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关键词:研究性学习 教学模式 电机与电力拖动教学 教育实验 教学改革
1.问题的提出
1.1对传统教学模式在《电机与电力拖动》教学中的反思结果
在现在的工科教学,特别是《电机与电力拖动》教学中,“主体性缺位现象”仍然存在。由此,教学中自然就会出现以下一些现象:集体学的机会多,学生个人独立学习的机会少;集体统一依从教师的机会多,学生合作交流学习的机会少。为了培养学生的自学能力和创新能力,在教学中,学生的主体参与至关重要,为转变学生的学习方式,教师要重新审视教与学的方式,创立平等、自由、相互接纳的学习气氛,在教师的引导下,让学生变被动学习为主动学习,提高发现问题和解决问题的能力,使学生的动手能力、实际解决问题的能力及创新能力均得到提高。
1.2《电机与电力拖动》教学中教学改革的必要性
此门课程是工业自动化及相近专业的一门重要的技术基础课,在专业学习中占有相当重要的地位。同时,又可以作为一门独立的技术应用课,直接为工业生产服务。该课程既有较强的理论性,又有很强的应用性,传统的教学模式不利于培养理论联系实际且具有创新思维的人才,理论知识偏重。
2.研究理论
2.1研究性学习教学模式的实质
研究性教学模式是在美国教育家布鲁纳的“发现学习模式”以及瑞士教育家皮亚杰的“认知发展学说”基础上建构的新型教学模式,其核心理念是为学生创设一个全新的接受知识的过程,将培养创造性人才作为教学的主要目的。通过接受知识过程中的激励、引导、帮助学生主动地发现问题、分析问题和解决问题,将学生作为探究知识过程的主体,从而使其在此过程中获取知识、训练技能、培养能力、发展个性。研究性教学是一种教学理念,是教师把研究的思想、方法和取得的新进展引入教学活动,指导学生从自然、社会和日常生活中选择和确定与学科相关的专题进行研究,使学生在主动探索、思考、实践的学习过程中,吸收知识、应用知识、解决问题、获得经验,表现具有个的一种实践活动;是一种打破原有的凝固、完整的学科逻辑和机械的顺序教学组织形式;是以学生发展为本的教育思想在教学活动中的具体化,并最终实现人才培养模式的根本转变。研究性学习是对传统的接受式学习的一种改革与补充,但是把研究性学习课程中发展着的研究性教学方式和学习方式运用到大学工科课堂教学,特别是电气自动化教学中的探索和研究在国内还是一个研究不多的领域,本课题研究就想做此方面的尝试,为工科的电气自动化教学改革提供可借鉴的模式。
2.2研究性学习教学模式的特征
研究性学习教学模式是在课堂教学这个主渠道上通过教学来转变学生的学习方式的一种教学模式,教师研究性地“教”,学生研究性地“学”,帮助学生改变原有的单纯接受式的学习方式,在开展有效的接受学习的同时,形成一个对知识进行主动探求,并重视实际问题解决的主动积极的学习方式。包括问题解决类研究性学习、探索性实验类研究性学习、科技制作类研究性学习、调查类研究性学习、扩展性研究性学习、科技前沿类研究性学习,这里我们主要探讨的是问题解决类研究性学习与探索性实验类研究性学习相结合在教学中的作用。
3.教育实验研究的准备
3.1研究实验样本
实验样本选取本校自动化专业二年级两个班的学生。两个班学生的一年级成绩综合评定情况基本相同,教学实验前学习习惯的培养情况也基本相同。(1)班男生35人,女生7人;(2)班男生34人女生8人。
3.2教育实验预期目标
主体目标:通过分项目标所得的实验数据,探求研究性学习教学模式对强化主体参与,构建教师引导,学生主动参与、主动探求知识的互动合作交流的教学是否有促进作用。
分项目标:1.通过实验探求研究性学习教学模式对所设定的区域的学习习惯,学习能力,创新精神,实际操作能力,动手能力的培养的促进作用。2.通过实验探求班委角色与非班委角色在研究性学习中的差异,探求男生与女生在研究性学习中的差异性。
3.3研究的工具
为了检测教育实验效果,建立了三种实验测评工具,首先根据课程的要求及研究性学习课程中发展着的研究性学习方式和研究性教学方式的思想编制了一系列的探索性实验类研究性学习课题,编制中遵循以“问题”为主线,贯穿“研究”的精神;然后编制测试学生学习兴趣、学习能力、创新能力的试题及被试的电机拖动的期末的考试成绩;在教学的同时针对研究性教学对学生
4.教育实验的操作
4.1教育实验思路
本实验是为了通过研究研究性课堂教学模式在课程教学中的意义。采用实验班和对照班前后比较分析研究方法,在实验前设计调查表和测试题对两个班的实验对象同时调查和测试。实验中实验班进行研究性课堂教学,对照班进行传统性课堂教学。经过一个学期,实验结束后,再用调查表和新的测试题对两个班同时调查和测试,并对所得数据进行统计分析,同时通过数学统计处理实验班和对照班的课程的期末考试成绩,从而作出科学的、定量的描述。实验操作按以下程序进行:前测教学目标教学策略教学模式后测分析评价。
4.2教育实验原则和教学策略
实验遵循整体参、独立研究和互动交流三项原则。采用四个教育策略:一是整合研究内容,营造研究性学习气氛;二是强化角色作用,确保研究性学习的独立合作协调;三是强化问题解决,突出研究性学习教学模式的教学效果;四是实施多元评价,保护学生主体的参与积极性。
4.3教育实验情况
