篇一:《邹城一中物理研究性学习手册》
研究性学习手册
山东省·邹城市第一中学
2008年8月
校本教材编委会
主 任
副 主 任 本册主编
吴继峰王作善邢瑞舒崔凌云孔 燕
段宝均朱克余时迎彪边德顺鞠鹏程米 红
目 录
序言 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 了解研究性学习 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 研究性学习类型 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 研究性学习实施步骤„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7
如何发现问题 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 如何选择研究课题 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 选题的原则 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 形成研究假设 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 对选定的课题进行论证 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 如何写开题报告 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 研究计划的设计 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 撰写研究成果报告 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 研究方法简介（一） „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 研究方法简介（二） „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17 如何查阅文献资料 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„21 案例分析一：家用电器的研究 „„„„„„„„„„„„„„„„„„23 案例分析二：“如何喝水才健康”结题报告„„„„„„„„„„„„„24 邹城市第一中学研究性学习管理试行办法 „„„„„„„„„„„„„28 邹城一中研究性学习课题库 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„33 研究性学习资料网站集锦 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„37
序言
在我们学校，研究性学习开展由来已久，但在实施新课改之前，还没有形成独立的研究性学习课程，而是更多地采用了将研究性学习渗透到各学科的方式，如各学科 “再发现式”的自学方法。如生物研究性学习活动的探究式果树栽培、动植物标本制作研究法；物理研究性教学学习活动中的概念、规律“追踪求源式”自学法及电子电路设计、电器维修研究方法；地理学习活动中的物候或气象观测、岩矿鉴定研究法等，在教学过程中体现和加强研究性的学习、利用课余时间进行专题研究等等，已经收到非常好的效果。
同学们都经历了自主学习、亲身经历、积极探索的难忘的过程、也给我们学校留下了不少非常好的成果，，在我们学校，研究性学习已经越来越受到学生和老师们的欢迎。我们学校在研究性学习上有一定的经验积累的，是曾经取得好成绩的，这为我们今天开展独立的研究性学习提供了基础和条件。今天的研究性学习作为一门课程，被公认为我国当前课程改革的亮点之一，这在于它以更加新颖的学习方式、更加关注终身发展的学习领域、更为科学的评价方法，使我们的学习更加开放，更加全面，更能为我们的成才发展奠定基础，使我们成为高素质的新世纪人才。研究性学习作为一种新型的学习方式，为同学们构建了开放的学习环境，提供了多渠道获取知识的机会，尤其在培养创新精神和实践能力方面弥补了传统课程的许多不足。在以前的研究性学习中，我们更多的只是把它看作是课外知识的拓展，或者是让学生体验一下研究课题的初步过程，今天，这样的认识已经远远不够，我们应该把研究性学习能力的培养看作是学习方法的一次革命。研究性学习的开设，其意义不仅仅是增设了一门新的课程，对同学们来说，它是学习观念、学习方式的深刻变革。我们不仅把研究性学习看作一门必修课，不仅应在课外各种活动中体验研究性学习，而且还应在课堂中，充分发挥主观能动性，培养自己积极大胆地思维、想象、提问、猜想的意识和能力，培养多方位思考问题的思维习惯，逐步养成善于发现问题、提出问题、思考问题、解决问题的习惯。
