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山东师范大学硕士学位论文 网络环境下的中学物理研究性学习 中文摘要 进入新世纪，科技、经济继续迅猛发展，知识经济方兴未艾。知识经济时代 为人才赋予了新的规格和含义，创新精神和实践能力越来越受到人们的推崇。作 为培育入的教育事业，在迎来新的发展契机的同时，也面犒着更高、更大的挑战。 为了适应社会发展对教育提出的新要求，世界各国纷纷推行教育改革，而以 自主性、开放性、研究性学习为主重构整个课程已成为2 0 世纪9 0 年代以来许多 国家教育改革的突出特征。其中，研究性学习已成为当今时代在教育领域中出现 的一个世界性主题。在我国，随着新一轮课程改革的深化，研究性学习逐渐成为 我国新一轮基础教育改革的热点和亮点。 学科教学是素质教育的主阵地，也是各种教育理念的实践基地。自研究性学 习大力推广以来，学科研究性学习就一直是教育工作者的一个重要探索方向。物 理作为一门与生活、社会、自然联系紧密的学科自然成为开展研究性学习的一个 主要领域。但是它的开展需要集约丰富的共享资源，包括丰富的物质资源、信息 资源和智力资源；要求打破学校、教室的框框，把校内课程与校外课程、正规教 育与非正规教育融合起来。在一向以接受学习为特征的中国教育中，这种不拘一 格的教学形式令学校和广大教师犯了难。 网络改变了世界的界限，其信息量大，时代性强，能进行物理现象的模拟和 仿真，能实现信息资源的共享，加深人与人之间的交流与合作，它的应用拓展了 人类学习的时间与空间，为人类的知识学习带来许多有益的帮助，同样能够为研 究性学习带来很多便利。网络与研究性学习的结合，将充分体现研究性学习的开 放性、问题性、过程性、实践性、合作性原则，较好地完成学习任务。进行网络 环境下研究性学习的理论与实践研究符合新形势教育改革的迫切需要，极具探索 价值。 基于物理学科和网络的特点，笔者在借鉴前人研究的基础之上，对网络环境 下的中学物理研究性学习进行了探索和研究，希望能够发挥网络的优势，弥补现 实条件的不足，在中学物理学科里顺利的开展研究性学习，构建网络环境下的物 理研究性学习模式。论文共分五个部分： 1 从本研究的现实意义出发，对研究性学习和网络教学的现状作了必要的 山东师范大学硕士学位论文 分析，提出了本研究的研究方法、意义和预期成果。 2 。从研究性学习的含义出发，指出在学科课程中开展研究性学习的必要性 和可能性，论述研究和探究的关系，进一步探讨物理研究性学习的概念、类型、 特点和目标。 3 对网络环境下的研究性学习进行探讨。从现实中开展研究性学习的局限 性和网络的优势来说明应用网络实施研究性学习的必要性；从各种教育教学理论 和现实条件分析其可彳亍性；对网络环境下研究性学习的学生、教师、资源和问题 进行了分析：进一步指出应用网络开展研究性学习的意义。 4 探讨网络环境下物理研究性学习网站的建设和教学实施。从网络环境下 进行教学存在的问题与对策出发，建设中学物理研究性学习网站并对网站的主要 内容进行了介绍，提出网络环境下进行物理研究性学习的实旅模式。它可以完成 从进入情景、确定课题、实施研究、交流讨论、成果评价等研究性学习的基本过 程，能够为研究性学习提供技术支持和科学的环境保障，培养学生自主学习物理 知识的能力，增强学习物理的兴趣，并且能培养学生运用因特网收集资料、协作 学习的能力。 最后，作者结合自己的体会提出了网络环境下开展研究性学习的一些教学 建议，以确保物理研究性学习的顺利实施。 关键词：网络研究性学习物理网络教学 分类号：g 6 3 3 7 山东师范大学硕士学位论文 m i d d l es c h o o lp h y s i c si n q u i r yl e a r n i n gi nn e t w o r k e n v i r o n m e n t a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to ft e c h n o l o g ya n ds c i e n c e ，k n o w l e d g e - e c o n o m yi s i nt h ea s c e n d a n t i nt h en e wc e n t u r y , t a l e n ti sd e f i n e dw i t hn e ws t a n d a r d sa n d m e a n i n g s i n n o v a t i v es p i r i t sa n dp r a c t i c a lc a p a c i t ya r eg e t t i n gm o r ea n dm o r e i m p o r t a n ti nt h ek n o w l e d g e e c o n o m i ce r a a sav o c a t i o n ，w h i c hc u l t i v a t e sh u m a n b e i n g s ，e d u c a t i o nf a c e sg r e a t e ra n dm o r ea u s t e r ec h a l l e n g e f o ra d a p t i n ge d u c a t