根据研究性学习课程中发展着的研究性学习方式和研究性教学方式的思想,思起于疑,以问题为载体,构建研究性课堂教学模式。教师在进行此堂课之前结合现实生活及课堂要求提出一些与课堂教学有关的情景性问题,问题应简单,和学生的知识水平、能力及现有的研究条件相符合。要求学生学习理论知识,查阅有关资料;应用已有的知识和生活经验来设计方案,拟定实验步骤,画出实验线路图,做实验时,记录现象、数据及图表,进行理论分析、论证,团结协作,共同完成研究任务。在教师参与下,交流论证,评估完善。最后学生将研究成果归纳整理、总结提炼,形成书面和口头材料,通过交流研讨,相互分享成果,学会欣赏和发现他人的优点,学会理解和宽容,学会分析、思考和申辩。一般每个课题结束时主试都要提出一些拓展性问题为学生下面的学习做准备,也为学生以后的发展做准备,进行课堂知识的拓展和延伸。
5.研究结论
5.1学习成绩对照与分析
实验班与对照班二年级上学期期末成绩对比对照班平均分67.36分,标准差15.3,而实验班平均分76分,标准差9.2实验班和对照班的人数已超过了30人,即可采用显著性检验值的计算,采用服从正态分布的统计量Z来检验实验班与对照班的考试成绩,因为Z检验是一种主要用于大样本平均差异的检验。s=双总体Z检验计算Z值的公式为:
Z=
式中,为样本1和样本2的平均数,S1,S2为样本1和样本2的方差(用样本标准差S代替总体标准差σ。n1,n2为样本1和样本2的容量。
实验进行一学期以后,对实验班和对照班的期末该科目的成绩进行Z检验显示Z=3.14>1.96 则P
5.2学生学习兴趣、学习能力、创新能力的试题测试结果及分析:
一学期结束时通过对照检测,可看出学生的概念性教学中此教学模式增强了形象性,使本来学生感到特别抽象的概念变得形象具体,学习兴趣自然得到了提高,提高了学生的学习能力。
6.结语
《电机与电力拖动》此门课要求学生在理论分析和实际操作上都要有很强的能力,它抽象性和理论性强,这必然给学生的学习带来了困难,但它又是一门很重要的专业必修课,通过研究性学习,可以最大限度地为学生的自我发展提供足够的空间,使学生能够用自己的心灵思考周围的世界,获得亲自参与研究探索的积极体验,提高发现问题和解决问题的能力,潜能得到挖掘,自我得以实现,学习、创新能力得到提高,为学生以后对工作的适应以及更深层次的发展打下良好的基础。
而且实验结果表明:研究性课堂教学模式能较好地完成此门课大纲对教学的要求,能较有效地改变学生的学习方式,能较快提高学生的学习能力和学业成绩。是培养学生创新精神和实践能力的有效途径。因此,不断地丰富、完善和发展研究性课堂教学模式,在课堂教学中贯穿“研究”的精神,值得进一步地深入研究和探索。
基金项目:本论文为云南省教育科学“十一五”规划课题《电机与电力拖动》课程研究性教学模式的探索与实践的论文。
参考文献:
[1]钟启泉、崔允氵郭、张华.为了中华民族的复兴,为了每位学生的发展[M].华东师范大学出版社,2002,5.
[2]赵徽.研究性学习的理念与实施[M].开明出版社,2003,4.
[3]刘婉华、罗朝猛.聚焦研究性学习,从理论到实践[M].中山大学出版社,2002,2.
赵凤飞 杜淑贤
晋元高级中学是一所有近百年历史的学校,我们以“选择教育、充分学习、卓越发展”为教育理念,全面实施以德育为核心、创新精神与实践能力为重点的素质教育,为此,我们确立以课程改革为突破口,在原有课外活动小组、活动课、研究性活动课的基础上,发展为“研究性学习”课,并将之列为正式课程,排入课表,成为每个学生必修的一门课,为学生发展个性,学会选择开辟了一个比较广阔的天地。
一、建立以研究应用型课题为主要内容的我校研究型课程
为了扎实开展研究型课的教学工作,我们首先研究制定了《晋元高级中学研究课程开发方案》,提出了比较切实可行、充分体现我校培养目标的研究型课的目标和内容。
为了培养学会选择、自主发展的学生,我们确定研究型课采用课题研究模式,紧密联系学生生活和社会生活,联系工农业生产、科技等领域的某个实际问题,让学生在解决实际问题的过程中开展研究性学习,引导学生关注校园外广阔的社会空间大课堂,积累和丰富直接经验,向社会学习,向实践学习。此外,科学研究方法,创造技能,论文、课题报告撰写等也是研究型课程的学习内容之一。
高一上学期:
在教师的指导下,以探究型活动课和应用型的小课题相结合的方式进行研究性学习。学校、教师在课题研究方向上适当引导,充分尊重学生的个性,支持学生提出的问题和设计的课题,使学生初步了解研究性学习,初步认识研究性学习和接受性学习的区别,学习基本的科学研究方法,初步学会制定研究方案,撰写课题报告和论文等,培养科学精神、科学态度和创新思维习惯。
高一下学期:
紧密结合实际问题和科技教育开展学生自创性的研究型课程学习,基本按科学研究的一般过程进行,提高学生自己寻找、发现、提出研究课题的能力,提高学生将现象、问题提炼成研究课题的能力。同时,各科教师要努力将研究性教学的思想和方法体现在教学全过程,使学生初步学会研究性学习。
高二年级:
学生通过研究自己选择、确定的比较感兴趣的自然科学、社会科学、工程技术等某方面的应用型长线或短线课题,学习现代科技动态和发展趋势,进一步了解社会社会,综合运用科学的研究方法,提高创造能力,学会研究性学习,初步形成科学精神、态度。
高三年级:
学生围绕自己喜欢的现代科技、生产、生活等某领域的某一前沿课题进行研究,拓宽知识面和学习视野,帮助学生形成自己的见解,初步形成较强的获取新知识的能力,收集、处理信息的能力,分析、解决问题的能力,团结协作和社会活动能力,具有一定的研究性学习和较强的选择能力,初步确定自己将来的发展方向,并打下一定的基础。
二、我校研究型课的组织与实施