研究性学习是把理论与社会、科学和生活实际相联系的全新学习领域，能很好地培养我们关注社会生活，积极参与社会实践活动的精神素养，还能使我们逐步养成良好的科学研究态度，掌握基本的研究方法。学习的设计与实施过程，就
是我们参与社会实践活动的过程。如果进行人文课题研究，同学们要到图书馆、电脑室、查找资料；要到街道上、商场里等必要的地方发放问卷调查表，或随机访问，这样我们就走出了课室，进入了生动活泼的社会大舞台。如果选择以实验为基础的研究课题，同学们就要准备实验用品、按规程进行操作、观察实验现象、记录实验结果、处理分析实验数据，稍有偏差，实验结果就不准确，而且还要面对一次一次的失败，反复多次的重复，在研究的过程中同学们将感受到科学研究的寂寞、枯燥与艰辛同时培养执著、理性、严肃，也将体验到科学研究的快乐，而这一切，将使我们拥有热爱科学、不畏艰难险阻、敢于面对挫折的品质和献身科学的精神。使我们真正明白“科学上没有平坦的大道，只有不畏艰险、勇于攀登的人才能达到光辉的顶点”。
在研究性学习中，我们可能会走弯路、犯错误，但正是在这中间，通过我们同学们的亲身体验，使成功与失败都是我们得到启示的途径，都是研究性学习的成果，因此，同学们不要惧怕失败，不要惧怕犯错，而要全身心地去体验，大胆的去研究，在独立自主进行研究的前提下，发挥团队精神，互相协作，紧密配合。在这里，同学们将是研究性学习的主导者、控制者、实施者。在研究性学习活动中认真研究，并逐步建立和健全其方法系列，正如人们常说的一句话： “事必有法，然后可成。”毛泽东同志就形象地把方法比作桥和船，认为“不解决桥和船”的问题，过河就是一句空话，不解决方法问题，任务也只是瞎说一通。巴甫洛夫也曾深刻地指出：“科学是随着研究方法所获得的成就前进的。”
教育正发生着一场深刻的变革。科技和信息革命的洪流正在把我们带入一个全新的时代。新时代的发展要求教育理念作出更新，注重学生学习的主体地位，尊重科学发展规律，从知识本位走向科学知识、科学过程、科学文化的统一，传统教育的一些观念与模式正逐渐被这个时代所呼唤的开放、多元、主动的教育环境取代。
吴 继 峰
篇二:《高中物理研究性学习案例》
高中物理研究性学习案例
上传: 欧阳坤 更新时间：2013-1-20 21:26:00
高中物理研究性学习案例
——公路的弯道测量
研究性学习指学生在教师的指导下,从学习和社会生活中选取并确定研究专题,用类似科学研究的方法去获取知识、应用知识、认识问题、解决问题的学习方法。它从学习者个体发展的需要和认识规律出发,以创造为指向,通过转变学生的学习方法,培养学生的创新精神和实践能力。美国著名的教育家约翰·杜威的“儿童活动中心论”为开展研究性学习奠定了坚实的理论基础。20世纪80年代以来,研究性学习在世界许多发达国家普遍实施,我国目前尚处在研究性学习的起步探索阶段,研究性学习是新一轮基础教育课程改革的亮点。 1 问题的提出
过往的行人经过时发现,路面在拐弯处不是水平的,而是一侧高、另一侧低,人们对此议论纷纷,有人说是为了下雨时雨水容易流走,有人说这样车可以跑得快……不禁让人想到“路面为什么要修成这样?”这是类似火车转弯的向心力一个不错的研究性课题。
2 研究的实施步骤
组织4个小组,每个小组大约6人左右,研究是在课余时间分时完成的。
(1)察看地形
各小组首先分批对公路地形和路面进行了更为详细的调查,学生们观察很细致,最后总结地形特点报告:这段路面呈“S”形,弯曲部分内侧路面低,外侧部分路面高,弯曲程度大的(老师注:曲率半径小的)路段内外侧高度差较大,否则小。为什么要修成这样呢?我告诉他们,到物理教材“圆周运动及其应用”一章中去找答案。通过学习,他们很快找到了合理的解释,虽然有的同学还不很理解,但他们这时对该知识的需求却成为他们理解这些知识的强大动力。为了使原理的理解更透彻,各小组在一起,一个小组解释,其他做必要的补充,这是一次交流、互相学习的机会。我们的实践表明,对某一部分知识的实际需求会形成对之学习的强大动力,这是一种“问题驱动”式的学习。最后讨论的合理解释为:
汽车以一定的速度v通过公路,在拐弯处,重力和支持力的合力提供向心力。
由公式③可知,转弯处半径越小,路面的倾角越大。学生们的问题解决了,他们很高兴,似乎完成任务了。我又向他们提出了一个新问题:工程师设计这段公路的设计车速是多大?
