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一、明确学习数学目的，激发学生学习数学的兴趣。
“兴趣是最好的教师”，心理学研究表明，求知欲和学习兴趣是一种内在的学习动机，培养学生学习兴趣应该使学生了解所学学科的实用价值，各种知识技能对他们有什么直接或间接的用途。当学生能够意识到学习是他们达到某种重要的目的手段时，他们就会产生求知欲和认识的兴趣。事实证明，在数学教学中，帮助学生明确学习数学的目的，是培养和激发学生学习数学兴趣的有效办法。
1、在数学教学中，向学生介绍数学在科学、生产和生活中广泛应用的实例，通过这些事例使学生领悟到宇宙之大、粒子之微、火箭之速、化工之巧、地球之变、生物之迷、日月之繁，无处不用数学，使学生明确数学在社会和现代科学发展中的重要作用；这样可以克服大部分学生认为学习数学仅仅是为了应付升学考试需要的片面认识，加深了对数学学习的重要性的理解，从而培养和激发学生学习数学的兴趣。
2、在数学教学过程中，还应让学生切身体会到学习数学对于提高思维素质，培养逻辑推理能力和想象力都具有重要作用。这是因为理解数学概念，进行推理论证，解答应用问题，都要广泛应用逻辑的统一律、矛盾律、排中律和充足的理由律等基本规律，并利用分析、综合、演绎、归纳、类比等重要思维方法，它能养成人们从事确定的、不矛盾的、有序的、有依据的思维习惯。所以说“数学是锻炼思维的体操，使人变聪明的特效药”。从而给学生树立“学数学能使人更聪明”的观念，以培养和激发学生学习数学的兴趣。
二、改进教学方法，培养学生学习数学的兴趣。
首先的教学之法，关键的开巧之术，在于教师“寓教于乐”，根据学生特点和容易乐于接受这一要求，使教学内容进行加工处理，并运用生动形象，具体鲜明，妙趣横生的语言表达出来，才能使学生在领会知识的同时，把学生学习数学的
艺术美、科学美的感受得到积极性和主动性调动起来。因此，教师在教学中运用恰当的教学方法是培养和激发学生学习数学兴趣的关键和重要手段。
1、史料法
数学史是学生学习兴趣的摇篮，它孕育着学生的好奇心和求知欲，有了这两者我们的课堂就不再会枯燥乏味了，通过平时教学和与学生的交谈中，我们发现现在的中学生仍有喜欢听故事的习惯，尤其是教师在数学课堂上讲一些与当天学习数学有关的数学趣事，可以让学生对所学内容留下深刻的印象，也会让学生产生学习这些榜样的动力，古今中外的数学家故事以及数学趣闻能激发学生学习数学的兴趣和培养学生学习数学的求知欲，因此教师应结合教材，在教学过程中，适时恰当地向学生介绍一些数学史，从古埃及的土地丈量到几何学的形成；从勾股定理到《九章算术》，从终生勤奋好学的欧拉到才华横溢的高斯；从黄金分割到优先法的应用，一个个历史境头会让学生深深沉浸在古人奋斗的情景中，它必激励学生追求真理、努力上进，同时，学生也会从数学家的成功与失败中得到不少启迪，从而产生学习数学的极大热情。要做到这一点，教师要多读点数学史。
2、故事法
美国著名数学家波利亚曾说过：“为了使学生富有成效，学生应该对所学知识倍感兴趣，并在学习中寻求欢乐”。所以在数学教学中，不能照本宣科，对学生灌输数学知识，而应积极创设数学情景，启迪学生数学思维。学生都喜爱听故事、猜谜语、作遐想。教师应适时创设一定的教学情景，以引起学生心理矛盾冲突。使他们意识到经过自己的努力，可以解决这些矛盾的冲突，从而引起他们的好奇心，激发起学生学习的动机，使他们兴趣盎然地投入学习，变“要我学”为“我要学”。由于数学知识点多，与一些知识相关的故事也不少，尤其是一些脍炙人口的经典故事。如：讲无理数时引用帕斯金因发现无理数而被扔进大海的故事，讲授“反证法”时引用“道旁李苦”的推理故事，讲授对数应用时引用印度赏给国际象棋发明家锡塔麦粒的故事，充分利用故事具有非凡的吸引力来增强课堂情趣，是激发学生学习数学知识的一大法宝。当然如果没有现成的故事可引，教师如能恰当编一个故事出来，会使教师受欢迎度提升不少。
3、创设问题情景法
创设问题情景是指在新奇未知事物刺激下，学生认知中突然提出问题或接受教师提问并产生解决问题的强烈愿望，作为自己学习活动目的的一种情景。瑞士心理学家皮亚杰等人的研究表明：当感性输入的信息与人现有认知结构之间具有中等程度的不符合时，人的兴趣最大，因此，课堂教学中，创设良好的问题情景能有效地激发和培养学生的学习兴趣，为课堂教学创设一种紧张，活跃和谐生动，张驰有效的理念气氛。
创设问题情景是一种心理机制，它对大脑皮层具有很强烈的持续的刺激作用，使人一时猜不透，想不通，又丢不开，放不下，尤能激发学生的学习热情，促使思维活跃，想象丰富、记忆力加深。例如：讲授“直角三角形”这一章知识时，教师提出如下问题：你能否不过河就测出河宽？不上山测出山高？不接近敌人阵地而测出敌我之间的距离？从而让学生产生悬念，急于要了解问题的结果。使学生一开始就对新问题的学习产生浓厚的兴趣，因而尽管这节课在后面的内容都是一些繁杂的运算，但学生在学习中热情高涨，兴趣盎然，得到了极大的满足。
4、教具法
恰当运用教具，除了能向学生直观形象地传授知识外，在培养学生学习兴趣方面有着奇妙的效果，如有一个严冬的早晨，某老师摇着一把纸扇走进教室，同学们不解地望着他，当大家明白老师这节课要讲扇形的有关计算时，都露出了欣喜的微笑。又如某老师提一副麻将牌到教室，同学们猜想，老师不会是在教我们玩麻将吧！那又干什么呢？只见老师把牌一块块地等距地摆在课堂上，后来才知道老师正在用多米诺骨牌原理讲数学归纳法。
5、惊异欣喜法
心理学
研究表明：“认知矛盾是动机的根源”，课堂上教师创设认知不协调的情景，以激发学生探索问题的动机，通过探索消除剧烈矛盾，获得积极的心理满足，这样兴趣的创设，我们称为惊异欣喜法。如在讲“分类讨论”的必要性时，可举例：一个正方体去掉一个角还有几个角？很多学生毫不犹豫地回答：“三个”，也有的同学想了想回答“五个”，也有的同学回答“四个”。然后教师否定每一个同学的答案，同学们都感到惊讶。通过教具分析发现，每个同学都只答对了三分之一，于是由惊讶转为惊喜，理解了分类讨论的必要性。再如讲到为什么要用逻辑推理时，教师先在黑板上画互相垂直的符号“┻”的两条等长线段，让学生观察判断哪条线段长，学生们异口同声地回答“竖着的那条较长”。我用尺子一量发现一样长，同学们感到奇怪，但不得不承认这是事实。通过此例使学生明确数学问题光凭眼看是靠不住的，它需要严密的推理论证，这样的数学课趣味浓、余味长，能使学生留下深刻的印象，提高了学生学习数学的兴趣。
6、竞争法
实践表明，大多数人在竞争氛围下的积极参与性远远高出平时，因而利用学生好动、好胜的心理特征，在课堂上组织学生进行“一题多变”的设计问题比赛，“一题多解”的解答问题的比赛。读背法则，定义的接力比赛，默写公式比赛等等比赛方式，会使本来枯燥单调的数学内容在学生间相互竞争所产生的热烈，高昂的情绪氛围中得到落实，这种方法对激励学生成绩中等以上的同学尤其有效，因为它使学习活动更富有刺激性、挑战性和参与性，从而引发竞争意识，培养和激发学生学习数学的兴趣。
7、体验成功法
成功的欢乐是一种巨大的情绪力量，它可以促使青少年好好学的欲望，缺少这种力量，教学上任何巧妙的情绪措施都是无济于事的。情感教学心理研究表明，学习成功是导致学习兴趣的重要原因，而且事实上，往往是学习的某些成功或某次成功导致学生最初的学习兴趣的萌发，并在兴趣的推动下，取得更进一步的学习成功，从而增强了学习的兴趣，形成了“成功——兴趣——更大的成功——更浓的兴趣”的良性循环。反之学习上的不断失败，会抑制学生最初的兴趣，并进一步影响学习成功，导致学习兴趣的更缺乏，从而形成“失败——缺乏兴趣——更大失败——更缺乏兴趣”的恶性循环。在教学实践中应贯彻“因人而异，循序渐进”的教学原则，在对学生学习成果的评价上，不应以完美无缺的解答作为评价学习成功的唯一的标准，而应对学生思路解答中的某一步乃至某一个数据、一个符号的正确性都加以肯定的分析评价法。充分肯定学生学习过程中所取得的点滴进步和成绩，化批评、指责为鼓励、表扬，让学生不断取得学习成功的快乐体验，尤其对差生更要“错中找对”“单项表扬”，为他们创造一些使他们获得学习成功的机会，使他们能重新建立起学习数学的信心和兴趣。
三、变换教学形式，增强学生学习数学的兴趣。
除了在改进教学方法中培养学生学习的兴趣，还可以根据各类学生学习基础的不同情况，利用不同的教学形式来增强学生学习兴趣。
1、开展多媒体计算机的辅助教学。
利用多媒体计算机辅助教学，可以直观形象地再现客观事物与现象，它的生动性、趣味性和鲜明的色彩性有助于吸引学生的注意力，调动学生学习的积极性，而且这些教学手段以多样化的信息作用用于学生的多种感观，使比较的抽象材料学起来也不感到枯燥，学生则以一种积极的主动方式自觉地参与知识的探索过程。在教学过程中，可根据教学内容的特点，适当通过幻灯投影的演示、电视录像、电子计算机辅助教学等电教化教学形式，使学生一目了然地看到生动的函数变换、曲线的坐标变化、平面几何图形的重叠、旋转；立体几何图形截面的形成、空间图形等等。这在培养学生的学习兴趣方面也能起到很好的效果，因为形象观的视觉会给学习数学留下鲜明和深刻的印象。
2、开展丰富多彩的课外活动
学生学习到一定程度数学知识以后，就会不满足于课本上的知识，希望通过丰富多彩的课外活动来扩大自己的视野、拓宽知识、发展特长、增长才干。因为教师应组织各种课外活动，创造一个自由、民主、生动活泼的学习环境；而且，课外活动比课堂教学更开放，有利于因材施教，学生可以根据自己的兴趣爱好自愿参加课外活动，因此，在课堂教学之余可通过各种形式的课外活动举办趣味数学小讲座、数学方法、数学思想的专题讲座、数学学习交流会、出版数学墙报、开展数学实习作业等来调动各类学生学习的积极性而培养和激发他们学习数学的兴趣。
3、因材施教，培养学生学习数学的兴趣。
在数学学习上练习不搞一刀切，要根据学生的特点、基础高低、兴趣差异，采用不同的方法和方式进行教学，以适应不同需要，使各类学生能产生学习数学的兴趣，对基础差的学生讲课时要注意浅显易懂，对基础好的学生则可寓理深刻一些，布置的练习也要根据学生的学习情况分层次，对基础差的学生多练一些基础题；对基础好的学生可布置一些灵活题目和难度较大的思考题，使每人学有所获，有所进步，同时认真做好辅导工作，通过个别辅导帮助他们越过学习上的障碍，树立学好数学的信心，同时要随时注意根据学生反馈的信息，调整自己的教学过程，教学内容的深浅，教学节奏的快慢，教学方法的选择，教学语言的轻重缓慢，都应由课堂上学生对数学教学信息反馈来确定，以保持教学课堂上学习数学的兴趣。
四、重视师生情感受的培养，内化学生学习数学的兴趣。