㈠研究课题的实施
1.课题的产生
按学校确定的研究课的目标和内容要求,我们每学期在学生、教师中开展征集研究课题工作,课题不分大小。每学期还请在某些领域做出贡献的专家开列一些研究课题。学校的研究型课程专家小组,对学生、老师的课题进行基本的可行性审定后,每学期将师生、专家的课题汇集起来,打印成册,供学生选择课题时参考。高三年级的研究课题基本由学生提出。学校每学期选择科学性、可行性强的课题作为学校的重点课题。
为了帮助高一刚入校的学生顺利开展研究型课的学习,完成学习的第一步——课题的提出,我们采取以下方法:
①任课教师深入班组,和学生座谈、讨论,从生活实际入手,引导学生谈自己对生活中的哪些现象不满意,日常用品的缺点;交通状况、饮食卫生等方面存在的问题,引导学生把存在的问题转化为课题,很多学生惊讶地发现生活中到处存在着可研究的课题,例如,学生从城市垃圾的处理存在的问题,设计了“城市新型垃圾站的设想”课题;从课间操的拥护提出数学建模方面的研究课题——“课间操班次人流走向的最佳设计”。对学生提出的课题,我们尊重学生的广泛爱好和个性特长,鼓励他们在实践中开展,例如:99届高一学生入校不久,学校的研究型课程学习动员会开过两天就提出了一百三十多个研究问题、现象或课题,经专家组审定,只有“21世纪中国军事战略问题研究”一题,由于实际研究的可能性小,无法请到指导教师等原因,和题目提出的同学商量,暂不研究,其余完全尊重学生的爱好和个性。
②我们要求教师通过必修课、选修课、研究性教学内容的有机结合和互相渗透,为学生提供研究和课题。例如,高一一名化学教师在讲氯气的性质时,讲到了工业上制取氯化氢的合成塔简图时,她联系前一章学到的能量有关知识启发道:“合成以后的氯化氢气体用铁片散热,热能如果不加以利用是不是很大的浪费?”课后,班级的“化学创新俱乐部”研究课小组的一名同学找到她说:“我想研究氯化氢合成塔热能利用的问题”,老师表扬了这名同学。研究课小组的同学到上海氯碱厂考察、参观,又发现了很多值得研究的问题,提炼了几个很有价值的研究课题。同时还请理、化、生计、英等实验性、技能性较强的学科的教师,结合教学内容,为学生开列了一些探究性、研究性活动课的题目,通过探究型、研究性活动课和研究型课题相结合的方式,帮助学生进入研究性学习。
③请在选题、研究、研究报告做得好的同学介绍经验。
④组织学生学习在发明创造等方面有贡献的先进人物的事迹。
⑤开列创新思维及创造技能、学习方法、科学研究方法指导等系列讲座。
⑥请专家来校辅导、开设“专家论坛”,介绍科学研究的方法和课题的确立等内容。
⑦培养骨干,99届高一学生有一部分同学在5月份通过直升考试升入我校,学校请他们来学校主要进行研究课的学习,到正式开学,就写出了近百篇论文。
2.选题和成立研究小组
学生根据自己的爱好和特长,在教师、家长的指导下,自主选择短期和长期课题,由浅入深进行研究、探索,体验探究过程。我们把同一学年的四个班分为一个大组,让学生自报课题,依学生选择的课题,在自愿的基础上,相近或相同课题的同学,2-5人组成一个研究小组,大多数小组都是跨班的。小组内选出组长,组长负责小组成员的分工、与指导教师和学校的有关部门联系等工作。学生的研究活动也可以个人进行。
3.选聘指导教师
研究小组的课题确立以后,小组根据课题的主要研究内容,邀请校内外老师、专家、家长或其他人士做指导教师,也可根据研究过程,临时请校内相关学科的老师作指导教师。指导教师主要负责指导学生学习科学的研究方法、思维方法,提供理论、研究程序、方法等方面指导意见,掌握课题的研究进度,评价学生的研究成果。
学生研究的内容范围很广,很多都与学校教师所学专业内容相差甚远,我们要求教师每个在自己学科领域内自学掌握一些有关工业、农业、工程技术等理论与实践的相关知识。同时,适当请部分专家做指导教师。鼓励学生请自己的父母、亲属做指导教师。为了培养学生的社会交往能力,有的课题需外请指导教师,学校给出指导性意见,让学生代表学校去请。例如,“真如、万里小区功能定位”课题组,进行了可行性分析后,发现研究内容涉及历史、地理、生物、政治、建筑、社区等方面的内容,学生请了四位校内教师做指导教师,又成功地邀请了居委会、万里工程设计的副总工程师做指导教师。
4.制定研究方案
研究课题或问题确定后,指导教师为学生提供参考书名称,学生阅读讨论,在老师的帮助下,小组长负责组织进行可行性分析,对课题的初步设计进行讨论和论证,制订出详细的研究方案。应用型课题的研究方案先到实际中去考察,修改,设计方案,提炼研究课题。例如,高一化学的“氯化氢合成塔热能利用”的课题组,他们查到的资料是:工厂的生产设备热能直接散发到空气中,针对这种现状,设计的方案是:用水冷却,用得到的热水洗澡、取暖。但到上海氯碱厂参观后,发现他们的设想已变为现实,同学们受到鼓舞,很兴奋,觉得发明创造离他们并不遥远。
学生设计的研究方案的主要内容一般是:课题名称、课题组成员、研究的主要内容、课题的现状、课题研究的可行性分析、具体的实施步骤、课题准备突破或创新的地方、课题组成员分工、课题研究所需设施、场地、经费等,主要参考文献等,以上内容完成以后,一般以班级为单位进行开题报告会,校级课题的开题报告会由教导处统一组织。