学生:问一问设计的工程师。
另一学生:我们只要测出公路的转弯半径和路面的倾角,由公式③就可以求出了。
老师:我们先自己测量,再请教工程师叔叔,看看我们的测量准不准。请大家设计出测弯道半径、路面倾角和设计车速的方案来,过几天我们进行交流。鼓励同学提出与他人不同的办法。
(2)设计测量方案与交流
解决问题时同学们的思维是高度发散的,他们设计的测量方案总共有8种,有直接测量方案、间接测量方案,不仅用到了数学知识,还用到了初中的连通器原理、高中的打点计时器和激光器等,设计方案各不相同。同学们在交流时也非常惊异:原来解决一个问题的方案如此多呀!他们彼此借鉴方案的优点,完善自己的测量方案,比如,有一种方案是直接找到公路圆弧的圆心,而圆心位于对面的小山上,不可能把小山挖掉,这种方案需要改进。在讨论交流过程中,学生不仅能够相互学习,而且可以充分展示自己各方面的能力,如概括能力、语言表达能力、应变能力、合作能力等,使学生的综合素质得到提高。
(3)实地测量
在研究性学习的过程中,无论计划制定得多么周密,在实施的过程中总会遇到这样或者那样的问题和困难,而且有些困难还常常是始料不及的,我们在这里称之为“生成性问题”。实地测量开始了,学生们在测量中有喜悦和失望,有沮丧和自信,下面是他们测量过程的几个侧面。
镜头1:这一组的测量方法很便捷,先用目测确定公路的最弯处,用皮尺测出中点到弯弧顶的距离,如图3所示,原理为:
(4)总结与拓展
同学们满怀着收获的喜悦,展示自己的劳动成果,当得知工程师的设计结果和他们的测量基本一致时,他们是多么兴奋,“我居然能干工程师做的事情了”。研究成果使同学们获得了自信。
3 总结
总结这次研究性学习有如下特点:
(1)计划性
进行研究性学习时,可以与常规教学接轨,使学生形成学习的需要,为学习新的知识形成了新的增长点。本次研究性学习之后,我们学习圆周运动时,学生学得很好。
(2)生在参加这次研究性学习时的体验{关于物理的研究性学习手册}.
以下是学生的体验:①我们想不出一个测量方案,听到其他同学提出了那么多的巧妙方案,用的都是我们过去学过的知识,我们学习的知识原来有这么重要的用途,我深为自己知识的匮乏而遗憾。学过的知识如果不会应用等于没有学,今后我要找机会应用所学的知识解决实际问题。②我们对自己的方案自信十足时,发现在实际中却是行不通的,比如路面不是理想的平面,参照的水平面如何确定?这些在纸上是不用考虑的,我深深地感到,理论和实践的距离。③当我们的方案无法进行时,同伴们不是冷静思考,共同找到解决方案,而是互相埋怨,谁也不动手,没有人记录,没有人找工具,当我们最终测量失败时,我们知道了“合作”的重要性。④消除了对工程师的神秘感,过去我们认为研究只能是工程师、科学家的事情。
篇三:《物理研究性学习的方法与范例》
物理研究性学习的方法与范例
问题
课题的分析归纳
课题可以由老师提出，也可以由学生提出。每学期按照学校“课题研究”活动要求，在学生和教师之间征集研究课题工作。主要以实际生活为背景，联系科学、技术、社会等现实问题，如交通问题、能源问题、环境保护、卫生状况、用电常识，甚至包括日常生活用品使用问题。即根据学生的特长、爱好、兴趣，以现在学科知识为基础，把一些对课本中问题的看法，甚至有一些认为是“异想天开”的想法，只要有可行性研究的可能都可以形成课题。
参加初次研究活动的学生会感到选题困难，其实可联系物理必修、选修课的教学实际，关注周边环境就要有许多可选问题。如：体育与力学相联系的有：拔河取胜的秘诀、跳高越杆姿态的变迁；与实际生活相联系的有：对各式各样桥的研究、对形形色色门的研究；结合光学知识开展对近视问题的研究，如对眼镜认识的调查；结合电学知识开展对家庭用电及安全情况调查等等。