随着《全日制普通高级中学课程计划》和《全日制普通高级中学数学教学大纲》的实施，以及新的高中教材在全国逐步推广使用，“研究性学习”正成为高中教学研究的热点．教育部门的各级领导、教研员、任课教师对“研究性学习”的理解还处在探索阶段，认识还不统一．尤其是对“什么是‘研究性学习’?”“什么样的课是‘研究性学习’的课?”“研究性学习与探究性学习有什么区别?”等问题在认识上还存在分歧．我们认为有必要搞清楚“研究性学习”的含义，适当扩大“研究性学习”这一概念的外延，这样我们把“研究性学习”划分了三个层次．
1.1含有课程意义的必修课
“研究性学习”最初是在《全日制普通高级中学课程计划》中提出的，它是该课程计划中规定的高中课程项目之一．把“研究性学习”、“劳动技术教育”、“社区服务”和“社会实践”统一划归为“综合实践活动”，属于必修课程，规定了课时安排和具体要求．这种意义的“研究性学习”属于课程范畴，但它没有统一的教材，属于校本课程的范围．它所涉及的教学内容不同于数学、物理、化学、地理、生物等学科，而具有明显的综合性．它一般在课下和校外进行，具有鲜明的实践性．
1.2写进课本的“研究性学习”课题
在《全日制普通高级中学数学教学大纲》中规定：“每个学期至少安排一个研究性学习课题”．新教材执行新大纲，在相应的章中单独设立一节，以“研究性课题”给出具体的教学内容，如“分期付款中的有关计算”、“向量在物理中的应用”、“线性规划的实际应用”、“多面体欧拉公式的发现”、“杨辉三角”等．教材中的“研究性学习”给出了具体的课题，这些课题大部分属于课外内容，或具有实际意义或具有研究探索的意义，但都属于数学内容．它与上一层次没有材的“研究性学习”不同，它既有教材，又具有学科性．
1.3课堂教学中的“研究性学习”
随着教学改革的深入，只用以上两种层次的“研究性学习”来培养学生的创新意识和应用意识已感到不足．如何使用课本的教材内容，使用“研究性学习”的方法，在日常教学的过程中进行学生创新意识和应用意识的培养，就成了课堂教学改革的方向．于是这种使用课本内容进行“研究性学习”的课堂教学被称之为“研究性学习”的教学模式或方法，简称为“研究性学习”．
不过开始时，有些报刊中的文章使用“自主探究性学习”的提法以和第一层次的“研究性学习”相区别．但随着改革的深入，现在大部分文章已不再使用“探究性学习”的字样，而都使用“研究性学习”了．这种变化也说明了随着课程和教学改革的深入，对“研究性学习”的理解正向纵深发展，给“研究性学习”注入了新的内涵，使它更具生命力．
三个层次的“研究性学习”其区别在于所选用的素材不同，所研究的对象不同，而使用的方法却是一样的，都具有研究性和探索性．本文下面所提及的“研究性学习”是指“研究性学习”教学模式的简称，它的真实含义是“研究性教学”．
2“研究性学习”的教学特性
如何使用课本内容，引导学生进行探索与发现的课堂教学，是我们要研究的重点．为此，我们首先应该明确以引导学生参加“研究性学习”为主的教学模式应该具备哪些特性，只有这样才能为教学设计、具体实施以及教学评价提供依据．
2.1自主性
学生的自主学习是相对于传授式学习而言的，自主性的主要标志是学生学习的主动性．学生是课堂教学的主人，他们应积极主动参与教学活动，主动获取知识，是课堂教学的主体．对主体性的评价，不能只看学生的活动所占课堂教学时间的比例，关键是看学生的思维是否真的被调动起来了，他们的学习是否积极主动．
自主性的第二个标志是个体性或独立性．课堂虽是集体学习的场所，但课堂的学习活动却是从个体开始的，其最终目的也是为了提高每一个学生的思维水平．因此，课堂教学过程中首先要强调学生个体的作用与发展，让每个学生在教学活动中尽量做到：信息自己采集，数据自己处理，问题自己提出，课题自己选定．提倡独立钻研，独立思考，独出心裁，以培养独创精神．
2.2协作性
协作性是在个体性和独立性的基础上体现的，两者的关系是相辅相成的，在学生的自主独立思维活动被调动起来之后，在解决问题的过程中，往往会遇到思维障碍，此时通过学生与学生之间的思维沟通，通过相互协作，往往会使思维障碍得以克服，并加快解决问题的速度．学生之间进行相互沟通与交流的学习也被称为“合作学习”．“合作学习”可以培养学生的协作意识和团队精神，学会与人沟通和交流的方法．
合作学习可划分为两个层次．一是小组内的合作学习，几人一组，人数不多，便于沟通，有利于互相启发，与个体研究能紧密结合．二是班级性的大型思维展示，这也是一种合作学习．这种形式的合作学习范围大，人数多，用于展示研究成果和思维过程，并开展讨论和争论．两种层次的合作学习可在课堂中多次交替开展，有利于学生创新思维的培养．
2.3研究性
前两个特性都是从学生在“研究性学习”中的地位、作用以及学习的方式等方面简述的，并没有对研究的方法、研究的过程给以突出说明．我们认为，“研究性学习”最本质的属性是“研究”二字，“研究性学习”的教学模式不同于讲授式，也不同于自学式，它的主要过程是：提出问题—研究探索—得出结论．其中所研究问题的性质很重要，无论是由学生提出，还是由教师给出，所提出的问题应该是开放的，只有素材而没有结论．这样才具有研究的意义．可以这样说，问题的开放性决定了教学模式的研究性．
“研究性学习”的研究性还应表现在研究过程中对研究方法的实践．研究不应该盲目进行，而应体现出方法性．也就是说在研究的过程中，要教给学生一些研究问题的基本方法，通过研究的实践，使他们从中学会研究的方法．我们认为学习实践研究的方法比得到的研究结论更为重要．
在“研究性学习”的教学活动中，最经常使用的研究方法有：归纳性研究方法、类比性研究方法、试验性研究方法和实验性研究方法．课堂教学过程中是否突出强调并使用相关的研究方法是“研究性学习”研究性的重要标志．
“研究性学习”的教学特性，除上面所述的三种以外，还具有开放性、实践性、创新性等其他特性．但我们认为后三种特性的本质属性不如前三种突出，有的还可以包含在前三种之中，因此就不再赘述．
3“研究性学习”的教学设计
如何进行“研究性学习”的教学设计?怎样实施课堂教学的“研究性学习”?这些问题应该是我们研究的重点．我区“研究性学习”的教学研究工作刚刚起步，只搞了几节市、区级的研究课，在听取了专家和同行们的意见之后，又进行了深入的思考，产生了一些新的想法．现将“研究性学习”在教学设计时应重点考虑的几个问题整理如下．
3.1两个体现
作为教研活动的“研究课”，在备课之初首先应该考虑这节课要给听课教师展示什么，打算起到什么示范作用，准备达到什么目的．对于“研究性学习”的研究课，应重点突出以下两条．
3.1.1体现新教学理念
什么是新的教学理念?什么是数学教学的新理念?我们认为应该从教学目的出发，在新的高中教学大纲中去寻找答案．
在新的高中教学大纲中对数学课的教学目的进行了新的划分，共分为三个层次．第一层提出的是一般能力要求，可归纳为“三层问题”，即“提出问题、分析问题和解决问题的能力”；“两种意识”，即“创新意识和应用意识”；“四类能力”，即“探究能力”、“建模能力”、“交流能力”和“实践能力”．第二层提出的是数学思维能力要求，把空间想象和运算等都包含在内．第三层是人格、品德和素质的要求，表现为“兴趣”、“信心”、“精神”、“价值”和“世界观”．
与原大纲相比较，我们认为“提出问题”的能力、“创新意识和应用意识”、“探究能力”、“建模能力”、“交流能力”和“实践能力”等都颇具新意．如果我们在备课之初抓住其中的一两项，认真地去设计在教学过程中如何实现，不失为是新教学理念的体现．
3.1.2体现新的教学设计思想
在党的“十六大”上，提出了“发展要有新思路，改革要有新突破，开放要有新局面，各项工作要有新举措”的工作要求．数学课的教学模式与教学设计怎样体现“新”字，是我们需要研究的又一个问题．我们不能墨守陈规，因循守旧或小打小闹，止步不前，而必须解放思想，打破原有的教学设计的思维框架，在教学模式和教学设计上有所突破．要大胆创新，独出心裁，别出新意，以体现课堂教学改革的新思路．
最近进行的一节以数列为载体的“研究性学习”课，包括了等差数列和等比数列的定义、通项公式、前n项和公式等主要内容．教学顺序不是先研究完等差数列再研究等比数列，而是横向与纵向交叉进行．在研究完等差数列的定义之后，类比研究等比数列的定义；在研究完等差数列的通项公式之后，类比研究等比数列的通项公式，最后再顺次研究等差数列、等比数列的前n项和公式．这种改革不失为一种大胆的尝试，不仅课堂教学容量大，而且知识之间的横纵向联系十分紧密，不仅学生在研究方法上有所收益，而且有利于知识结构的形成．
3.2两个突出
一节课只有45分钟，不可能涉及过多的教学目的，不可能面面俱到，因此一节“研究性学习”研究课的教学设计抓主要矛盾和主要过程是十分必要的．
3.2.1突出一个主题
主题的确定，可以从教材内容上考虑，可以从教学方法上考虑，但最主要的还是从教学目的和培养目标上考虑．一节课如果从总的教学目标考虑，不应有过多的项目，要把主题选好，然后再在这个主题下进行具体设计．
最近进行了一节函数复习的“研究性学习”研究课．开始时打算由两个具体的函数解析式，通过研究它的定义域、值域、奇偶性、单调性、最大（小）值，并画出它的草图来复习函数的概念、性质与图象．但后来任课教师考虑到给出的函数解析式过于抽象，不如由实例引出，使其具有实际意义．这是个很好的建议，并在此基础上又作了进一步的发展，既然引入的是实例，那么结尾也应给予呼应，也应再回到应用问题．于是前后共出现三道应用题，并且还涉及了字母的讨论．这样一来，由原来侧重于创新意识，变成了应用意识与创新意识并重；由一个主题变成了两个主题．如果照此设计实施，可能一个目标也完成不了．又经过讨论，最后决定只由应用问题引出函数解析式，把由解析式到函数图象的“研究性学习”、培养创新意识确定为本节课的主题．
3.2.2突出一条主线
我们这里所说的主线是指教师与学生的关系、学生与学生的关系在“研究性学习”中的位置．作为“研究性学习”的研究课，必然要把学生的自主学习放在首位．在课堂中，学生的自主性与协作性的关系如何处理?以哪一个特性为主更好呢?在常规教学中学生主体作用的发挥、课堂活跃的程度，往往用教师提问次数的多少、学生回答问题所占时间的多少来评价．为了改变这种现象，我们提出，在现阶段“研究性学习”的研究课，要突出“合作学习”的作用．一节课中，在不同的教学环节应设计出不同类型的合作学习方式，以“合作学习”为主线，将“合作学习”贯穿于课堂教学的始终．
3.3两个侧重
无论什么课型，就教学过程而言，都可以划分为引入环节、主体环节和结尾环节．不言而喻，一节课的中心和关键必然是中间的主体环节，必然要把设计的重点放在这一环节中．正因为如此，往往容易忽视对引入和结尾的教学设计，于是我们在“研究性学习”研究课的教学设计中，加强了对这两个环节的考虑．
3.3.1侧重引入环节的教学设计
引入环节是课堂教学的首要环节．这一环节设计得好坏，直接影响一节课的教学效果．对于“研究性学习”的研究课，引入环节的教学设计，我们提出了三层考虑，即提出问题—制造悬念—激发兴趣．