5.课题的结题或中期结题 我们要求课题结题后,除有相应的论文、作品、产品的一个设计方案、产品、建设等,还要有相应的研究工作报告或研究报告,总结研究过程中所做的工作,参与课题的研究体会,汇报研究思路、研究过程与研究取得的成果,指导教师对学生的研究成果进行初步的评审,不合格的修改或继续研究。课题结题或中期完成的一般以班级为单位组织答辩会,学生参加这样的答辩会,觉得自己象“研究生”了,真正体会到什么叫“积攒学术年龄”,体验探究过程,激发了继续研究、学习的热情。同时我们还要求指导教师和学生一起完成一个课题后要写出一个案例,形成学校的研究型课程案例包。
㈡学习评价
1.评价内容
①研究过程记录表:为了检查、掌握研究活动的开展情况,我们编制了“研究性学习综合记录表”,内容包括每次活动的出勤、活动内容、指导教师意见、指导教师签名等方面,“活动内容”又分为具体过程、活动分工等。每学期末将记录表交学校。
②答辨:班级范围的答辩会,由课题组代表陈述、展示成果后,指导教师或同学进行提问,指导教师写出评语,并在成绩一栏中把学生的研究成果记为A、B、C、D四个档次,D为不合格。
③课题的论文或作品、研究报告或研究工作报告,经指导教师交学校统一管理,我们要求学生写的论文一般不少于二千字,打印成文,引用资料注明出处等。
2.评价结果表示
以上材料或活动完成之后,评价结果以学分表示。一般12-16课时内完成并合格,出勤满3/4课时的课题记为1学分,高中三年至少完成10个学分的研究性课程的学习内容。
3.评价时间安排
为保证评价的质量,必须安排专门的时间用于进行评价工作。每学期期末考试后,教师评卷时,安排学生在家继续进行研究性学习,学生返校后,我们都安排两天时间用于研究性学习的评价、总结。
4.激励评价
为了鼓励学生搞好研究性学习,我们还组织开展了争创研究课程学习优秀班集体、优秀研究小组、优秀研究成果奖励活动。评比条件写入学校的研究型课程开设方案,一开始就公布给学生,使学生有努力的方向和目标。学校对优秀学生论文结集出版或向有关部门介绍、推荐发表,对优秀研究成果请校外专家进行评估鉴定。学校隆重表扬研究课程学习优秀个人、小组和班集体。
㈢课程的组织管理
一、专题培训,激发学生开展研究性学习的热情
为了激发学生对研究性学习的热情,我进行了三次专题辅导,着重讲清三个问题。
(一)什么是研究性学习。
一则小故事的启示:
说的是拿破仑在一次战斗中与卫兵走散,又被敌兵追赶,情急之下,求助于一个毛皮商人。毛皮商人将之藏于一堆毛皮之中,追兵对着毛皮一顿乱戳后走了,这位法国皇帝的卫兵也终于赶来了。毛皮商人问拿破仑:“当敌人对着毛皮乱戳的时候,你是什么感觉?”拿破仑大怒,命令卫兵枪毙这个胆大包天、口不择言的商人。商人面向墙壁,听着身后整齐的拉动枪栓的声响,刹那间百感交集。等了很久,拿破仑微笑着对商人说:“现在,你知道我当时的感受了吧?”
对于教育来说,这是一个很有启发性的故事。我们知道,真正深刻的教育,是能够触及灵魂的教育,这样的教育才是恒久有效的。亲身经历过这样一次死的威胁,毛皮商人才可能真正了解当死亡的威胁来临时的感受,不然,任别人怎样述说,也是隔靴搔痒。
研究性学习是学生基于自身兴趣,在教师指导下,从自然、社会、生活中选择和确定专题进行研究,主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。
研究性学习是与接受性学习相对而言的,研究性学习要解决的是“如何学”的问题。苏霍姆林斯基指出:“研究性学习是指学生在教师的指导下,以类似科学研究的方法去获得知识和应用知识的一种学习方式。”
从广义上讲,研究性学习是学生主动探究的学习活动。它是一种学习的理念、策略、方法,适用于学生对所有学科的学习。从狭义上讲,作为一门独立的课程,研究性学习是指学习过程中以问题为载体,创设一种类似科学研究的情景和途径,让学生通过自己收集、分析和处理信息来实际感受和体验知识的产生过程及运用知识解决实际问题的过程,进而了解社会,学会学习,培养分析问题、解决问题的能力和创造能力。
研究性学习是以“培养学生具有永不满足、追求卓越的态度,培养学生发现问题、提出问题、从而解决问题的能力”为基本目标;以学生从学习生活和社会生活中获得的各种课题或项目设计、作品的设计与制作等为基本的学习载体;以在提出问题和解决问题的全过程中学习到的科学研究方法、获得的丰富且多方面的体验和获得的科学文化知识为基本内容;以在教师指导下,以学生自主采用研究性学习方式开展研究为基本的教学形式的课程。
研究性学习是师生共同探索新知的学习过程,是师生围绕着解决问题相互合作和交流的过程,它具有问题性、开放性、探究性和实践性等特点。
1、以问题为中心
研究性学习课程的内容是以问题的形式来呈现的。研究性学习的内容不是特定的知识体系,而是来源于学生的学习生活和社会生活,立足于研究、解决学生关注的一些社会问题或其他问题,涉及的范围很广泛。它可能是某学科的,也可能是多学科综合、交叉的;可能偏重于实践方面,也可能偏重于理论研究方面。
2、以开放为形式
研究性学习课程是一个开放的过程,不仅体现在课程的目标和内容上,也体现在研究的过程、方式、方法上。在学习过程中,活动时间和空间是开放的。可以在校内进行,也可以在校外进行;可以在课堂进行,也可以在节假日进行。学习的方式和方法是开放的。学生可以有广泛的学习手段(读书、上网、社会调查、科学实验、实地考察、讨论辩论等)。
3、以探索为过程
研究性学习课程的全过程都以学生“探究”贯穿。从研究课题的确定,到研究目标的定位、研究过程的设计、研究方法的选择、研究手段的运用以及研究结果的表达等,都由学生在老师指导下独立完成。学生可以根据自己的兴趣、爱好、能力、特长等确定研究课题,进行学习和探究,形成研究性学习成果。