本课题组同学就是联系物理学科知识对当今电源（电池）报废时污染环境引起足够的注意，然后联系几个对物理学科有兴趣的同学想亲身体验一下伏打电池的制作过程，以及研究将来电池的应用前景等而选定本课题研究的。
实际情况的调查
开展“课题研究”活动实施调查之前，首要的是制订一个全盘的安排计划，一般来说，与物理相对应的应用型课题的研究方案是先到实际中去考察、提练、设计和修改方案。
课题研究组成立以后，我们向指导老师汇报我们当初的设想，然后在老师的帮助下，对课题可行性提出分析处理，对我们在操作方法上提出具体的操作指导，并且就如何利用社会资源也给出建议。概括地说，就是根据研究目的来确定调查内容。（1）先调查伏打电池实验所需的各种实验设备，以及实验室所能提供的条件，进行实验研究时需具备的理论基础，以及相关专业名词的物理涵义；（2）详细调查现阶段市场存在的各种电池（如干电池、蓄电池、光电池等），然后再去商店调查各种品牌电池种类；（3）走访生产“达立”牌电池的常州市电池厂，认真考察生产电池的流程，并且询问实际生产状况及实验室条件的差异情况，甚至向厂方咨询对废弃电池的回收和处理是否有一套行之有效的程序，以及将来开发新产品是否具有环保功能等问题都进行一系列周密的调查。
有关资料的查阅
在准备工作就绪情况下，我们就必须有针对性地对研究课题进行资料查询，先是明确我们此次实验要求做到什么样的程度，实验中需要哪些器材，还需要完善哪些内容，以及未来的发展趋势等等；查询资料一般先到校图书馆，而后到常州市图书馆或一些科研单位资料室，有条件的还可以上网查阅资料。在这里特别要提出向专家咨询这一途径，这里讲的专家指的是对我们课题研究有系统研究的专业人才，可以是老师、科研工作者，或者就是我们的亲属，借助他们的力量，我们可以迅速找到的需要的东西，有助于我们顺利完成课题研究。
课题结论的表述
将我们的实际调查结果和查阅的各种资料进行分析处理，也就是说，去除掉一些与我们主题无关的将要信息，抓住本次课题研究所需的本质内容，这关系到本次课题研究的成败，一般最常用的方法是实验法、归纳演绎法和综合分析法。归纳法指从一些经验事实出发推出一般性原则，我们在做伏打电池实验时就采用这种方法。开始我们做最原始的电池“伏打电池”，两个同学去化学实验室找来硫酸、大烧杯、锌、铜板，其他人就设计实验的步骤，器材一到大家就开始互帮着连接电路。一切准备好后，一个同学看电压表，一个同学看电流表，还有的看小灯泡的亮度，看表记下小灯亮的时间，其余的就记录和整理数据。一个同学将锌、铜板放入硫酸溶液中，看表的眼不眨，记录整理的手不停，真够忙的。这时指导老师提醒我们是浊可以改变些什么量从而来改变小灯的亮度和亮的时间，于是大家再次到化学药品室拿来了铅、铁、镁、双氧水等，反复进行多次实验。实验结束后大家再集中在一起进行相互讨论，并对实验数据进行综合分析处理，归纳出实验结论。为了检验实验结论的正确性，大家商讨再次进行水果电池实验，即找来西红柿、苹果、荔枝、香蕉、西瓜等水果进行一系列实验，实验确实验证了原来结论的正确性。下文是本课题的成果显示：
“自制电池”物理实验报告 范例 物理实验“自制电池”
关键词：极化现象 离子 金属活动性
内容摘要：电池在我们的日常生活中被大量使用，然而它们能作为电源的原理是什么？本文通过对实验过程及观察的阐述，较为详细地介绍伏打电池的原理以及电压大小与电极材料之间的关系，并研究了这种电池的污染性，希望开发出节能、高效、环保的生物电池。
