（课程与教学论专业论文）《大学物理》课程中研究性学习的探索.pdf

摘要。2 1 世纪是以知识创新和应用为重要特征的知识经济时代，随着知识和技术创新频率不断加强，知识更新周期缩短。对于当代大学生来说，要适应社会变化和激烈的竞争，具备“会工作、会学习、会研究”的能力是非常重要的，研究性学习就是培养这种意识和能力的有效途径。研究性学习是指学生在教师的指导下，从自然、社会、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、解决实际问题的学习活动。这种学习活动主要有三大功能：培养开放个性与前瞻眼光、激活探究兴趣与创新意识、塑造务实精神与动手能力。研究性学习不仅是时代的呼唤，更是信息社会培养人才的必然选择。研究性学习作为培养学生创新精神和实践能力的一种重要途径和载体，它集中体现了现代教育理念，反映和回应了时代对教育的需求，无疑是当今国内外基础教育改革的热点、亮点和难点。作为高层次创新型人才培养基地的高等教育，尤其是大学物理教育，笔者认为也应重视研究性学习。本研究通过问卷调查、访谈、文献分析、比较研究等方法，在具体的教育理论指导下，从研究性学习产生的背景入手，介绍了研究性学习的内涵、研究性学习的目标，阐述了研究性学习的特点以及研究性学习在各国的发展历程，同时，通过描述在大学物理中实施研究性学习的意义，以及研究性学习的实质和在大学教育开展研究性学习所需具备的客观条件，该文论述了研究性学习在高校中实施的可行性，并根据大学物理教育具有基础性、实践性、前沿性、探索性、应用的广泛性和方法普适性的特点，将研究性学习与网络相结合，建立专题学习网站，并通过“电磁波”研究性学习案例为研究性学习理论如何应用于实践给出了直观的操作范例。关键词：研究性学习、大学物理、创新精神、实践能力、电磁波、专题网站a b s t r a c t21 t hc e n t u r yi sa l le r ao fk n o w l e d g ee c o n o m yw i t ht h ei m p o r t a n tc h a r a c t e r so fk n o w l e d g ed e v e l o p m e n ta n di m p l e m e n t d u r i n gt h ep e r i o d , w i t ha c c e l e r a t e dt e m p oo fk n o w l e d g ed e v e l o p m e n ta n dt e c h n o l o g yi n n o v a t i o n , w es h o u l db ee q u i p p e d 、撕t 1 1c a p a c i t yo fs t u d y i n g ,w o r k i n ga n dr e s e a r c h i n g ，i no r d e rt ou p d a t es e l f sk n o w l e d g ec o n t i n u a l l ya n dt h e nb e t t e ra d a p tt ot h ed r a m a t i cc h a n g e sa n dt e n s ec o m p e t i t i o n r e s e a r c hl e a r n i n gi st h em o s te f f i c i e n tm e t h o do ff o s t e r i n gs u c ha na b i l i t y r e s e a r c hs t u d yi sa na p p r o a c ht ol e a r n i n gt h a ti n v o l v e sap r o c e s so fe x p l o r i n gt h el l a r l r a lo rm a t e r i a lw o r l d , a n dt h a tl e a d st oa s k i n gq u e s t i o n s ，m a k i n gd i s c o v e r i e s ，a n dr i g o r o u s l yt e s t i n gt h o s ed i s c o v e r i e si nt h es e a r c hf o rn e wu n d e r s t a n d i n g s u c hap r o c e s si n c l u d e st h r e em a i na i n l s ：f o s t e r i n go p e nm i n da n di n t e l l i g e n tv i s i o n , a c t i v a t i n gr e s e a r c hi n t e r e s ta n di n n o v a t i o ns 曩l s e b u i l d i n gd o w n - t o - e a r t hs p 疏a n da c t i o na b i l i t y r e s e a r c hs t u d yi sn o to n l yam o d e r ns l o g a nf o rt h i se r a , b u ta l s oan