4、以实践为依托
研究性学习课程目前划归在“综合实践活动”课程内。从学习内容上看,研究性学习强调理论与社会现实、科学和生活实际的联系,特别关注人类生存、现代科技对当代生活的影响等社会现实问题。要引导学生关注现实生活,亲身参与社会实践活动,开展社会调查、访问咨询、实地考察、科学实验等实践活动。
(二)为什么要开展研究性学习。
资料一:
据调查,全球有4000名公认的首席科学家,按中国占世界1/5的人口比例计算,中国应该有800名,可事实是中国仅有13位,这与我们的人口比例极不相称。更让人吃惊的是,这13位首席科学家里,香港居然有11位,而大陆只有2位。这是一个多么可怕的现实。缺乏一种创新的机制与氛围,出不了大师,出不了顶尖的科学家,而这也正是国家发展之关键。
资料二:
2005年总理在看望著名物理学家钱学森时,钱老曾发出这样的感慨:“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”2009年10月31日,钱学森在北京逝世,去世前又提到同一问题,这就是著名的“钱学森之问”。“钱学森之问”是中国教育事业发展的一道艰深命题。它是沉重的,更是不容回避的。
资料三:
香港大学在内地招收本科生时,每年都有近三分之一的省(直辖市)“状元”在面试环节因缺乏实践能力和创新精神被拒之门外。
跟踪资料显示,中国已毕业的“状元”,并不象人们想象的那样大有作为。
1、开展研究性学习是养高素质人才的需要
实施以创新精神和实践能力为重点的素质教育,重要的着眼点是改变学生的学习方式。学校要关注学生的学习方式,在开展有效的接受式学习的同时,让学生形成主动地获取知识、应用知识、解决问题的研究性学习方式,对于调动学生的积极性,主动性,培养创新精神和实践能力,开发学生潜力,具有重要的意义。
大凡已经进入高中的学生,绝大部分都已经顺应了学校的学习生活,形成了接受式学习的惯性。既然家长和相当数量的教师只关心那些大家都必须学的东西,那么学生只好割舍自己的兴趣,任个性特长、潜质、潜能消磨殆尽。学校、教室、课桌就是学习的战场。方寸之地,流失十几年的岁月,常常是“两耳不闻窗外事,一心只读圣贤书”。远离火热的生活和社会,眼界只能日趋狭窄,实践能力难以形成。
知识发生的艰辛过程,科学探索的曲折经历原本已被教材浓缩为简洁的定义原理,再加上老师多年“应试经验”的提炼,全都变成了两点间的直线。既然学生只能吃别人嚼过的馍,那就无法品尝到探索和发现的快乐,学习兴趣和积极性日益衰退。
日新月异的时代告诉我们一个现实:知识本身的获得已经不是最重要的了,重要的是如何获得知识,如何在知识获取过程中,开发学生的各种潜能,让学生全面而有个性的发展。
在高中开展研究性学习的主要目的是:改变中学生长期以来一直恪守的被动地接受知识的学习方式,即偏重于机械记忆,浅层理解和简单应用的学习方式。通过研究性学习,使学生处于一种主动探究和注重解决问题的学习状态。改变学生只上从课本学习知识的传统方式,让学生通过自己的亲身体验来了解知识的形成、发展、应用的过程,丰富学生的学习经历。真正把教育的重心放在培养学生的创新精神,实践能力和终身学习的能力上。
研究性学习能充分调动学生学习兴趣和积极性,开发学生的各种潜能,让学生全面而有个性的发展。
2、开展研究性学习是新课程改革的主要内容
根据教育部《普通高中课程方案》(实验)规定,研究性学习属于综合实践活动课程,是每个学生的必修课程,三年共计15学分,占必修116个学分的12.9%。 设置研究性学习活动旨在引导学生关注社会、经济、科技和生活中的问题,通过自主探究、亲身实践的过程综合地运用已有知识和经验解决问题,学会学习,培养学生的人文精神和科学素养。《河南省普通高中综合实践活动课程实施指导意见》(试行)要求,高中阶段每个学生必须完成研究性学习的基本的研究方法和实施流程的理论学习,专题研究或项目设计不少于3个,保证高中三年研究性学习活动时间不少于270课时。
(三)研究性学习的课题类型和研究方法
1、课题类型
依据研究内容的不同,研究性学习可分为两大类:课题研究类和项目(活动)设计类。
一是课题(问题)研究类。课题(问题)研究类以认识和解决某一专题性问题为主要目的,包括社会调查、科学实验、文献研究等。
二是项目(活动)设计类。项目(活动)设计类以解决某一个操作性问题为主要目的,包括社会性活动设计和科技类项目两种。
2、课题研究的基本方法。
(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“测量自行车在行驶过程中的阻力系数”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“影响滑动摩擦力的因素”,“弹簧振子的振动周期与振子质量的关系”等问题都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。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。
二、加强指导,提高学生开展研究性学习的有效性
研究性学习的展开一般分四个阶段:研究性学习的准备阶段、进入问题情境阶段、实践体验阶段和总结表达交流阶段。在学习进行的过程中相邻阶段是相互交叉和交互推进的,整个过程可以通过下面图表呈现:
(一)选题指导
