微课题、深探究
——新课程下课题探究的实践
摘要：科学探究是新课改的精髓，但在实施的过程中由于教师的理念、学生的基础、课堂时间的限制等等因素，导致探究教学实施起来困难重重。笔者在教学中实行了微课题课外探究的方法，选择一些与教学内容紧密相关的，有针对性，可操作性强的小课题。具体解决学生学习中遇到的疑难问题。这样既解决了课堂探究的时间问题，又促进了学生的物理学习，锻炼了探究能力。
关键词： 微课题 小组探究
科学探究原指科学家们研究自然界的科学规律时，所进行的科学研究活动。进入20世纪80年代后，世界各国的基础教育都将科学探究引入学生的学习过程之中，把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境之中，使其在自主学习、自主探索中获得一种新的学习体验。因此，科学探究是学生在物理课堂和现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能、方法的学习方式和学习过程。
传统的培养目标更多地关注学生学到了多少知识，因此传统的教学方式倾向于知识的灌输。这种教学方式过分侧重于知识的传授，缺乏对学生学习兴趣、探究能力以及科学态度方面的培养，致使学生对物理望而生畏，丧失信心和热情，并且这将影响其终身对物理学习的热情和信心。科学探究以学生为中心，适应学生发展的需要。能够体现个体的主体精神，能够提高学生的素质，促进学生终身发展；能够改变现实教学状况，注重学生获取知识的过程，培养终身学习的能力；能够提升学生学习质量，保持学习的兴趣。科学探究是学习的高境界，是富有生成意义的发展性学习的主要标志，是“以发展为本”的现代教学价值观的主要内涵。
新课程标准中明确提出了“科学探究即是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。” “学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。得到成功的体验，享受成功的愉悦，激发学习的热情和责任感。”
一．实际教学中遇到的问题
然而在实际教学中，探究教学实施起来困难重重。
1．课堂探究的时间限制
科学探究过程包括以下要素：提出问题；猜想与假设；制定计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作。而在实际教学中，由于时间的限制，不可能进行完整的探究，只能进行有限的探究，很多时候，为了完成教学进度，教师限制学生的思维，引导学生按照自己设计好的思路一步步走下去，这样的探究是伪探究，达不到应有的效果。
2．学生程度不同。
由于在小学和初中教学的差异，有些学生具有一定的探究能力，而大部分同学还是习惯了老师的讲授。例如在新教材中“探究力的平行四边形定则”这节内容，教材的原意是想学生通过探究得出平行四边形定则这一规律，但是由于学生实际的知识水平和能力，以及原有的思维习惯，很多学生无从下手，还有一些只得出了一些数据，而不能发现其中蕴含的物理规律，即浪费了教学时间，又影响了学生的学习热情。
基于以上问题的考虑，笔者在教学实践中采用了微课题课外探究的形式，从小课题开始，解决教学中具体问题，锻炼学生的探究能力，促进物理的学习。
二．微课题探究的实践
1．微课题探究的组织
按学生程度及性格将全班分为8个小组，每组6—7人。在教学中由教师确定课题，重点解决学生学习中遇到的疑难问题，一般一个星期的时间结题。 8个小组轮流进行，每个小组两个月轮到一次。这样即解决了课堂探究的时间问题，又锻炼了学生的探究能力，并且没有耽误学生太多的课余时间。
2．微课题探究的课题选择
课题的选择宜小不宜大，大的课题需要的知识面比较广，周期长，从学生的程度及时间上都不允许。笔者在实践中，课题都是选择针对当时的教学进度，与教学内容紧密相关知识的，有针对性，可操作性强的小课题。课题内容主要来自以下几个方面。
