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提到“研究”，人们往往会联想到科学家的那种需要高深的理论知识和研究能力“科学研究和创造发明”，事实上，中学研究性学习中的“研究”，并不是指科学工作者的那种专业研究，而是一种以研究性学习方式为主要目的的学习活动，是学习性的研究，是研究性的学习。在我国新课程改革中关于研究性学习定义，就有两种明确的提法：一是“研究性”学习方式，二是“研究性”学习课程。
1.研究性学习既是一种学习方式，也是一种学习习惯。
作为一种学习方式包含两方面的意思，一是研究性学习是指学生在教师指导下，从自然社会和学生自身生活中选择和确定专题进行研究，以类似科学研究的方式，即提出问题、收集数据、形成解释、评价结果、检验结果，并在研究活动的过程中主动地获取知识，应用知识，解决问题的一种学习活动。它是学生亲身体验和解决问题的自觉学习活动。其学习特征表现为过程性、应用性、体验性、自主性、主体性等；二是研究性学习是指学生在教师指导下，主动探究，拓展延伸，获取知识和应用知识的一种学习方式。这种学习方式与传统教学的区别在于：传统的教学是教师讲、学生听的“填鸭式”教学，而研究性学习则是让学生亲历知识产生与形成的过程，使学生学会独立运用其脑力劳动，追求“知识”发现、“方法”习得与“态度”形成的有机结合与高度统一。这是研究性学习的本质之所在，也是研究性学习所要达到和追求的教育目标。
研究性学习作为学习方式，重在“学习”，学习是目的，研究是手段。学习不仅是要获得研究的结论，更主要的是教师在实施研究性学习活动中逐步培养学生研究探索的习惯和素养，通过日积月累的训练，使学生具备终生探索的思维习惯和思维方法，使之养成终生学习的习惯和研究问题的方法。
2.研究性学习是一门自主开放的课程。
2000年我国普通高中新课程计划，增加了研究性学习内容。随后《国务院关于基础教育改革与发展的决定》和《基础教育改革纲要（试行）》以文件的形式确定了研究性学习的课程性质。
作为一种课程形态，“研究性学习”课程是指学生在教师指导下，根据各自的兴趣、爱好和条件，选择不同的研究课题，独立自主地开展研究，从中培养创新精神和创造能力的一种课程。是为“研究性学习方式”充分展开所提供的相对独立的、有计划性的学习机会。具体来说，就是在课程计划中规定一定的课时数，以便有利于学生从事“在教师指导下，从学习和社会中选择研究专题，主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动”。所以，“研究性学习”课程是指向于“研究性学习方式”的课程。
作为一门课程，研究性学习一般程序是：确定研究范围、搜集和分析资料、调查研究、小组内交流、形成书面和口头报告材料、进行答辩。其特征是以课题、专题为研究形式，与通常的学科课程相比，研究性学习不再是由专家预先规划设定的特定知识体系的载体，它是在学生进行问题解决的学习过程中构建起来的课程。
3.研究性学习是一种教学方式。
研究性学习是学生在教师指导下，通过选择一定的课题，以类似科学研究的方式，进行主动探究的一种教学方式，是师生共同建构的过程。在研究性学习中，师生关系发生了本质变化：教师不再是知识的权威，而是学生学习的伙伴，是与学生共同开展探究知识的合作者。学生也不再作为知识的被动接受“容器”，而是以各自的兴趣、需要和观点直接与现实社会对话。在这一过程中，学生和教师是平等的，学生在教师指导下彼此讨论与学习，共享认识现实的快乐。在这种情境中，教师的工作定位也突破了以往单纯传授、灌输的模式，向引导学生创新的方向发展。
作为一种教学组织形式，从时间上来说，研究性学习可以在课内进行，也可以在业余时间进行；从教学结构来讲，可以是集体教学形式、小队教学、研究组或讨论组、个别指导、师徒制等。
4.研究性学习是一种研究性主题活动。
研究性学习是一种研究性主题活动，是教师根据新课程和实际需要而自主设计的、具有明确主题和活动内容的学习形式。具体表现：第一，活动组织的计划性。教学中把研究性学习纳入到学科教学整体范畴，有定期、定点、定人、定内容、定形式的要求。第二，活动内容的专题性和广泛性。活动内容范围十分广泛，往往不是单一学科知识所能解决的，而是要综合运用多个学科的知识才能解决，因此，它是综合性很强的研究活动。
