一 物理教学要引导学生参与探究性的课题研究活动
物理教育应注重科学素质的培养，即不仅要让学生掌握知识与技能，而且要掌握获取、运用和更新知识的科学思维及科学方法，要具有尊重科学、热爱科学、按科学规律办事。并不断探索、勇于创新的科学意识、科学态度和科学精神，同时要理解科学的目的和作用，形成科学的价值观。但在目前的学科专业教育(如物理教育)中。科学素质往往仅被理解为科学知识，学科教学课堂师生授受的主要是整理好的系统的“死”的知识，这样，学生体验不到探索和科学发现的喜悦，感悟不到科学思想形成的生动过程，体会不到科学的本质，更不能真正理解和运用科学方法去解决实际问题。物理教育中培养科学素质的教育目标远没有实现。中美大(中)学生科学素质现状和培养对策课题组对中国物理学专业大、中学生的科学素质现状调查表明，大、中学生对物理课程知识的掌握基本达到课程的目标要求，但学生的知识面偏窄。自主学习的能力、设计、创新和实践的能力较差。其根本原因在于教师的教育观念和教学模式不利于学生科学素质的培养。杨振宁教授比较中美学生特点后明确表示：“在美国念书的中国学生会考试，可是不足的是思维方式与西方学生相比普遍比较窄，在做研究工作方面，中国学生的创造能力不够，不善于选择研究课题，怯于提出质疑，崇拜权威等缺陷。这与国内教育体制有关。他建议国内“应该改变灌输式教学方法。要引导学生独立思考，发展他们的创造性思维和动手能力，尽量扩大知识面，广开视野，要敢于迎接现代科技更广泛范围的挑战 ”。
物理学是自然科学的基础，是探讨物质结构和相互作用以及它们的运动规律的科学，它是一门带有方法论的科学。物理学科是以实验为基础的实践性和理论性都很强的学科。它本身的发展及知识形成的过程是一个经历了质疑、假设、批判并运用科学研究方法、科学思维创新解决问题的曲折过程它的每一个理论的建立都是经历了确立问题、提出假设。形成理论，验证或证伪。并不断完善的过程。这个过程是一个充满探索与创新的过程 《美国国家科学教育标准》中指出：“学科学是积极主动的过程。学科学是学生们亲自做而不是别人做给他们看的事情。科学教学必须让学生们参与以探究为目的的研究活动。学科学的中心环节是探究。”因此物理教学中，要改变教师“灌输式”的教学方式和学生被动接受式的学习方式，不仅传授整理好的系统的知识，而且要给学生提供一个自主探究和解决真实物理问题的机会和过程。要引导学生确立课题、提出假设、设计研究方案、搜集信息和处理信息、进行调查、实验、分析论证、得出成果并进行交流。真正经历科学家科学研究的过程。学生通过这个研究过程，学习科学知识和技能、理解科学本质掌握科学方法、养成自主探究的学习习惯，培养科学探究能力，提高科学素质。实践表明，在物理教学中引导学生参与以问题为载体的探究性课题研究是实现科学素质培养的有效途径。同时也具有较强的可操作性。
二、物理课题研究的涵义
物理课题研究是指在物理学科中开展的，以学生自主研究物理学习中的问题或与物理有关的技术、自然、社会和生活中的问题(课题或专题)为主的一种研究性学习活动。它是以研究为基础的学习，是一种类似科学研究的专题研究活动。具体说来，在物理学科学习中，学生在教师的指导下。根据各自的兴趣和条件，选择不同的研究课题(专题或问题)，以独立或小组合作的方式进行探索性研究。对这些问题学生要亲自确立课题、提出假设、制订研究方案运用多方面的知识与方法去研究并解决问题。其目的在于引导学生改变单纯学习书本知识及接受式的学习方式，完善知识结构，体验物理学知识和理论形成的动态过程。获得科学研究的体验，掌握、运用基本的科学研究方法，提高综合运用所学知识提出问题、研究问题和解决问题的能力，培养创新精神和实践能力及终身学习的能力。即课题研究是在教师的指导下，学生“自由选题、自主探究和自由创造”的活动。
物理课题研究的内容可以是物理。但不局限于物理，它可以涉及技术、生物、化学、环保、生活、社会等方面的内容。如：“太阳能电池、激光治癌、激光雷达在环境测量方面的应用“等课题既涉及物理学的内容，又涉及医学、环保的知识和技术。通过对这些问题的研究，学生不仅可以扩大知识面，完善知识结构，经历科学探究的过程，而且真正了解科学与技术是把双刃剑的科学价值观。从而关注社会、人类与环境的和谐发展，培养对社会的责任感。
与物理习题相比，物理课题研究的问题大多数是是原始物理问题，它们没有标准答案，大多数情况下需要学生自己发现问题、提出问题、解决问题。在解决问题时，学生不仅要用到物理知识，还要用到其它方面的知识。搜集证据的渠道已不局限于教材和书本，还要依赖于校内外、网络等多种渠道。其目的不是巩固和强化物理知识，而是重在改变学生的学习方式，完善他们的知识结构，培养他们开放的思维和研究问题的能力。它涉及提出问题、制订研究方案、获取(包括发现、检索、选择)和处理(包括分类、综合、查错和评价)信息的能力、分析和解决问题的能力、独立与合作等多方面能力的培养。同时关注整个课题研究过程中学生的探究意识，质疑、批判、勇于探索的科学精神、实事求是的科学态度的培养及科学的价值观的形成，注重培养创新精神及终身学习的能力。