2．1探究教学中的疑难问题
课题的选择以教学中出现的疑难问题为主，高中教师都知道这样一个现象，高一的学生问题最多，高二的学生问题少些，高三的学生除了题目外几乎没有问题，老师怎么讲就怎么接受。好奇心是人的天性，是能够保持终身学习的前提，如果学生的疑问总是被“这种问题
高考不要求”“这类问题高中知识解决不了”等原因所解答，那么会降低学生的好奇心，对学习变得麻木，限制了学生对知识的深入理解，遏止了学生的想象力和创新能力。于是笔者在教学中，不放过学生的每个疑问，这些问题一般分为两类，一种是高中知识的局限，无法进行深入讲解的。另一种是教师本身也不是很清晰的。一般笔者都将这类问题做为小组课外探究的课题。
在教学中还遇到很多疑难问题，比如洛伦兹力不做功，为什么安培力做功？在讲解涡流
的原理时，同学提出电磁炉利用电磁感应为什么摸电磁炉上的锅不会触电等等问题。在探究这些问题的过程中，学生们通过自身的努力，想方设法的弄清了疑难问题，加深了理解。又增加了学习物理到兴趣，同时也学会了通过探究来解决问题的方法。可以说是一举多得。
2．2探究习题中的疑难问题
在物理学习中，习题可以帮助学生加深对物理规律的理解和应用，培养学生建立物理模型的能力。但经常有这样的现象：很多物理题目反复练习，反复出错，效果不理想。究其原因，一方面是由于学生物理概念不清晰，物理规律理解不深或缺乏解题技巧等因素，另一方面很大程度上与学生缺乏实物的支撑，无法建立真实的物理情境有关。如果对这些问题进行探究，让学生亲身体验、观察思考，实际的了解原理，深入本质，加深印象。可以事半功倍。即解决了问题，又有利于激发学习热情，培养探究精神。
通过对这一问题的探究，同学对自行车的传动装置了解的比较透彻。在遇到这一类题目时解决起来得心应手，错误率很低。并且理论联系实际，突出了STS 思想，很多学生都感叹：原来真的是这样啊！让学生真正感觉到物理是有用的，是生活中存在的。
2．3探究课本上的做一做、科学漫步等
理论联系实际是真正学好物理，培养学生实践能力最有效的途径。课本上的做一做、科学漫步等栏目都较好的体现了这一点。实验内容紧密配合教材，且理论联系实际，趣味性强。“做一做”栏目中介绍的实验，都与教材主题配合贴切，源于教材，服务教材。既有很多利
用身边常见材料完成的实验，又有很多利用了传感器等先进的设备。可操作性强，可以加强学生对物理规律的理解，提高学生的动手能力。同时也让学生了解到现代科技的发展。比如旋转的液体、用传感器观察电容器充放电、摇绳发电等等。
这个实验对学生的触动很大，学生第一次进行了网络购物，解决了器材的难题，第一次自己动手制作模型，在制作的过程中，他们团结合作运用集体的智慧去解决困难。比如金属
盒中心的电极既要固定，又不能和金属盒接触。他们想到了将电极上套上一小段橡胶，然后用502胶水粘在金属盒底部。方法的巧妙让人赞叹。在实验中他们没有局限在实验结果上，没有放过实验伴生的一些问题。这种细心观察，尊重实验事实的精神将使他们受益终生。并且利用化学知识解释了物理实验中遇到的问题，让他们热情高涨，极大的加强了他们学习的热情。
2．4探究相关的课外知识：
在新教材中，原来的一些实验已经不做要求，比如电表的改装、探测黑箱、半偏法测电阻等等。还有与教学紧密相关的物理知识，如地电流，磁悬浮列车原理等等，这些都可以作为课外探究的课题。即可以加深学生对知识的理解。又加强学生对现代社会及科技发展的认识，了解当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想，关注物理学的技术应用所带来的社会问题，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。
3．微课题探究的成果交流