问题的提出，可以由教师直接给出，也可以由学生自己提出；可以由实际问题引出，也可以用数学问题引出；可以由旧内容引出，也可以开门见山直接给出．但无论采用哪种方法，都要注意贯彻主题和主线．能由学生提出的，最好就不由老师给出；能由实际问题引出的，最好就不用数学问题引出；能由旧知识引出的，最好就不开门见山．在提出问题时，应该是先大后小，先难后易，先一般后特殊，以给学生多留一些思考的余地，少一些提示，以增加课堂“研究性学习”的气氛．
制造悬念是设置问题的一种技巧．对学生那些似知非知，似懂非懂，似是而非的新内容，对那些可能产生负迁移，可能发生错误的新方法，教师应精心设计一些带有悬念的问题，让学生自己思考，“勾”起学生参与解决问题的欲望，最终达到激发兴趣的目的．
3.3.2侧重小结环节的教学设计
复习小结是课堂教学的最后一个环节，常规做法是由老师或学生总结本节的知识内容，也有教师更深入一步，总结本节课所涉及的重要思想和方法．但作为“研究性学习”的研究课，到此我们仍觉不够．由于“研究性学习”的课堂教学把研究方法放在了重要的位置上，因此我们提出，在总结数学知识和数学方法的基础上，还应更深入一步，“在学完了这节课之后，你还学会了哪些解决问题的一般方法?”希望学生自己总结出在思维方法上的收获．开始时，学生肯定会不适应，说不到点子上．我们觉得，随着改革的深入，在多次使用“研究性学习”的教学模式进行教学之后，学生解决问题的方法会逐渐积累．通过总结，解决问题的能力会逐步提高．
4两个希望
教学设计是在课堂教学之前教师的教学设想，但在课堂教学具体实施的过程中，往往很难完全实现，这是正常的现象．尤其是在调动学生参与，启发学生思维时，课堂上学生会怎样表现?设计与实际之间往往会有较大的差异，设计时难度也会更大．于是，我们只好用“希望”二字来表达我们对课堂教学中学生活动的一种企盼，也是对教师在教学设计时提出的较高要求．
4.1希望产生障碍或出现错误
研究的过程从来就不可能一次成功，产生思维障碍，出现这样或那样的错误是正常和自然的．为了使学生学会思维、实践研究的方法，我们希望教师在全班讨论时，不要只叫会的，只听对的，相反，应从出现错误的，产生障碍的开始，要求学生不要只讲结果而应讲出产生错误和出现思维障碍的原因，讲出解决的办法，讲出思维的全过程．
分析教学的整体内容可以发现，每一个章节基本上都是在分析某一种机械零件，单章内容主要由基本内容、理论知识和基本用途这几部分构成。教师在教学的过程中应当将课程教学内容分成两个部分来讲，一是基本知识线，主要包括机械零件的用途、特点、具体应用和维护方法；二是分析设计线，主要包括机械零件的工作原理、结构设计特点、设计步骤等。在具体的教学过程中，教师会根据内容的特殊性选择较为合适的教学路线，以方便学生理解，但是，一般都不会脱离这两条教学路线。教师在整体的教学过程中应当将教学的重点放在分析设计上，着重讲解各个分散的内容之间的联系与影响，与此同时，还要注重对机械零部件之间的横向比较，对不同机械传动、不同零部件间的差异进行分析，培养学生综合分析问题的能力。
1.2教学内容的研究性
研究型教学模式的最终目标是使学生能够学以致用，所以，教师在设计教学方案时，应以科研为先导，将科研引进教学过程中。教学内容应当体现出机械设计教学的前沿动态及研究进展，将机械设计研究型教学模式的特点体现出来。另一方面，教师应当指导学生探究科研型课题。让学生开展科研课题探究，可以充分发挥学生的探究精神，使学生将理论知识运用到实践中去，同时还可以培养学生的创新思维。
2教学方法
机械设计教学过程中存在很多抽象的概念，在传统教学模式中根据老师的口头描述学生根本没有办法真正理解。研究型教学模式的课程气氛是灵活的、形象生动的，根据研究型教学模式的特点，提出了以下几种教学方法。
2.1互动式教学方法
互动式教学法就是教师提出与教学内容相关的问题，让学生来回答，这种方法可以使教师了解学生对知识的掌握程度以及存在的困惑，可以帮助教师调整授课的重点及节奏，保证学生充分理解教学内容。互动式教学强调处于主导地位的是学生，所以，教师在教学过程中要提出可以发散学生思维的问题，让学生进行探讨，教师在一旁进行指导。教师的任务不是简单地对知识进行讲解，而是引导学生进行思考，探索未知的领域，在学习的过程中发现问题，锻炼创新能力。
2.2将枯燥无味的内容转变为形象生动的内容
机械设计课程是一门注重综合能力的学科，主要培养对零件进行计算的能力、设计手册资料的能力及机械结构设计能力。在这几个能力当中，学生的机械结构设计能力最差，许多学生无法在脑海中想出零件之间的构造，看不懂联轴器跟离合器的构造图，无法理解其运行过程。所以，教师在教学过程中应当充分发挥多媒体教学的优势，将零件的结构实质突显出来，演示零件的装配方式。在动画演示之后对学生进行知识讲解，使枯燥的内容转变为具体、形象的画面，帮助学生更好地理解机械的结构。
2.3培养学生的创新能力
在实际教学过程中应用自编动画软件可以将抽象的内容转变为具体的、便于理解的知识。如在“蜗轮蜗杆传动”这个知识点的授课过程中，学生仅靠书本上的平面设计图很难理解其转动原理，所以，在类似章节的授课中，教师可运用自编软件将该结构及工作原理逼真化，提高学生的学习效率。这不仅可以激发学生的学习兴趣，还可以激发学生的创作热情，使学生投入到科研技术研究中去，挖掘学生的潜力，培养其创新能力。
首先，弄清化学实验与研究性学习的关系：
在中学化学教学中，充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征，挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能，对于改变学生的学习方法，形成终身学习的能力具有重要的意义。
一、化学实验是研究性学习的一种重要途径
研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。
二、化学实验作为研究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习，要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能，发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用，研究开发研究性实验，引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法，在化学实验中培养学生的科学素质，实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。
第二、化学实验与研究性学习课题的选择：
通过化学实验开展研究性学习，必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力，同时也必须依据学生的知识能力来确定研究课题，特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的研究课题。根据我们开展研究性学习的体会，在服从课题研究的原则基础上，我们主要采用以下几种方法选择课题。
一、结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神，适当增加一些探索性实验，有利于提高学生的探索欲望，培养学生的创新能力。例如Fe2+和Fe3+的转化，可以改进为探索性实验：根据现有实验条件，如何实现Fe2+和Fe3+的转化？让学生首先设计实验方案，其次交流设计思想，筛选确定最佳方案，最后实施实验并得出实验结论。这种探索过程比空洞的讲授更能调动学生利用多种感官主动参与信息加工、构建知识，使学生的潜能得到更好的开发。
二、结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在，我们引导学生从自己身边开始思考，提出问题，并筛选确定研究课题，然后让学生收集资料、研究实验方案，通过实验自主探讨、自主学习，极大发挥学生的创新能力。如探讨铁生锈的原因，一方面学生选择了生活中常见的各种铁件，又设计了锈蚀的不同条件开展实验，另一方面学生又到工厂、商店、居民区、农村……开展实地调查，学生对铁生锈的原因、造成的危害及预防生锈的措施有了全面深刻的认识，写出了较高质量的化学小论文。
三、结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况，结合课外活动及实践活动的开展，让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题，可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考，学生积极性高，提出了许多问题，他们调查排污口，参观自来水厂，监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量，并请来环保局人员共同分析，取得了良好的社会效益。
四、结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案，研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。如自制汽水的原理与方法、热水瓶(锅炉)中水垢成分的分析、相片冲洗原理的探索等等。
第三、研究性学习在化学实验应用：
1.设计实验方案
教师提出实验目的，让学生设计实验方案，然后师生共同逐个讨论，寻找多种方案或确定最佳方案。例如，在学习实验室制乙烯这一内容时，先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验，证明它们的存在。结果学生都知道应先将气体通过装有品红溶液的洗气瓶，看到品红褪色，证明有SO2气体。但在接下来的检验CO2存在的操作中，意见出现了分歧，学生提出了如下方案：①将气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊；②将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶后，再通入澄清的石灰水中，石灰水浑浊；③将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中，溶液褪色，再通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊；④将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中，溶液不褪色，再通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊；⑤将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中，品红不褪色，再通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊。然后师生讨论：方案①和③没有将可能未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石水中，方案不合理；方案②虽完全除去了SO2气体，但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体，显然也不合理；方案④和⑤既能完全除去SO2气体，也不会减少或生成CO2气体，且现象明显，上述两个方案都合理。
