2001年国务院《关于基础教育改革与发展的决定》的颁布和教育部《基础教育课程改革纲要（试行）》的出台，进一步推动了新课程改革的不断发展。随着学校的校本课程建设的逐步深入，推行和实施研究型课程已成为学校课程建设的主题和学校发展的重要内容。在物理教学中尝试以学科渗透为发展方向的 “物理研究性学习”是指以生活、社会与自然中的问题和现象为研究专题，以小组合作学习的形式，借助现代信息技术，收集资料，分析处理信息，运用物理知识解决物理问题，开展类似科学探究的一种综合学习活动。物理研究性学习是相对于以往传统接受性学习而言的，它具有综合性、开放性、实践性、趣味性、生成性和研究性等特征，其中开放性和实践性是其核心。因此，有效结合物理学科特点，以物理研究性学习活动为载体，积极开展物理综合实践活动，对于转变当前学生被动学习的学习方式，培养学生自主创新意识和综合实践能力显得十分迫切和必要。
一、物理教学中开展研究性学习活动的意义
    美国著名学者加涅（R．M．Gagne）曾把研究性活动描述为类似科学家所做的工作。他认为学生在有能力从事探究即展示科学家的能力之前，必需有一定的知识和技能为前提。物理知识的广泛性，物理教育功能的多面性，物理教学中理论与实践的统一性，为物理研究性学习活动的开展开辟了广阔的天地。当前物理学科教学的重点应当放在如何帮助学生获得这些前提性的知识、技能和能力上。
    1．物理研究性学习有助于全面提高学生的科学素质和科学素养
    物理学科的教学目的归根到底就是让学生全面发展。发挥物理学科自身特点和学科优势，能促进物理研究性学习的开展。因为物理野外考察、环境调查和社会访问不仅可以增长学生大量的物理学科内的科学知识和跨学科的相关知识，还可以锻炼体魄，增强劳动观念，培养坚韧不拔的毅力，勇于探究的科学精神，乐于助人的高尚品质以及善于合作的情感、态度与价值观。
    2．物理研究性学习活动有助于发挥学生的特长，发展学生的个性品质
    个性是学生经常表现出来的具有一定倾向性的、稳定的心理特征的总和，是一个人的基本精神面貌。每个人的个性都是由一些稳定而持久的心理因素组合而成的独特的统一模式。个性的心理结构是一个复杂的、多层次、多水平的系统。主要包括自我意识、个性倾向性和个性心理特征三大组成部分。学生尽管有这样或那样的差异，但仍具有无限的学习潜能。传统的物理教学没有采取适当的方式去开发学生潜能，相反强调接受、继承和积累，忽视研究、批判和创造，很多学生的聪明才智被扼杀。培养个性和特长，让学生全面发展，是物理教学的目的之一。通过物理研究性学习活动的开展，可以为学生施展才华提供一个巨大的舞台，并利于充分释放学生潜能，增强学生的自我意识、克服困难的勇气以及树立自信心。因此，研究性学习活动为学生个性发展提供了充分的空间，让学生在活动中充分发展学生的个性，同时也为学生提供了适宜的学习条件和环境。
    3．研究性学习活动设计有利于培养学生创新意识和综合实践能力
    当前物理教学忽视了应用物理知识解决实际问题能力的培养。创新意识和实践能力的培养作为物理教学目标的价值取向，它可以通过让学生带着研究性的物理问题，提出假设与猜想，收集和查询材料，并对研究性问题进行探索、分析、研究，最后基于问题解决的方式，在实践操作中培养学生科学态度和价值观、创新精神和创新思维，掌握科学研究的一般基础的方法，提高实践操作、解决生活中与物理学习相关的实际问题的能力。如果在物理学科内积极开展研究性学习活动，学生必然会将从学习获得的物理知识运用于物理实践中去，用眼观察、动手操作，这就为学生将物理知识化为能力提供了可能性。物理综合实践能力一般包括观察能力、实验操作能力、理论联系实际能力、选择能力、分析和处理实验数据能力、应用物理知识解决简单问题的能力、收集、整理和分析资料的能力以及制作教具、模型、标本和学具的能力等。通过物理研究性学习的开展，可以逐步实现以上能力的培养。
    4．研究性学习活动有利于转变学生固有的学习方式