由于高中教学的紧张性，对于成果的交流一般不利用课堂时间，通常以以下三种方式在课余时间进行。
① 以实验报告形式（如以上案例），在班级内进行张贴，多次报告汇成一册，供同学交流。
② 做成课件，利用中午或晚自学前的大块时间进行汇报。交流内容的组织，包括课题的提出、探究计划框架、信息收集过程和数据整理、基本论点和对论点的解释、存在的问题和新发现等，让学生准备有条理的讲稿，并进行准确和富有逻辑的发言。 提高学生的表达能力。
③ 做成视频，在课前十分钟进行播放。
4．微课题探究的指导与评价
① 研究方法的指导
在学生的探究活动中，教师应该是组织者和建议者，不应该将学生的研究引向已有的结论。但如果完全放手，许多学生因缺乏系统的专业知识和必要的科研知识，在参与的过程中觉得无从下手或舒展不开思路。这要求教师要及时了解学生所遇到的困难以及应有的需要，指导学生采用多种形式解决问题，并为此提供机会和条件：如文献探究、网络查询等等。另一方面指导学生将物理研究的方法应用到探究中，渗透观察和实验能力。如在探究牛顿第二定律的实验时，指导学生利用控制变量法研究各个物理量之间的关系。在数据处理时利用图像分析数据，在探究物理规律时渗透科学猜想、归纳和演绎、比较与分类等方法。使学生在实际探究中了解和发现物理规律的科学方法，认识物理实验、物理思维和逻辑思维在物理学
中的应用，同时也使学生养成严谨的科学态度。
② 指导学生细心观察、尊重事实。
要注意培养学生客观的思维品质，不要只把注意力集中在与探究假设相符的物理事实上，同样需要观察和收集那些与预期结果相矛盾的信息。在通过一定的科学探究之后，应该让学生学会依照物理事实运用逻辑判断来确立物理量之间的因果关系，树立把物理事实作为证据的观念，形成根据证据、逻辑和现有知识进行科学解释的思维方法。
③ 鼓励学生勇于质疑，勇于创新。
著名科学家爱因斯坦曾说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”大胆提问，大胆怀疑，往往是创造发明的前奏。我们的学生并不缺乏想象力和创新能力。而只是缺少一些引导，缺少一些尝试，缺少一些鼓励。在和学生一起探究的过程中，我深深的感到了他们活力、热情和智慧。如牛顿第二定律的实验是我们高中物理教学的难点，对比法验证时很难获得成功，主要的误差就在于利用夹子夹线时的产生了，而在教学中，学生想到了用数码相机的方法，不去干扰小车的运动，获得了成功，解决了教学难点。又如08全国卷Ⅰ第17题：已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天. 利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为（正确答案选B ）A.0.2 B.2 C.20 D.200 很多同学在解这道题目时，没有进行计算，而是利用排除法，认为既然月球是地球的一颗卫星，围着地球运动，那么地球对月球的吸引力一定大于太阳对月球的吸引力，于是选择A 。如何解释这个问题，于是组织学生进行了探究。但网络上对此也是争论不休，无法得出一个让人信服的结论。有同学大胆的提出了天体之间有可能存在着除了万有引力以外的其他力的作用。对于学生的这些大胆的猜想，偶尔闪现的灵感，不管正确与否，笔者在教学中都给予充分的鼓励。培养他们开放的思维，培养学生敢于突破权威，勇于创新的精神。这也是我们课改的最终目的。
通过两年的教学实践，笔者发现微课题课外探究周期短、见效快、可操作性强。学生在亲自参与探究，通过各种方法和渠道去解决学习中遇到的疑难问题的过程中，加深了对物理知识的理解，学会了团队合作，学会了探究的方法。且保持了较强的好奇心和求知欲望，思维活跃，有遇到问题想办法解决的习惯，并且由于活动时间在课外，较好的解决了素质教育和应试教育的矛盾。微课题课外探究是课堂教学的有力补充。
参考文献：教育部，普通高中物理课程标准（实验）