研究性学习和接受式学习，这两种学习方式，既是对立的又是统一的。就人的发展而言，研究性学习与接受式学习这两种学习方式都是必要的，两者是相辅相成的。一方面，前人经过探索所获得的成果、结论以及所总结的经验需要传授，需要接受式的学习。另一方面，人的精力有限，不可能亦没有必要事事亲身去体验，去探索，但社会要发展，需要我们不断地创新，这就需要我们学会探索、研究的方法。我们在新课程体系中强调研究性学习，并不是因为接受性学习不好，而是我们过去过多倚重了接受式学习，把接受式学习置于教学中心，而完全忽略或边缘化研究性学习。现在强调研究性学习的重要性，是想找回研究性学习在课程中的位置，而不是贬低接受式学习的价值。
1.研究性学习具有开放性。首先，研究性学习的内容是没有固定的、统一的课程内容。研究性学习的内容及问题，既可以来自于现实社会生活中的事件、现象和情境，也可以来自课本公式、定理、结论。其次，研究性学习的时间是不限制的，既可以在课外实践中进行研究，也可以在课内中探究。再次，研究性学习的空间是开放的，既可以到社会中去实地参观、考察采集数据，也可以在校园、在课室、在实验室中研究。
2.研究性学习过程具有参与性。在研究性学习中，每个同学都是研究员，是学习小组的一分子。每一个研究任务都需要分工协作，人人有任务，个个都参与，齐齐动手，主动地去探索、尝试，共同研究，共同分享成果，使学生真正成为学习的主人。
3.研究性学习具有自主性。在研究性学习中，学生从课题的选择、确定，资料的收集、分析，报告的撰写、答辩，成果的整理、发布、展示等，整个过程都是学生自己去操作，具有很大的自主性。
4.研究性学习具有探究性。学生以学科领域内的问题或现实生活中某个问题作为突破点，通过各种猜测质疑，发现问题；通过调查研究，对问题进行推理、分析，找出解决问题的方法，然后通过观察、实验来收集事实；再通过对获得的资料进行归纳、比较、统计分析，从而形成对问题的解释；最后通过交流研讨，进一步澄清事实、发现新的问题，对问题进行更深入的研究。在整个活动过程中充分体现了学生对问题的探索过程。
5.研究性学习成果具有多样性。开展研究性学习不仅可以实现知识的积累，而且可以学会研究方法，更重要的是培养创新能力。其成果的形式，可以是小报告、小论文，也可以是一个结论等等。
6.研究性学习的评价具有多元性。在研究性学习中，对学生的评价不再是老师说了算，其评价包括教师对学生的评价、学生自自己的评价、学生与学生之间的互评、学生与教师互动评价等等，也可以是把小组的评价与个人的评价结合起来，把学校评价、社会评价和家长评价结合起来。
《普通高中“研究性学习”实施指南（试行）》指出：实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育，关键是改变教师的教学方式和学生的学习方式。设置研究性学习的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式，为学生构建开放的学习环境，提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以综合应用于实践的机会，促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略，培养创新精神和实践能力。
具体地说，研究性学习的价值取向主要表现为在几方面：
1.有利于推进数学学科的素质教育，有助于推进新一轮基础教育课程改革
《全日制义务教育数学课程标准》和《普通高中数学课程标准》对数学研究性学习提出了明确的要求，就是倡导“学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”这一数学课程的基本理念。而变革学习方式又是当前课程改革中的一个难点问题，因此，如果在精心组织学生开展数学研究性学习方面取得进展，那么对推进数学学科素质教育乃至推动整个课程改革、培养创新型人才等都具有重大意义。
2.有利于提高学生的数学基本素养