    研究性学习活动不同于一般教学中的课外活动，它不是单纯的学习书本知识，同时更强调学生动手动脑的实践过程。它不是以接受性学习为主，被动依赖老师传授知识和技能，而是以研究性学习为主要形式，强调学生自主性学习行为与学习过程。接受性学习是教师将要学习的内容以定论的形式呈现给学生，学生接受知识后将其内化。这种方式常用于物理学习中的事实性知识、技能性知识、规律性知识，但对于一些策略性知识，态度和价值、情感性知识，接受性学习就不能直接奏效。策略性知识包括从现实物理情境中归纳问题，提出假设，收集材料，分析判断，解决问题的思路和对策。价值和态度、情感性知识决定于个人的价值观、态度的价值取向和心理倾向，这些都必须通过学生实践、体验，内化为学生自身的经验体系，而单纯依靠接受性学习则很难取得成效，因此必须采取研究性学习方式，即在物理教学过程中，创设类似科学研究的情境，让学生通过主动的探究、实践、发现和体验，培养学生的科学精神、创新思维、收集处理信息的能力、分析问题解决问题的能力。当前物理教学中接受性学习方式的普遍存在，无法适应培养创新精神和意识及实践能力的需要。积极开展研究性学习活动有利于转变学生固有的接受性学习方式，使学生由单纯地接受性学习转变为接受性学习与研究性学习相结合，让研究性学习真正成为学生自主学习中的一种常规学习方式。
    5．研究性学习活动有利于学生知识与能力的综合，理论与实践的结合
    研究性学习活动设计不同于物理学科竞赛，它的内容和对象不单纯属于某一学科，是综合性的研究问题，必须综合各方面的知识才能解决。它主要是在开展研究、解决问题时，与他人交流，主要学生根据主题活动的设计要求，自主探究与实践，进行比较分析，综合判断，演绎归纳，创造和想象，并且直接动手进行各项操作实践。这样才能学好物理这门学科。通过研究性学习活动的开展，不仅可以获得不少间接经验，而且还可以获得更多直接经验；不仅在课堂上学习物理知识，而且在现实生活和实践中体验物理，从而实现物理教育理论和实践的结合。
二、物理研究性学习活动的目标、原则及特点
    1．研究性学习活动的目标
    我们知道，各级各类教育活动的总目标都是“受教育者的全面发展”，也就是马克思哲学中提到的“自由而充分的发展”。而教育总目标的实现，还有赖于具体化的过程。综合实践活动根本的课程目标是培养学生的综合实践能力、探究与创新精神，以及社会责任感，并为学生确立正确的价值观，形成良好的情感和态度奠定基础。作为一门课程其本质特点包括探究性、生活性、交往性、参与性、综合性、开放性和实践性。而中学物理综合实践活动课程的总目标同样是与“受教育者全面发展”的总目标相一致相协调的。物理学科综合实践活动课程中的“研究性学习活动”的目标建构主要着眼于：
·每一个学生全面而有个性的发展，强调学生参与实践，发展综合运用物理知识的能力，坚持学生在物理学习过程中的自主选择和主动探究，并为每个学生的个性充分发展创造空间；
·进行最基本的物理学科研究方法的实践活动，训练和培养学生的物理开放性思维能力与探索精神，培养学生的主动求知精神，最大限度地提高学生开放性思维能力和主动精神，使之初步掌握从事有关物理学科科学研究的一般规律方法；
·训练学生进行多渠道获取物理信息的能力，使学生初步掌握现代信息技术互联网、图书馆、人际交往等多渠道获得物理信息的技能，提高学生的交际和表达能力；
·强调面向学生的生活世界和社会实践，帮助学生体验生活并学以致用，推进学生对自我、社会和自然之间内在联系的整体认识与体验，实现自我、社会与自然的和谐发展。
    物理课程目标体系主要由根本性目标、基础性目标和具体性目标三个维度构成，目标的价值取向突出了认知与情感、态度、价值观的融合。而物理课程目标中“研究性学习活动”总体的实践取向主要包括：使学生获得亲身参与物理实践活动的积极体验和丰富经验；形成对自然、社会自我之内在联系的整体认识，发展学生对自然的关爱和对社会、对自我的责任感；形成从自己周围生活中主动发现物理问题并独立地解决问题的态度和能力；发展学生对物理知识的综合运用、动手实践能力与创新思维能力；养成团队合作、分享、积极进取等良好的个性品质。
    2．物理研究性学习的活动原则
   （1）自愿性原则。命令式或摊派式的研究性学习组织方法都是不利于学生自主学习能力培养的。为了提高学生的学习主动性和积极参与学习的态度，研究性学习活动的开展要以学生的主观愿望为依据，充分考虑学生的学习与自主发展需要，以学生自愿性为前提，可以充分发挥学生主动参与学习的积极性、主动性和创造性。