e c e s s a r ym e a n so ft r a i n i n ge l i t e sf o rk n o w l e d g es o c i e t y a sa ni m p o r t a n ta c c e s sa n de m b o d i m e n to fc u l t i v a t i n gs t u d e n t s i n n o v a t i o ns p i ma n di m p l e m e n tc a p a c i t y , r e s e a r c hs t u d yi n c a r n a t e sm o d e me d u c a t i o ni d e a s ，s a t i s f i e st h ed e m a n d so fc u r r e n ts o c i e t ya n dh a sad e 印i n f l u e n c eo nt h ea d v a n c e m e n to fs o c i e t y i na n o t h e rw o r d ，i ti sn 0d o u b tab r i g h t , h o ta n dd i f f i c u l ts p o to fi n t e r n a t i o n a lf o u n d a t i o n a le d u c a t i o nr e f o r m a sf o rt h eh i g h e re d u c a t i o no fc u l t i v a t i n gc r e a t i v ee l i t e s ，r e s e a r c hs t u d ys h o u l db ep u to nt h ef i r s tp l a c e a m o n gt h ew a y st oi m p l e m e n tt h ep r o g r a mo ft h i ss t u d ya r gt ou s eas u r v e yq u e s t i o n n a i r ed e s i g n , d o c u m e n tr e t r i e v a l ，i n t e r v i e w s ，c o m p a r i s o ns t u d ya n do t h e rm e t h o d s u n d e rt h eg u i d eo fs p e c i f i ce d u c a t i o nt h e o r i e s ，t h ep r o g r a mm a i n l yf o c u so nt h ef o l l o w i n ga s p e c t s ：t h eb a c k g r o u n do fr e s e a r c hs t u d yc o m i n gi n t ob e i n g , t h ea i mo fr e s e a r c hs t u d y , t h ec h a r a c t e r i s t i c sa n dc o n n o t a t i o no fi n q u i r ys t u d y , t h ed e v e l o p m e mo fr e s e a r c hs t u d ya r o u n dt h ew o r l d p a r t i c u l a r l y , t h ep r o g r a md e m o n s t r a t e st h ef e a s i b i l i t yo fi m p l e m e n t i n gr e s e a r c hs t u d yi nh i g h e rs c h o o lc o u r s e st h r o u g hn a r r a t i n gt h es i g n i f i c a n c eo fi n q u i r ys t u d y , t h ee s s e n c eo fi m p l e m e n t i n gr e s e a r c hs t u d ya n do b j e c t i v ec o n d i t i o n so fi m p l e m e n t i n gr e s e a r c hs t u d y b a s e d0 1 1t h ec h a r a c t e r i s t i c so fc o l l e g ep h y s i c sc o i r s e s ，b a s i c s ，p r a c t i c e ，c u t t i n g - e d g e ，e x p l o r a t i o n , e x t e n s i v ea p p l i c a t i o na n dt h eu n i v e r s a lm e t h o d , t h ep r o g r a ms e t sa ne x a m p l ef o rh o wt op u tr e s e a r c hs t u d yi n t op r a c t i c et h r o u g hb