网络环境下研究性学习的探索和实践
沈澜
一．研究性学习概述
国家教育部2000年1月颁布的《全日制普通高级中学课程计划（试验修订稿）》中决定要在普通高级中学教学中开展研究性学习活动。进一步，教育部[2001]6号文件印发了《普通高中“研究性学习”实施指南(试行)》（以下简称《指南》），其中将研究性学习定义为：“学生在教师指导下，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、解决问题的学习活动。”这是我国高中课程改革的一项重大举措。《指南》中给出了研究性学习的两大类型：课题研究类和项目(活动)设计类；三种主要组织形式：小组合作研究、个人独立研究、个人研究与全班集体讨论相结合；四个主要步骤：指导确定选题、制定研究计划、实施研究、撰写研究成果；五个主要特性：整体性、实践性、开放性、生成性、自主性；六个主要目标：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。
在研究性学习中，学习内容、学习方式、教学观念、教学模式、教学评价等均发生了实质性的改变。研究性学习为学生提供了开放的、参与式的、有个性和创造性的教材；学生从被动地接受教师传授知识为主的学习方式变为开放的学习环境中自主学习；教学模式也与传统教学的答案单一化相反，研究性学习的问题是开放的、多元的，答案是丰富多彩的，学生必须通过自己的努力才能得到合理的答案；教学中学生的主体地位得到确立。教学观念的改变，使得教师在研究性学习中成为学生学习的组织者、指导者和学习伙伴，而不是知识的灌输者，学生的知识必须在教师创设的情境中，通过自主学习、协作学习而获得，以达到到意义建构。毫无疑问，实施研究性学习对于改变学生的学习方式、促进教师教学方式的变化、培养学生的创新精神和实践能力具有重要的作用。在信息技术如此发展的今天，创新能力是与信息的获取、加工、分析、处理等方面的能力密不可分的。因此，研究信息技术背景下，特别是网络环境下的研究性学习，探讨如何培养学生在网络环境下的创新能力与实践能力尤为重要。
二．研究性学习的网络环境
1．网上资源是研究性学习的重要知识源泉
《指南》中关于研究性学习内容的选择和设计，要因地制宜，发掘资源。“选择研究性学习的内容，要注意把对文献资料的利用和对现实生活中“活”资料的利用结合起来。要引导学生充分关注当地自然环境、人文环境以及现实的生产、生活，关注其赖以生存与发展的乡土和自己的生活环境，从中发现需要研究和解决的问题。”
这些需要研究的问题和文献资料可以来自于书本、图书馆、博物馆等，但绝不可放弃网上资源。目前国内的科普网站和学生网站均含有丰富的资源。比如：中国科普城(www.stcity.net.cn)，内容上分为交通运输、环境保护、军事天地、电脑时代、地球科学、空间科学、海洋科学、生命科学、风土人情和文学艺术等十大类，近千个小类。已收录了近百册图书500万字的文字资料，图片近3000张，文章近1万篇。中国公众科技网(www.cpst.net.cn)由中国科学技术协会主办，分为“科学普及平台”、“科技应用平台”、“学术交流平台”。地方站子网包括：首都科技网、上海科普、广东网上科技馆、湖北科普网、江苏大众科普、重庆金桥科普、福建海峡科普、宁夏大众科技、贵州科协网、中国科技咨询网、中国农技协网、联合科技、企业科技协作网。中国学生网(www.6to23.com)网站分成信息技术、学生兴趣区、学生互动区、个人主页、阳光使者、短信中心六个服务区。其中学生兴趣服务区中的“美图”专栏有大量精彩的图片，诸如漫画、游戏、汽车、动物、影视、风光、军事、植物、体育、电脑3D等。
2．工具软件是研究性学习的重要辅助工具
研究型学习是在教师的指导帮助下学生独立从事某项课题研究，包括学生自己提出问题，确定研究课题，独立开展研究，最后提交研究报告。这些过程都可以将计算机作为主要工具辅助课题研究。下面介绍几个师生常用的文字处理和图象处理工具软件。