2.改进实验装置
教材上有些实验装置复杂、实验费时费药，有些实验现象不够明显，还有些实验环境污染严重等等，教师可带领学生对这些实验进行改进。如酚醛树脂制取实验以后，试管难以洗净，每次实验只得更换试管，改进后我们用医用废磷霉素小瓶替代试管进行实验，不但节省了大量的试管，而且药品用量比原来少了许多。
3.研究不同反应条件对实验的影响
学生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后，让他们将上述实验操作顺序颠倒，观察现象，并进行解释。再如用较纯净的锌粒与稀硫反应速度较慢，当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时，反应速度大大加快，可让学生探索原理。
二、多层次的研究性实验教学内容架构
研究性实验教学不能脱离学生的认知规律，必须“循序渐进”、“由浅入深”地安排实验教学内容。针对环境科学类专业实验课程多、课程内容难易度相差大的特点，研究性的实验教学内容需按课程教学时间和年级两个层次进行统筹安排。
1.课程教学时间层次
环境科学类专业各研究性实验教学课程所开设的实验按其难易程度分三个层次：验证性实验、设计性实验和综合性实验，学时分配分别为总实验学时数的30%、30%和40%。其中验证性实验最简单，设计性实验比前者稍难，综合性实验最完整。
2.年级层次
对于一年级本科生，主要开设验证性实验，进一步强化对有关的基础理论的认知和巩固知识，培训其各项实验技能技巧、动手能力，以增强创新意识和探索兴趣为主要目的开展研究性实验教学。通过验证性实验，深入理解和巩固理论课堂所学的基本知识和基本原理。对于二年级的环境科学类专业本科生，主要开设设计性实验，引导学生对具体问题进行具体分析，培训其对实际实验现象的捕捉，学会利用现象判断实验结果。对于三、四年级的环境科学类专业本科生，主要开设综合性实验，在实验教学中，学生组建实验团队，鼓励团队自主探究、设计实验、独立完成实验和整理、分析、解释实验过程中获得的实验数据。在综合性实验过程中，教师可组织若干个围绕环境科学专业的课题，以科研方式引领和指导学生完成实验。
三、环境科学类专业研究性实验教学的实施方法
研究性实验教学改革的实施方法与研究性实验教学内容密切联系，除了在课堂实验教学由教师传授以外，还需要在课外实验过程中由学生自主学习，学生在课外实验过程中培养自学能力，从而弥补课堂实验教学时数的不足。课堂实验教学主要开设验证性实验内容；设计性实验和综合性实验主要由学生利用课外时间在研究性实验教学相关子平成相关实验内容。环境科学类专业研究性实验教学平台统筹规划，集中管理，实现了信息和资源共享，提高了实验资源的利用率，加强了实验室管理，营造高效率的实验教学环境。环境科学类专业研究性实验教学各子平台相对完善并独立，能够满足各自领域的设计性和综合性实验内容的开设要求。各子平台的常规实验室面向全院、全校各相关专业教师和学生24小时开放，大型仪器室则采取阶段性预约开放。环境科学类专业研究性实验教学平台，为设计性、综合性实验的开设创造了灵活机动的实验条件，为研究性实验教学体系的改革提供了支撑，满足了研究性实验教学的空间环境条件和不同课程、不同研究方向所需的条件，有利于促进研究性实验教学改革和主动性、创造性人才的培养。
四、环境科学类专业研究性实验教学的评价方法
环境科学类专业研究性实验教学需建立科学有效的考核体系。由于学生自由组合分组进行设计性和综合性实验，学生的课外查阅资料、设计方案，均以小组为单位完成实验，这样教师只能对小组给出学生的设计性和综合性实验部分的成绩，对每个同学的设计及在设计中所做的贡献不能有效评价。所以需将实验过程考核细化，制定出能详细考查每个同学的评价方法，这样对每个同学都能做到心中有数和因材施教。扬州大学环境科学与工程学院制定了切实有效的环境科学类研究性实验教学评价方法，每位学生的实验成绩由3个部分组成，分别为：验证性实验成绩、设计性实验成绩和综合性实验成绩，各占总分的30%、30%和40%。验证性实验，总分30分，由每位学生在实验课堂中独立完成并提交实验报告，教师根据学生的课堂表现及实验报告情况，给出每位学生的验证性实验成绩。设计性实验，总分30分，由小组根据指导教师出具的实验题目，课外查阅资料，完成并提交实验方案初稿，经实验教师指导后实施并提交实验报告。教师根据学生提交的实验方案初稿及最终提交的实验报告，给出每组学生的设计性实验成绩。综合性实验，总分40分，由小组自定实验题目，拟定实验方案，经实验教师指导完善后实施并在课堂开展主题讨论。主题讨论由教师随机指定小组内1名学生讲主讲20分钟，其余学生补充5分钟。任课教师根据小组讲解情况，给小组整体打分，总分35分。由于讲解人是随机抽取的，因此小组每个成员都必须参与实验方案的制定与实施，否则将影响小组其他同学的得分，小组成员之间可以相互监督。班级其他每位同学根据小组讲解内容，公开质询和讨论。此时，任课教师根据同学提问情况，给提出问题的同学打分，每位同学的提问，总分5分。
（2）让教师与学生能够共同学习，一起研究生物学科。在传统的中学生物教学模式中，教师只注重理论知识的学习，一味地对学生进行知识点的灌输，忽略了他们的创造和研究能力，而研究性学习的过程就是让学生们能够自己动手进行研究，并在过程中发现问题，最后在实验中得出结果，找出问题的症结方法，这种教学方式能够很好地锻炼学生的自学能力和研究能力，能够与教师一起学习，共同进行研究，培养师生之间的感情，拉近距离的同时还在学习效率上得到了提升。
（3）增强了学生在生活中对于生物学知识的运用能力。学生在研究性学习中学到的生物知识都是从实践中得来的，从生物学科在生活中的运用以及日常的实验中，学习到学科知识的规律和在生活中的作用，与传统的生物教学方式相比较，研究性学习更能够提高学生对生物学科在生活中的运用能力，能够做到学以致用，实现学科本身的使用价值。
2.研究性学习的模式
（1）实验探索型。所谓的实验探索型就是从实验着手，教师针对学科知识点进行有目的有针对性的实验。
（2）情景创设型。教师针对于当天所学的内容，为学生创造一定的情景，引导学生进行学习。其中包括许多环节，比如列举出背景资料，延伸对知识的阐述，提出相关的问题，展开相应的学生研究活动等。
（3）调查研究型。所谓调查研究型，就是教师根据本节课学习的需要，找出要解决的问题，与学生共同进行探讨，明确研究的方向，然后共同进行调查研究，利用调查中所获取的资料，再进行一定的实验与讨论，最终找出解决问题的方法。
（4）社会课题型。教师针对学过的学科知识对学生进行指导，引导学生将其与现代的科技知识结合起来，并运用到日常的生活中去，社会型的教学模式旨在加强各个学科之间的综合和联系，加强学科知识与日常生活的联系。
3.初中生物实行研究性学习的实例
1．1半导体薄膜表面形貌特征研究
实验在AFM上对样品表面进行了多处扫描，获得样品表面的一系列图像。在介观尺度下，半导体ZnO薄膜表面具有极为凹凸不平的特征，有很多形状不一、大小较为均匀的洼坑和突起。该样品的表面二维形貌图，图片的扫描范围为3000×3000nm。颜色的深浅不同表明了半导体ZnO薄膜表面的粗糙不平的特点，样品表面颜色深的位置代表凹坑深，颜色浅的位置表示该处表面突起。煤样的三维表面形貌，从另一个角度反映了介观尺度下薄膜表面的凹凸不同的形貌。
1．2半导体薄膜样表面颗粒研究
后处理软件对AFM形貌图进行处理，选取高度阈值，并剔除10%的最大和最小颗粒，得到半导体ZnO薄膜的表面颗粒分析结果。比例图代表各个面积尺度的颗粒百分比，每一条线段代表某个尺度(面积)颗粒的百分比。系统所识别到的所有颗粒状况，黑色区域为表面凹陷部分，灰白相间部分为所识别到的颗粒。从颗粒分析得到的粒度分布。总颗粒数为889，平均粒径为40．1nm。其中近90%的颗粒粒径小于56nm。可见，采用AFM扫描，获得了该样纳米级的表面形貌特征。
1．3半导体薄膜样表面粗糙度研究
表面粗糙度是表面结构的主要特征之一。表征表面粗糙度的参数有幅度参数(Amplitudeparameters)、混合参数(HybridParameters)和功能参数(FunctionParameters)。其中混合参数是影响表面摩擦性能的重要因素。功能参数是表征表面某些特殊的性能，如表示表面支承性能的表面支承指数Sbi等。该实验侧重于研究半导体ZnO薄膜表面形貌特性。幅度性能是表面形貌的主要特征之一，幅度参数大多与高度相关。幅度参数主要表征表面高度的三个方面的特性:(1)统计特性;(2)极值特性;(3)高度分布的形状。。半导体ZnO薄膜表面形貌的均方根偏差Sq(统计幅度参数)的数值达8．26nm，说明在AFM扫描区域内，该样表面粗糙度偏离参考基准的统计值。表面偏斜度Ssk=－0．149＜0，表明该样表面的分布在基准面之上较为均匀。对于表征表面高度的峭度Sku=2．31＜3，说明该样形貌高度分布分散，没有集中在表面的中心部分。
1．4半导体薄膜样表面的功率谱分析研究
AFM扫描获得的半导体ZnO薄膜样品信息，经后处理软件处理，得到扫描曲线，再经过傅里叶转换获得频谱和功率谱密度函数。不同的薄膜样品得到的功率谱密度图各异。表达了不同的频率对应的功率谱密度值。结合分形理论，通过计算可得到该样的分形维数D。分形维数是表征表面结构的特征参数。采用功率谱法计算分形维数，有助于进一步研究薄膜样品表面的分形特征。
所谓研究性学习，指的是学生在教师知道下，根据各自的兴趣、爱好和条件，选择不同的研究课题，独立自主地开展研究，从中培养创新精神和创造能力的一种方式。研究性学习不仅是一种学习方式，更是一种先进的教育思想、教学方法。不论从学生发展的角度，教师发展的角度还是从初中物理学科自身的特点来说在初中物理教学中开展研究性学习都成为一种必然。
物理课程是一门具有较强实践性和理论性的基础课。我在初中物理课堂教学中尝试的“研究性学习”模式，是以培养学生的创新精神、研究能力和实践能力为目标取向，强调让学生通过研究性学习，提出问题，收集材料，对研究性课题进行探索、分析、研究，最终解决问题的模式。
一、“研究性学习”的特点顺应时展要求