u i l d i n ga r ti n t e r a c t i n gw e bo nt h ei n t e r o e tf o rs p e c i a lt o p i c ，e l e c t r o m a g n e t i cw a v e k e yw o r d s ：r e s 、e a r c hs t u d y , c o l l e g ep h y s i c s ，i n n o v a t i o ns p i r i t , t h ec a p a c i t yo fp r a c t i c i n g ,w e bf o rs p e c i a lt o p i c s n学位论文独创性声明本人郑重声明：1 、坚持以“求实、创新一，的科学精神从事研究工作。2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是真实的。4 、本论文中除引文和致谢的内容外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。5 、其他同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了声明并表示了谢意。作者签名：邀日期：丕堕：匿学位论文使用授权声明本人完全了解南京师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅：有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。作者签名：至拯日期：避：篁墅序言2 0 世纪9 0 年代以来，科学技术迅猛发展，尤其是电子技术、生物技术、新材料、新能源技术取得了重大进展，我们迎来了知识经济时代。世界经济正在由工业经济向知识经济过渡，一个国家要想在社会政治、经济、文化等领域占有优势，就必须在知识领域占有优势，而人才的培养就成为关键：大学是培养创新性人才的重要基地，面对时代的发展和需要，我们应当培养学生具有用新技术获取和处理信息的能力、主动探求知识的能力、分析和解决问题的能力、与人合作及责任感、终身学习的能力等。但是，目前以灌输、接受为主要特征传统教学方式仍占绝对优势，制约、影响了学生的学习方式，严重束缚了学生创新精神、创新能力以及实践能力的培养。因此，为适应培养高素质创新性人才的要求，改革大学教学便成为当今高等教育改革的核心问题。为了能培养适应社会发展的人才，我们的教育在要求学生学习掌握基础知识的同时，还应要求学生重点掌握思维过程、方法和技巧。我们要改变教学观念、学习观念，提倡学生学习的自主性、提倡学生主动参与探究、培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。基于这样的思想，目前，在国外、国内基础教育中普遍认同实施研究性学习，研究性学习的性质和其所具备的客观条件，能够在高校教育中得到更好的应用，在高校中实施研究性学习会对提高高等教育、培养具有较高综合素质的新型人才起到良好的促进作用。“研究性学习”是指学生在教师指导下，从自身学习生活或社会活动中选择研究课题，以类似手科学研究的方式主动获取知识，应用知识解决问题的学习活动。核心是通过类似于科学研究的认知方式和心理过程进行学习，建立自己的知识、能力和技能结构，使学生在获得亲身参与研究探索经验的基础上，提高发现问题、解决问题的能力，培养他们的创新精神和实践能力，促进学生个性的健康发展，实现适应时代要求和促进人的发展的有机同统一当今，研究性教学已成为教学改革的热点，如美国的“基于问题的学习”和“基于项目的学习”、法国的“多样化途径课程”、日本的“综合性学习”，澳大利亚的“在解决问题辅导课中的合作学习”等。研究性学习反映了先进的教学理念，体现了教、学与科研之间的内在联系，而在高等教育中，蕴涵着科学思想和科学方法的大学物理在培养创新性人才方面具有比其他学科更为鲜明的优势作用。因此，高等教育的改革中，在大学物理的教学中进行研究性学习就显得尤为重要。从上个世纪九十年代开始，我国一些重点大学就在大学物理的教学中引入科学研究，培养学生的创新精神和创新能力，并取得了一些成绩，得到了教师和学生的认可。本文将采用问卷调查、访谈、文献分析、比较研究等方法，沿着明晰研究性学习的概念考察研究性学习现状分析大学物理教学中开展研究性学习的可行性和必要性通过案例分析探讨与反思影响研究性学习的因素，提出改进方法。第一章讨论研究性学习的理论基础建构主义学习理论，以及研究性学习的含义与特点，论述开展研究性学习的可行性与必要性，介绍目前各国研究性学习的开展状况。第二章从研究大学物理学科特点入手，探讨在大学物理教学中开展研究性学习的模式、原则和程序。第三章在“电磁波”这章开展研究性学习，建立专题学习网站，探讨在大学物理教学中实施研究性学习对学生的影响，反思影响研究性学习开展的因素，提出对大学物理教学改革的建议，寻求更好的育人之道。最后，得出结论：在大学物理中开展研究性学习可以充分体现大学物理课程的特点，激发学生学习兴趣，培养学生的创新能力和严谨的科学态度，加强团队合作、科学研究和信息收集、处理的能力，激发学生潜能。2第一章研究性学习概述i i 研究性学习的理论基础1 1 1 建构主义学习理论的思想源泉【l 】建构主义学习理论是从认知主义中繁衍出来的，是“后认知主义”的学习理论，( “后认知主义”主张打破结构主义只注重客观主义色彩的现状，强调社会主体的主观性、历史性和实践性问题) 是非理性主义哲学思想在学习理论中的体现。