i o nt ot h es o c i a ld e v e l o p m e n t ，e v e r yc o u n t r yh a sb e g u n e d u c a t i o n r e f o r m a t i o n ，a n ds i n c et h en i n e t i e so ft h e t w e n t i e t h c e n t u r y t h e e d u c a t i o n r e f o r m a t i o n c h a r a c t e r sa r es e l f - d e t e r m i n a t i o h ，o n - l i m i t sa n di n q u i r y l e a r n i n g ，i n q u i r yl e a r n i n gi saw o r l d w i d es u b j e c ti nt h ee d u c a t i o n a lf i e l d i no b r c o u r l t r y , w i t ht h ed e e p e n i n go fn e wc u r r i c u l u m - r e f o r m a t i o n , s t u d y - b a s e dl e a r n i n g a t t r a c t sm o r ea n dm o r ep e o p l e sa t t e n t i o n ；n o to n l yc a ni ta l t e rt h es t u d e n t s t r a d i t i o n a l s t u d ys t y l eb u ta l s ob r i n gu pt h e i ri n n o v a t i v es p i r i t sa n dp r a c t i c a lc a p a c i t y i tg r a d u a l l y b e c o m e st h eh o t s p o ta n db r i g h t n e s so f t h en e wb a s i c e d u c a t i o nr e f o r mi no u rc o u n t r y s u b j e c tt e a c h i n gi sn o to n l yt h em a i na p p r o a c ho fq u a l i t ye d u c a t i o n ，b u ta l s ot h e p r a c t i c a lb a s eo fk i n d so fe d u c a t i o n a lt h e o r i e s s i n c es t u d y b a s e dl e a r n i n gi sw i d e l y p o p u l a r i z e d ，t h ei n f i l t r a t i o nb e t w e e ns t u d y b a s e dl e a r n i n ga n ds u b j e c te d u c a t i o nh a s b e e na l w a y sa ni m p o r t a n tq u e s t i o nt od i s c u s s p h y s i c sh a sac l o s ec o n t a c tw i t hl i f e ， s o c i a la n dn a t u r e ，s oi tb e c o m e sai m p o r t a n tc o n t e n t ，b u tt h ep r a c t i c en e e d sa b u n d a n t r e s o u r c e s ，i n c l u d e 曲y s i c a lr e s o u r c e s ，i n f o r m a t i o nr e s o - t l r a e sa n d r e s o u r c e si n t e l l e c t i v e ； n e e d sb r e a k st h el i m i to fs c h o o la n dc l a s s r o o m c o m b i n i n gn o r m a le d u c a t i o n 、v i t l l a b n o r m a le d u c a t i o n t h i se d u c a t i o nf o r md o e s n ts t i c kt oo t i cp a t t e r n ，s o i t e m b a r r a s s e st h es c h o o l sa n dt e a c h e r si nc h i n a t h e ni tn e e d sn e wt e a c h i n gm e a n sa n d t h em o r ev a l i dm e t h o da n do n eo ft h e mi st ob e l i