我们在日常生活中所说的电源其实实质是把其他形式的能转变为电能的装置，电池是把化学能转变成电能的装置。早在1799年意大利物理学家伏打就发明了一个较强的电源，就是伏打电池，我们通过实验深入认识了这种电池的功能及原理。 当年伏打用一块锌板跟一块铜板浸在浓度为5%的稀硫酸溶液中，我们也是这样做的。一开始，不知哪是正极，哪是负极，使用电压表的正极与锌板相接，负板与铜板相接，结果发现，指针反向偏转，这说明伏打电池的正极为铜板，负极为锌板。然后我们将小灯光固定在装置板上，将铜板和锌板放入稀硫酸溶液中，灯泡开始发光，但很快又变暗，这是由于锌与稀硫酸反应生成的氢气泡被越来越多地吸附到了铜板上，氢气泡的存在就减少了电极板与溶液的接触面积，电流通过时的阻碍增强。为何氢气泡会聚集在铜板上呢？这是由于氢在溶液溶液中显正价，于是氢离子的移动方向就与电池中电流方向相反而聚集到了铜板上。这就是指导老师所说的电池极他现象。怎样消除它呢？我们用高锰酸钾或双氧水与稀硫酸溶液混事，这时明显看到小灯泡亮的时间延长，经测定，未加双氧水的一组实验，电压0.9V，灯亮4s钟，加入了双氧水氧化成水，电极板上的氢气泡减少。
为什么锌、铜伏打电池会产生0.9V的电压？我们讨论得出的结果是：稀硫酸溶液中有很多氢离子和硫酸根离子，当锌板浸入溶液中，由于锌位于（H）前的活泼金属与稀硫酸反应（Zn+2H+= ZnH2 ↑），原来在锌板上的锌原子就变成正二价的锌离子跑到溶液中，这样每一个锌离子都在锌板上留下两个电子，许许多多的锌离子跑出就使得锌板带上负电，溶液带上了正电。氢离子被带负电的锌板推开，附着在铜板上，这样使得铜板带上了正电，这就可以产生电流、电压。当我们再加入更大浓度的硫酸量的增加，溶液与金属的面积也相应增大，而电压不变，说明电压与金属板的接触面积也无关。由于伏打电池中的电压太小，小灯泡又只是闪了一下，接下来我们用不同的材料作电极来测定电压值。
在实验中我们发现作为电极板的金属，它们的活动性相对来说一强一弱，不活泼的为正极，与伏打电池中的锌铜产生的电压原理相同。以上实验结果表明，电压与电极材料的大小和形状无关，而与其金属性有关，即金属之间的金属性相关越大，产生的电压越大，反之赠越小。虽然商店里的1号、5号、7号电池虽大小不一，但是电压都为1.5V。
在我们的日常生活中，干电池与蓄电池很常见，在这儿介绍两种特殊的电池。
一是温差电池，用一根铜丝和铁丝连同一只灵敏电流计组成一个导电回路，铜丝和铁丝的一个接头放在盛有冰水混合物的杯子中，另一接头用火加热，过一会儿，电流计显示回路中有电流通过。铜丝和铁丝两个接头不同的温度形成温差电池，根据这种原理可用来制造测量高温的温度计。
二是光电池。现在市场上有许多计算器就用光电池作为电源，这样既省钱又不会制造污染，用紫光灯照射在静电检验器上的锌丝网，光把锌离子打向与检验器相连的铜板上，就会发现检验器的两个指针发生偏转，说明有电流产生，这种电池可应用在高精密的控制仪器和操作系统中。
以上两种电池的优点是都具有环保性，缺点是不能被广泛应用。而市场上的大多数电池都与上述实验的伏打电池原理一致，电池中电解质大都具有腐蚀性，一旦处理不当会造成很大的污染。因此我们想创造一种生物机能性质的电池，人在海洋中被大电鳗电了一下可是要命的，它身体中所产生的电压很大，我们应该对它进行研究和利用，努力发展节能、高效、环保无污染的电池。
（本课题组成员：刘诚、周志欣、吴克、冯飞、张渊、陆叶、吴冬雷、高旭金、蒋烨、马军、陈琳）
研究后记
通过自制电池的实验过程和科学发展前沿实际情况的调查，