研究性学习教学模式构建研究——以数学物理方法为例.pdf

基金项目院本文系2017年国家民委高等教育教学改革研究项目“民族院校学生选课动机视角下优化通识课程选课制度”（项目编号：17114）；2023年度甘肃省教育领域党的建设重点研究课题“党建+书院模式下拓展育人平台的探索与实践”（课题编号：202315）研究成果之一。作者简介院刘子恒（1981），男，硕士，甘肃民族师范学院副教授，研究方向为光谱分析、物理学教学方法论。研究性学习教学模式构建研究以数学物理方法为例刘子恒（甘肃民族师范学院，甘肃 甘南747000）摘要：为培养创新型人才而不断深化教育教学改革是新时代教育发展的主题。立足课堂教学实践，创新教学模式是实践深化教育教学改革的主要路径。文章以教育理论与课堂教学实践关系为主要指导思想，立足数学物理方法课程课堂教学实际，通过文献分析、案例研究及比较研究等方法，探究以学生为主体的研究性教学模式路径，以期对我国现下教育教学改革实践产生指导意义。关键词：研究性学习；教学模式；学生主体；创新型人才；教育教学中图分类号：G420文献标识码：A文章编号：1673-7164（2023）17-0131-0420 世纪 50 年代以前，教学实践先后主要由赫尔巴特和杜威的教学模式占据主导。20 世纪 50 年代后，教学模式空前发展繁荣，各种教学模式层出不穷，与传统的教学模式相结合，为教育教学的实践提供了丰富的理论指导，也为教育教学改革提供了宝贵的经验。21 世纪，科技的发展、教育理论的成熟，都为教学模式的发展创造了条件。探索教学模式的创新路径，必然会带动教育思想、教学理论、教育方法等方面的发展。一、教学模式与研究性学习教学模式在历史上首先将模式（Model）一词引入教学领域，并加以系统研究的当属美国的乔伊斯（Joyce B）和韦尔（Weil M），他们在 1972 年出版的 教学模式一书中指出：教学模式是构成课程和作业、选择教材、提示教师活动的一种范式或者计划咱1暂。随着教育理论的不断发展，人们认知水平的不断提高，现在教学模式的基本定义为：“是在一定教学思想指导下和丰富的教学实践经验基础上，为完成特定的教学目标和内容而围绕某一主题形成的稳定而简明的教学结构理论模型及其具体操作的实践活动方式。”咱2暂通过梳理文献发现，除以上把教学模式定义为教学范式、教学计划、教学模型或者教学实践活动方式之外，还有教学典型、教学示范等定义。教学模式的构建也即教学模式的生成或形成。这既是一个理论问题，也是一个实践问题。教学模式与教学理论关系：教学模式是教学过程系统中的一个子系统，受教学理论的指导与影响，是教学理论的一种表现形式，教学模式的发展会促进教学理论的发展。实践方面，任何一种教学模式都不是万能的，必然会随着教师、学生、教学内容、教学设备、教学环境等实践条件的改变而适当调整。一线教师在教学实践活动中，根据某种教学理论所揭示的教学规律，以及自己的理解对教学流程进行系统设计，选择与运用教学模式咱3暂。研究性学习教学模式是一种强调以学生为主体，通过研究学习的方式开展教学的一种教学模式，主张为学生提供自由、自主的活动空间，引导学生自主研究探索，强调学生的自我智能构建与发展，实践知识再生产过程的一种教学理论。现代社会的发展对人才培养提出新的要求，要注重人才的全面性发展、创新性发展、灵活性发展、实践性发展等。研究性学习教学教学体系与课程建设1312023 年第 17 期总第 599 期University模式能较好地契合这种人才培养的时代要求。二、研究性学习对学科教学改革的作用（一）提高学生学习能力学生是不断发展的主体，具有自我发展的主观能动性。教育是一种培养人的活动，教育教学是学生在教师的引导下主动完成知识获取的过程。研究性学习以学生为主体，在教学中充分调动学生的学习兴趣，发挥学生的主观能动性，给学生提供充分的个体发展空间，既减轻了学生的学习负担，又达到了育人的目的。（二）深化课堂教学改革现阶段，不断深化教育教学改革，培养创新型人才，是我国教育发展的战略主题咱4暂。培养全面发展的人，既是一种崇高的理想追求，又是一个现实的实践探索。研究性学习理论，就是教育在改革实践道路上的创新性尝试和探索。我国目前的学科教学模式不利于培养学生的创新能力，在一定程度上压抑了学生的学习情感和能力咱5暂。研究性学习教学模式主张在课堂教学中以学生为主体，教师作为学生学习的引导者、帮助者，充分调动学生的学习兴趣，让学生充分发挥主观能动性，注重调动每一位学生积极参与教学过程，用其所长，注重实际操作能力，通过教育教学的不断改革，培养真正有创新意识、有思想、有能力、有个性、会合作、会实践的现代大学生。（三）优化课程设置传统的学科教学比较注重学习的结果，缺少研究、发现的过程。