e v et h en e t w o r kt e c h n i q u ec a n b e c o m et h et e a c h i n g ss t r o n gs u p p o r tp o w e r n e t w o r kh a sab o u n d a r yo fi n f o r m a t i o n a n dc h a n g e st h ew o r l d i tc a ne x p a n dm a n k i n d st i m ea n ds p a c ei ns t u d y ，b r i n g sm a n y b e n e f i c i a lh e l p ，a n db r i n g sm a n ya d v a n t a g e s c o n s i d e r i n gt h ec h a r a c t e ro fp h y s i c sa n dt h en e t w o r k ，ie x p l o r ea n ds t u d yt h e 山东师范大学碗士学位论文 m i d d l es c h o o l p h y s i c si n q u i r yl e a r n i n gi nn e t w o r ke n v i r o n m e n tb a s e do nt h e p r e d e c e s s o r sr e s u l t s ih o p et om a k eu s eo f t h ea d v a n t a g eo f t h en e t w o r ka n dr e m e d y t h ed e f i c i e n c yo ft h er e a l i s t i cc o n d i t i o nt oh a v ei n q u i r i n gl e a r n i n gs u c c e s s f u l l y , a n d t h e ns t r u c t u r et h ep h y s i c si n q u i r i n gl e a r n i n gm o d eu n d e rt h ee n v i r o n m e n to ft h e n e t w o r k f i r s t ，t h ep a p e ra n a l y z e st h eb a c k g r o u n da n dc u r r e n ts i t u a t i o no fi n q u i r i n g l e a r n i n go nt h eb a s i so f p r e s e n tr e a l i t y , a n dt h e ng i v e st h es t u d ym e t h o d s ，s i g n i f i c a n c e a n de x p e c t a n tp r o d u c t i o n s e c o n d l y ，b a s e do nt h ei n q u i r i n gl e a r n i n g sm e a n i n g , t h ep a p e rp o i n t so u tt h e n e c e s s a r ya n dp o s s i b l ei ns u b j e c t ，a n dd i s c u s s e st h er e l a t i o nb e t w e e ni n q u i r i n ga n d d i s c o v e r i n g ，i n t r o d u c e st h ec o n c e p td e f i n i n g ，t y p e ，c h a r a c t e r i s t i ca n dg o a lo f i n q u i r i n g l e a r n i n go f p h y s i c s t h i r d l y , t h ep a p e rd i s c u s s e st h ei n q u i r i n gl e a r n i n gi nn e t w o r k ，t h ep a p e r a n a l y s e st h ep o s s i b l eb a s e do ni t s e l fa n di n t e r a c t sp r e d o m i n a n c ea n dt h ef e a s i b i l i t y f r o mv a r i o u sk i n d so fe d u c a t i o n a lt e a c h i n gt h e o r ya n dr e a l i s t i ct e r m s ，e s p e c i a l l yt h e p o p u l a r i z a t i o na n dt h ec o m p u t e rc o m p e t e n c eo ft e a c h e r sa n ds t u d e n t s t h ep a p e