Microsoft Office是微软公司开发的办公自动化软件，Word、Excel、PowerPoint等应用软件都是Office中的组件。Office 2000是最新的Office版本，是第三代办公处理软件的代表产品。Word是人们最喜爱的专业文字处理软件之一，可以使用它编排出精美的文档，绘制图片，设计表格；同样用Word还可以制作包含有图片、声音的多媒体文件；Word所提供的诸多强大的编辑功能使我们更加方便快速的实现自己的想法。Excel是一个用于建立与使用电子报表的实用程序，也是一种数据库软件，用于按表格的形式来应用数据记录。专业数据库管理系统软件Visual FoxPro也能建立电子报表，但中文Excel 2000却是一个电子报表的专业软件，也常用于处理大量的数据信息，特别适用于数字统计，而且能快速制定好表格。PowerPoint主要用于设计制作广告宣传、产品演示的电子版幻灯片，制作的演示文稿可以通过计算机屏幕或者投影机播放。利用PowerPoint，不但可以创建演示文稿，还可以在互联网上召开面对面会议、远程会议或在Web上给观众展示演示文稿。随着办公自动化的普及，PowerPoint的应用越来越广。
Photoshop是优秀的图象处理软件，一直占据着图象处理软件的领袖地位，是平面设计、建筑装修设计三维动画制作及网页设计的必用软件。它的惊人的功能也引起广大业余图象处理爱好者的强烈兴趣。从功能上看，photoshop可分为图象编辑、图象合成、校色调色及特效特效制作部分。Photoshop 6.0是最新的版本，较之以前的版本增加了图形处理功能、图层特效的风格面板，重新设计了文字处理的操作方法并添加了文字效果制作，增加了选项栏及其他功能的改进，几乎重新定义了图象处理的概念。
有一些工具软件可以直接辅助学生进行探索和研究，典型的有“几何画板”和“仿真物理实验室”。几何画板是人民教育出版社和全国中小学计算机教育研究中心(以下简称“中心”)于1995年联合从国外引进的工具平台类优秀教学软件。自1993年“中心”推出几何画板的汉化版以来，很快受到数学教师的欢迎，经过“中心”近几年举办多期有关几何画板的应用培训班及部分学校的积极试验，目前运用几何画板进行数学教学革新的思想已开始为教师们所接受，并已逐渐在全国不少中学的教学中应用和推广。目前几何画板可以用作数学和物理相关研究性学习内容的重要辅助研究性工具。仿真物理实验室是由南京金数龙计算机技术有限公司开发的面向中学物理课堂、物理教师和学生的一个全开放性的物理实验仿真软件。与常规的物理教学软件所不同，仿真物理实验室不是单纯的演示几个现成的实验，而是提供了一个实验器具完备的综合性实验室，可以亲自动手创建所能想象的所有实验(高能物理除外)。仿真物理实验室提供了质点模型，小球，弹簧，绳子，联杆，滑轨，电荷等实验器具；并集成了重力场，电场，磁场，万有引力，阻尼介质等实验环境。可以在任意组合的实验环境中，搭建自己的实验。从自由落体运动，平抛运动，到验证机械能守衡，验证动量守衡实验；从单摆，牛顿摆，到弹簧振子实验；从带电粒子在电场中的加速与偏转实验，带电粒子在磁场中的圆周运动，到粒子加速器模型，粒子速度选择器模型；从地球人造卫星，到太阳系的运行，仿真物理实验室都能够进行仿真。仿真物理实验室不但可以演示逼真的实验动画，还可以在演示的同时提供相关的实验实时数据。仿真物理实验室适用于高中的物理课堂，是物理教师的得力助手。对于正在学习物理的学生来说，仿真物理实验室是一个理想的学习工具。亲自动手的体验，让学生对物理现象的印象更加深刻。
3．校园网是研究与管理的重要平台
提供远比书本知识更为广泛的内容，扩大学生与外界的联系，开阔视野是校园网的一个重要功能。校园网与Internet和宽带数字网的连接以及学校的计算机设备提供了优于大多数学生家庭环境的研究条件。校园网资源库中丰富的教学资源也为研究性学习提供了素材。
提供高速、方便的信息交流和资源共享等手段是校园网的另一个重要功能。研究性学习，无论是个人独立研究还是小组合作研究，都需要一个相对较长的时间过程。教师如何对其进行监控?学校如何了解其进展?如何共享研究成果？网络是其最好的交流和共享平台。每个同学搜集的资料和自己取得的结论观点可以在网上发布；可以全班集中讨论，也可以通过E-mail或BBS异步讨论；将初步的成果公布在网上，再继续通过网络进行讨论，如此反复。
三．案例
研究性学习的课题是开放的、多元的，可以由学校、教师推荐，也可以由学生个人，课题小组提出。本文以“中学物理科学家”为例，对研究性学习的过程作一简要叙述。
1．研究课题目的