  （2）综合性原则。物理学科与横向学科的知识联系紧密，如以环境教育而论，在物理学科以外，生物、化学、物理等学科教材中都有一定的数量的环境科学知识，所以，开展物理研究性学习时，虽以物理学科知识为主，还必须兼顾其他相关学科知识的融合和贯通，这样有利于学生跨学科的综合能力的培养。
  （3）开放性原则。研究性学习的活动的整个过程是一个开放的过程，学生的学习和探究活动总是与社会、自然等方面直接接触，获得了大量的科学知识和相关信息。活动的开放性可以培养学生与社会接触的本领与方法，学会与沟通的技巧，以及创造性的思维。
  （4）自主性原则。在整个研究性学习活动过程中，十分强调学生的自主性。学生可以根据自己的兴趣爱好，自主选择课题，独立开展研究活动，在活动中充分发挥自己的特长和创造性。在课题的选题、实施与操作的整个过程中，都以学生为主，教师仅仅是学习活动的指导者、组织者和促进者，学生是学习活动的参与者、实践者和探究者。
    3．物理研究性学习的特点
    研究性学习活动作为物理教学中的一种，它既不同于一般单纯的活动课，也不类似于学科竞赛，它是一种教师根据教学大纲和实际需要而自主设计的具有明确主题与活动内容的有效组织形式。它具有以下特点：
    （1）活动组织的计划性。物理教学中把研究性学习活动纳入到学科教学整体范畴，有定期、定点、定人、定内容、定形式的活动要求。
    （2）活动内容的专题性和广泛性。主题性活动内容范围由涉及物理学科知识的各种课题（专题）构成。课题范围十分广泛，学生可以在与有关的物理、社会、资源、环境、人文、科技等相关范围内拟定研究主题，也可以与物理知识紧密结合，学以致用。有些知识是学生从书上找到的，并能用学到的知识正确分析这些现象。这样的研究课题应尽可能让绝大多数学生都能参与，同时，又给各种程度的学生主动发展留出了很大的思维空间。
    （3）学生参与活动的自主性。学生是研究型主题活动的设计者、操作者与执行者。学生自行选择课题，自主进行课题研究的组织与实施，教师在主题设置、科技指导、方法选择等方面给学生提供咨询、指导和帮助，但不过多介入。十分强调学生对课题研究的自主独立性和教师对研究方法的指导有效性的恰当结合。
 （5）实践性原则。研究性学习活动的问题一般都来自生活实践中，教学中教师能够指导学生围绕相关的物理问题和物理知识开展活动。活动的实施重在过程，十分强调学生的生活体验和实践性的探究，并不脱离生活实际。
三、物理研究性学习活动的活动类型
    从物理研究性学习活动从活动方式上来看，又分为以下的几种常见类型：
   ①调查访问型。主要是在开展比较广泛的社会调查和资料分析基础上再进行深入研究。一般可运用于注重社会性问题的研究课题。实际上，这一类型是由两个步骤组成，即先进行调查，在分析调查结果，要调查就要先确定调查计划和调查提纲，包括确定研究的对象和数量、调查方法、设计调查问卷和开展具体的调查活动等；要分析调查结果，就要甄别调查资料的真伪和价值程度，有的还要建立一定的是数据，从收集到的数据，资料中分析问题及其原因，研究并提出相应的对策等。通常调查访问的类型有以下几种：
    调查访问与科学、技术有关的单位。具体包括天文台、气象台、地震预报台、水文站、自然博物馆、环境监测站、大气水质采样点、污水处理场、港口、矿山、钢铁场和发电场等。比如在学习初中物理电学中“家庭电路”时，组织学生到社区和南京下关发电厂参观如何进行发电和电能输送，学生通过参观既了解到发电生产过程，又熟悉了电能输送的方法，加深了知识的理解，帮助学生进一步认识了“科学技术与社会”的之间的联系，促进了学生物理知识的有效学习。
    调查访问科技领域英雄模范和有突出贡献的专家。如物理学家、环保学家、生态学家、南极考察队员、航海家、勘探队员等。
    ②实验观测型。主要是通过科学实验或科学观测来获得数据并进行研究性学习，一般可运用于注重定量研究的课题。在现实生活中，许多可探究的事件需要用可靠的数据来表示，才能清晰地展现其科学真实的面貌，以及组成事件的要素之间具体的相互关系，所以，在进行物理研究性学习的过程中，科学实验或科学观测的方法关键要控制好内外有关条件，真实及时地记录变量，以及确保有一定数量的数据，使研究学习建立在科学的基础上。