r a n a l y s e ss o m ea s p e c t sa b o u ts t u d e n t ，t e a c h e r , r e s o u r c ea n dq u e s t i o ni nn e t w o r k ，a n d t h e np o i n t so u tt h es i g n i f i c a n c eo f u s i n gi n t e r n e tt op r a c t i s ei n q u i r i n gl e a r n i n g f o u r t h l y ，t h ep a p e rr e c o m m e n d sp h y s i c si n q u i r i n gl e a r n i n gw e b s i t ea n dt e a c h i n g p r a c t i c e b e g i n n i n gw i t ht h ep r o b l e ma n dc o u n t e r m e a s u r ei ni n t e r a c tt e a c h i n g ，ib u i l t t h ep h y s i c si n q u i r i n gl e a r n i n gw e b s i t ea n di n t r o d u c et h em a i nc o n t e n to ft h i sw e b s i t e ， g i v et h em o d eu n d e rt h ee n v i r o n m e n to f t h en e t w o r k ，t h i sw e b s i t ec a r lo f f e rt e c h n i c a l s u p p o ra n ds c i e n t i f i ce n v i r o n m e n t a lg u a r a n t e e f o ri n q u i r i n gl e a r n i n g ，c u l t i v a t e s s t u d e n t s s k i l l s ，s t r o n gs t u d e n t s i n t e r e s t ，a n dc u l t i v a t e ss t u d e n t st ou s ei n t e r a c tc o l l e c t d a t aa n dc o o p e r a t ea b i l i t y i tc a nc o m p l e t ef r o me n t e rs c e n e ，c o n f i r ms u b j e c t ，s t u d y , e x c h a n g ed i s c u s s i o n ，e v a l u a t ee t ci n q u i r i n gl e a r n i n gb a s i cc o u r s e f i n a l l y , t h ea u t h o rd i s c u s s e st h ep r a c t i c a ls t r a t e g yo fp h y s i c si n q u i r i n gl e a r n i n g i nn e t w o r kt oe n s u r et h ea p p l i c a t i o no fp h y s i c si n q u i r i n gl e a r n i n g 6 k e yw o r d s ：n e t w o r k ；i n q u i r i n gl e a r n i n g ；p h y s i c s ；n e t w o r kt e a c h i n g c a t e g o r y ： g 6 3 3 7 山东师范大学硕士学位论文 刖舌 物理作为一门与生活、社会、自然联系紧密的学科是开展研究性学习的一个 主要领域。但是单纯在现实环境中开展研究性学习却遇到资源、信息、方法、手 段等许多困难。网络改变了世界的界限，其信息量大，时代性强，能进行物理现 象的模拟和仿真，能实现信息资源的共享，加深入与人之间的交流与合作，它的 应用拓展了人类学习的时间与空间，为人类的知识学习带来许多有益的帮助，同 样能够为研究性学习带来很多便利。网络与研究性学习的结合，将充分体现研究 性学习的开放性、问题性、过程性、实践性、合作性原则，较好地完成学习任务。 通过对网络环境中的物理研究性学习的研究，既可以充实研究性学习和网络学习 的理论，又可以为物理学科的研究性学习指明方向，建构一种适合于物理学科的 研究性学习模式。因此，进行网络环境下研究性学习的理论与实践研究符合新形 势教育改革的迫切需要，极具探索价值。 论文对物理研究性学习的概念界定、类型、特点和目标进行论述。对网络环 境下实施研究性学习的必要性和可能性进行分析，并就网络环境下的教师、学生、 问题和资源进行了详细分析，最终，基于以上论述，建设中学物理研究性学习网 站，并基于它提出中学物理研究性学习的具体模式，希望通过网络可以充分发挥 师生的教学智慧又能够充分利用信息技术的优势，促进研究性学习的顺利开展。 