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研究性学习是指以类似科学研究的过程、方法和形式进行的学习.广义泛指学生探究问题的学习；狭义指学生在教师的指导下，根据自己的兴趣、爱好和实际条件，从自然现象或生产生活实际中选择和确定课题，自主探究，获得新的知识、体验及情感，并在某些方面可能有所创新的过程.若把研究性学习作为一种教学策略，是指教师通过引发、促进、支持、指导学生的研究性学习活动，来完成学科教学任务的一种教学思想、教学模式和教学方法.
物理规律教学属于课堂教学，是根据学生的认知过程，结合物理规律自身的特点，由教师系统设计的教学模式.物理规律的教学设计必须以促进学生对物理规律得出过程的了解为出发点，以掌握规律的适用范围以及运用其解决实际问题为目的，在教师的引导下，综合物理规律的类型以及规律的特点，让学生在课堂上接受规律、发现规律和探索规律.
1物理规律的分类
物理规律是人们通过对生产和生活的观察，在取得大量事实的基础上进行总结和归纳，再通过实验检验得出结论；或者是从已有的规律或理论出发，通过科学的推理，最后经实验验证的新论断.根据规律的得出过程，可分为：实验规律、理论规律和理想规律.
1.1实验规律
通过实验且对实验结果进行研究，最终归纳总结以公式、定律等形式呈现的规律.如匀变速直线运动的公式、牛顿第二定律、胡克定律、欧姆定律、楞次定律等.
1.2理论规律
以生产和生活的事实或者已有的实验规律为依据，通过总结或推理得到的规律.如万有引力定律、动能定理、动量定理、安培定则、左手定则等.
1.3理想规律
由于实验条件的限制无法用实验验证，利用大量的经验事实，通过科学演绎得出的规律.如牛顿第一定律、伽利略对自由落体运动的研究等.
2物理规律的教学设计
物理规律往往由观察、实验和推理相结合产生的，因此高中物理规律教学应该是在教师的引导下，由学生主动观察、讨论、探究和推导的过程，是学生发现问题、掌握规律和运用规律的过程.
2.1创设物理环境
研究性学习的核心是改变教师教的方式和学生学的方式，研究的内容、形式、资源等具有开放性，从自然现象或生产生活实际中选择和确定课题是最好的选择，而物理则与生产生活联系紧密，不少物理规律更是从实践中总结出来的.
因此，规律教学就是要能够让学生在物理世界中发现问题.这就要求我们能够创设有利于发现问题的物理环境，通过生产和生活中的一些现象提炼问题，通过一些颠覆常规的物理实验制造问题或学生熟知的典型事例中发现问题.例如，在探究交变电流的产生这节规律课的引入阶段，我设计了这样一个实验，通过手摇发电机对两个并联在发电机两端、正负极反向的二极管供电，使学生观察到两个二极管均周期性发光的现象，根据二极管的单向导电性得出手摇发电机产生的电流方向周期性变化，给学生一个很直观的认识，也使学生产生了这个电流如何形成的疑问，为接下来的教学做了很好的铺垫.
2.2探索物理规律
研究性学习的关键是将科学研究的元素渗透到教学过程的各个环节.探究是物理规律教学常用的手段，现象和疑问则是探究的开端.通过问题学生获得了探索物理规律的感性认识，教师可以引导学生深入思考问题，通过各种方法寻找线索和依据，为得出规律提供必要的知识准备.
2.2.1利用实验研究得出规律
实验研究可分为探究实验和验证实验.不论是在教师的指导下学生通过科学探究得出了物理规律，还是教师指导学生用实验验证物理规律，其目的都是为了调动学生学习的主动性，激发学习兴趣，加深对物理规律的理解，更重要的是使学生掌握研究物理规律的基本方法.其一般步骤如下：
(1)质疑与提问.首先可以引导学生通过仔细的观察、分析，由实际现象和日常生活经验出发，结合自身对物理的理解，提出疑问；然后用物理语言把疑问表述为问题，要求问题简洁清楚且具有可探究性.例如，研究机械能守恒定律时，提出的问题“在忽略空气阻力的情况下，物体减少的重力势能和增加的动能有什么关系？”这样的问题物理意义清晰，不仅明确了研究条件，而且指明了研究方向“减少的重力势能与增加的动能之间的关系”.