微课题、深探究
——新课程下课题探究的实践
摘要：科学探究是新课改的精髓，但在实施的过程中由于教师的理念、学生的基础、课堂时间的限制等等因素，导致探究教学实施起来困难重重。笔者在教学中实行了微课题课外探究的方法，选择一些与教学内容紧密相关的，有针对性，可操作性强的小课题。具体解决学生学习中遇到的疑难问题。这样既解决了课堂探究的时间问题，又促进了学生的物理学习，锻炼了探究能力。
关键词： 微课题 小组探究
科学探究原指科学家们研究自然界的科学规律时，所进行的科学研究活动。进入20世纪80年代后，世界各国的基础教育都将科学探究引入学生的学习过程之中，把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境之中，使其在自主学习、自主探索中获得一种新的学习体验。因此，科学探究是学生在物理课堂和现实生活的情境中，通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动，获得知识、技能、方法的学习方式和学习过程。
传统的培养目标更多地关注学生学到了多少知识，因此传统的教学方式倾向于知识的灌输。这种教学方式过分侧重于知识的传授，缺乏对学生学习兴趣、探究能力以及科学态度方面的培养，致使学生对物理望而生畏，丧失信心和热情，并且这将影响其终身对物理学习的热情和信心。科学探究以学生为中心，适应学生发展的需要。能够体现个体的主体精神，能够提高学生的素质，促进学生终身发展；能够改变现实教学状况，注重学生获取知识的过程，培养终身学习的能力；能够提升学生学习质量，保持学习的兴趣。科学探究是学习的高境界，是富有生成意义的发展性学习的主要标志，是“以发展为本”的现代教学价值观的主要内涵。
新课程标准中明确提出了“科学探究即是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。” “学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。得到成功的体验，享受成功的愉悦，激发学习的热情和责任感。”
一．实际教学中遇到的问题
然而在实际教学中，探究教学实施起来困难重重。
1．课堂探究的时间限制
科学探究过程包括以下要素：提出问题；猜想与假设；制定计划与设计实验；进行实验与收集证据；分析与论证；评估；交流与合作。而在实际教学中，由于时间的限制，不可能进行完整的探究，只能进行有限的探究，很多时候，为了完成教学进度，教师限制学生的思维，引导学生按照自己设计好的思路一步步走下去，这样的探究是伪探究，达不到应有的效果。
2．学生程度不同。
由于在小学和初中教学的差异，有些学生具有一定的探究能力，而大部分同学还是习惯了老师的讲授。例如在新教材中“探究力的平行四边形定则”这节内容，教材的原意是想学生通过探究得出平行四边形定则这一规律，但是由于学生实际的知识水平和能力，以及原有的思维习惯，很多学生无从下手，还有一些只得出了一些数据，而不能发现其中蕴含的物理规律，即浪费了教学时间，又影响了学生的学习热情。
基于以上问题的考虑，笔者在教学实践中采用了微课题课外探究的形式，从小课题开始，解决教学中具体问题，锻炼学生的探究能力，促进物理的学习。
二．微课题探究的实践
1．微课题探究的组织
按学生程度及性格将全班分为8个小组，每组6—7人。在教学中由教师确定课题，重点解决学生学习中遇到的疑难问题，一般一个星期的时间结题。 8个小组轮流进行，每个小组两个月轮到一次。这样即解决了课堂探究的时间问题，又锻炼了学生的探究能力，并且没有耽误学生太多的课余时间。
2．微课题探究的课题选择
课题的选择宜小不宜大，大的课题需要的知识面比较广，周期长，从学生的程度及时间上都不允许。笔者在实践中，课题都是选择针对当时的教学进度，与教学内容紧密相关知识的，有针对性，可操作性强的小课题。课题内容主要来自以下几个方面。