顺应时展要求，“研究性学习”这种全新的学习方式，正以十分快的速度发展起来。研究性学习要求学生在教师知道下，通过一系列自主的探索活动去发现问题、解决问题以获取知识、增长才干，培养获取信息和分析处理信息、运用信息解决实际问题的能力。
《教育文摘周报》2000第44期的文章《研究性学习要换脑》指出，研究性学习的特点是：
1、教师不是把知识和结果直接告诉学生，而是提出问题或提供线索，让学生一步步自己去探索，找到解决问题的办法，自己获得结论。
2、研究性学习不太在乎知识本身，而在乎学生学会学习知识的方法和本领。
3、重视学生对科学探究过程的了解和探究过程中科学观念及科学精神的形成，不十分在乎探究的具体结果。
在开展研究性学习时要注意两个问题：
1、要改变学习方式：变原来的“接受型”学习为研究型学习，要改变习惯于接受而不习惯于思考、怀疑的传统习惯，在探究过程中要向现成的知识和结论提出疑问，用自己的研究去发现问题并得出结论；
2、要变“怕”为“敢”：不要怕自己知识少，基础不扎实，更不要怕在探究中出错。
二、“研究性学习”法在初中物理课堂教学中的实践
由于物理学是一门具有很强的理论性和实践性的学科，学生在学习的过程中，往往感到很难学，容易产生厌学情绪。为了提高学生学习物理课程的兴趣，提高教学效果，经过学习和研究探索，我在初中物理课堂教学中尝试了一段时间“研究性学习”法的教学，取得了一定效果。具体教学思路是：首先根据教学内容确定教学目标，明确了教学的方向，然后制定相应的教学方法。目标和做法如下：
目标一：使学生真正学会阅读、分析。
“读书”是学生的基本任务。在初中物理课堂教学中，每进行一个新的教学课题，都应当指导学生学会读书，这是培养学生学习能力的基础。通过一边读一边思考的方法，理解定义、概念。通过阅读，发现问题、提出问题、解决问题。只有通过学习者的阅读，才能更有效地使学生在分析、综合、抽象、概括、归纳的活动中接受知识。教师在这个阶段中的作用是准确地把握课题内容的深度广度、知识点、组织学生掌握知识及其学习方法。
方法：例如，在苏科版初二物理第二章《物态变化》的教学中，教师先让学生明白本节教学内容和教学要求，交代给学生阅读的内容，同时设计一些思考题，布置给学生，例如：
、根据同学们的生活常识，大家想想水有哪些状态？
2、不同状态的水，它们的形状、体积是否一样呢？
3、其他物质是不是和谁一样也有各种状态呢？看过课本后大家能不能举个例子？
4、我们日常生活中的云、雨、露、霜、雪、冰雹都是从哪来的呢？
结合这些思考题，让学生带着问题阅读教材。结合教学要求，学生在阅读中，发现问题，提出问题，学生结合自己的知识还可以尝试着去解决问题。通过学生阅读、观察、思考，并用语言来描述水的状态，这样学生既学到了知识，又加深了印象。
二、用“问题”来强化学生的学习兴趣
引发学生学习的动机是多方面的，直接兴趣就是一个方面，而“问题”又是激发学生学习兴趣的动力。“问题”是由生活和学习活动本身产生的。对于学习活动有兴趣的人，将不辞劳苦，用功读书，把“学习”这种艰苦的脑力劳动，当作必不可少的兴趣活动。可见善于用优化学习活动的策略，来使学生对学习产生兴趣，激发学习动机，可使学生兴趣盎然地学习，培养坚持不懈的意志品质。教师通过创设的问题情景使学生思考探究，并通过探究知识的奥妙，尝试成功解决问题的甜蜜，从而帮助学生发现自我，认识自己。让他们都跃跃欲试并尝试探究本来认为深奥的、难懂的知识，尝试探究获得原来认为高不可攀的技能。
方法：例如，在《透镜》的教学准备阶段,将教学内容的知识点分成以下几个问题，每一组问题由若干个小问题组成，提前将这些问题分发给学生，让学生有充足的时间去阅读教材，学习讨论。在课堂上，教师按问题的顺序提问学生，叫到哪一组的学生，该组学生个人或与集体一起完成教师的提问，遇到难点问题，可以集体讨论，学生解决不了的问题，由教师最后解答。例如，将《透镜》的教学内容的知识点分解为如下几组基本问题：
第一组：观察透镜
1、透镜有几种？
2、从外型上看，它们主要有哪些区别？
3、用透镜观察物体，你有什么发现？
第二组：鉴别透镜
1、怎样鉴别一个透镜是凸透镜还是凹透镜？你有哪些方法？哪种方法好、方便？
2、各种不同的透镜各有什么不同特点？
第三组：测透镜焦距
1、什么是透镜的焦距？
2、怎样测透镜的焦距？你能想出几种方法？
教师精心设计思考题，让学生“跳起来摘桃子”。这些问题课前作为要预习的问题，提前布置给学生。学生要提前预习教材，并思考全部问题。学生通过预习思考、讨论，充分发现问题和积极尝试着解决这些问题。这样，学生在正式的课堂上，有信心、有能力、有机会正确回答教师提出的问题，由教师讲解，再由教师讲解，这时学生便能比较专心地听教师对难点问题内容的讲解。
目标三、发挥演示教学环节在研究性学习中的作用，激发学生的学习热情
在研究性学习中合理利用演示教学环节具有重要作用，应用演示教学可以使我们的教学达到事半功倍的课堂效果；同时，可以通过我们教师潜移默化的演示教学，还可以提高学生对信息基础课的兴趣，培养学生对信息技术的动手能力。在进行研究性学习的过程中，物理教师可以把演示用教学用具提供给学生，或把实验室开放给学生，利用一切资源让学生有一个充分发挥研究性学习的实践机会。
目标四、给学生提供多说、多写、多练的机会，提高学生的学习效率和学习兴趣
学习知识，必须要走理解掌握到应用发展之路。常言道，熟能生巧。学生必须参与说、写、练的活动，让学生在说、写、练的活动中，真正成为课堂教学的主人。鼓励和引导学生独立思考，勇于提出自己的见解，改变学生向教师“等、靠、要”的习惯，改变教师向学生“关、管、灌”的方式，充分发挥每个学生的潜在能力，尽可能给学生提供多说、多写、多练的机会，多交流的机会，让学生在联系、交流的过程中逐步提高和发展能力。例如，在《光的直线传播》和《平面镜》的研究性学习中，由于学生对这两节内容都有一定的了解，可以采用问题答辩的方法向每一组学生提问，充分安排多说的机会。或要求每个学生，各自准备一个课堂练习本，以备在每次的教学中随时进行练习用，给学生提供一个多练的机会；另外，在每次新课之前，以提问的方式，请学生用语言或文字，复习前一节所学的重点内容，并通过复习过程将新课的内容逐渐引出。总之，我在初中物理课堂教学中，尝试“研究性学习”的教学模式，主要是想培养学生学习物理的兴趣，希望达到培养学习方法的目的，进而希望把这种良好的习惯引入到其它学科。在教学过程中，我也注意到，要适当地指引学生，而不急于给学生现成的结论，要让学生自己动脑思考，让学生进行独立地分析和解决问题，学生解决不了的难点问题，最后才由教师帮助解决。这样既培养了学生的创新精神、研究能力和实践能力，又极大地提高了课堂教学效果。
我想，在新的课程理念中，学生学习知识不再是简单地对教材中既定知识结论的接受和记忆，课程知识成为学生反思、批判、运用并促进学生重新理解的材料。改变学生的学习方式，走向“研究性学习”我国基础教育课程改革顺应了这种趋势。在初中物理教学中适时性地应用研究性学习既是新课程改革的需要，也是物理学科、物理教师发展的需要，更是学生发展的需要。由于目前研究性学习在我国尚处于起步阶段,新的成功经验和突破性进展还比较少,实际困难也很多，还需要做更多的探索与实践。
研究性学习的含义，可以有广义和狭义两种理解。从广义理解，它泛指学生探究问题的学习，可以贯穿在各科、各类学习中。从狭义理解，它是指学生在教师指导下，从自生生活及社会生活中选择和确定研究专题，以类似于科研的方式获取知识、应用知识、解决问题。我们所指的“研究性学习”是广义的，是依附于高中教材知识体系进行的探究性学习活动。
杭二中从99年开始招收省创新教育实验班，本着培养学生创新能力的目的，在教学中，我们大胆突破原有教学模式，在课堂教学中采用研究性学习的方法，取得了较好的效果。
一、为什么要进行研究性学习
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
学生知识的获得、能力的提高、行为习惯的养成，归根到底是学生学习的结果。所以，学校教育需要关注的重要问题是要让我们的学生形成怎样的学习方式。
在原有教育、教学条件下，许多学生的学习偏重于机械记忆、浅层理解和简单应用，仅仅立足于被动地接受教师的知识传授。这种学习方式十分不利于学生创新精神和实践能力的培养。针对这一状况，当前教学改革的一个重点是通过教学目标、内容和途径方法的调整，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，形成一种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。
在研究性学习的过程中，教师起了组织、指导作用，在时间安排上更多的是学生的自主性、探索性学习活动。这样的教学活动显然与被动接受教师知识传输的学习方式不同，对于学生创新精神和实践能力的培养也较为有利。
二、研究性学习的目标
研究性学习的目标，总的来说是以下五个：
1、综合应用所学物理知识
在研究性学习的整个阶段，培养学生充分和恰当地运用所掌握和理解有关物理知识和原理的能力。
2、培养信息收集和处理能力
从认知心理学信息加工理论的角度看，学生开展学习的过程，实质上是信息处理过程。研究性学习过程中能有效地获取和利用各种科学信息，并能分析研究过程中的思想、
方法和结果，用确切的科学语言加以完整和系统的表述。
3、掌握科学探索的方法，培养创新精神
研究性学习，能培养学生用较熟练地运用一整套科学研究方法进行探索，并把整个过程中各种有价值的想法结合起来，体现对科学方法的应用。
另外，研究性学习强调通过让学生自主参与、积极参与类似等科学家探索的活动，获得体验，逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑，努力求知的心理倾向。
4、使学生学会沟通和合作
现代科学技术的发展，都是人们合作探索的结果，结合的人文精神弘扬也把乐于合作、善于合作作为重要的基石。学生在研究性学习中，总是在合作讨论中进行，这样可使学生在亲自体验中认识合作的重要性，也可使学生懂得尊重别人。
5、掌握科学的技能
如自己设计和有条理地实施一个有效和简单的研究课题，研究中进行细致和有目的的观测，并能对这种观测结果做出有科学分析的评估。
三、研究性学习的内容
目前，很多学校实施了教学内容主要以课外活动为主的研究性学习课程，获得了很大的成功。我们在实施研究性学习过程中，教学内容没有脱离课堂知识的教学，教学内容以书本知识为基础。也就是说，我们学生的探究活动依附的知识体系是以高中物理教材中的内容为主。
四、教学模式
教学模式的流程如下：
特别需要强调的是，在我们的教学模式中，提出问题（课题）是由学生教师共同来进行的，因为我们认为，发现问题、提出问题是创造性思维的开始，是一种很重要的能力，要十分重视这种能力的培养。
五、研究性学习的课型实例
1、问题探究型
这类课型是非专题型的，是由学生在自学教材过程中发现问题、提出问题，通过组织学生对问题的探究讨论，完成研究性学习。