在研究性学习实施的第一阶段即选题阶段,学生确定什么研究课题是研究性学习全过程非常重要的一个环节,它直接关系到学生积极性、创造的发挥,研究成果的大小、好坏,甚至某项研究性学习的成败。因此,在这一过程中,教师要指导学生进行课题选择。既然科学研究是从问题开始,在研究性学习中,先要引导学生学会如何提出问题,提出高质量的问题。
1.提出问题
在我们日常生活和学习中经常会碰到各种各样的问题,经常会对各种各样的现象提出很多为什么?问题的提出可以从多角度。可以从自己兴趣出发,提出一些自己感兴趣的问题;可以从自己学习的学科出发,提出一些学习中自己较困难的问题;可以从自己感兴趣的现象出发,提出自己观察到的一些难以解释的现象问题。
2、使问题转变为课题
然而,并不是所有的问题都可以成为一个值得我们开展深入研究的课题,在众多的问题中选出一个能转化为研究课题是一件不容易的事。
虽然在我们的头脑中存在着各种各样需要解决的问题,但当我们要真正确定一个课题进行探究时,我们又会发现自己的头脑中的问题太一般化了,这些问题好像很难成为一个课题,不值得研究,这就是学生参加研究性学习时感觉到没什么可以研究的原因。正如爱因斯坦曾经说过的:提出一个问题往往比解决一个问题更重要。当然, 爱因斯坦说“问题”不是一个一般化的问题了,而是可以进行研究的问题即是课题。
研究课题就是针对某一领域中具有普遍意义的特定问题,有明确而集中的研究范围、目的和任务的问题。
要使问题转化为课题,我们需要处理好以下几个关系:
一是大和小的关系。一般说大课题的研究价值高,成果的社会影响大,但它比较复杂,开展的条件要求高,不易出成果;小课题涉及范围小,任务单纯,目标集中,容易开展,容易出成果。但作为学生不能一味求大,小看小课题,忽视小课题的研究,有的小课题的研究往往也会有很重要的理论和实践意义,它的价值并不比有些大课题低。
二是难和易的关系。难的课题往往比较有价值,但难度大的课题对研究者主观和客观条件的要求高,需要花更长的时间,更多的精力,而且容易因久攻不克,失去信心,导致半途而废。
对于中学生来说,选择较小的课题,选择与自己能力相适应的课题进行研究应该说是比较合适的。
确定研究课题的过程,这本身就是对学生进行思维训练、能力训练的过程。在这过程中,需要学生学会观察,发现别人未发现的问题:需要学生有创新意识、创新思维和丰富的想象力、观察能力;需要学生经过发散、提炼、概括,从而得出自己的见解。因此,选题阶段最好能较长的时间,我们安排了四个周的时间,让学生进行选题。教师在指导学生选题时,可以对学生进行相关的多种指导和训练,组织学生通过各种形式进行课题论证,这对训练学生思维的聚敛、领会问题的实质,对课题研究的进一步实施非常重要,使选题过程真正成为一种训练学生的过程。
(二)开题指导
本阶段就是确定研究课题、制定研究计划、准备研究材料阶段,三部分内容最后以开题报告的形式表述,开题报告是研究性学习的重要环节,能为研究者提供明确而可操作的程序。
撰写开题报告三大注意:一要注意可行性,二要注意科学性,三要注意过程性。开题报告要详细、明了,研究方法和步骤要具备可操作性。实施计划要写得具体、翔实,各研究阶段时间安排要合理、充裕,课内时间一般用于选题、搜集资料、交流展示,而调查、实验、材料处理、论文撰写尽量安排在课外;若是实验研究要考虑重复实验,以排除偶然因素的干扰。研究方法的选择要根据课题内容、学生认知水平及教师的指导能力来确定。资料搜集和实验尽量在校内完成。开题报告要体现出立意新颖、结构严谨、行文流畅等特点。提出问题和目的意义要与预期结果相吻合;方案中各部分切忌张冠李戴;获得的信息资料和提出的观点要客观真实,经得起推敲。整个研究过程必须在开题报告中体现出来,如研究内容、研究方法、研究步骤(选题开题资料搜集实施结题交流展示研究后反思)和预期结果等等。
(三)过程指导
研究性学习是一种全新的学习方式,许多学生因缺乏科研知识、专业知识和相应的思维训练,特别是高一学生,接受了九年的教育,已习惯于接受式的学习方式,存在着许多思维定势,在开展研究性学习时往往觉得无从着手或打不开思路。在研究性学习中学生遇到的思维障碍大致有以下几种:(1)、思维角度单一。(2)、过早下判断。(3)、只关心答案。一般学生碰到问题时,就希望赶紧找到答案,而对问题本身和解决问题的过程往往漠不关心。(4)、钻牛角尖。(5)、忽略想象和灵感的重要性,缺乏创意和活力,久而久之,容易使学生因觉的枯燥乏味而兴趣减弱。
那么教师如何指导学生克服思维障碍,提高思维素质呢?(1)、要创造自由、民主、安全、和谐的环境和气氛。学生只有在无拘束的宽松气氛下,才会充分发挥创造能力。(2)、运用学科中的思维方式进行思维辅导。;例如一个课题小组的同学在进行“弹簧振子的振动周期与振子质量的关系”这一课题的探究时应给测量多少个全振动的时间来确定周期呢?为了搞清这个问题,我引导他们去探讨测量中的误差问题,从而搞明白了测量的全振动次数取决于研究要求的相对误差和弹簧振子的振动周期,在相对误差一定的情况下,振动的周期越长,需要测量的全振动的次数也就越少。(3)、要注意思维指导的启发性。思维指导的艺术在于巧妙指导和提示,点到为止,千万不可和盘托出。例如,一个课题小组的同学在研究“自动称米机”的实验验证过程中观察不到明显的现象,这时,我启发他们:“你们能否先从理论上证明结论的正确性?然后从理论的证明过程中去改进实验装置。”最后他们找到了实验设计中的问题。(4)、注重激发学生的想象力和灵感。钱学森指出:“光靠形象思维和抽象思维不能创造,不能突破,要创造、要突破得有灵感。” 灵感需要培养和诱发,在研究性学习过程中要指导学生学会关注,学会交流,在关注中产生灵感,在交流中激发灵感。