(2)猜想与假设.首先引导学生分析自己的观察，从中发现物理量之间的关系或找出与原有经验相似之处，形成猜想；然后在教师的帮助下利用所学的知识和经验做出初步的逻辑证明，提出假设.学生在真实的物理情境中发现问题，并形成猜想和假设，教师一定要帮助学生进行筛选，摒弃一些不切实际的想法.
(3)设计与步骤.引导学生依据假设明确实验目的、思考实验原理、制定实验步骤.学生的设计方案可能有很多，教师要尽可能展示每一种设计，指导学生分析自己方案的优劣，挑选出最佳方案，这样有利于学生创新思维的培养.
(4)实验与数据.要提示学生实验是要观察现象还是记录数据，介绍学生较陌生的实验器材的使用方法，学生实验过程中教师要巡视，及时提醒学生注意操作规范，解决学生在实际操作中遇到的问题，如实记录实验数据.
(5)分析与论证.引导学生从假设的思路上对数据进行处理，根据对数据的分析得出研究的物理规律的正确与否或者是物理量之间的关系.这里要特别强调数学方法和图象法的应用，利用数学方法寻找数据间的规律，借助图象表明物理量的联系，对于判断假设是否正确很有帮助.例如，利用自由落体验证机械能是否守恒的实验数据处理上，我们可以利用打点计时器算出各点的瞬时速度，用刻度尺量出对应的下落高度，然后画出v2-h图象或者v22-h图象，若图象是一条过原点的直线且斜率近似为2g或g，则表明自由落体运动机械能是守恒的.
2.2.2利用理论推导得到规律
通过学生已掌握的物理规律经过推导，得出新的物理规律，规律得出的重点在于推理，教师需要在关键时刻，启发学生的思维.
(1)指导学生，回忆知识.理论推导的规律往往是在学生已知规律的基础上，对某个过程进行推理或者数学运算，得出在一定范围内的物理量之间的数学关系或论断.因此在创设情境或建立模型以后，指导学生回忆有关物理规律是推导其他规律的基础.如动能定理的推导，就需要学生回忆匀变速直线运动速度和位移的关系式和牛顿第二定律.
(2)归纳演绎，得出结论.运用已有的规律和数学知识，通过代换、消元等方法推导物理规律，对学生而言更有说服力.例如，万有引力定律的得出过程，将行星绕太阳运动的轨道近似为圆，根据圆周运动的规律可知向心力的表达式F=mv2R以及v=2πRT可知，太阳对行星的作用力F∝4mπ2RT2，由开普勒行星运动的第三定律可知R3T2=k(常量)，则太阳对行星的作用力F1∝mR2，再根据牛顿第三定律进行推理，则得出行星对太阳的作用力F2∝MR2，从而得出太阳和行星间的相互作用力F∝mMR2，写成等式为F=GmMR2，即万有引力的表达式.
2.2.3利用信息加工生成规律
教师利用形象生动的图象，图片等唤起学生已有的感性认识，通过系统地讲解物理，揭示规律之间的联系，为学生创设信息加工的外部条件，以加强学生对规律的了解和记忆.
(1)明确目标，激活记忆.课前明确告知学生本课的学习目标，使学生能够更加专注达成目标的信息，提高学生的注意力；引导学生回忆与本规律有关的知识，唤醒学生已有的相关知识结构，达到生成新规律的目的.例如，研究自由落体运动的规律时，可以提示学生匀变速运动的规律：v=v0 at，x=v0t 12at2，v2-v20=2ax，而自由落体运动则是初速度v0=0，a=g的匀加速直线运动，所以自由落体运动规律：v=gt，x=12gt2，v2=2gh.
(2)函数图象，突出规律.利用函数图象归纳规律，讨论规律是教学中常用的一种方法，图象能形象的描述物理规律，数学公式能精确地描述物理规律，加深学生对规律的理解.例如，研究闭合电路欧姆定律中输出功率随外电阻变化的关系时，通过数学运算可知
P=I2R=E2(R r)2R=E2R r2R 2r,
由数学不等式可知R r2R≥2r且当R=r时输出功率有最大值Pmax=E24r；或者教师可以直接给出输出功率随外电阻变化的图象(如图1)，可以直观的看出随着外电阻的增大输出功率先增大后减小，当R=r时输出功率有最大值Pmax=E24r.
综合上述，实验探究、理论推导或者信息加工，对于规律教学而言都有自己独特的一面，但却也是相辅相成的，都是要突出规律的物理含义，帮助学生做到真正理解.