研究性学习注重学生学习的过程，也即知识获得的过程性，即学生通过查阅资料、访问、观察、设计、试验、记录、验证等获得知识的过程性实践。这样与传统课程中注重知识的衔接性、知识的获得结果有本质的区别。所以在现代课程改革中，尤其注意课程资源的优化，注重突出学生的实践性课程的开展，开设真正有利于培养学生全面、创新、实践等方面能力的课程。（四）激发教师教研能力教师也是研究性学习的主体。转变“教书匠”的角色认定，教师应是教学的艺术家、研究家。传统教师只要做好教案，有条不紊、按部就班完成教学任务的教学模式已经不能与当今时代相适应，研究性学习主张在教学中以学生为主体的教学理念，尊重每一个学生都具有自己发展的个性、不同的认知方式、不同的思维方式、不同的学习兴趣，了解每个学生自身具有的优势、劣势，几乎可以作为一个研究的课题进行。所以研究性学习教学模式下，每一个教师都应该具有研究意识，不断思考，真正提高自己的教学水平。三、构建研究性学习教学模式的途径以数学物理方法为例（一）研究性学习教学模式的构建原则1.实践性教学模式一般都具体规定了教师和学生教与学的行为，使得师生双方在课堂上有章可循，便于理解、把握和运用咱6暂。物理学是一门从实验产生、以实验为基础的实践性很强的学科咱7暂。作为一门比较切近生活的学科，很多内容其实都可以和实际生活中的现象结合起来。比如像“到别的星球上旅行能让人变得年轻，这是真的吗？”这样的问题，就可以把物理学的基本知识与人们在生活中比较关注的问题结合起来。所以，教师在研究性学习教学模式中，选择主题时应该注意这个构建策略。研究性学习能较好地体现物理的学习与科学技术及其社会实践之间的关系。教学中应注意构建物理学学科内容和日常生活的纽带。教学案例：根据天空中彩虹的出现，构建问题 1 彩虹出现的时间、问题 2 肉眼看到的彩虹的颜色，进而引入光的形成原理理论学习，引导学生进一步构建假设，最后通过光谱实验去论证假设，形成结论。这些问题的解决都离不开轻松快乐的学习氛围，教师应遵循让学生在学习中感受到快乐的基本原则，强调、培养学生学习的主体性、主动性，才能真正实现教学高效率性。2.趣味性主题是教学模式赖以成立的教学思想或理论。学习主题的选择与教学过程都应该注意趣味性，符合学生的学习兴趣。兴趣是指一个人积极探究某种事物及爱好某种活动的心理倾向咱8暂。兴趣是如何产生的？“兴132趣的产生建立在需要的基础上”，要使学生对所要学习的新内容产生兴趣，必须首先了解学生的实际需要。研究性学习以学生为主体，以“探究”为基本主题。要在教学实践中调动起学生学习的兴趣和积极性，从教学设计到教学过程的实施，都需要教师用心思考，坚持用心构建教学内容，运用教学智慧，突出教学的趣味性咱9暂。从教学设计到课堂实施各个环节都注意突显趣味性，首先课堂导入是驱动学生学习兴趣的重要手段。教师课堂导入能否激发起学生的学习兴趣，是课堂教学质量及教学效果的关键。可应用的教学策略：教师在课前或者课堂导入环节通过直接告知或者提示学生在课程学习结束时，他们可能在认知及其行为上产生哪些变化，激发起学生的学习兴趣咱10暂。在数学物理方法教学中，教师可告诉学生通过学习本节课内容，可以利用实验过滤出太阳光线的本来颜色，以此激发起学生的好奇心，使其积极参与教学活动。3.有效性有效的教学一定能使学习者有所收获。一节有效果的教学，对学生认知、技能发展、情感方面都有所影响。师生在课堂中的情感投入，包括教师的情绪状态、对学生的态度、学生参与学习的积极性情绪状态和情感体验、持续学习的愿望和学习意志，可促进学生更深入、广泛地学习。教师选择的教学主题，应包含多种教育因素，以更好地促进学生各方面的发展，包括智力方面和非智力方面、理论方面和实践能力提高方面、认知方面和思想方面，应充分契合对学生知、情、意、行的全方位培养咱6暂。（二）研究性学习教学模式的构建主题1.培养学生的问题意识教师应设置新颖的、能引发认知冲突的提问。问题是智慧产生的源泉，如何培养学生的问题意识，是影响教学效率的重要问题。从学习的深度来说，高等物理学习相对比较复杂，尤其是公式、推导过程更加复杂，如果将所有教学时间都用在推导公式上，学生跟着教师的思维亦步亦趋，很思想容易抛锚。所以高校物理教师一定要改变自己的教学认知和思路，在教学中适当放手，相信学生，构建起以学生为主体的课堂教学模式，调动学生的学习兴趣，通过合适的启发方式，推动学生自己去学习，去发现问题，通过假设，不断求证，得出结论，再进行不断求证。如果能够真正地调动起学生的学习兴趣，那么教师在课堂上进行公式推导、理论讲解时，学习的氛围和效果都将会有所改变。现在大学生在学习中存在的主要问题不是学习能力差、认知能力差，而是对教师依赖性较大，对学习的认知比较传统，还认为学习主要是依赖教师的教，缺乏学习的独立性意识。