在研究性学习过程中,教师应扮演好自己的“角色”,教师应由课堂教学的组织者、实施者转变为研究性学习过程中的参与者和指导者,指导教师全过程监控学生的研究活动,并在适当的时候给予及时必要的指导和评价,学生全过程的自主学习、研究,并在必要的时候向老师咨询,在整个研究性学习过程中,学生需要的是“指导”和“帮助”,而不是“教导”和“灌输”,学生自由组成研究小组,自主设计调查主题和组织调查,自由分析资料和撰写论文,这样,学生才真正的成为学习过程的主人翁,才是真正的主动学习。
(四)结题指导
结题阶段包括三个方面:①对研究成果的书面的表达,②对研究过程和成果进行汇报交流,③对课题研究做出恰当的评价。
在这一阶段,学生要将取得的收获进行归纳整理、总结提炼,形成书面材料和口头报告材料。成果表达方式提倡多样化,除了按一定要求撰写研究论文、实验报告、调查报告、活动方案、科技作品以外,还可以采取辩论会、研讨会、展板、墙报、编刊物、音像资料等方式,同时,还应要求学生以口头报告的方式向全班发表,或通过指导老师主持的答辩。在学期末分别举行班级和年级交流报告会,年级编辑优秀成果集。学生通过交流、研讨与同学们分享成果。在交流、研讨中,学生要学会欣赏和发现他人的优点,学会理解和宽容,学会客观地分析和辩证地思考,也要敢于和善于申辩。
新的世纪给教育带来新的挑战和机遇,我们教师只有认真学习现代教育理论、积极投身教育研究、进一步提高认识、更新观念、深化课程改革,才能发展教育事业,为祖国的复兴、社会的进步培养出更多合格的人才。
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7、胡兴宏。关于学校实施研究性学习的构想。上海教育科研,2001(1)
一、综合实践课程领域建设的依据
综合实践课程是基础教育教学的必修课。《基础教育课程改革纲要(试行)》(以下简称《纲要》)规定:从小学至高中设置综合实践活动并作为必修课程,其内容主要包括:信息技术教育、研究性学习、社区服务与社会实践及劳动与技术教育。
强调学生通过实践,增强探究和创新意识,学习科学研究的方法,发展综合运用知识的能力,增进学校与社会的密切联系,培养学生的社会责任感。
学校是综合实践课程开发的主体。综合实践活动是由国家设置,地方和学校根据实际开发的课程领域。因此,国家没有具体的综合实践课程教材,只是对综合实践课程做出了纲领性的指导,地方和学校要根据《纲要》所设定的基本框架和原则进行规划和开发具有学校特色和地方特色的综合实践活动课程的具体内容和活动方案。
二、综合实践课程领域规划
根据本校多元化校本课程开发的整体规划,依据《纲要》的基本要求,“综合实践课程”被确定为多元化校本课程体系“四大课程领域”之一。结合当地社区资源与社会实际,以及本校基础与特色,在《纲要》原则规定的内容的基础上进行了因地、因时、因校的调整与扩展,开发与创新,拟将综合实践课程具体划分为:研究性学习,社区服务与实践,劳动与技能,传统与信息等四门特色课程。
“研究性学习”作为特色课程之一,成为本校多元化校本课程体系构建的重要内容。研究性学习作为一门课程并非狭义的某一门学科,更多的是强调它对学生学习方式的构建和对学生人格的培养作用,要体现它的综合性教育因素。
为此,本校以数学学科作为“研究性学习”特色课程开发的主体科目,以数学教研组为开发团队实施开发研究,并申报立项有何祥齐老师主持的省级科研课题《高中数学教学与研究性学习整合的研究》,为研究性学习特色课程的建设形成探究有效的途径和方法。
三、“研究性学习”的课程内涵
1.研究性学习不是教学层面的一种教学活动方式,而是课程层面的一种具有独立形态的课程。从课程论视域看,课程涵盖课程设计、课程开发、课程实施和课程评价四大范畴,研究性学习作为课程也不例外,因此,课程属性是研究性学习课程的首要而基本的属性。
当前,在我国基础性教育阶段的学校课程体系中,还没有将“研究性学习”上升为专设的国家课程,而是散见于各学科教学之中,因而在实际学校课程管理中仍然处于一种可有可无、有形无实的境地。无疑,这就成为校本课程开发的要务之一。
2.“研究性学习”特色课程是综合实践领域课程的基础,是综合实践活动课程实施的根本保障。研究性学习全面倡导探究式学习方式,而所有综合实践活动的课程实施过程之中都必须始终贯穿这一学习方式。
其次,“社区服务与社会实践”、“信息技术教育”、“劳动与技术教育”的课程内容都可以成为“研究性学习”探究的基本内容。所以,其他领域课程的实施离不开研究性学习,研究性学习也脱离不了其他领域课程而独立存在。
四、“研究性学习”特色课程开发实践
如何将“研究性学习”建构成一门真正的课程,而不再是随意被搁置的,甚至被认为是影响升学率的形式化教学。以数学教学为目标科目,结合课题研究,得出以下实践结论。
1.研究性学习与高中数学是既有交集又相互独立的两种不同的课程形式,并非包含关系。首先,研究性学习并不是数学教学的一种方法,而应该是在研究性学习课程中实施数学教学,获取数学知识。
其次,对于数学知识学习仅仅是研究性学习课程所需要涉及的部分内容,研究性学习的课程内容涵盖自然学科、人文学科、社会学科诸多方面,并不以某一特定的知识为课程内容。
2.数学教学中的研究性学习应该由学校统一规划在研究性学习课程中,让各学科研究性学习形成“综合实践领域课程”这一整体。本校在每学期开始由各学科确定研究性学习课题,报学校教研室,由教研室根据学校研究性学习课程计划统一安排时间、课时、教师、教学场所等,形成学校统一的研究性学习课程表,从而使研究性学习在学校课程体系中成为一门能够独立实施的课程。