比如在学生自学完牛顿定律、动量及动量守恒定理后，让学生提出问题，沈学挺同学提出：动能与动量有什么区别？为什么动量用mv而不用（mv）3表示？张宗杰同学提出：动量守恒定律是否在任何状态下适用？我认为并非任何状态下适用如：一对正电与负电子，作为一个系统，都有动量，但碰撞后湮灭，质量为0，动量也为0，动量不守恒，这如何解释？叶陶冶同学提出：是由动量守恒定理推出牛顿定律，还是牛顿定律推出动量守恒定律等等问题。
从这些问题中我们可以看到：在提出问题前，学生对课本知识有一个比较深入的了解，在自学过程中，学生也看过一些参考书（不是指习题集之类的参考书），对整个知识体系有了一个较完整的认识，经过考虑，提出了一些问题：比如张宗杰同学提出的电子湮灭事实，他知道电子有质量有动量，一对正负电子动量可以不为零，生成光子后，他了解到光子无质量，由此推出光子无动量，并由此推出动量不守恒，但是有的参考书上指出动量守恒定律在任何时候都是守恒的，他感到很矛盾。这一问题一提出，学生们就开始讨论，最后，学生们认为：只有光子有动量和能量情况下，才能在这一过程中，动量动能都守恒。最后，我告诉他们：光子有动量，也有能量。最后，教师可以向学生推荐一些有关书籍，让他们有一个深入学习的机会。
再看叶陶冶同学的问题：是由牛顿第二定律推出动量守恒定律，还是动量守恒定律推出牛顿第二定律？可以看出，她在问这一问题前，已经对整个力学知识体系有一个较清楚的认识。她问的这问题，归根到底是力、质量重要还是动量更重要？她对此有疑问。这一问题其实涉及整个物理学的基本概念问题，在经典物理中，以物体质量、力来展开物理学知识体系，而从现代物理的角度看，在描述物质运动与相互作用时，动量、能量的概念要比力的概念基本得多。这时，可以向学生介绍一些现代物理知识，介绍一些现代物理知识书籍给学生去钻研。同时，以动量、能量为基本概念来展开整个力学知识体系，并向学生介绍有关内容。这样一讨论，一方面可从现代物理学角度来看经典物理学，又为经典物理开了一个窗口到现代物理学，有利于学生提高学习兴趣，提高他们的认识水平。
类似问题还有很多。通过对这样一些问题的讨论，一方面提高了学生自学能力，另一方面也可以提高学生对物理学知识的认识水平。
从实施的例子中，读者可看出实施的过程是：①布置自学②学生提问③课堂讨论④形成结论及评价。
这里涉及学习成果的评价标准，我们认为可以这样评价：①看学生问题的水平。比如：动量与冲量的区别是什么？这种常识性的问题就是低水平的。前面所讲：是牛顿定律推出动量守恒还是动量守恒推出牛顿定律？这应得到较高评价，因为这涉及到物理学基本量的问题。②看学生的认识有无提高，知识面有无扩展。
2、规律发现型
物理定律是物理学中的重要组成部分。如果将物理学比作一幢庄严雄伟的大厦，那么物理定律就是这幢大厦中的一根根柱子。
物理定律是人们通过对自然现象的研究，采用归纳、分析、综合、类比、理想化、推理、演绎验证.图线探索等多种科学方法进行加工、提炼得到的对自然规律的描述。
每一个定律的得到，经历了许多艰苦曲折的过程，而中学教材中对定理教学处理过于简单，使学生认为定律得出很容易。这样的定律教学,使学生得不到科学思想、科学方法的教育.我们在教学中采用“溯源法”，在当年科学技术水平上，来学习和探讨某个定律是如何建立的，使学生在学习物理定律过程中，懂得如何用科学方法去探索无穷的新奥秘。
下面就是我们在教学中的两个教学实例。
（1）欧姆定律的教学
我们先把欧姆当年发明的电流扭力称的资料介绍给学生看，过一段时间,在他们看懂了的基础上，拿出欧姆当年的实验数据（数据附后）给学生研究（即使此时学生已学过欧姆定律，给他们讲要研究欧姆定律，他们一般也不会想到要得出的就是，他们会认为另有规律可找）。让学生在一定的时间里去研究这些数据的规律.一般的学生都能在给予足够长的时间里给出数据的规律。这时候，再让学生总结一些处理数据的方法：（1）画物理量之间的（x,y）图，根据图线规律，猜测y—x关系，（2）把估计的关系式化成线性关系，y=kx+b，根据代换后的变量数据作出y-x图，如得一直线，则就得出物理量之间的关系（如不是直线则再试），（3）最后再求出斜率和截距，就可以得出y和x的确切关系。
（2）开普勒第三定律的教学
首先让学生从资料中查找出太阳系九大行星的轨道半径和绕日周期等数据，再让学生找出它们的规律。有了欧姆定律的学习，学生在查到有关数据后，很容易得出了RT2/3
a1/R2（前者是开普勤第三定律，后者为万有引力平方反比关系）。
通过这两个定律的教学，学生自然就明白了通常数据处理方法.以后碰到一大堆实验数据也就不会感到无从下手了，他们会很自信地去处理这些数据，并最终找到关系。
这种教学方法比单纯地从书本中得出物理定律,一方面学生会感到有趣得多,另一方面,学生在处理数据后会有一种成就感,从而进一步激发他门的学习兴趣.
3、实验课题研究型
实验课题研究对培养学生以创新能力的巨大作用，因为它本身就是一个从已知到未知的探知过程。
作为一种新的教学和评价方式，实验课题研究具有以下几方面的意义：
①巩固和加深对所学物理知识的理解与掌握。
②全面培养学生发现问题，从实际中抽象出模型，并用一整套科学方法加以解决的能力。
③全面培养学生科学地收集、处理、分析和表述有用信息的能力以及相互交流协作的态度。
④培养学生对未知和不知事物和现象的好奇心和探求心，在解决问题的过程中培养学生克服困难，锲而不舍的精神，并从中获得一种意志、个性上的自我完善的满足感和愉悦感。
我们在创新班的教学中，也采用了这种教学方式。下面，就举一个例子，从中可以了解整个课程实施的过程。
首先，让学生自己讨论提出课题，在学生提出的课题中，教师可以提供一些参考意见，经过学生讨论，最后，确定研究课题。学生所选的一个题目是《在纸上划出的铅笔划线导电性能的研究》。单从课题来看，就是测划线的电阻，但是这个电阻是多少，如何研究导电性能的方案却不太好确定。我们先把课题布置给学生，让学生利用课余时间去讨论，以便确定实验方案。
过了几天，把学生的实验方案收上来。我们仔细研究了学生的实验方案后，发现学生的实验方案各组不尽相同，有的是研究铅笔笔芯划痕电阻与划痕长宽厚的关系，有的是研究其电阻的热稳定性，又有的是研究铅笔划线的电阻率与铅笔芯含碳量的关系，又有的是找出铅笔划线的平均厚度与铅笔划线电阻率的关系等。接着学生根据自己的实验目的，提出实验原理，根据实验原理找出所需实验仪器，并设计出实验方案。从学生的方案来看，学生是经过较长时间考虑的。接下来，让学生把每组同学的方案在班上进行讨论，接着再进一步完善。下面就两组学生的实验过程作一个分析。
甲组同学的方案及实验过程：他们取某一型号铅笔，先假设划线电阻及铅笔芯的电阻率与碳相同，然后估计划线的电阻，但他们在估计电阻时，发现很难确定划线厚度。所以，他们首先采用取一小段铅笔，测出这一小段铅笔芯体积，在一张纸上把这一段笔芯全部涂上，并认为划线密度与铅笔芯的密度相同，则估算出划线厚度为10-7m左右。这样他们就估计出了划线电阻。根据划线电阻，他们选择所需仪器.如电源、电压表及电流表等。接着他们采用控制变量法,分别改变电压、划线宽度、厚度、长度和铅笔芯硬度来进行多次测量。得出各次测量电阻率在10-3——10-4国际单位左右，他们认为，他们已得出结论：对于铅笔划线,电阻定律也适用。
乙组同学的方案及实验过程
他们与甲组同学一样，先估计出划线电阻，再选择实验仪器。但他们与甲组同学不同的是：他们认为划线电阻太大，而造成电流表很难选择，而选用伏安法则难以避免系统误差，故他们选用电桥法，刚开始，他们对器件要求过高，但我告诉他们学校所具备的仪器，他们最终选择了惠斯通电桥法。接着估算划线厚度，他们假设划线电阻率与石墨相同，再测划线电阻及长度、宽度，再估算厚度，发现厚度只有10-8米左右，也就是只有不到100层左右原子厚度，这看来是不可思议的。接着他们经过调查，铅笔并不全由石墨构成，铅笔芯中还混有黏土,所以他们认为石墨与铅笔芯电阻率不同，因此他再次测铅笔芯电阻率，发现两者确实不同，故他们用测得的铅笔芯电阻率估算出了划线厚度。但他们还不放心：他们怀疑笔芯与划线电阻率不同。所以他们采用甲组同学方法测划线厚度。他们发现后来两次测得的划线厚度不一致，也就是笔芯与划线电阻率不同，而且划线电阻率比笔芯要大许多。他们采用不同型号铅笔重做以上的试验，划线电阻率总是比铅笔笔芯的电阻率大许多（1个数量级）。他们认为采用硬度大的铅笔，划线密度与铅笔笔芯的密度有差异，也就是电阻率有差异，这个结论可以理解，但采用比如6B铅笔笔芯，划线致密性与笔芯的密度相差不多，笔芯电阻率也应与划线相差不多，因此，他们想到导线与划线的电连接问题。所以，他们对实验数据进行分析后认为，电连接处有电阻存在，如果考虑这一因素，电阻定律就能更准确得到验证。所以他们查阅有关电工学知识，发现两种材料在电连接时确有接触电阻存在，故此，他们恍然大悟，笔芯电阻率比划线的电阻率小是由于接触电阻的原因。接下来一切都顺理成章了，他们根据所测得的数据估计出接触电阻为104欧姆数量级
从上面过程分析可以看出，实验课题研究的步骤如下：
①提出课题并对所需解决的课题进行初步分析。
②收集有关资料、信息。
③设计实验研究步骤。
④选取必要的装置器材。
⑤实施实验研究方案，保持观察记录，记下每个阶段的分析、思考，必要时对原方案进行修改。
⑥对实验结果进行最终的分析评价。
最后，这里还涉及一个评价问题：从学生的实验过程来看，他们都取得了一定的成功，他们通过这一课题研究，对整个实验研究过程有了一个切身体会，对如何设计实验，如何调整实验方案等，有了一个很清楚的认识。这与原来的实验教学相比，无疑学生从中学到了更多的东西，对他们以后进行科学研究等实际工作有巨大的引导作用。当然，这两组实验也有不同之处，第一组只是验证了电阻定律，而第二组同学在验证电阻定律的基础上，还发现了接触电阻，并测出了它的大小。这本身就是一个科学发现，因此，这一组应得到较高评价。
4、概念建构型
概念建构型学习方法主要通过理论性课题研究来建构概念。理论课题研究是我们最先开展的研究性学习方法。作为研究性学习，不仅仅是从实验中得出一些东西，也不仅仅是从课本中学到一些东西。理论课题研究，可以提高一些比较优秀的学生，严密的理论研究能力（包括逻辑推理能力，联想能力，查阅资料能力等），另一方面也可以使培养学生撰写论文的能力。
我们做的第一个理论课题研究的题目是《摩擦力的本质》。有关摩擦力的本质，大多数课本包括大学课本都未涉及，所以大多数学生只知道摩擦力与电磁力有关，而确切的原因并不清楚。
这个研究课题布置后，教师先给学生几天时间，学生充分利用图书馆，电脑网络，新华书店等他们可以利用的资料来源，展开调查；另一方面，他们利用查到的有用资料，对摩擦力的本质进行思考推测想象。
在这期间，教师可以不定期向学生了解研究进展，如果有的学生找不到资料，教师可以对他们进行指导，并推荐资料给学生看。