由于时间和个人实践经验与学术水平的限制，论文提到的网络环境下 物理研究性学习的实施策略还处于理论探索阶段，实证支持不足；网络环境中物 理研究性学习评价指标的设定也有待于进一步的研究。 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致l 舅 的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得一 ( 注：如 没有其他需要特别声明的，本栏可空) 或其他教育机构的学位或证书使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者签名：哆动窄巴 导师签字 u ， i 、一 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解堂蕉有关保留、使用学位论文的规定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。 本人授权差盟可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在 解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：步红霞 签字日期：2 0 0 j 年月r 导师签字 签字同期：2 0 0 歹年幽j n 山东师范大学硕士学位论文 第一章综述 第一节问题的提出 随着国际化、信息化和知识经济的到来，世界各国都面临着新的发展机遇和 挑战。信息技术的广泛应用，尤其是互联网的普及对人类文化的传递方式产生革 命性的影响，这无疑会影响和要求教育的变革。 为了适应社会发展对教育提出的新要求，世界各国纷纷推行教育改革，而以 自主性、开放性、研究性学习为主重构整个课程已成为2 0 世纪9 0 年代以来许多 国家教育改革的突出特征。美国、英国、澳太利亚、日本、挪威、荷兰、法国等 国在基础教育课程改革中都注重开设同研究型课程相类似的课程。尽管各国对研 究型课程或研究性学习的称谓各不相同，如：美国叫“科学教育”、“设计学习” 等，“3 英国叫“社会研究”、“设计学习”，法国、日本为“综合学习”。“3 可以肯 定，研究性学习代表了世界教育改革的发展趋势之一。0 1 我国也正是在追随世界教育改革的发展趋势，进一步推进素质教育，以培养 适应信息社会需要的新型人才的背景下，产生了研究性学习及研究型课程。2 0 0 0 年1 月国家教育部颁布了全目制普通高级中学课程计划( 试验修订稿) ，首次 将“研究性学习”作为“综合实践活动”的一项重要内容，并决定在普通高级 中学教学中开展。随后，教育部 2 0 0 1 1 6 号文件印发了普通高中”研究性学习 实施指南( 试行) ，进一步明确了研究性学习在我国基础教育课程中的重要地位。 2 0 0 2 年9 月，教育部把研究性学习作为必修课列入全日制普通高级中学课程 计划。 具体到物理学科，2 0 0 3 年教育部颁布的高中物理课程标准( 实验) 中， 提出要学生经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法 研究物理问题，验证物理规律。并指出高中物理课程应促进学生自主学习，让学 生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学 生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精 神。在此物理学科中提到的科学探究也就是物理学科中的研究性学习，是研究性 学习在物理学科的具体表现形式之一。 山东师范大学硕士学位论文 尽管研究性学习作为一种体现新的教育理念的实施形态正在被越来越多的 中小学校所认识和接受，但是在一向以接受学习为特征的中国教育中，这种不拘 一格的教学形式令广大学校和教师犯了难。大家在肯定其独特与创新的同时，又 抱怨“没法教”。这意味着开展研究性学习，需要寻求新的教学手段和更为有效 的教学方法，而信息时代的网络技术为开展研究性学习提供了一种可能。网络改 变了世界的界限，其信息量大，时代性强，能进行物理现象的模拟和仿真，能实 现信息资源的共享，加深人与人之间的交流与合作，为人类的知识学习带来许多 有益的帮助，同样为研究性学习带来了很多便利。 随着现代信息技术的发展和中小学“校校通”工程的全面实施，网络在学校 教学领域中开始广泛应用，借助网络丰富的信息资源进行教学已经成为教育改革 的一个重要方向，是社会发展的必然。“网络环境下的研究性学习”正是作为研 究性学习与网络化学习两种发展趋势有机融合的代表而产生的。一方面网络为研 究性学习提供了很好的实施环境，网络可以提供大量的信息资源支持自主学习、 个性化学习以及合作学习，多样的外部刺激有利于知识的获取与保持，超文本特 性可实现对教学信息最有效的组织与管理。网络化的学习有利于充分实现交互与 共享，有利于激发学生的学习兴趣和充分体现学习主体作用，有利于培养学习者 的信息素养和信息能力。另一方面研究性学习也有利于充分发挥网络特性，对培 养学生的信息素养有极大的帮助。因此网络环境下的研究性学习适应信息时代的 人才要求，能更好的促进学生创新能力和实践能力的培养以及学习方式的转变a 网络与研究性学习的结合，将充分体现研究性学习的开放性、问题性、过程性、 实践性、合作性原则，较好地完成学习任务。