20世纪末,我国的高教界提出,高等教育必须从传授知识为主向能力培养和素质教育为主转变。为此,对“教”已进行了诸多改革,也取得不少成果,然而,对“学”的研究和改革却远远不够。实际上,在教学活动中,“教”往往通过“学”才能起作用。本文拟从“学”的角度,探索一种适合于学生有效学习的方式,以培养具有科学素质的创新型人才。

一、科学素质的概念与研究性学习的特点

科学素质是大学生综合素质的基础,是有效进行科学活动所必须具备的基本素质。所谓科学素质,是指在科学活动中形成的对自然、社会和科学的态度、观点、能力与习惯,是一个包括科学观、科学知能和科学行为的综合结构。要进行有效的科学素质教育,就必须改变以往单纯接受性的学习方式,加强参与、体验和自主性学习,以学生为中心,以方法、策略性知识与价值、态度性知识为载体,以问题解决的方式开展教学活动。科学家进行科学研究往往始于某一问题,为了予以解决,他们先收集和分析资料,提出和验证假设,再做出整理和判断,最后得出结论。这是一个知、情、意、行综合的过程,既与研究者的知识水平有关,也与其科研方法和能力有关,还能体现其科学精神、态度、价值观和行为习惯等。如果能以这种方式进行学习,学生的科学素质也许就能得到有效培养。研究性学习,从广义上讲,是指引导学生主动探究的一种学习策略和方法,适用于所有学科的学习;从狭义上讲,是指在教学过程中以“问题”为载体,创设一种类似科学研究的情境和途径,让学生通过自主收集、分析和处理信息来主动参与学习过程,以获取和应用知识、分析和解决问题,从而培养创新精神和实践能力的一种学习方式。

二、试行研究性学习,培养大学生科学素质

学习方法总是与一定的教学内容相适应的,研究性学习正是特别适合大学教学内容的一种学习方式。在问题解决式学习、专题讨论、研究性实验、调查访谈、课程论文、毕业论文设计、大学生科研立项、参与教师科研等学习形式中,大学生科研立项是一种自主性程度较高的研究性学习形式。大学物理学是整个自然科学的基础,是实践性、应用性很强的学科,特别适合研究性学习。本文以华中师范大学物理系“迈克尔逊干涉条纹自动计数仪的研制”为例,对大学生采用科研立项的方式进行研究性学习作一探讨。1.课题目标。围绕核心问题“如何设计制作精确计数迈氏条纹的电子计数仪”,让学生通过科学探究,掌握科研方法,养成科学态度、科研道德及实事求是的精神。2.课题内容。迈克尔逊干涉仪广泛应用于精密测量技术中。以往用它测光波波长时,往往要对数百条明暗移动的条纹进行人工计数,不仅给眼睛造成伤害,而且会带来计数误差,影响测量精度。本项目旨在研制一种精确度较高的自动计数仪。3.课题实施。课题主要由学生协作完成,教师仅起指导作用。包括三个阶段:①选定课题。即在学完大学物理的“光学”部分和“电子线路”部分之后,结合普通物理实验,开发研制记录迈克尔逊干涉条纹数目的电子计数仪。课题把物理学科知识与社会生活实践结合在一起,在已有知识基础上进行探索和创新。②设计研制。学生根据兴趣和爱好自由组成小组,就设计方案、实验制作和测量调试三个过程分工协作。包括收集资料,设计方案;选择器件,并根据需要改装仪表,正确组装。然后进行样本测试,分析误差,重复测量,反复调试,修留学论文网改重作,直到能比较精确地组装。③结题展示。小组成员展示研究结果、器件、方案和原理的书面报告,要求数据准确、论证严密。其次,做成实物成品进行演示并将研究过程及结果制成网页,放到校园网上,以供交流。4.课题评价。通过网页上的评价模块,所有浏览者都可对课题进行评价。主要是对学生的学习态度、方案设计的合理性、研究方法的科学性、研究报告的规范性以及研究成果的实效性和创新性等进行评价。评价采用定性与定量、传统百分制评价与鼓励性评价相结合的方法,对理论上合理、有创新的设计方案给予鼓励。超级秘书网

三、采用研究性学习应注意的问题

首先,研究性学习要视具体情况而定。根据大学生在学习中独立性的发展水平,学习方式从低到高可分为传习性学习、自主性学习、研究性学习三个层次。传习性学习指以接受教师讲授为主的学习,自主性学习是指教师指导下的自学、课堂讨论及自主程度较高的实验和实习,研究性学习则是教师指导学生进行创造性的学习活动和科学研究,三者相辅相成。其次,重视选题。要引导学生选择感兴趣的研究专题。问题可由教师提供或学生自选;可在教材内容上拓展,也可来自生活和实践;可以是理论假设和验证,也可以是实践操作的创新和开发;可以是对现成结论的置疑,也可以是未知领域的探索。关键是要有研究价值且具有可行性和创新性。其三,切实提高科学素质。在研究性学习中要教给学生科学研究的基本方法,使学生学会积累、整理、分析资料;学会使用工具书进行检索;学会利用以计算机网络为主的现代化学习工具;学会撰写实验论文、科技论述文和调查研究报告;善于把研究成果转化为产品,应用于生活实际,最终养成科学的行为和习惯。

最后,处理好主体—主导的关系。研究性学习强调学生学习的自主性和探究性,学会在教师指导下完成课题设计和实施;教师的作用则集中表现为指导选题、监控课题实施、指导学生掌握科研方法、参与并指导课题评价。总之,应在研究性学习的过程中形成新型的师生关系。