当过去一段时间后，可以把学生分成几个组，让他们在组内进行讨论，并在一个组内形成一个较为统一的看法，每一个组再派一位同学为代表，在课堂上做专题发言。每一个同学发言后，其余同学可以提问，也可以提出不同意见。等每一组同学介绍并讨论完后，教师可以作一个总结，而后布置学生写有关摩擦力的小论文。（附学生论文二篇）
从研究性课题实施以后，取得了较好的教学效果，这可以从学生的小论文中可以看出来：他们对摩擦力的本质有了一个较为深入的认识。在较高层次形成了摩擦力的概念，同时，学生也体验了理论研究的过程。
以后，我们又多次布置理论课题给学生做，他们都表现出强烈的兴趣，在一定的时间内都能完成。这极大地拓展了学生的视野，提高了他们的知识水平。
六、关研究性学习的两点思考
1关于研究性学习的课题安排
1 语文教学中学生研究意识的培养和探究氛围的营造
传统的语文教学，无论是采用了何种独特新颖的启发式教学，无非都是在师生一问一答的方式中进行着，学生的学习主动性始终受制于教师的主导性。不管学生的个人兴趣，爱好差异，也不管知识水平、能力层次的高低，个性气质的不同而异中求同。更有甚者，用所谓的“标准答案”去制约和束缚学生的思维发展，让学生苦于应付老师布置的作业和各种考试而身心疲惫，教学效果也是事倍功半。研究性学习活动是以学生的自主性，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，通过亲身实践获取直接经验，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。由于初中生的知识、能力等因素的制约，单独个人开展研究性学习的能力尚不具备，我们应该重点指导小组合作式的研究性学习方式。因此，这就要首先考虑教室内学生的座位应怎样摆放更有利于学生之间的交流与合作。单人的课桌已不适应集体探究、合作的需要，多人一桌的方式更有利于共同研讨。同时，由于研究性学习活动中教师的角色发生了转变，从传统的管理者、解释者、评判者、讲授者，转变为服务者、咨询者、合作者、协调者、组织者、支持者、指导者和促进者。
2 营造和创设“探究、创新”的校园和课堂氛围
我们要努力营造陶行知先生所倡导的“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人”的校园和课堂氛围。在教学组织活动中，教师应创设具有一定挑战性的问题情境，给学生以主动探究、自主学习的时间和空间，让学生感受、理解知识产生和发展的过程。同时，创设一种给学生以心理安全的教学氛围，让他们乐于去探究，并在适当的时间和条件下，以适当的方式组织探究活动，在探究学习的过程中，无论是对于学生何种方式的问与答、说与写，都应多给予肯定与支持，鼓励其思维向纵深及科学性、逻辑性和周密性、完备性的方向发展。作为教师，还应主动参与到学生的研究性学习活动中去，以身作则，亲身实践，带动学生探究的积极性与热情。
3 处理好语文教学中读书与研究的关系
语文的阅读教学强调要重视学生阅读能力的培养和读书方法的掌握。要求学生在读中析文、读中悟情、读中求知、读中求乐。研究性学习活动的教学模式是以学生产生需要研究的问题开始，以学生发现新问题为终结。在语文研究性学习指导教学活动中，我们应将读书方法的指导融入探究活动中去，以读为探究的基础，在读的基础上提问，以读的方式研讨、交流和发现新的问题，以读的方式来解决问题。由于研究性学习活动的自主性和开放性，决定了读的方式的灵活性和多样性。总之，在读中探究、在探究中读；以读促探、以探助读的这种新的语文阅读教学方法必然会使语文阅读教学事半功倍，从而使学生的语文综合素养得到地全面提高。
问题的提出：
面对21世纪知识经济的挑战，全面推进跨世纪素质教育，研究性学习的开展是培养学生创新精神、实践能力的重要举措。研究性学习作为一种全新的学习方式正在改变我们教学行为和学习方式。研究性学习方式在培养学生能力、发挥个性特长、启迪创造发明、全面提高素质等方面要明显优于"接受性学习"的学习方式。但是，时至今日，走进我们的课堂，"接受性学习"的方式仍比比皆是。究其原因是：（1）误解"研究性学习"方式的实施目标。认为"研究性学习"是搞科学研究，只能在少数优秀生中开展。（2）有的虽然没有这些认识，但不清楚开展"研究性学习"的特点。所有这些，都极大地制约了"研究性学习"的普及和推广。
事实上，与新设置的"研究性学习"课程不同。作为学习方式的"研究性学习"可以渗透于各个学科的课堂教学中。课堂教学改革的灵魂是实施研究性学习。那么，在化学教学中如何开展研究性学习呢？我作了如下尝试。下面举一个事例加以说明。
[案例1]：课题：《燃烧的条件》为了让学生掌握燃烧的条件，采用了不同的实验方案设计的研究性学习流程如下：
流程：师：创设问题师生：启发引导师生：得出结论师生：引发猜想生：设计具体验证方案师生：验证所得结论内容1、燃烧需要哪些条件？2、让学生观察书本P18图1-11白磷的燃烧实验，思考铜片上的白磷为何燃烧而热水中的白磷为何没有燃烧？3、小结燃烧条件。4、引导学生猜想热水中的白磷能否燃烧起来。5、方案是：向热水中的白磷通入氧气。6、热水中的白磷通入氧气后燃烧起来了，进一步验证了可燃物燃烧只要同时满足两个条件即可。相同的化学知识，认知途径不同。通过（1）直接告知热水中的白磷通入氧气可以燃烧，（2）让学生观察热水中的白磷通入氧气后燃烧起来，（3）引发学生猜想，并通过验证热水中的白磷通入氧气后会燃烧起来。不同的认知途径，需要教师深入的研究、挖掘才能获得；不同的认知途径，学生中所需的思维活动的数量、深度和形式差别很大，要求学习者所要准备的知识技能也不一样，因而学习过程中可供研究探讨的层次也不相同。教师要依据研究性的学习特点、注意学习过程中的问题以及需要侧重培养学生的哪些能力、情感目标等因素来选择具体实施研究性学习。通过分析化学教学案例，本文就研究性学习教学特点、目标、注意问题等方面做如下探究：
一、注意研究性学习特点
研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点,是师生共同探索新知的学习过程，是师生围绕着解决问题共同完成研究内容的确定、方法的选择以及为解决问题相互合作和交流的过程。
1．开放性
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;可能偏重于实践方法,也可能偏重于理论研究方面。
在同一主题下，由于个人兴趣、经验和研究活动的需要不同，研究视角的确定、研究目标的定位、切入口的选择、研究过程的设计、研究方法、手段的运用以及结果的表达等可以各不相同,具有很大的灵活性，为学习者、指导者发挥个性特长和才能提供了广阔的空间，从而形成一个开放的学习过程。
“研究型”课程，要求学生在确定课题后，通过媒体、网络、书刊等渠道，收集信息，加以筛选，开展社会调研，选用合理的研究方法，得出自己的结论，从而培养了学生的创新意识、科学精神和实践能力。它的最大特点是教学的开放性。
（1）教学内容是开放的。天文地理、古今中外，只要是学生感兴趣的题目，并有一定的可行性，都可作为研究课题。
（2）教学空间是开放的。强调理论联系实际，强调活动、体验的作用。学习地点不再限于教室、实验室和图书馆，要走出校门进行社会实践；实地勘察取证、走访专家、收集信息等等。
（3）学习方法、思维方式是开放的。针对不同目标，选择与之适应的学习形式，如问题探讨、课题设计、实验操作、社会调查等。要综合运用多门学科知识，分析问题、解决问题的能力增强了，思维方式从平面到立体，从单一到多元，从静态发展到动态，从被动发展到主动，从封闭到开放。
（4）收集信息的渠道是开放的。不是单纯从课本和参考书获取信息，而是从讲座、因特网、媒体、人际交流等各种渠道收集信息。
（5）师生关系是开放的。学生在研究中始终处于主动的地位，教师扮演着知道者、合作者、服务者的角色。提倡师生的辩论，鼓励学生敢于否定。
2．探究性
传统的实验教学，一般多为验证性实验，即最后达到验证某个科学结论为目的的实验教学。验证性实验教学由于着重于结果，并且把作为学习主体的学生置于被动地位，因此，尽管教师讲得辛苦，学生还是学得累。探究性实验则从化学实验的特点出发，注重实验过程，尊重学生主动探究欲望，贯彻研究性学习的核心理念，即让学生成为学习的主人。因此，在化学实验教学中，我积极地变验证性实验为探究性实验。[案例2]，在讲述盐酸的化学性质时，给学生们提供了试管、石蕊、酚酞、生锈的铁钉、氧化铜粉末、氢氧化铜固体、硝酸银溶液以及硝酸等仪器与药品，要求四人一组，由学生自己去实践与盐酸发生的一系列实验。然后根据所观察到的现象，由学生讨论、分析，最后让学生归纳出盐酸的化学性质。通过探究性实验，由浅入深，由表入里，进行一步一步的分析讨论，设疑，释疑，这既培养了学生的实验操作能力，又极大地激发了学生的科学思维能力和学习主动性。整个过程是在教师的引导下，由学生自己发现问题、提出问题、解决问题，最后总结出盐酸的化学性质。整堂课上得生动活泼，充分体现了学生的主体作用，师生间也在不断地进行情感交流。
在研究性学习过程中,学习的内容是在教师的指导下，学生自主确定的研究课题：学习的方式不是被动地记忆、理解教师传授的知识，而是敏锐地发现问题，主动地提出问题，积极地寻求解决问题的方法，探求结论的自主学习的过程。因此，研究性学习的课题，不宜由教师指定某个材料让学生理解、记忆，而应引导、归纳、呈现一些需要学习、探究的问题。这个问题可以由展示一个案例、介绍某些背景或创设一种情景引出，也可以直接提出。可以自教师提出，也可以引导学生自己发现和提出。要鼓励学生自主探究解决问题的方法并自己得出结论。
3．实践性
[案例3]《原电池》一节，即从一节干电池可使灯泡发亮发问：能否利用化学反应自己来设计一个电池呢？学生尝试利用实验桌上提供的实验用品进行实验。学生利用不同的材料：Cu、C、Zn、Fe交叉作电极，利用相同的材料作电池，用装置中的电解质溶液改换成非电解溶液等完成实验。然后通过讨论，对原电池的定义、原理、实质、形成条件、一般规律等有了正确的认识，最后让学生解剖干电池，认清干电池的组成。学生通过自己的活动，主动获取知识，并运用新知识分析、归纳、解决新问题——干电池的工作原理。
研究性学习强调理论与社会、科学和生活实际的联系,特别关注环境问题、现代科技对当代生活的影响以及社会发展密切相关的重大问题。要引导学生关注现实生活，亲身参与社会实践性活动。同时研究性学习的设计与实施应为学生参与社会实践活动提供条件和可能。
二、明确研究性学习的教学目标
1．研究性学习的目标定位
研究性学习特别注重学生的创新精神和社会性实践活动，它的目标定位与一般的学科教学目标既有一定联系，又有较大的差异。具体强调的是：
（1）培养收集和处理的信息能力。