进行网络环境下研究性学习的理论 与实践研究符合新形势教育改革的迫切需要，极具探索价值。 第二节国内外网络教学的现状 1 、国内外开展网络教学的现状 早在2 0 世纪8 0 年代，美国等国家的研究者就开始了网络教育的尝试- 9 0 年代更成为网络教育快速发展的时期。据资料统计，至2 0 0 0 年“目前加州大约 有8 9 所高校提供了基于i n t e r n e t 的课程。以秋季学期为例，i n , j , i 、l 开设的课程有 6 7 0 门。其中私立学校提供的课程数为8 3 门，共涉及4 0 个专业。”“3 1 9 9 5 年5 2 山东师范大学硕士学位论文 月，日本在基础教育领域实施了一项有重大影响的试验研究项目：“1 0 0 所中小 学校联网试验研究”( 实际参与学校为l l l 所) ，该项目不仅让试验学校的师生了 解和学会使用互联网，而且通过一系列科学试验探索出新的教育体制与教学模 式。“3 1 9 9 8 年被称为英国的“网上教育年”，实施全国上网学习计划，其重点放 在“为全国教师提供机会，以更新他们的信息和通信技术的能力”，使6 岁的孩 童都可以在互联网上学习。”新加坡规定在小学1 0 的课程和中学4 0 的课程中， 教师必须用电脑授课，以激励教师自身信息化水平的提高。到2 0 0 2 年，新加坡 全国各类学校3 0 课程将用电脑上课，完成全部学校的校园网建设，所有教师及 小学四年级以上的学生人人各有电子邮件账号。”1 在我国有1 0 1 远程教育网、北京四中网校和北师大附中网校等众多的网校。 2 0 0 0 年至今，教育部已批准6 7 所高校网络学院开展现代远程教育试点工作。“1 至2 0 0 4 年底，己在7 万余所中小学安装了8 0 余万台计算机。所装机器已向网络 化、多媒体化发展，而基本掌握计算机操作的中小学生超过千万人。9 1 以上数据表明，无论是在国际范围内还是在我国，网络教育已经成为一种发 展趋势，甚至有可能成为一场新教育革命的契机。 2 、网络环境下的研究性学习 网络环境下的教育的开展已经有一段时间，而且积累了一定的经验，并逐步 走向成熟，所有这些都为网络技术与其他课程的整合提供了必要的基础，为网络 环境下进行研究性学习提供了帮助。各国专家学者也都在网络环境下的研究性学 习上作了较多的研究，并获得了一定的理论成果。如，由北京师范大学信息科学 学院黄荣怀教授主持的“网络环境下的研究性学习”的课题项目，是北京“十五” 规划教育重点课题，不久前在北京召开了课题会，此次课题会从理论基础、实验 条件、人员配备、技术支持等各方面都为网络环境下的研究性学习的开展做了充 分的准备。国内知名专家也从不同的角度就基于网络的研究性学习做了充分的论 述。在此次会议上，北师大网络教育实验室开发出来的研究性学习平台( w e b l l ) 还为网络环境下的研究性学习从技术方砸提供了有力的支持。【l o 】该项目目前已设 有子课题1 9 个，子课题承担学校3 0 余所，遍布北京、上海、重庆、广东、河南、 四川、福建等多个省市自治区。像这样作为一个重点课题来较大规模地开展实验 研究，标志着网络环境下的研究性学习开始从点到面，得到了越来越多的学校的 赞同与认可。然而专门的针对如何利用网络的优势。并在其支持下开展物理研究 1 山东师范大学硕士学位论文 性学习的设计和研究几乎没有，特别是针对如何精心设计物理研究性学习支持平 台，构建一套切实可行的学习模式的研究则更少。 第三节本研究的主要内容及研究方法和意义 l 、研究的主要内容 在当前各中小学均加大了现代教育技术的投入的情况下，如何充分发挥网络 的作用，促进物理教学改革的深化? 在课程改革后，学时明显减少，教材中又增 加了贴近生活、贴近社会的内容，进行研究性学习还要花费更多的时间，如何解 决? 具体到物理学科的研究性学习，从现有研究工作来看，无论是从研究范围， 还是从研究深度和高度上来讲，都还很难满足当前教育的需要。究竟如何在网络 资源下有效她进行物理研究性学习，还存在着许多问题有待解决：选题是否合理， 教师的任务是什么，学校缺少很好的研究环境和平台等等。正确解决这些问题是 有效利用网络资源进行研究性学习的关键。也是使每位学习者得到充足发展的关 键。 本研究是在校园网的基础上，将研究性学习渗透进物理教学中，探索一种网 络环境下物理学科研究性学习的模式。并希望通过该模式提高学生获得信息的能 力。培养学生自主发现、自主探究的学习方法和创新精神，促进学生认知能力的 发展。因此，我们准备对影响网络环境下物理研究性学习的顺利开展的几个主要 问题，如必要性、可行性、网络环境，教学模式等问题进行研究。为解决这些根 本性问题，我们又必须对与其有关的一些方面也进行一些讨论。这一切就构成了 本论文所要研究的主要内容，具体说来有： ( 1 ) 理论方面 第一，对物理研究性学习的一些相关理论进行探讨。主要有：什么是研究性 学习，研究与探究的关系；物理学科的特点及物理研究性学习的构建、特点和目 标。 第二，对网络环境下的研究性学习进行探讨。主要有：从现实条件的限制和 网络的优势来说明应用网络实施研究性学习的必要性；从理论和现实条件分析其 可行性；应用网络实施研究性学习的意义及网络环境下研究性学习的诸要素分 析。 