数学素养是学生学好其他课程的基础，也是学生全面发展和终身学习和终身发展的基础。《全日制普通高级中学数学教学大纲》指出：“高中数学是义务教育后普通高级中学的一门主要课程。它是学习物理、化学、计算机等学科以及参加社会生产、日常生活和进一步学习的必要基础，对形成良好的思想品质和辩证唯物主义世界观有积极作用”。
在研究性学习中，通过提出解决问题的设想，收集资料、分析资料、获得结论、表达思想和交流成果，发展独立探究与合作学习的精神。学会通过同伴之间的积极的相互影响提高学习的有效性，并共享研究资源与研究成果。学会从实际出发，通过认真踏实的探究获得结论，懂得尊重前人和他人的研究成果，并逐步形成一种在日常学习与生活中的喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向，形成愿意为建设祖国及全人类美好生存环境而奋斗的使命感和责任感。
3.有利于推动教学方式的变革
新一轮基础教育课程改革的一个亮点就是增设“研究性学习”，其主要目的是改变学生在原有的教育、教学条件下偏重于记忆和理解、立足于接受教师知识传输的学习方式，帮助他们形成一种积极主动求知的态度，重视解决实际问题的积极的学习方式，并形成终身学习、可持续发展学习的方式。引导学生参加数学研究性学习，就是从改革学习方式的角度推动新课程的实施。
4.有利于培养学生收集、分析和利用信息的能力
信息素养是信息社会公民必须具备的基础学力之一。培养人的创造能力和创新意识是信息时代学校教育的核心，而创造能力培养的关键是对信息的处理能力。研究性学习是一个开放的学习过程，信息处理的过程，需要学生发现和提出问题并围绕研究主题主动收集、加工处理和利用信息，以及表述思想和交流成果等，并要掌握基本的科学方法，学会利用多种有效手段，通过多种途径获取信息，学会整理与归纳信息，学会判断和识别信息的价值，并恰当的利用信息，以培养收集、分析和利用信息的能力。
5.有利于培养学生的创新精神和实践能力
创新精神是一个人的核心竞争力。世界各国的教育方案中都不约而同地把培养学生的创新精神和实践能力作为关键。在研究性学习中，通过学生自己选题、自己收集资料、分析资料、亲自调查研究等一系列类似科学研究的学习活动，使学生从实践中获得研究探索的体验和成果。使学生在实践研究、探索中逐步形成对自然、社会、周围生活中遇到的问题产生好奇心、善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度，产生积极的情感，激发他们探索、创新的欲望。研究性学习这一具有创新性和实践性的学习方式对培养学生的创新精神及实践能力极为有利。
6.有利于学生学会分享与学会合作
合作的意识和能力，是现代人应具备的基本素质，现代科学技术的发展都是人们合作探索的结果，社会的人文精神弘扬也把乐于合作、善于合作作为重要的基石。研究性学习的过程，是一个人际沟通与合作的过程，研究性学习一般都是以小组合作的方式进行，为了完成课题研究任务，学生需要跟组内其他同学分工合作、另外学生还需要跟组外的人士（如指导教师、专家、家庭成员、社会人士等）的沟通合作。研究性学习的开展，将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境，使学生学会交流和分享研究的信息、创意及成果，发展乐于合作的团队精神。
7.有利于培养科学态度、科学道德和科学精神
科学态度和科学道德是研究性学习追求的高尚的人文精神。研究性学习强调研究过程与注重研究方法对于学生形成实事求是的科学态度具有促进作用。在研究性学习的过程中，学生在会碰到各种问题和困难，通过引导学生分分析问题存在的原因，找出对策，克服困难，让学生体会什么是科学精神，树立学生追求真理的信念。通过认真、踏实地探究，实事求是地获得结论，尊重他人的想法和成果，从而使学生养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神，磨炼不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。
在这样的教育平台上，学生作为学习的主体，较多地表现为师生的对话与合作，表现为学生同伴的交流与理解，不仅与他人合作交流、分享经验，也与社会及自我实现互动，在有效的主体互动中实现共同发展。