从认知心理学信息加工理论的角度看，学生开展学习的过程，实质上就是信息处理的过程。与以记忆、理解为目标的一般学习方式相比，研究性学习过程围绕着一个需要研究解决的问题展开，以解决问题和表达、交流为结束。就研究性学习的过程而言，需要培养学生发现和提出问题的能力，提出解决问题设想的能力，收集资料的能力，分析资料和得出结论的能力，以及表述思想和交流成果的能力，并要掌握基本的科学方法，学会利用多种有效手段，通过多种途径获取信息其中，在一个开放性环境中学生自主、主动性和加工处理信息能力的培养是个关键。
（2）发展创新精神，获得亲自参与研究探索的积极体验。
研究性学习的过程，也是情感活动的过程。一般而言，学生通过研究性学习所获得的成果，绝大多数只能是在自己或周围同学现有基础上的创新，还不大可能达到科学发现水平。研究性学习强调通过让学生自主参与、积极参与类似于科学家探索的活动，获得体验，逐步形成一种在日常学习与生活中喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向。
（3）学会沟通与合作。
现代科学技术的发展都是人们合作探索的结果，社会的人文精神弘扬也把乐于合作、善于合作作为重要的基石。但是在以往的课堂教学中，培养学生合作精神的机会并不多，且较多停留在口头引导鼓励的层面，弄得不好，很多还是说教。研究性学习的过程，正是一个人际沟通与合作的过程，为了完成研究任务，一般都离不开课题组内的合作以及与课程组外人士（如指导教师、社会力量、研究对象）的沟通合作。所以，研究性学习也把学会合作作为重要的目标。
（4）培养科学态度和科学道德。
创新精神培养只有同科学态度、科学道德的培养统一起来，才会真正形成对社会、对个人发展有价值的结果。已有的实践告诉我们，同学们参与课题研究是饶有兴趣的，但是在实施过程中几乎都会碰到各种问题和困难。学生要在研究性学习的过程中，学会从实际出发，通过认真踏实的探究，求得结论的获得，并懂得尊重他人的成果。
（5）发展对社会的责任心和使命感。
联系社会实际开展研究活动，为学生的社会责任心和使命感的发展创造了有利条件。在研究性学习的过程中，学生不但要努力提高自己的创造性和认知能力，而且还要学会关心社会的进步、祖国的前途、人类的命运、经济的发展、环境的保护，争取使自己的精神境界得到升华。
（6）激活各种学习中的知识储存，尝试相关知识的综合运用。
高中学生已经具备了多门学科的知识积累，为他们今后的发展打下了有利的基础。但是，如果让这些知识长期处在相互分割和备用的状况之中，它们就会被遗忘，就会逐渐推动可能发挥的效用。研究性学生的重要目标是在综合运用中提高各科知识的价值。
从研究性学习的上述目标看，它对于实施以德育为核心、创新精神和实践能力为重点的素质教育具有重要的积极意义，对于学生从事各门各学科的学习、打好基础、掌握方法、提高能力、培养积极性都是大有好处的。
2．研究性学习的目标
研究性学习强调对所学知识、技能的实际运用,注重学习的过程和学生的实践与体验。需要注重以下几项具体目标：
（1）获取亲身参与研究探索的体验
研究性学习强调学生通过自主参与类似于科学研究的学习活动，获得亲身体验,逐步形成善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度,产生积极情感,激发他们探索、创新的欲望。
（2）培养发现问题和解决问题的能力
研究位学习通常围绕一个需要解决的实际问题展开。在学习的过程中,通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料,调查研究,得出结论并进行成果交流活动,引导学生应用已有的知识与经验,学习和掌握一些科学的研究方法,培养发现问题和解决问题的能力。
（3）培养收集、分析和利用信息的能力
研究性学习是一个开放的学习过程。在学习中,培养学生围绕研究主题主动收集、加工处理和利用信息的能力是非常重要的。通过研究性学习,要帮助学生学会利用多种有效手段、通过多种途径获取信息,学会整理与归纳信息,学会判断和识别信息的价值,并恰当的利用信息,以培养收集、分析和利用信息的能力。
（4）学会分享与合作
合作的意识和能力,是现代人所应具备的基本素质。研究位学习的开展将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境,使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果,发展乐于合作的团队精神。
（5）培养科学态度和科学道德
在研究性学习的过程中,学生要认真、踏实的探究,实事求是地获得结论,尊重他人想法和成果,养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神,磨练不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。
（6）培养对社会的责任心和使命感
在研究性学习的过程中,通过社会实践和调查研究,学生要深入了解科学对于自然、社会与人类的意义与价值,学会关心国家和社会的进步,学会关注人类与环境和谐发展，形成积极的人生态度。
三、开展研究性学习过程中应注意的问题
1、激发学生进行研究性学习的兴趣，培养学生独立思考的习惯和自主学习的能力。
“兴趣是最好的老师”，激发学生的学习兴趣是学生进行研究性的动力，培养学生的科技兴趣有利于学生积极参与，主动创造。教师要根据学生的心理特征和认知规律，循循善诱，激发学生进行研究性学习的兴趣，使他们积极、主动地参与活动的全过程；如[案例1]让他们自主选题，自己设计方案，在教师的引导下自己思考完成课题的方法和步骤。教师要放手让学生独立完成，要给学生思考、探究和自我开拓、发展的空间；鼓励他们独立思考和钻研问题。
赞可夫认为“兴趣是开发智力的催化剂”。实践也证明，对学习没有浓厚的兴趣，学生就会产生厌学的情绪。因此，在研究性教学过程中，教师应注意去激发学生心灵深处的、强烈的探索欲望，尽可能地增加情境教学，引导学生把“趣”转化为学习的动力资源。例如，在介绍二氧化碳的化学性质之前，先播放一段录象：桂林的七星岩和芦笛岩的岩洞。学生们肯定会被这仙境美景所吸引。再问：这位雕琢美景的能工巧匠是谁？学生们联想翩翩。通过小组讨论后揭开谜底：二氧化碳。同学们面面相觑，不可置信。这时再引出实验：氢氧化钙—碳酸钙—碳酸氢钙的相互转化，学生们的学习兴趣马上就高涨起来。这样，可以使学生的“要我学”变为“我要学”，使学生成为主体，成为了知识的探索者，以此培养学生自主学习的能力。
2、注意实践能力的培养。
传统的化学教学由于学生过重的课业负担，缺少自主的时间和空间，难以培养学生的实践能力。化学作为培养实践能力为目标取向的基础课程，教师要注意让学生通过研究性学习活动的课题实践，提出问题、收集材料，对研究性学习进行探索、分析、研究，在实践操作中培养的科学态度和实践能力。
[案例4]我校曾有一堂化学公开课，课题是化学与水处理。从教案来看，从复习对水资源的认识，引出世界性缺水的一个重要原因——水体污染，特别是人为因素造成的水体污染，然后引述水体污染的四个原因，并提出化学在防治水污染中的主要作用，最后从可持续发展角度认识水资源的利用和保护。本堂课的教学目的明确、教学内容清晰、教学过程流畅，而学生在教学过程中也踊跃发言，课堂气氛活泼。但将教师活动与学生活动做一分析，不难看出，学生对水资源的认识，是以教师使用投影仪预先将几点认识遮住，待学生答出一点、拉开一点来进行。这与其说是讨论，不如说是猜谜；尤其是讲授到水体污染时，更是出一道计算题，由学生解出，再投影出一种污染，学生完全依照教师的思路去学习、分析与归纳显然是以教师预先设计好的答案定位，难以培养学生的实践能力，
3、课题选择应从实际出发，密切联系学生生活。
教师应该将教学内容与社会生活联系起来，指导学生进行研究性学习的活动。从自然、社会和实际生活中选择和确定研究课题，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识及解决问题，是研究性学习的宗旨。因此，教师应该将教学内容与社会生活联系起来，指导学生进行研究性学习的活动。如在教学有关“水”的知识时，可以让一部分学生查阅资料、向有关管理部门咨询及实地考察相结合，了解本地区水污染及其危害的情况，并就如何防治水污染献计献策。另外一部分学生就我国水资源、本地区居民饮用水的品种、价格及质量情况进行调查，还可以去了解本地区自来水厂的生产过程、生产的水质问题等情况，然后在课堂上进行讨论交流。另外，空气的质量情况调查、如何防治空气污染；我国目前的燃料情况、如何提高燃料的利用率及如何合理使用燃料以避免事故隐患；我国农村使用化肥情况；农村垃圾的分类处理情况，“白色污染”问题；铁的生锈及其防治；等等，这些都属于相似的研究课题。
4、教师在研究性学习过程中的作用。
在研究性学习中教师是课程实施的组织者、参与者、促进者、指导者、开发者和研究者。教师可在明确课题研究目的、拟定研究题目、研究方法和步骤、研究过程、研究信息的分析、归纳、整理、研究课题总结等方面给学生以指导，但不能反客为主。学生是活动的主体不能变。素质教育的实质就是挖掘学生潜能，充分发展学生个性，进而实现全面发展的目标。所以教师要引导和启发学生生动活泼、主动地学习，采取多样化的学习方式和现代化的学习手段，使学生的学习成为主动、富有个性的过程，养成自主学习和终生学习的能力。指导时要避免定死具体的方法和步骤，要鼓励学生装大胆地采用不同的方法，提出不同的见解。在题目拟定时，教师可以根据学生的特长兴趣，以及本校的具体情况向学生推荐课题参考目录，供学生选择。调查研究时教师可作为课题组一员参与活动，及时指导。教师在充分利用当地的课题资源时还应积极创造条件开发课程资源——如在学校和当地政府的支持下，争取社会的支持。社会的大力支持是搞好研究性学习课的重要条件，特别是社会调查型课题离不开社会各界的支持和合作。教师在活动中不断积累经验，对研究性学习的探索性与创造性，专一性与发散性，独立性和群体性，限时性和不限时性，单科性和夸学科性等方面进行研究，使学生的活动健康发展、热情持久，真正达到将知识转化为能力的目的。而这对教师的师德素养和业务水平提出了更高更新的要求，教师应在活动中强化自主学习，增强实践能力，加速自我完善的过程，做一个能胜任21世纪教育重任的合格老师。
在化学教学中开展研究性学习还处于起步阶段，特别是具体的实施还有待于探索和研究。但不管怎样，在化学中开展研究性学习的教学是以培养创新精神和实践能力为目的的素质教育的一个重要举措，也是改变教师教学方式和学生学习方式很好的载体，我们做一名化学教师必须注意研究性学习特点、明确教学目的，同时在开展研究性教学中注意出现的问题。不断进行尝试和实践，相互间不断交流体会，共同提高。
附：主要参考文献
1、尹后庆.《关于“研究性学习”若干问题的思考》.上海教学研究,2001(7-8)
2、李昭存.《研究性学习的教学策略》［J］.教育实践与研究,2003(8)