山东师范大学硕士学位论文 第三，网络环境下物理研究性学习网站的建设和教学实施。介绍在网络环境 下开展物理研究性学习存在的问题，并据此提出相应的对策。建构中学物理研究 性学习的网站，提出教学模式。 ( 2 ) 实践方面 第一，建设中学物理研究性学习网站，并基于它进行研究性学习。 第二，物理学科如何和网络结合实旌研究性学习。 第三，结合自己的体会谈网络环境下开展研究性学习的一些教学建议，以确 保物理研究性学习的顺利实施。 2 、方法及意义 笔者基于以上问题，以理论联系实际为基础，通过文献研究法、个人访谈法 及与教育专家的交流等途径，希望能够在借鉴众家理论、观点的基础上，力求能 够给中学物理研究性学习一个科学、合理又切实的理解和界定，逐步解决工作情 境中的实际问题。并在此基础上结合物理学科和中学生认知规律的特点，建构网 络环境下的研究性学习，探索在已经具备较先进的校园网络的教学环境下，在物 理学科课程中实旄研究性学习的教学模式。 3 、研究步骤及预期的成果 笔者通过网络、图书馆等途径参阅各种文献资料，在此基础上定义物理研究 性学习，确定物理研究性学习的目标和意义，分析网络的优缺点，探讨网络对于 研究性学习的支持作用。然后，初步规划出基于网络环境的研究性学习方案，根 据该方案并通过浏览各种网站尤其是相关的研究性学习网站和物理网站来设计 中学物理研究性学习网络平台。最后，通过与学生、教师及教育专家交流及访谈 找出研究性学习的学习方案和网络平台存在的缺点，进一步改善我们的网站，同 时验证我们提出的基于网络环境的研究性学习方案的有效性，从而建构一套切实 可行的中学物理研究性学习的教学模式。 山东师范大学硕士学位论文 第二章物理研究性学习的概念界定与探析 为了更好的深入理解网络在物理研究性学习中的应用，我们有必要考察与物 理研究性学习有关的几个方面。什么是研究性学习，它的本质内涵是什么? 这是 探讨物理研究性学习必须首先要回答的问题。而了解研究性学习与科学探究的关 系有助于我们对研究性学习的把握，进一步理解物理研究性学习的涵义、特点和 日标。 第一节研究性学习的含义 1 、对研究性学习的两种理解 研究性学习自提出至今，随着对其探讨的不断深入，对它的理解也不断发生 着变化。目前国内学术界还没有对“研究性学习”的概念给出严密的界定。全 日制普通高级中学课程计划( 试验修订稿) 给出了描述性定义：“研究性学习以 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。通过亲自实践获取直接经验，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解决实际问题的 能力。在研究性学习中，教师是组织者、参与者和指导者。”对于以上表述，学 术界产生了广义和狭义两种理解。 ( 1 ) 广义理解：作为一种“学习方式”的研究性学习 作为一种学习方式的研究性学习与“接受性学习”相对，是指教师或其他知 识拥有者不把结论直接告诉学生，而是学生在教师指导下自主的发现阅题、探究 问题、获得结论的过程，即学生主动探究问题的学习。它不仅是一种学习方式， 更是一种学习理念和策略，可以渗透到各科和各类的学习活动中，其目的在于掌 握知识的同时培养学生的创新精神和实践能力。 ( 2 ) 狭义的理解：作为一门“课程”的研究性学习 狭义上讲，研究性学习就是一门课程。2 0 0 0 年教育部在全日制普通高级 中学课程计划( 试验修订稿) 中增设的新课程研究性学习，就是这个层面 上的含义。具体而言，“指学生在教师的指导下，从自然、社会和生活中选择和 确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学 山东师范大学硕士学位论文 习活动。”n ” 应该说，研究性学习作为综合实践课程的一个重要组成部分推行于各个学 校，最初是以- - 1 1 课程的姿态呈现的。随着对研究性学习探讨的深入，学术界对 它的理解往往都突破其“课程”的界定，而更多的视其为一种学习方式和理念。 笔者认为，作为一种学习方式和作为- - f l 课程的研究性学习并不是矛盾的。而且， 由于学科教学是素质教育的主阵地，更是各种教育理念的实践基地，所以作为学 习方式，研究性学习不应仅体现于“研究性学习”这门课程中，更应该渗透于学 生的所有学科、所有活动之中。第一，学科可以为我们提供大量可研究的课题。 在学科中隐藏着大量与自然、社会、生活有关的且值得研究的问题。第二，学科 将为研究性学习提供赖以“生长”的坚实基础。第三，学科支持有利于解决教师 指导的问题。研究性课程以学生的主动参与和自主探索为主要特征，但仍离不开 教师的指导。然而，教师也缺乏这方面的训练，在知识储备和研究能力都存在不 足。更何况，在学校教育教学的实践中，占主要部分的是基础型的学科教学，它 占据了学生学习时间和空间的绝大部分，无疑学科教学应该是学生进行研究性学 习的主要渠道。 但是由于我国基础教育长期以来习惯于“分科课程”和“讲解式教学”、“接 受性学习”，教师往往把教学理解为讲解知识、技能、概念、原理，学生往往把 学习理解为背诵、模仿和做题，这种根深蒂固的习惯势力会成为研究性学习方式 有效渗透的强大阻力。为使研究性学习方式尽快深入人心，有必要设置专门的研 究性学习课程。