2．1探究教学中的疑难问题
课题的选择以教学中出现的疑难问题为主，高中教师都知道这样一个现象，高一的学生问题最多，高二的学生问题少些，高三的学生除了题目外几乎没有问题，老师怎么讲就怎么接受。好奇心是人的天性，是能够保持终身学习的前提，如果学生的疑问总是被“这种问题
高考不要求”“这类问题高中知识解决不了”等原因所解答，那么会降低学生的好奇心，对学习变得麻木，限制了学生对知识的深入理解，遏止了学生的想象力和创新能力。于是笔者在教学中，不放过学生的每个疑问，这些问题一般分为两类，一种是高中知识的局限，无法进行深入讲解的。另一种是教师本身也不是很清晰的。一般笔者都将这类问题做为小组课外探究的课题。
在教学中还遇到很多疑难问题，比如洛伦兹力不做功，为什么安培力做功？在讲解涡流
的原理时，同学提出电磁炉利用电磁感应为什么摸电磁炉上的锅不会触电等等问题。在探究这些问题的过程中，学生们通过自身的努力，想方设法的弄清了疑难问题，加深了理解。又增加了学习物理到兴趣，同时也学会了通过探究来解决问题的方法。可以说是一举多得。
2．2探究习题中的疑难问题
在物理学习中，习题可以帮助学生加深对物理规律的理解和应用，培养学生建立物理模型的能力。但经常有这样的现象：很多物理题目反复练习，反复出错，效果不理想。究其原因，一方面是由于学生物理概念不清晰，物理规律理解不深或缺乏解题技巧等因素，另一方面很大程度上与学生缺乏实物的支撑，无法建立真实的物理情境有关。如果对这些问题进行探究，让学生亲身体验、观察思考，实际的了解原理，深入本质，加深印象。可以事半功倍。即解决了问题，又有利于激发学习热情，培养探究精神。
通过对这一问题的探究，同学对自行车的传动装置了解的比较透彻。在遇到这一类题目时解决起来得心应手，错误率很低。并且理论联系实际，突出了STS 思想，很多学生都感叹：原来真的是这样啊！让学生真正感觉到物理是有用的，是生活中存在的。
2．3探究课本上的做一做、科学漫步等
理论联系实际是真正学好物理，培养学生实践能力最有效的途径。课本上的做一做、科学漫步等栏目都较好的体现了这一点。实验内容紧密配合教材，且理论联系实际，趣味性强。“做一做”栏目中介绍的实验，都与教材主题配合贴切，源于教材，服务教材。既有很多利
用身边常见材料完成的实验，又有很多利用了传感器等先进的设备。可操作性强，可以加强学生对物理规律的理解，提高学生的动手能力。同时也让学生了解到现代科技的发展。比如旋转的液体、用传感器观察电容器充放电、摇绳发电等等。
这个实验对学生的触动很大，学生第一次进行了网络购物，解决了器材的难题，第一次自己动手制作模型，在制作的过程中，他们团结合作运用集体的智慧去解决困难。比如金属
盒中心的电极既要固定，又不能和金属盒接触。他们想到了将电极上套上一小段橡胶，然后用502胶水粘在金属盒底部。方法的巧妙让人赞叹。在实验中他们没有局限在实验结果上，没有放过实验伴生的一些问题。这种细心观察，尊重实验事实的精神将使他们受益终生。并且利用化学知识解释了物理实验中遇到的问题，让他们热情高涨，极大的加强了他们学习的热情。
2．4探究相关的课外知识：
在新教材中，原来的一些实验已经不做要求，比如电表的改装、探测黑箱、半偏法测电阻等等。还有与教学紧密相关的物理知识，如地电流，磁悬浮列车原理等等，这些都可以作为课外探究的课题。即可以加深学生对知识的理解。又加强学生对现代社会及科技发展的认识，了解当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想，关注物理学的技术应用所带来的社会问题，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。
3．微课题探究的成果交流
