课教师的评价经过对听课老师评价表的统计，100％的老师都认为这堂课符合二期课改理念，同时有大多数人认为这是一堂有特色的研究性课。主要评价意见整理如下：在整个教学过程中，既有学生的积极参与、又有教师的点拨、引导，及时调控。通过师生、生生多边的信息交流，不断地将教学活动引向深入，使学生在获取新知识的同时，还训练和培养了探索精神、协作精神、自学能力、语言与书面表达能力、分析和解决问题的能力，有力地促进了学生智力的发展。与生活联系紧密，学生在课外能根据所学知识寻找在生活中的应用实例发挥了学生的聪明才智，教师的例题生动有趣，学生动手实验，整堂课气氛轻松。课堂形式生动，手段丰富。学生小组交流展示采用ppt课件形式，教师通过自制课件，很好的完成了预期的教学目标。3）教师的自我评价与反思在准备这堂课的过程中，我与学生一起探讨教学内容，设计教学方案，确定教学手段，师生之间真正有了交流。整个教学过程以学生为教学主体，在宽松、自由的气氛中，师生之间真正又有了交流。课前学生通过收集、整理资料为进行展示做好准备，他们探究知识的能力在这一过程中得到锻炼；参与活动的愉悦感和成功感更培养其学生的兴趣和实践能力。而学生的参与使课堂呈现勃勃生机，快乐多了。研究性学习方式虽然好，但对教师、学生都提出了较高要求。如何根据学生的特点实际组织自主学习；如何为学生适时适量地提供“辅助措施”；如何使教师的点拨恰如春雨贵如油，而又要防止扰乱学生思维或牵着学生鼻子走；如何动员学生认识到“自主学习”的重要性；如何让学生乐于自主学习，在自主学习中求知、求活、求新等一系列问题对于教师而言，是一个经常需要思考和研究的问题。要想在学生中成功的开展研究性学习时，必须要注意以下几个方面6一、研究性学习的特征：它是一种明显区别于传统的教学方式，具有以下显著特征：1.问题性：问题性是研究性学习的关键。精心设计问题、鼓励学生发现问题、提出问题、培养学生的问题意识是研究性学习成功与否的关键所在。2.过程性：过程性是研究性学习的的重点。研究性学习的过程要突出学生主动、生动地学习，突出学生亲身感悟，注意培养学生的多向思维。3.开放性：开放性是研究性学习的难点。研究性学习应综合运用交流合作学习、发现学习、自主学习等学习方式的长处，来培养学生良好的学习态度和方法。研究性学习要面对大量开放性问题，这些问题可能向学科外的其他学科开放，还要实现与学习经验、生活经历区别很大的学生全体的高参与度，这也给研究性学习带来了不小的困难。二、研究性学习的设计策略：1.教学设计要重视教学情境的创设。2.以问题为主线，激发学生的思维活动。3.研究的过程要促进学生全面参与、主动参与、乐于参与。4.注意引导学生对自主学习、交流合作学习，发现学习等学习方式的综合运用和交叉运用。三、研究性学习的一般模式：创设情境提出问题探索方案探究实践分析归纳阐述交流评价结果当然，研究性教学的组织是灵活多变的。在具体实施时，可根据需要进行选择，或把几个环节组成循环块多次地重复进行。四、研究性学习中教师角色的发挥：研究性学习中把更多的学习主动权交给了学生，教师在研究性学习中扮演着组织者、指导者和激励者的角色。71.教师要学习做一个优秀的导演。2.教师要在教学语言的技巧性与艺术性上下功夫。3.教师必须要有自我发展的强烈意识。4.教师要学会充分运用计算机、互联网等现代化教学设备和教学技术。大胆解放思想，突破应试教育和传统教学模式的束缚，逐步改变以学生耳听、手写为主的单向传递的教学模式，倡导师生，生生双向交流互动的多元化学习，是新课程背景下中学课堂教学改革的方向。学生对改革的认可态度给予我动力，我会不断探索、创新，将高中课堂教学改革不断进行下去。8附录：1）学生资料包：a.基本逻辑电路“与”门、“或”门和“非”门的功能:b.可变电阻、热敏电阻、光敏电阻的特性和符号:2）学生课题研究结果展示片段：1.“与”门的应用（学生代表：陈佳玲，乔昊宇）2.“或”门的应用（学生代表：王佳丽，俞晟）3.“非”门的应用（学生代表：张小引，汤蓓珏）名称开关电路符号真值表规律“与”门ABZ000010100111有低出低，全高出高“或”门ABZ000011101111全低出低，有高出高“非”门AZ0110逢高出低，逢低出高种类特性符号可变电阻电阻可变热敏电阻当温度较低时，其阻值很大；当温度较高时，其阻值较小。光敏电阻当不受光照时，其阻值很大；受到光照时，其阻值较小。＆BZ≥1ABZ1AZAθ94.简单“组合门”的应用（学生代表：王蒙，胡明阳）