通过对高中物理教材中涉及的物理学家个人资料、主要贡献、趣闻轶事、照片画像的收集整理，培养学生对高中物理的学习兴趣，拓展课本知识，教学相长，师生交流合作，促进课堂教学。沿着物理学家探索自然的足迹和成功的道路，培养学生科学的学习方法，严谨的治学态度，敢于怀疑否定，在困难面前百折不挠的科学精神。
2．研究课题内容提纲
中学物理科学家
[相关知识]
中学物理课本中的物理学家
力学部分：牛顿、胡克、卡文迪许、伽利略、开普勒、惠更斯
热学部分：玻意尔、马略特、盖·吕萨克、威廉.汤姆逊、阿佛加德罗、焦耳
电磁学部分：库仑、麦克斯韦、楞次、法拉第、欧姆、伏特、安培、赫兹、奥斯特
光学部分：托马斯.杨、菲涅耳
原子物理部分：汤姆生、爱因斯坦、居里夫妇、玻尔、卢瑟福、查得威克、伦琴
[文字资料]
1．阿基米德
2．测不准关系与波粒二象性
3．沉睡了百年的科学猜测
4．创立分子学说的阿佛加德罗
5．从牛顿定律到爱因斯坦相对论
6．物理学大事年表
7．物理学家排名
8．以中国人名、地名和企业命名的小行星
9．勇敢无畏的科学探险者盖·吕萨克
10．中国古代的科学创造
11．中国古代物理成就
[参考书目]
1．世界名人传记系列 精品必读 居里夫人
世界名人传记系列 精品必读 爱因斯坦
世界名人传记系列 精品必读 牛顿
世界名人传记系列 精品必读 爱迪生
内蒙古少年儿童出版社 2001年12月 每本定价 10元
2．发现之旅 爱因斯坦 思考的乐趣
发现之旅 牛顿 天体力学的新纪元
汉语大词典出版社 2001年8月 每本定价 36元
3．《高级中学课本 物理（甲种本）第三册》 人民教育出版社1985年版
4．诺贝尔奖百年鉴 追寻自然之律 20世纪物理学革命 上海科技教育2001年版 定价：8元
[相关网站]
1.中国学生网----化学家故事：http://vip.6to23.com/etsnoopy/chemdz/chemist.htm
2.UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA LIBRARY
CETI Center for Electronic Text and Image http://www.library.upenn.edu/etext/smith/chemists.html
3.牛顿：http://itied.ied.edu.hk/workteam/maths/home.htm
4.ChemTeam Photo Gallery Menu http://dbhs.wvusd.k12.ca.us/Gallery/GalleryMenu.html
3．研究课题的实施
该课题的实施可以分三个阶段进行。
阶段I：提出课题、设计方案
由提出课题的教师制作课题提纲，包括背景知识、参考资料、相关网站等内容，供学生了解课题的基本情况。
阶段II：网上展示方案，学生选择课题成立小组
在校园网的专栏上展示课题提纲和参考资料，感兴趣的同学选定课题后成立研究小组。
阶段III：开展研究
让学生上网收集资料，着手开展研究。
阶段IV：网上成果展示，课题评价
成果以PowerPoint、网页、图片等形式在校园网上公开展示，在电子公告牌上听取同学老师的意见。由学校专门组织的评价小组作出最终评语，并给课题小组成员记学分。
4.研究课题的评价
在对该课题研究报告的评价中，可以采用定性的评语式评价与定量的记分式评价相结合的方法。评语式评价主要指出学生在研究过程中的特点和有创意的地方，记分式评价则从以下三个方面来考查研究成果报告的质量：
（1）报告内容符合科学性；
（2）版面设计讲究艺术性；
（3）文章结构整齐，语言规范。
为了突出研究过程的独创性，还可以设计附加分，与以上三点不挂钩，重在考查学生在研究过程中，是否有独特的观察视角、选用知识是否超前，所用方法是否独特，能否有合理的奇思妙想。一个好的评价方式，既要客观反映课题成果的质量，又能保护学生进行课题研究的积极性。这一点需要我们去实践和探索。
参考文献
[1]国家教育部 《普通高中“研究性学习”实施指南(试行)》 2001.4.11
[2]《网络环境下的研究性学习》 《中国电化教育》2002年第1、2期
[3]《研究性学习在信息技术教学中的探索与实践》
《中国电化教育》2002年第1期
发布时间：2006/4/18 下午1:56:36 阅读次数：10613