再者，即使各门学科有效渗透了研究性学习方式，也有必要设置 研究性学习课程，因为各门学科往往局限于本门学科的知识体系、逻辑体系从事 探究活动，研究性学习课程则强调基于学生的直接经验，密切联系学生的自身生 活和社会生活，综合运用学生所有的知识对学生自主选择的问题进行跨学科探 究，以获取学生自己的结论。“2 1 因此，研究性学习课程超越了学科的界限，立足 子每一个完整的人的整体生活。各学科领域的知识可以在“研究性学习”课程中 延伸、综合、重组与提升，而“研究性学习课程”中所发现的“问题”，所获得 的知识技能又可以在各学科领域的教学中拓展和加深。“”因而，在渗透了研究性 学习方式的物理学科教学中，应体现出“物理学科”与“研究性学习课程”的双 重优势。 所以说，由于在学科教学中进行研究性学习方式的落实存在一定的难度，但 些壅墅蔓查兰堡主兰笪堡苎 最终我们还要依靠这条渠道去落实，“研究性学习课程”正是为“研究性学习方 式”的充分展开而提供的相对独立、有计划的学习机会。开设这门课的目的之一 也是为了将这种方法渗透到各学科，并使各学科与之自然融合。我们在具体到物 理研究性学习的理论和实践研究中，更倾向于此涵义的广义理解。让中学阶段的 学生的学习活动减少“接受性”，增加“研究性”，把研究性学习渗透于学生的所 有学科、所有活动中，在促进学生的个性健全发展。培养公民综合素质方面具有 更加广泛而深远的意义。 2 、关于“研究”和“探究”的提法问题 与“研究性学习”联系最为密切也最易混淆的一个概念就是“探究性学习”。 研究性学习与探究性学习究竟是不是一回事? 这个问题的确困扰着不少的学者 和实际工作者，如果分不清这方面的认识，研究性学习在实践中就很可能走向异 化，进而无法按其良好的初衷顺利实施。 “研究”和“探究”都是指学生以类似科学研究的方式进行学习。因此不少 学者在探讨研究性学习时，认为“研究性学习和探究性学习经常被人们 替换使用，也就是说研究性学习和探究性学习是两个基本相同的概念， 只是出于习惯的不同，人们往往在两者之间交叉使用，”进而“把研究性学习 和探究性学习视为一个概念”。“”然而在课程改革纲要中有“研究性学习” 和“探究性学习”的不同提法。据此有人这样理解二者的区别，“研究”指“用 科学的方法探求事物的本质和规律”，“探究”则指“深入探讨，探索研究”。由 此看来，“研究”比“探究”更严谨些，学术性和理性成分更强些，“探究”则具 有试探、摸索、追寻、研究的意味，更有生气和动感，感性成分多一些。“”也有 人认为，“研究性学习”作为一种学习方式与“探究”之间构成“表里关系”， 研究性学习方式遵循的首先是探究的一般规律和过程，没有探究就没有研究性学 习，探究是研究性学习的内核，代表研究性学习的本质。“” 鉴于以上分析，本文在研究性学习和探究性学习之间持这样一种观点：体现 在传统课堂教学中时。研究性学习与探究性学习是相同的，其主旨均是改变学生 传统的接受式的学习方式，转而强调一种主动探究的积极的学习方式，以利用课 堂培养学生的综合能力和素质，二者并无本质区别。但在课堂教学之外，在各种 以培养学生创新精神和实践能力为目标的课题活动或教学活动中，研究性学习则 有着比探究学习更为广阔的适用空间，这也是研究性学习时代发展性的一个突出 9 曲零师范大学硕士学位论文 表现。在本文中具体到物理学科，二者并无本质区别。研究性学习方式是“形”， 培养学生“主动探究”是“神”，是“灵魂”。 第二节物理研究性学习的概念界定、类型、特点和目标 前已述及，学科为研究性课程提供了赖以“生长”的坚实基石。物理作为 门与自然、社会和生活联系密切的学科，以实验为基础，以学习、研究、探索自 然规律为主要内容，以“人与自然”为中心概念在物理教学中渗透“研究性学 习”的思想和方法，具有得天独厚的条件。了解物理学科的特点，把研究性学习 方式及其理念渗透到物理教学中，这是建构物理研究性学习的出发点。 1 、物理学科的特点与物理研究性学习的概念界定 ( 1 ) 物理学科的特点 物理学是整个自然科学的基础，除了具有丰富的物理知识外。还包含丰富的 社会科学知识和科研方法，它是- - f 以实验为基础的严密的理论科学和定量的精 密科学。除此之外，中学物理又有以下几个特征； 基础性：中学物理不但是其他自然科学的理论基础，而且是一切技术科学的 理论基础，所采用的科学研究方法也是其他自然科学进行科学研究普遍使用的方 法。 实践性：物理学是一门实验科学。实验是了解、研究自然规律的重要方法， 物理实验作为一项独立的社会实践，是人们认识自然、改造自然的重要途径，是 物理学的基础，许多物理概念、规律都是借助于实验而得到的。实验室也是培养 学生科学态度和科学作风的场所，并把实事求是的作风带到平对豹学习和生活中 去。中学物理特别重视与实践相联系，重视用实验去验证相关理论，重视与生活 实际相结合。 前沿性：新版中学物理现在也要求扣紧物理前沿知识，如激光、超导、电磁 流、反物质等，这在近几年高考中亦有充分体现。 探索性：探索的目的是使学生灵活有机主动地学习物理知识，使学生初步掌 握主动获取知识的能力，更重要的是培养学生运用物理知识解决问题的能力。 所以说，物理是- - f - j 生活气息浓厚的自然学科，较其它学科它与实验和生活 实践联系更为密切，物理教学更容易完成研究性学习中的选题、探究等各个环节 山东师范大学硕士学位论文 的工作。因此在物理教学中开展重实践、重探究的研究性学习将会育更广阔的发 挥空间。它不仅能