研究性学习注重学习知识的开放性，关注学生在教学中的主动性和参与性，以及解决问题、获取知识的探索性.但我们不能忽视物理规律的教学要有阶段性，有一个逐步深化、提高的过程，对于不同的规律，教材中也规定了不同的要求.同时，学生对某一规律的掌握也有一个由浅入深的过程，通过一步一步的教与学的活动才能达到要求.
物理规律教学属于课堂教学，是根据学生的认知过程，结合物理规律自身的特点，由教师系统设计的教学模式.物理规律的教学设计必须以促进学生对物理规律得出过程的了解为出发点，以掌握规律的适用范围以及运用其解决实际问题为目的，在教师的引导下，综合物理规律的类型以及规律的特点，让学生在课堂上接受规律、发现规律和探索规律.
1物理规律的分类
物理规律是人们通过对生产和生活的观察，在取得大量事实的基础上进行总结和归纳，再通过实验检验得出结论；或者是从已有的规律或理论出发，通过科学的推理，最后经实验验证的新论断.根据规律的得出过程，可分为：实验规律、理论规律和理想规律.
1.1实验规律
通过实验且对实验结果进行研究，最终归纳总结以公式、定律等形式呈现的规律.如匀变速直线运动的公式、牛顿第二定律、胡克定律、欧姆定律、楞次定律等.
1.2理论规律
以生产和生活的事实或者已有的实验规律为依据，通过总结或推理得到的规律.如万有引力定律、动能定理、动量定理、安培定则、左手定则等.
1.3理想规律
由于实验条件的限制无法用实验验证，利用大量的经验事实，通过科学演绎得出的规律.如牛顿第一定律、伽利略对自由落体运动的研究等.
2物理规律的教学设计
物理规律往往由观察、实验和推理相结合产生的，因此高中物理规律教学应该是在教师的引导下，由学生主动观察、讨论、探究和推导的过程，是学生发现问题、掌握规律和运用规律的过程.
2.1创设物理环境
研究性学习的核心是改变教师教的方式和学生学的方式，研究的内容、形式、资源等具有开放性，从自然现象或生产生活实际中选择和确定课题是最好的选择，而物理则与生产生活联系紧密，不少物理规律更是从实践中总结出来的.
因此，规律教学就是要能够让学生在物理世界中发现问题.这就要求我们能够创设有利于发现问题的物理环境，通过生产和生活中的一些现象提炼问题，通过一些颠覆常规的物理实验制造问题或学生熟知的典型事例中发现问题.例如，在探究交变电流的产生这节规律课的引入阶段，我设计了这样一个实验，通过手摇发电机对两个并联在发电机两端、正负极反向的二极管供电，使学生观察到两个二极管均周期性发光的现象，根据二极管的单向导电性得出手摇发电机产生的电流方向周期性变化，给学生一个很直观的认识，也使学生产生了这个电流如何形成的疑问，为接下来的教学做了很好的铺垫.
2.2探索物理规律
研究性学习的关键是将科学研究的元素渗透到教学过程的各个环节.探究是物理规律教学常用的手段，现象和疑问则是探究的开端.通过问题学生获得了探索物理规律的感性认识，教师可以引导学生深入思考问题，通过各种方法寻找线索和依据，为得出规律提供必要的知识准备.
2.2.1利用实验研究得出规律
实验研究可分为探究实验和验证实验.不论是在教师的指导下学生通过科学探究得出了物理规律，还是教师指导学生用实验验证物理规律，其目的都是为了调动学生学习的主动性，激发学习兴趣，加深对物理规律的理解，更重要的是使学生掌握研究物理规律的基本方法.其一般步骤如下：
(1)质疑与提问.首先可以引导学生通过仔细的观察、分析，由实际现象和日常生活经验出发，结合自身对物理的理解，提出疑问；然后用物理语言把疑问表述为问题，要求问题简洁清楚且具有可探究性.例如，研究机械能守恒定律时，提出的问题“在忽略空气阻力的情况下，物体减少的重力势能和增加的动能有什么关系？”这样的问题物理意义清晰，不仅明确了研究条件，而且指明了研究方向“减少的重力势能与增加的动能之间的关系”.
(2)猜想与假设.首先引导学生分析自己的观察，从中发现物理量之间的关系或找出与原有经验相似之处，形成猜想；然后在教师的帮助下利用所学的知识和经验做出初步的逻辑证明，提出假设.学生在真实的物理情境中发现问题，并形成猜想和假设，教师一定要帮助学生进行筛选，摒弃一些不切实际的想法.