在心理学领域，建构主义学习理论萌生于皮亚杰对行为主义的批判。皮亚杰认为，有机体并不是消极被动的适应环境，而是通过主体与环境的相互作用，获得个体经验与社会经验，从而使图式不断协调、建构( 即平衡) 的过程。认知结构也一样，既不是事先就在头脑中，也不是外部世界所赋予的，个体的智慧和认知也是通过与环境相互作用而得到生长与发展的。行为主义学习理论遵从于客观主义，认为事物的意义是独立于我们之外，完全由事物本身所决定，学习的过程就是把这种意义移到我们头脑中的过程。皮亚杰认为，认知既不是客观的东西( 经验) ，也不是主观的东西( 活力论) ，而是个体在与环境交互作用的过程中逐渐建构的结果，即学习是一种“自我建构”。当今的建构主义认为，世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予意义却是由每个人自己决定的。人们以自己的经验为基础来建构现实，或者至少说是在解释现实。由于人们的经验以及对经验的信念不同，于是对外部世界的理解也就各异，所以当今建构主义更关注如何以原有的经验、心理结构和信念为基础来建构知识，实际上是一种“意义建构”，它强调学习的主动性、社会性和情境性，对教学和学习提出了许多新见解。1 1 2 建构主义学习理论的主要观点1 2 】1 3 】f 4 】 5 11 建构主义知识观：建构主义的知识观认为知识并不是外部输入的，也不是由语言来表征的，它是一种解释和假设，这种解释和假设是学习者在新旧知识间反复的、双向作用的结果，原有的知识经验也会因为新意义的建构而不断调整和改变。课本知识具有一定的正确性，但不是绝对的真理，它只是对物质世界一种可能正确韵解释，它是随人们对物质世界的认识而不断被修正和完善的，教师不能把知识作为真理性的东西强行灌输给学生，不能用所谓的权威来压服学生，学生对知识的接受只能靠自己的建构来完成，以他们已有的知识经验为基础，来分析知识的正确性。学生的学习不仅是对新知识的理解，更是对新知识的分析、验证和判断，其过程包括两方面的建构：一是运用已有经验对新信息的理解，超越所提供的3新信息而构建意义，二是从记忆系统中所提取的信息本身，也要按具体情况进行建构，而不单是提取。由于每个人都以自己的方式理解到事物的某一方面或解释事物的某一特性，难免这种解释和理解带有很大片面性或偏差。所以，在教学中通过增进学生之间的交流合作，使他们看到不同的观点，以评价校正“自我建构”，使自己的建构更加丰富完善，显得尤为重-要。因此，合作学习、协作学习、学习社区受到建构主义者的高度重视。2 建构主义学习观：学习是学习者主动建构内部心理表征的过程，不是被动的接受信息的过程。学习是学习者从不同背景和不同角度出发，在他人或教师的帮助下，通过独特的信息加工活动，构建自己的意义的过程。维特罗克( m c w i t t r o c k 1 9 8 3 ) 在学习生成模式中强调。学习过程是学习者原有认知结构与从环境中接受的感觉信息相互作用，主动建构信息意义的生成过程。他认为“人脑并不是被动地学习和记录信息，而是主动地建构对信息的解释，并从中做出推论。因此，建构主义与认知派的不同之处在于，前者强调学习者对现实世界的独特意义建构，后者强调学习者在相同经验学习过程中信息加工活动的共同性，而高水平的学习则是个人的理解与阐释行为，是关于学习的学习，是主导性的行为，是一种好奇、追问的探究行为”。建构主义学习观具有建构性、社会性、情境性等特征。它认为学习是有意义的、有意图的、积极的、自觉的建构意义的过程，学习意义的获得是学生在自己原有认知的基础上经过多次的反复和深化建构新的意义，它更加关注讨论、交流、协商，认为学习的目的不仅仅是要理解某些知识，而要迁移地运用这些知识去解决复杂的、真实情境中的问题，在真实情境中如何运用自身知识结构、如何思维才是衡量学习是否成功的关键。建构主义学习理论要求树立学生中心观和教师辅助观。他们认为，学生是信息的加工者，是意义的主动建构者，学习是学生有目的的、受意志调节的内部控制过程。学生之间有经验背景、文化背景以及建构过程的差异，因此教学目标应该灵活，有针对性，教师不能视学生是“知识的接受者”，而应该是形成现实生活事件特定涵义的“思想家”，因此，教育教学应以学生为中心，不再是传统意义上的“传道、授业、解惑”，而是学生意义建构的帮助者、促进者和辅助者。1 1 3建构主义关于教学的基本思路【6 jp 1 【s 】【9 jl 、注重以学生为中心进行教学。学习是由学习者内部控制的过程，鼓励和接受学习者的自治与主动，将学习者看作是有意识和目的的人，鼓励学习者质询，培养学习者的好奇心，4因此，该理论认为，教学目标应具有很大的灵活性，它不应该强加给学习者，而是同学习者商量决定，或由学习者在学习过程中自由调整。同时，建构主义理论认为，教师不应被看成“知识的授予者”，进行知识的传授与灌输，而应成为学生学习的促进者。教师应善于引起学生观念上的不平衡，高度重视对于学生错误的诊断与纠正，充分注意各个学生在认识上的特殊性，努力培养学生的自觉意识和元认知能力，努力调动学生学习的积极性，并很好的发挥教学活动“组织者”和“导向”作用。此外，教育者是解决问题的教练和策略的分析者，应十分注意对于自身科学观和教学观的自觉反省和更新，教师的职责在整个教育体制与教育对象之间发挥了一个重要的“中介”作用。