现代高校教师要转变教学观念，才能帮助学生转变学习观念，扮演好启发者、帮助者、引导者的角色咱10暂。2.引导学生思考问题的方法教师在教学中应注意培养学生发现问题、解决问题、验证结论的学习思维模式。比如在做物理学的光谱实验中，关于太阳光线波长问题，可引导学生通过实验发现太阳光线的不同颜色，分析它们的原理太阳光线波长不同的基本理论，波长不同造成人们认识上的错觉。物理学科是自然学科的基础学科之一，它在与其他学科的交汇点上有许多可供研究的课题。教师应注重学生对物理知识学习过程的再构建，实现学生自我真实感受、自我发展的过程咱8暂。运用研究性学习方式进行李雅普诺夫指数教学，学生需要首先明确学习主题：李雅普诺夫指数学生首先选择对相关问题的基础研究为切入点，先考虑一个简单的线性常微分方程（dx/dt=ax）进行实验探索活动，在实验的基础上开展问题的假设、推理、结论、论证，再次强调学生解决问题可以运用数学思维进行，运用数学原理、公式进行推论、验证咱11暂，对此问题进行进一步的抽象归纳，最后运用文字、公式把概括表述出来。学生在对此问题学习的过程中，真实地参与了学习的各个环节，真实地积累了成功与失败的经验。不管是成功的经验还是失败的经验，都是学生体会自身发展的过程。3.磨炼学生坚强的意志学生在亲自体验学习过程中，必然会遇到各种需要解决的实际问题，因此遇到困难与挫折在所难免，每一个问题的解决都需要学生进行思考，找到解决问题的方法和策略，需要各方面的协调，如学习智慧、思考能力、解决问题的科学方法，知识面不仅要专、还要宽。这都需要学生具有坚强的学习意志。所以，作为教教学体系与课程建设1332023 年第 17 期总第 599 期University参考文献：1靖国平，刘银城.课程与课程论教程 M.武汉：华中科技大学出版社，2014（10）：170-172.2黄甫全，王本陆.现代教学论教程 M.北京：教育科学出版社，2003（06）：331.3王较过，东延民.试验在物理理论发展中的作用 J.物理实验，1997，17（02）：94-96.4刘海顺，王欣.研究性学习中课题的产生、扩展与选择 J.学科教育，2002（01）：29-31+40.5王纬.现代教师技能应用指导 M.兰州：甘肃人民出版社，2010.6苟增强.心理学基础与应用 M.北京：北京师范大学出版社，2016.7郝艳玲，张星，王传坤，等.课程思政背景下原子物理学教学改革探索与实践 J.兴艺民族师范学院学报，2022（06）：74-78.8云美厚，赵秋芳，杨双安，等.专业课教学全程课程思政探索与实践以“应用地球物理学”为例 J.教育教学论坛，2022，（08）：106-111.9张晓磊，张乐，张钰伊，等.“物理学史和物理学方法论”课程思政教学探索 J.大学物理，2021，40（04）：40-44+85.10 教育学理论 编写组.教育学原理 M.高等教育出版社，2019（01）：254-255.11杨睿、王较过.论研究性学习与物理学科教学的关系 J.陕西师范大学继续教育学院学报，2002（04）：103-104.12曹宁，欧念森，薛宇峰.数学物理方法教学中“串联式”方法探索 J.大学教育，2022（09）：125-128.（责任编辑：淳洁）师在此过程中一定注意对学生进行积极的鼓励和适当的帮助，使得学生得到全面、充分、和谐的发展，形成积极健康的个性品质咱7暂。（三）创新教学思维和方法创新是时代发展的主题，人才是创新的根基和核心。如何培养新时代社会发展所需要的新人才，是摆在教育中的一个突出现实问题。高校教师应将国家人才思想、国家人才发展意识融合到自己的教学中，培养起学生的时代意识和社会意识，使学生具有积极、健康、健全的独立人格。一名新时代的教师要明确自己的时代使命，立足自己的教学实践，不断优化自己的教学思维，多学习，多思考，学习多样化教学方法，创新教学思路。当学生对教师产生一种真正的敬佩和信任感时，才可能把教师的谆谆教诲铭记于心，教师才能真正实现通过教育教学培养出有思想、有文化、有个性、有实践能力、有创新精神的现代新人才的目标咱12暂。四、结语现代社会的发展需要创新型人才，创新型人才的培养需要创新性的教育，创新性教育是一个复杂的全方位创新发展的过程。不断深化创新教学模式是实现教育创新性发展的战略性路径。新时代的教师应该具有大局意识，有培养创新型人才的时代使命感，立足课堂教学实践，不断学习，积极思考，大胆创新，不断试验。针对课堂教学实际中存在的教学方法单一，学生学习意识较差、学习兴趣不高、参与性不够、学习能力不强等方面问题，构建以学生为主体的研究性学习教学模式，以培养学生“探究”能力为基本主题，可激发学生学习的主观能动性，增强智慧、发展能力。培养学生成为会学习、会生存、会生活，对国家社会发展真正有用的新型人才。134