    ③规划设计型。这是一种较高层次的活动，是多种智能综合应用的类型。其主要是将成果概括为实物或数学模型来进行带技术性的研究，一般可运用于规划性、前瞻性的研究课题。将一项发展规划方面的研究成果，用一种模型来表示，对学生来说可能还是比较新鲜的学习方式。一般而言，对空间性规划问题，如小区的绿色规划，比较适宜用实物模型表示方法；对时间性规划问题，如区域近期人交通车流量的疏导与规划等，比较适宜用物理模型表示方法。但不管是哪种模型，都必须有科学的依据，有一定的资料作基础，其模型的表达状态、形式也必须符合科学性，这是对学生科学态度的培养要求。此类型常见的形式如：小区景点布局设计、校园绿化设计、缩影公园的设计、市区厕所改造和合理布局设计、缓解市区交通拥挤方案的设计、为治理市区环境噪音的合理化建议等。另外，如一些物理模型设计，主要动手操作，用常见的一些材料动手制作潜水艇模型、物理景观和物理图案，以及一些物理图表等。
    ④小课题和长作业型。 这一类型主要是先提出一些假设或假想，再加以论证的研究，一般可运用于需要在创造性思维基础上进行创新研究的课题。科学探究有时也需要大胆的假设和猜想，而猜想和假设有利于学生科学想象能力以及主动探究、合作学习能力的培养。通常“小课题研究”的活动程序，主要包括提出问题，猜想假设，设计方案，收集资料，分析论证，形成结论，交流评估等环节。根据实际现状与教学需要，在物理研究性学习活动中进行“小课题”研究活动往往可以促使学生间的合作与交流，从而使“小课题”研究成为物理研究性学习方式的一个主流方法。“小课题”的特点主要表现为：课题的选题对学生而言，比较适当，具有进行探究成功的余地与可能性；“小课题”研究是一种物理学习的有效方式，过程是非常重要的。它使得学生经历一个收集信息和得出结论的过程，学生在此过程中学会一些探究物理问题的方法；学生在实践中具有很强的自主性，教师仅仅起引导作用；“小课题”研究主要不是单纯关注结果，而是重在过程；“小课题”的学习过程较生动、真实接近生活实际情境，能使学生在实际生活经验情境中，感受和体验到一些有用的物理规律，学会利用物理知识与技能解决简单现实的问题。小课题可以在物理课堂中通过合作学习方式完成，也可以通过作业形式布置，要求学生经过一段时间可以是一阶段，几周或一学期，这就是“长作业”，“长作业”是课题学习在课外的延伸与拓展。
    ⑤文献研究型。这一类型又称“历史方法”，文献研究类型就是将一定的物理成果事件放在当时的历史背景下，进行成败得失的研究，以认识其经验和教训，为现实服务。它主要是对课题有关的现有文献进行深入的研究，一般可运用于相对比较注重学术性的研究课题。现成的文献是前人的劳动成果，是可贵的文化遗产，但所有的文献都要受到一定的时空限制，在新的历史和情景条件下，可能会表现出这样那样的问题，这给我们实施研究性学习活动带来了研究的内容。如有关物理学史上一些著名物理学家的重要定理与定律的发现研究过程等。
    ⑥专题讲座型。专题讲座是向学生提供物理学前沿新信息、新技术和简单地介绍物理史实等方面知识的一种重要形式，是开拓学生视野、激发学习兴趣、渗透和贯穿思想教育、启迪科学精神的重要途径。为了拓宽学生获取物理新信息的渠道，可以采取“走出去、请进来”的方式，请有关专家、本校教师结合社会热点，介绍一些物理知识与社会、生产生活的紧密联系，如“物理与资源”，“物理与环保”，“物理与现代农业”，“物理与生命科学”，“物理与可持续发展战略”等。在向学生介绍物理学史时，应注重指导学生模拟科学家当年发现的思路，体会科学家的发现过程，为培养学生创造思维能力提供思维模式。
    ⑦游艺娱乐型。游艺娱乐类的活动形式较为活泼，贴近学生的生活实际，寓物理知识于综合活动之中，如编辑物理综合实践活动课的资料，办黑板报、墙报，出“物理专刊”，开放实验室，看科技录像、参观大型工厂和科技展览等。另外，举办物理晚会，开展物理谜语竞猜活动，做物理游戏，办物理画廊，是让学生在娱乐中激发兴趣，学习知识，增长才干的一种喜闻乐见的形式。

参考文献：

1、胡百良：《中学物理教学实践与研究》.江苏教育出版社.

2、梁树森：《物理学习论》.广西教育出版社.

3、董闺聪等：《活动课程研究》.辽宁人民出版社.