2 、注重在实际情境中教学。建构主义强调开发围绕现实问题的学习活动，尽量创设能够表征知识的结构、能够促进学生积极主动地建构知识社会化的、真实的情境，让学生在结构不良领域中进行学习。建构主义认为结构良好领域不能提供生动、丰富的情境，只能使学生获得低级的、单一的知识。建构主义者强调创建与学习有关的真实世界的情境，注重让学生解决现实问题，强调提供复杂的、一体化的、可信度高的学习环境的重要性，这种教学情境应具有多种视角的特性，可以将学习者嵌入到和现实相关情境( 真实世界) 中，作为学习整体的一部分为他们提供社会性交流活动。3 、注重协作学习。建构主义认为，学习者以自己的方式建构对于事物的理解，从而不同人看到的是事物的不同方面，不存在唯一的、标准的理解，但是，我们可以通过学习者的合作而使理解更加丰富全面。目前的课堂教学形式不适合学生进行高级学习，而高级知识的教学应该提倡“师徒式”的传授以及学生之间的相互交流、讨论与学习，教学过程需要围绕亟待解决的重要问题进行，并对学生的问题解决过程给予高度重视，在该过程中鼓励学习者同其他学生和教师进行对话与协商。因此，建构主义指导下的教学组织形式有小组学习、协作学习等，主要在集体授课形式下的教室中进行，提倡在教室中创建“学习社区”。随着网络环境的优化( 互联网、校园网、城区网) ，网上建构主义的教学组织形式也得到了较快的应用与发展。他们认为，通过学习者的合作，可以减少学生的认知偏差，使理解更加丰富全面，使建构的意义更加准确完整和深刻。协作学习可以发展学生的人际交往能力，增强每个协作成员的成就感，培养正当竞争意识。4 、注重提供丰富的资源。建构主义强调要设计好教学环境设计，为学生建构知识意义提供各种信息条件。51 1 4 建构主义的几种主要教学模式1 、随机通达教学( r a n d o ma c c e s si n s t r u c t i o n )随机通达教学( r a n d o m a c c e s si m t r u , c t i o n ) 指学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题多方面的认识与理解。由于学习者从不同角度对信息进行意义建构，所获得的不同理解可能会漏了事物某些方面，以及在运用已有知识解决实际问题时，存在着复杂概念和实例见地差异，所以，建构主义主张对同一内容的学习要在不同时间多次进行，每次的学习情境都是经过改组的，并且学习目的不同，分别着眼于问题的不同侧面，这不是为巩固知识技能而进行的简单重复，因为在每次学习情境方面都会有互不重合的方面，这将使学习者对学习能够获得新的多维的理解。这种教学设计主张，真正的学习可以从网络的任何部份随意进入或开始，而且这种进入可以是多次的，这种多次进入，不是像传统教学那样，只是为巩固一般的知识、技能面实施的简单重复，而是伴随新知识的建构，学习者每次进入都有不同的学习目的、不同的问题侧重点，从不同的角度入手，分别着眼于同一问题的不同侧面，形成对同一概念的多维度的理解，同时能够与具体情境联系起来，产生与丰富的背景经验相关的大量的复杂图式，因此，多次进入的结果，是使学习者获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃。2 、情境性教学( s i t u a t e do ra n c h o r e di n s t r u c t i o n )情境性教学( s i t u a t e do ra n c h o r e di n s t r u c t i o n ) 指教学活动方式与现实生活相结合，以解决学生在现实生活中遇到的问题为目标，使学生学到的知识更具有意义。情境性教学的学习内容要选择真实性任务。由于现实中真实问题往往与多种概念、原理相关，所以，建构主义主张教师在教学中要弱化学科界线，强调学科间的交叉。虽然情境性教学过程与现实问题解决过程相类似，所需要的工具往往隐含于情境当中，但教师不能将提前准备好的内容教给学生，而是在课堂上如同专家解决类似问题的探索过程，提供解决问题的原型，指导学生探索。情境性教学并不需要独立于教学过程的测验，而是采用融合式测验或进行与学习过程一致的情境化的评估，因为学习中对具体问题的解决过程本身就反映了学习效果。3 、支架式教学( s c a f f o l d i n gi n s t r u c t i o n )支架式教学( s c a f f o l d i n gi n s t r u c t i o n ) 思想来源于前苏联著名心理学家维果茨基的“最邻近发展区”理论。维果茨基认为，在儿童智力活动中，对于所要解决的问题和原有能力之间可能存在差异，通过教学，儿童在教师帮助下可以消除这种差异，这个差异就是“最邻近发展区”，换句话说，“最邻近发展区”定义为，儿童独立解决问题时的实际发展水平( 第一6个发展水平) 和教师指导下解决问题时的潜在发展水平( 第二个发展水平) 之间的距离，可见儿童的第一个发展水平与第二个发展水平之间的状态是由教学决定的，即教学可以创造最邻近发展区，因此，教学绝不应消极的适应儿童智力发展的已有水平，而应当走在发展的面前，不停顿的把儿童的智力从一个水平引导到另一个新的、更高的水平。建构主义者认为，教学应该为学生提供意义建构的概念框架( c o n c e p t u a lf r a m e w o r k ) ，而不是具体的学习内容，框架中的概念可以引导学生对问题做进一步的理解，这种框架中的概念是继续学习所必需的，就像建筑行业所使用的脚手架一样，学生沿支架逐渐攀升，由开始教师的指导逐渐过渡到独立的建构。