由于高中教学的紧张性，对于成果的交流一般不利用课堂时间，通常以以下三种方式在课余时间进行。
① 以实验报告形式（如以上案例），在班级内进行张贴，多次报告汇成一册，供同学交流。
② 做成课件，利用中午或晚自学前的大块时间进行汇报。交流内容的组织，包括课题的提出、探究计划框架、信息收集过程和数据整理、基本论点和对论点的解释、存在的问题和新发现等，让学生准备有条理的讲稿，并进行准确和富有逻辑的发言。 提高学生的表达能力。
③ 做成视频，在课前十分钟进行播放。
4．微课题探究的指导与评价
① 研究方法的指导
在学生的探究活动中，教师应该是组织者和建议者，不应该将学生的研究引向已有的结论。但如果完全放手，许多学生因缺乏系统的专业知识和必要的科研知识，在参与的过程中觉得无从下手或舒展不开思路。这要求教师要及时了解学生所遇到的困难以及应有的需要，指导学生采用多种形式解决问题，并为此提供机会和条件：如文献探究、网络查询等等。另一方面指导学生将物理研究的方法应用到探究中，渗透观察和实验能力。如在探究牛顿第二定律的实验时，指导学生利用控制变量法研究各个物理量之间的关系。在数据处理时利用图像分析数据，在探究物理规律时渗透科学猜想、归纳和演绎、比较与分类等方法。使学生在实际探究中了解和发现物理规律的科学方法，认识物理实验、物理思维和逻辑思维在物理学
中的应用，同时也使学生养成严谨的科学态度。
② 指导学生细心观察、尊重事实。
要注意培养学生客观的思维品质，不要只把注意力集中在与探究假设相符的物理事实上，同样需要观察和收集那些与预期结果相矛盾的信息。在通过一定的科学探究之后，应该让学生学会依照物理事实运用逻辑判断来确立物理量之间的因果关系，树立把物理事实作为证据的观念，形成根据证据、逻辑和现有知识进行科学解释的思维方法。
③ 鼓励学生勇于质疑，勇于创新。
著名科学家爱因斯坦曾说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”大胆提问，大胆怀疑，往往是创造发明的前奏。我们的学生并不缺乏想象力和创新能力。而只是缺少一些引导，缺少一些尝试，缺少一些鼓励。在和学生一起探究的过程中，我深深的感到了他们活力、热情和智慧。如牛顿第二定律的实验是我们高中物理教学的难点，对比法验证时很难获得成功，主要的误差就在于利用夹子夹线时的产生了，而在教学中，学生想到了用数码相机的方法，不去干扰小车的运动，获得了成功，解决了教学难点。又如08全国卷Ⅰ第17题：已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天. 利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为（正确答案选B ）A.0.2 B.2 C.20 D.200 很多同学在解这道题目时，没有进行计算，而是利用排除法，认为既然月球是地球的一颗卫星，围着地球运动，那么地球对月球的吸引力一定大于太阳对月球的吸引力，于是选择A 。如何解释这个问题，于是组织学生进行了探究。但网络上对此也是争论不休，无法得出一个让人信服的结论。有同学大胆的提出了天体之间有可能存在着除了万有引力以外的其他力的作用。对于学生的这些大胆的猜想，偶尔闪现的灵感，不管正确与否，笔者在教学中都给予充分的鼓励。培养他们开放的思维，培养学生敢于突破权威，勇于创新的精神。这也是我们课改的最终目的。
通过两年的教学实践，笔者发现微课题课外探究周期短、见效快、可操作性强。学生在亲自参与探究，通过各种方法和渠道去解决学习中遇到的疑难问题的过程中，加深了对物理知识的理解，学会了团队合作，学会了探究的方法。且保持了较强的好奇心和求知欲望，思维活跃，有遇到问题想办法解决的习惯，并且由于活动时间在课外，较好的解决了素质教育和应试教育的矛盾。微课题课外探究是课堂教学的有力补充。
参考文献：教育部，普通高中物理课程标准（实验）