3.研究性学习课程的教学必须严格实施程序,凸显课程特色,实现学生的个性发展。研究性学习课程的实施必须按照以下三个程序进行:第一,准备阶段。选题、分组、进行小组分工、设计研究方案,即撰写开题报告。第二,执行阶段。通过资料收集、访谈、实验、观测等获取研究资料。
第三,总结阶段。整理资料、分析结果、撰写研究报告。研究性学习课程必须凸显学生对“知识的自主建构”这一课程的特色。
让学生亲历知识产生与形成的过程;使学生学会独立思维与创造;强化对“知识”发现、“方法”习得与“态度”形成的有机结合与高度统一。关注学生学习的过程而不是成果,关注学生个性的完善与发展而不是知识的简单积累。
总之,研究性学习课程在基础教育课程体系中仍处于一种被边缘化的境地,要使其真正成为一门强化素质教育,能为学生个性发展保驾护航的课程,还需从更多方面努力,更需要一线教师全力践行。
关键词:研究性学习;数学研究性学习
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)08-178-01
研究性学习如今在高中阶段,甚至初中阶段的各个学科当中都有开展,做得比较好的有上海和江苏等地方学校。现在全国各地的学校都在积极地开展研究性学习,但是学生往往会从自身的兴趣或者容易出成绩待方面的考虑,去选择的研究课题。比如:环境保护、生态建设、校园文化研究、民簇地方文化研究、时尚流行文化等。一般很少会选择跟数学有关的课题来进行研究。作为数学教师如何引导学生对数学研究性学习产生兴趣并且加以去研究就显得比较迫切的了。
一、对数学研究性学习的初步认识
高中阶段的研究性学习是指学生在教师指导下,从学习生活和社会生活及自然现象中选择和确定研究课题,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的活动。
数学的研究性学习其实就是把一个需要解决的数学问题,让学生去查阅资料调查和实验最终实现问题的解决。数学的学习过程其实就是一个问题解决的过程。学生在学习一章新的内容时往往会有新的定理和公式时,对学生来说,就面临着一个新问题需要解决。在我们的课本当中,很多定理和公式的证明以及其推导过程就是一个很好的数学研究性学习课题。比如,解些三角形中,正弦、余弦定理的推导;直线的斜率的研究等。
二、如何选择数学研究性学习的课题
首先得让学生对数学研究性学习产生兴趣。数学教师在教学过程中可设计一些有趣的问题情境、激发疑问、制造悬念、分组讨论等多种途径,这样既活跃了课堂气氛,又调动了学生研究数学问题的积极性。比如讲完等差和等比数列之后可以向学生提出:有没有“等和数列”和 “等积数列”?如果有它们的性质又是怎么样的?让学生选做一个研究性课题加以研究。
教师在讲例题或习题过程中,可以对题目稍作改造,使其成为一道开放性题目。如:设等比数列 的首项为 ,公比为 ,求它的前 项和为 。改变为:设等比数列 的首项为 ,公比为 ,的前 项和为 ,是否存在常数 ,使数列 也成等比数列?若存在,求出常数c;若不存在,请说明理由。这样一改就变成了一道开放性的题目。所谓开放性问题就是答案不唯一,通俗一点来说就是没有标准答案的问题。数学开放题的解答过程就是是一个探究的过程。因此数学开放题也是很好的学生研究性学习课题。
其次就是让学生去选择课题。现在的教材中有不少研究性学习的课题。如:《数列在分期付款中的应用》、《向量在物理中的应用》、《线性规划的实际应用》和《极值问题在经济生活中的应用》等。如果学生选择这些课题,通过教师适当的指导,都能很快得出成果。
教师也可精心选编一些有一定的实用价值,又具有趣味性的课题供学生选择,这样才能吸引学生积极地去探索和研究。
例如:(1)随着新学期入学人数的增加,同学们中午去食堂打饭要排很长的队伍,如何合理安排售饭菜的窗口,使同学们排除的时间最短。
(2)超市经常在节假日打出打折的招牌来吸引顾客,“打折”背后究竟有什么奥妙,进货价和原价到底是多少,调查进价和原价,计算“打折”后的实际利润是多少?
(3)绿茶这种饮料采用“再来一瓶”这种营销策略来吸引消费者,最终它的经济效益与之前相比怎样的变化?
学生也可以自选一些课题,这时教师要从各各方面去启发学生去有效地进行。引导他们从实际生活及生产、校园内引发的及社会热点的问题等去选择课题。
三、精心指导学生去完成课题
学生选好课题之后,教师必须向学生提供本课题知识的相关背景资料,介绍有关信息,开阔学生的视野,激发学生的发散思维;帮助学生相关内容概括成数学问题;指导学生对找到的资料和得到的数据、信息等进行筛选;指导学生设计好实施的方案,督促学生对方案的落实;还要指导学生对研究课题作全面的总结。整理相关资料,形成论文或制作作品等。
总之,高中数学的研究性学习活动要有学生自身的努力,也要有教师恰当的指导。我们相信中学生蕴藏着极为丰富和巨大的创造潜能,关键是我们的老师能否营造适合他们发展的环境,能否为他们创设发展的空间,提供更多发挥其创造潜能的机会。让我们大家一起,本着为适应时代要求,促进学生全面发展,为学生终身学习准备良好条件,为培养大批创新型人才打下坚实基础的目标而努力奋斗。
参考文献:
[1] 何 棋.在数学学科教学中恰当选定内容进行研究性学习.数学通报.2003.2
[2] 唐绍友.论数学课堂教学中研究性学习内容的设计.数学通讯 2003.6