于是建构主义者提出支架式教学( s c a f f o l d i n gi n s t r u c t i o n ) ，即通过支架( 教师指导) 把管理调控学习的任务逐渐由教师转移给学生自己，最后撤去支架。在支架式教学中，教师引导着教学，使学生掌握和内化那些能使其从事更高认识活动的技能，这种掌握和内化是与其年龄和认知水平相一致的。4 、抛锚式教学( a n c h o r e di n s t r u c t i o n ) 设计抛锚式教学( a n c h o r e di n s t r u c t i o n ) 设计也称为情境性教学设计。建构主义认为，学习者要想完成对所学知识的意义建构，即达到对该知识所反映的事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间联系的深刻理解，最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中去感受、去体验( 即通过获取直接经验来学习) ，而不是仅仅聆听别人( 例如教师) 关于这种经验的介绍和讲解。因此，教学应使学习在与现实情境相类似的情境中发生，以解决学生在现实生活中遇到的问题为目标，教学过程与现实问题解决过程相类似。这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上，学习的内容要选择真实性的任务，确定这类真实事件或问题被形象的比喻为“抛锚”，因为，一旦这类事件或问题被确定了，整个教学内容和教学进程也就被确定了( 就像轮船被锚固定一样) 。建构主义认为，教学应创设与真实任务类似的情境，呈现真实任务、案例或问题给学生( 即“抛锚”) ，尽可能让学生在一个完整、真实的问题情境中产生学习的需要和兴趣，并通过亲身体验和感受，主动识别、探索、发现和解决问题。由于抛锚式教学要以真实事例或问题为基础( 作为“锚”) ，所以有时也被称为“实例式教学”或“基于问题的教学”。该教学设计主张弱化学科界限，强调学科间的交叉，因为具体问题往往同时与多种概念原理相关，其次，教学过程要求教师在课堂上提供解决问题的原型，并指导学生探索。目前，特别是在利用多媒体进行的计算机辅助教学可以提供与现实更加类似的问题情境，达到真实性任务的目的。75 、自上而下( t o p d o w n ) 的教学设计建构主义者批判传统的自下而上的教学设计，认为它是使教学过程过于简单化的根源，主张自上而下的教学设计模式，即首先呈现整体性任务，同时提供用于更好地理解和解决问题的工具，让学生尝试进行问题的解决，在这个过程中，学生可以自己发现完成任务所需首先完成的子任务，以及完成各级任务所需的各级知识技能，在掌握这些知识技能的基础上，最终使问题得以解决。因为，在教与学的活动中，知识是由围绕着关键概念的网络结构所组成的，因此，不必要组成严格的直线型层级，学习可以从网络的任何部分进入或开始，教师既可以从要求学生解决一个实际问题开始教学，也可以从给一个规则入手等，当然，在实际操作中这些都必须适应一定的教学目的，根据具体的教学目的和条件而确定。6 、互惠式教学( c o o p e r a t i v el e a r n i n g )当今建构主义比较重视教学中师生以及学生之间的社会性相互作用，即合作学习( c o o p e r a t i v el e a r n i n g ) 。由于每个人都以自己的知识经验建构对事物的理解，只能理解到事物的某些方面，尤其对师生而言，他们是由不同年龄、不同生活阅历、不同知识背景组成的两个不同群体，师生对同一事物的建构是不一样的，所以，通过师生间的交流互惠，学生既可以反思自己的建构，以使理解更加准确全面，又可以发展自己的建构能力。教师也可以从学生的建构中，分析学生的思维过程，反思自己的教学内容和方法是否恰当，适合学生。总之，建构主义的教学设计强调以学生为中心，认为学生是知识意义的主动建构者，教师只对学生的意义建构起帮助和促进作用，注重发挥学生的首创精神，让他们在不同情境下应用所学的知识并实现自我反馈。无论是哪种教学模式都非常支持和鼓励学习者的自主学习( a u t o n o m i cl e a r n i n g ) 和他们之间的协作学 - j ( m e t a = l e a r n i n g ) ，同时，都强调“情境”对意义建构的作用，重视教学中教师与学生以及学生与学生之间的相互作用，倡导协作学习与交互式教学，强调对学习环境( 而非教学环境) 的设计，强调利用各种信息资源来支持学生的自主学习和协作式探索，强调学习过程的最终目的是完成意义建构而非完成教学目标。因此，我们认为以建构主义为理论基础的“研究性学习”可以充分发挥学生学习的自主性，体现他们的主体地位，提高学生学分析、处理问题的能力，培养他们的创新精神。1 2 研究性学习的含义与特点 1 q 【l z 】“研究性学习”以促进学生的个性发展为宗旨，以改革学生单纯地、被动地接受知识的8学习方式为着眼点，构建一种开放的学习环境，为学生提供多种渠道来获取知识，促进学生将学到的知识综合应用于实践，在帮助学生进行接受式间接学习的同时，形成一种对知识主动式的直接探索。目前，在各国的教育理论中，虽然对“研究性学习”的内涵有不同的理解，但是彼此之间依然存在一些共性。