(3)设计与步骤.引导学生依据假设明确实验目的、思考实验原理、制定实验步骤.学生的设计方案可能有很多，教师要尽可能展示每一种设计，指导学生分析自己方案的优劣，挑选出最佳方案，这样有利于学生创新思维的培养.
(4)实验与数据.要提示学生实验是要观察现象还是记录数据，介绍学生较陌生的实验器材的使用方法，学生实验过程中教师要巡视，及时提醒学生注意操作规范，解决学生在实际操作中遇到的问题，如实记录实验数据.
(5)分析与论证.引导学生从假设的思路上对数据进行处理，根据对数据的分析得出研究的物理规律的正确与否或者是物理量之间的关系.这里要特别强调数学方法和图象法的应用，利用数学方法寻找数据间的规律，借助图象表明物理量的联系，对于判断假设是否正确很有帮助.例如，利用自由落体验证机械能是否守恒的实验数据处理上，我们可以利用打点计时器算出各点的瞬时速度，用刻度尺量出对应的下落高度，然后画出v2-h图象或者v22-h图象，若图象是一条过原点的直线且斜率近似为2g或g，则表明自由落体运动机械能是守恒的.
2.2.2利用理论推导得到规律
通过学生已掌握的物理规律经过推导，得出新的物理规律，规律得出的重点在于推理，教师需要在关键时刻，启发学生的思维.
(1)指导学生，回忆知识.理论推导的规律往往是在学生已知规律的基础上，对某个过程进行推理或者数学运算，得出在一定范围内的物理量之间的数学关系或论断.因此在创设情境或建立模型以后，指导学生回忆有关物理规律是推导其他规律的基础.如动能定理的推导，就需要学生回忆匀变速直线运动速度和位移的关系式和牛顿第二定律.
(2)归纳演绎，得出结论.运用已有的规律和数学知识，通过代换、消元等方法推导物理规律，对学生而言更有说服力.例如，万有引力定律的得出过程，将行星绕太阳运动的轨道近似为圆，根据圆周运动的规律可知向心力的表达式F=mv2R以及v=2πRT可知，太阳对行星的作用力F∝4mπ2RT2，由开普勒行星运动的第三定律可知R3T2=k(常量)，则太阳对行星的作用力F1∝mR2，再根据牛顿第三定律进行推理，则得出行星对太阳的作用力F2∝MR2，从而得出太阳和行星间的相互作用力F∝mMR2，写成等式为F=GmMR2，即万有引力的表达式.
2.2.3利用信息加工生成规律
教师利用形象生动的图象，图片等唤起学生已有的感性认识，通过系统地讲解物理，揭示规律之间的联系，为学生创设信息加工的外部条件，以加强学生对规律的了解和记忆.
(1)明确目标，激活记忆.课前明确告知学生本课的学习目标，使学生能够更加专注达成目标的信息，提高学生的注意力；引导学生回忆与本规律有关的知识，唤醒学生已有的相关知识结构，达到生成新规律的目的.例如，研究自由落体运动的规律时，可以提示学生匀变速运动的规律：v=v0 at，x=v0t 12at2，v2-v20=2ax，而自由落体运动则是初速度v0=0，a=g的匀加速直线运动，所以自由落体运动规律：v=gt，x=12gt2，v2=2gh.
(2)函数图象，突出规律.利用函数图象归纳规律，讨论规律是教学中常用的一种方法，图象能形象的描述物理规律，数学公式能精确地描述物理规律，加深学生对规律的理解.例如，研究闭合电路欧姆定律中输出功率随外电阻变化的关系时，通过数学运算可知
P=I2R=E2(R r)2R=E2R r2R 2r,
由数学不等式可知R r2R≥2r且当R=r时输出功率有最大值Pmax=E24r；或者教师可以直接给出输出功率随外电阻变化的图象(如图1)，可以直观的看出随着外电阻的增大输出功率先增大后减小，当R=r时输出功率有最大值Pmax=E24r.
综合上述，实验探究、理论推导或者信息加工，对于规律教学而言都有自己独特的一面，但却也是相辅相成的，都是要突出规律的物理含义，帮助学生做到真正理解.
研究性学习注重学习知识的开放性，关注学生在教学中的主动性和参与性，以及解决问题、获取知识的探索性.但我们不能忽视物理规律的教学要有阶段性，有一个逐步深化、提高的过程，对于不同的规律，教材中也规定了不同的要求.同时，学生对某一规律的掌握也有一个由浅入深的过程，通过一步一步的教与学的活动才能达到要求.