此外，学生亲自参加教师的科学研究课题也是课题研究的一种形式，但就目前我国大(中)学生的能力现状和学校的现有条件，只有极少数人能以这种方式实现。而物理课题研究强调面向所有学生，使每位学生都能得到发展。
三、物理课题研究的特点
1．问题性
物理课题研究主要是围绕问题(或课题、专题)的提出和解决进行的研究性学习活动。因此，学生从学习、生活和社会生活中发现问题 确认问题并提出问题是研究性学习的起点。科学始于问题，任何科学研究均开始于问题或任务，没有问题就谈不上研究。而这些“问题”不是现成地呈现在研究者面前，也不是老师预先布置好的问题，而是需要人们发现、提出并进行研究。因此，首先要培养学生善于提问题并且会提问题，即培养他们能够从人们司空见惯的现实社会、生活和学习中通过观察、质疑提出能够研究的问题并进行研究海森堡曾说过：“提出正确的问题往往等于解决了问题的大半”。可见提出问题在科学研究中的重要地位。
2．学习性
物理课题研究首先是一种学习，其次是“研究”。物理课题研究是学生在教师的指导下自主探究学习的过程，而不是像真正的学者或科学家那样专门以发现或解决问题为己任的过程。物理课题研究重视学生从过程中学习或领悟了什么，如重视他们在学习研究过程中体验情感，培养态度，学习研究问题的方法，形成研究性学习习惯，提高学习能力。而不是重在以最终结果向社会贡献了什么。物理课题研究强调“在研究中学习”。
3．研究性
作为一种学习方式，物理课题研究在其对象上，要具有研究性，即这些课题的结果在研究前具有未知性，需要经过研究才能获知。在其途径上也必须具有研究性，即“学习研究”和“在研究中学习研究”。通过研究体验科学研究过程，运用研究问题的方法，通过假设和求证最终解决问题，最终提高研究问题的能力。因此，物理课题研究与“接受性学习”是不同的。
4．自主性
物理课题研究强调以学生的自主性研究为基础。在教师的指导下，在规定的时间内，学生按自己的兴趣选择和确定研究的课题后，采用个人或小组合作的方式来进行。课题研究方案的制订、研究途径与手段的选择、实践研究及取得的研究结果，也都是学生个人或小组按自己的意愿去完成。整个学习过程中，对学习进行自我设计和自我控制，学生始终拥有高度的自主性。教师只是一个指导者、帮助者和促进者。由于学生对课题研究目标的实现负有主要责任，他的主观能动性便得到极大的调动，自主学习就有了积极的内在动力。
5．过程性
与传统的学习方式只重视学生学习的结果不同，物理课题研究更关注学生的学习过程。物理课题研究强调通过学生的主动探究过程来培养他们的创新精神及解决问题的能力。学生的能力只有在实践过程中才能逐步发展起来。也许他们最后的研究结果价值不大，但这并不重要，重要的是学生通过选择、确认课题、设计课题研究方案、搜集信息和处理信息、观察测量、动手实验、社会调查、科技制作、成果的形成、交流研讨等亲身实践过程，获得对社会的感受，了解使用科学研究的一般流程和方法，体验与他人交往和合作的乐趣，增强问题意识、研究意识，学会如何学习、如何去解决问题，这是物理课题研究的主要目的。从这个意义上讲，物理课题研究过程本身也是它追求的结果。课题研究的评价重视对学生整个研究活动过程的评价。评价的重点不仅仅在于成果的形式、水平与质量，更在于学生整个活动过程中的情感、态度、价值观及探究意识、合作能力、信息搜集、分析、处理能力、研究方法的使用能力、创新能力在原有基础上的进步、发展与提高。
6．开放性
主要指问题的开放性、研究方法的开放性、研究环境的开放性及研究结果的开放性。由于物理课题研究要研究的问题(课题)来自学生的学习、生活和现实世界，课题的内容可以是物理学科的，也可以是物理学科与其它学科综合或交叉的。它的实施不仅依赖于教材、教师及校内资源，还要依赖校外资源。学生学习、研究的途径方法不同，最后研究结果的内容和呈现形式各异。因此，物理课题研究必然会突破原有学科教学的封闭状态，把学生置于一种动态、开放、多元的学习环境中。使他们突破课堂、走出学校、走向社会，通过社会调查、现象观察、收集信息，去发现问题，寻找问题解决的方法与结果。通过开放性学习，改变的不仅是学生学习的地点、内容和方法，更重要的是它给学生提供更多的获取知识的方式和渠道，培养他们创造思维的品质。
总之，物理课题研究强调的是在现实的问题情境中去“做”、去“经验”、去“尝试”、去“反思”，去“获得”。丽不是在虚拟的问题情境中去“听”、去“记”、去“背”、去“再现”。只有深入思考和牢固把握物理课题研究的上述特点，才能有效地防止搞形式、走过场，从而促进学生科研创新素质的提高，为他们今后成为真正的研究主体打下牢固的基础。