1 2 1研究性学习的含义“研究”：是多层面的活动，包括：观察、提出问题、通过阅读书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划，根据实验证据对已有的结论做出评价，用工具收集、分析、解释数据，提出解答、解释和预测交流结果。“研究”要确定假说、进行批判和逻辑的思考，并且考虑其他可以替代的解释，是一种积极的学习过程“学习”：是指在教师的指导下，在特定的环境中、以特定的组织方式，了解、理解和接受特定的未知对象，重复和应用特定的已知对象的认知活动。“研究性学习”应是两者有机的结合。作为一种学习方式，“研究性学习”是指学生从自身学习生活或社会活动中选择研究课题，以类似于科学研究的方式主动获取知识、应用知识解决问题的学习。作为一种教学策略，“研究性学习”是指教师通过引导、促进、指导学生的研究性学习活动，来完成学科教学任务的一种教学思想、教学模式和教学方法。作为一种专设课程，“研究性学习”是指通过知识与经验并重的探究活动来实现学生的发展，培养他们创新精神的生成性课程。综上所述：。研究性学习”是指学生在教师指导下，从自身学习生活或社会活动中选择研究课题，以类似于科学研究的方式主动的获取知识，应用知识、解决问题的学习活动。“研究性学习”的重心是“学习”，不是“研究”，核心是通过类似于科学研究的认知方式和心理过程进行学习，建立自己的知识、能力和技能结构，使学生在获得亲身参与研究探索经验的基础上，提高发现问题、解决问题的能力，培养他们的创新精神和实践能力，促进学生个性的健康发展，实现适应时代要求和促进人的发展的有机同统一大学生研究性学习是学生在教师的指导下，以学生自主性、探究性和合作性地学习为基础，从学科领域或实际生活中选择和确定研究主题，以类似科学研究的方式去获取知识、应用知识并解决问题的一种学习方式。91 2 2 研究性学习的特点【3 3 l1 3 4 】 3 5 1i 、探究性研究性学习把科学探究活动引入教学活动中，学生自主提出问题、搜集资料、分析整理、寻求答案、表达成果、进行讨论，以类似科学研究的方式进行学习，由被动的接受知识转变为主动探究，提高了学生发现和解决问题的能力，加深了他们对知识的理解。2 、自主性在研究性学习过程中，教师是以组织者、参与者和指导者的身份出现的，整个学习过程由学生根据自己的特长与兴趣，自主选择、主动研究，确立了学生学习的主体地位，激发了他们的学习兴趣和积极性，发挥了个体的创造潜能。3 、开放性与综合性研究性学习的课题内容开放，不局限于特定的学科知识体系，内容由学科知识体系本身向社会生活扩展，实现了课内外、学校与社会的有机联系。学生可以利用教材和校园以外的各种信息资源，体现了资源的开放，另外，学生可以选择在课内或课外、选择在校内或校外，以个人独立研究或小组集体研究，体现了研究性学习时空和组织形式的开放，并且，在问题解决过程和结果展示中，允许学生根据自己的理解并以熟悉的途径和方法去解决问题，按各自的能力和所掌握的资料得出不同的结论，成果不再唯一化标准化，体现了结果的开放性，促进了学生的创造力。与此同时，在解决问题时，学生要整合多学科的知识，激活了他们的知识储备，体现了研究性学习的综合性。4 、强调过程与应用研究性学习重在学生学习的过程，重视思维方法的学习和思维水平的提高，这与学科教学中只重视学生学习结果的可量化目标有很大的不同。它的目的是使学生掌握调查、观察、实验等科学研究的方法和技能，而不在于学生掌握知识的量。在研究性教学中学习者面临的问题往往是复杂的、综合性的，需要综合运用多方面的知识才能予以解决，与般的掌握知识、运用知识、解答问题的学习活动相比较，研究性学习更接近人们的生活实际和社会实践，因而更有利于培养学习者的实践能力，通过让学生亲身参与创造实践活动，在体验的基础上，使学生逐步掌握相应的知识内容，架构起所学课程的知识体系。1 01 0 3 研究性学习的重要性与可行性1 3 1 重要性l 、研究性学习是人全面发展的客观要求。m根据多年来对人类潜能的大量实验研究，哈佛大学心理学教授霍华德加德纳提出了关于智力结构的新理论多元智力理论。就智力的结构来说，智力不是某一种能力或围绕某一种能力的几种能力的整合，而是相对独立、相互平等的八种智力。多元智力理论不再把智力的定义仅仅局限于人类的认知活动上，智力不再是传统意义上的逻辑一数理智力或以逻辑一数理智力为核心的智力，也不再是一种能力或以某一种能力为中心的能力，而是“独立自主、和平共处”的多种智力的组合。研究性学习的目标是获得亲身参与研究探索的体验，培养发现问题和解决问题的能力，培养收集、分析和利用信息的能力，学会分享与合作，培养科学态度和科学道德，培养对社会的责任心和使命感。研究性学习让学生从个人的需要、兴趣、愿望出发，从自然、社会和生活中选择确定的专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题研究性学习重视学生发展的一般规律，使学生主动、生动、活泼地发展，是一种把学生的全面发展与个性培养相统一的一种学习方式。在教学中开展研究性学习，可以有效地避免长期以来在学生培养中占统治地位的认知主义和科学主义倾向，促使人的全面发展。2 、研究性学习符合时代发展的要求。i 拎科学技术的迅速发展，国际竞争日益激烈，教育在综合国力的形成中占据着重要的地位，一个国家国力的强弱越来越取决于劳动者的素质、取决于人才的质量。我国的现代化建设越来越需要创新型人才，但是，高校教学还是一种传统的教学方式：教学以课堂为中心、以教师为中心和以课本为中心，偏重于接受性的学习方式，学生的学习偏重于机械的记忆、浅层理解和简单应用。高校教学过分注重知识完整、系统地接受和掌握，学生缺少在学习过程中的探索，教师对学生也缺乏引导，学生缺少实践，同时学生缺少批判和质疑精神。这样的教学方式难以担负培养创新型人才的使命。研究性学习倡导的就是学生在学习过程中的探索性，培养学生的创新意识和创新能力，它在大学教学中的引入可以弥补传统教学模式的不足。研究性教学是高等教育根本任务的要求。高等教育的根本任务之一就是培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才，本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科必须的基本理论知识，掌握本学科必要的基本技能和科学思想方法，具有从事本专业实际工作和科学研究工作的能力，而研究性教学的目的就是培养学生的创新思维和科学研究能力。因此，实施研究性教学，是高等教育的根本要求。1 3 2 僦 2 2 1 2 3 1 2 4 1 【2 5 1 2 6 11 、大学生的心理特征和思维能力适合于开展研究性学习大学生思想活跃，思维敏锐，善于思考，主动认知意识日益强烈，他们喜欢根据自己的爱好兴趣去主动学习，而不愿被动地去接受老师和书本上比较抽象的概念、定理、定律。大学生的科学思维能力不断得到发展，他们在理解一些抽象的理论时，能较好地抓住事物的本质。大学生有强烈的好奇心和求知欲，随着知识的不断积累，科学探究意识日益增强，有主动发现问题、研究问题和解决问题的思想。抽象一逻辑思维高度发展，辩证性日益提高，发散性思维有新发展，想象力丰富，善于独立思考，迫切希望有新的发明创造与成就，对社会对人类做出贡献。这些为开展研究性学习奠定了良好的心理基础。2 、高校教师特征为开展研究性学习提供了智力支持陆1 【3 7 1大学不仅是人才培养的基地，而且还是国家重要的科研基地，大学聚集了大批知识渊博、学术造诣深的专家、教授，还有大批才华横溢、成就卓著的学科带头人和骨干教师，很多教师承担着国家或地方重点研究项目，他们在做课题方面有着相当丰富的经验，这些站在本学科发展前沿的教学科研人员，会把本学科最新成果、最新动向引入教学活动中。同时，教师在指导学生的学习时可以将他们自己研究问题的思路和方法言传身教给学生，这对学生开展研究性学习有着实质性的帮助。3 、大学合理的课程设置和多学科之间学术讲座及交流为研究性教学创造了丰厚的条件大学各专业的课程本身就具有很强的研究性，利用这些课程的知识开展研究性教学，无论是从其选题，还是与专业的结合以及提高学生参与的兴趣上都有得天独厚的条件。丰富的学术讲座和交流活动也为研究性教学提供了一个广阔的科学研究天地，为开展研究性教学提供了丰富的素材。在高水平的学术交流活动中，学生的视野将会变得更加开阔，思维也会变得更加活跃。另外，高校图书馆、资料室及校园网等硬件设施为理论研究提供了方便，而开放的、设备齐全的实验室则为研究性学习创造了条件，提供了支持。这些都为研究性学习能在大学蓬勃发展起来创造了丰厚的条件。1 21 4 各国研究性学习的发展【l 1研究性学习是近年来世界教育界研究的热点问题。2 0 世纪9 0 年代以来，世界各国教育改革的步伐不断加快，纷纷出台各种举措，其中都把改变学生的学习方式作为重要的切入口。研究性学习作为一种学习方式受到各国教育理论界和实践工作者的重视。1 、美国【3 s 1 【3 9 l美国是较早地开展研究性学习的国家之一。旱在1 9 1 6 年，杜威在民主主义与教育一书中就从理论上论证了科学探究的必要性，并以此为基础创立了“问题教学法”，强调学生自主地探究学习。美国国家教育经济中心于1 9 8 8 年制订了英语语言艺术、数学、科学和应用学习四个领域，4 年级、8 年级和1 2 年级三个层次的国家标准，除规定了所有中小学生在四个领域学习的内容和所要达到的结果要求外，还特别强调了以“探究”为特征的教学策略、方法。研究性学习在美国的大、中、小学正成为一种积极、有效的教与学的策略与手段。其中尤以两种模式最为普遍，它们就是基于问题的学习( p r o b l e m - b a s e dl e a r n i n g )与基于项目的学习( p r o j e c t b a s e dl e a r n i n g ) 目的是培养学生自主学习的兴趣和能力，包括与人合作、自主决策、收集信息、解决问题等技能，促进学生个性的全面发展。基于问题的学习( p r o b l e m - b a s e dl e a r n i n g ) 是一种以问题为驱动力( p r o b l e md r i v e n )和以培养学习者问题意识( q u e s t i o na w a r e n e s s ) 、批判性的思维技巧( c r i t i c a lt h i n k i n gs k i l l ) 以及问题解决的实践能力( p r o b l e ms o l v i n ga b i l i t y ) 为主要目标的学习。它是一种关注经验的学习，是围绕现实生活中一些结构不明确的问题所展开的调查和寻求解决方法而组织的。它能提供真实的体验，这些体验不但有助于各门学科知识的综合化，而且能够培养学生学习的主动性，能够帮助