2025-05-29 星期四
山东省昌乐县教学研究中心
深耕物理教学创新 培养拔尖创新人才

  在新时代背景下,高水平科技自立自强关键在于选拔和培养拔尖创新人才。山东省昌乐县教学研究中心(以下简称“研究中心”)积极响应国家号召,以物理实验教学为突破口,结合当前拔尖创新人才培养的需求,深入推进课堂教学改革,努力探索一条适合县域高中拔尖创新人才培养的新路径。

  物理学科作为自然科学的基石,是培育学生科学思维、实践能力与创新精神的重要途径。研究中心立足县域教育实际,深耕物理教学研究,在实验课程创新、实验室建设优化、教学模式革新等方面持续探索,致力于为拔尖创新人才成长打造优质教育生态。

  更新物理教学理念

  优化教学体系架构

  践行“五育”并举理念,突出拔尖创新人才培养。研究中心基于国家导向和时代要求,提出以“培养拔尖创新人才”为核心的育人理念,确立“德育为先,素养为本”的育人特色。组织夏令营、冬令营、强基提能大讲堂、数理化竞赛等活动,建立拔尖创新学生成长档案,做好选苗育苗工作;开展高中课程先修行动,实施六年一贯制高初贯通培养。

  契合多元育人体系,明确物理教学方向。研究中心将物理教学有机融入“一体两翼两保障”的多元育人体系。“一体”是指培养目标,注重培育学生的家国情怀、鲜明特长、多元思维和创新发展能力。“两翼”是指教育管理体系和教学教研体系,通过物理实验教学和研究,激发学生对科学的兴趣与热爱。“两保障”是指以育人制度、育人课程和育人资源为支撑,为多元育人提供制度与环境保障、课程与资源保障,为实现育人目标提供有力支撑。

  优化教学体系架构,实现分层分类发展。研究中心推进选课走班与分层教学在物理教学中的应用,各高中学校根据学生的物理学习基础和兴趣爱好,为学生量身定制个性化课程学习方案,实现“一人一课表”。在分层教学中,针对不同层次的学生制定差异化的教学目标、内容,采用不同的教学方法和评价方式,确保每名学生都能在物理学习中实现充分发展。

  构建多元实验课程体系

  激活创新思维源泉

  分层分类架构,满足差异化发展需求。构建科学合理的物理实验课程体系,是培育学生实践与创新能力的基础工程。研究中心打造“四层四类”实验课程体系,实现纵向分层与横向能力进阶的有机统一。在纵向分层方面,基础层助力学生巩固物理知识,熟练掌握基本实验操作;探究层通过探究性实验,如通过“探究两个互成角度的力的合成规律”等培养学生独立思考与科学探究精神;综合层设计跨学科项目,提升学生综合运用知识解决实际问题的能力;科创层鼓励学校开发生活化实验装置,增强知识应用能力。横向能力进阶遵循“观察→验证→应用→探究”的逻辑路径,从培养敏锐观察力到深化物理原理理解,再到实现知识迁移应用,最终开展探究性实验提升创新与科研能力,为学生搭建系统全面的学习阶梯。

  贴近生活,强化知识迁移。为增强学生的知识迁移能力,研究中心采用“科技+”模式,组织开发了一系列贴近生活的实验案例库。如“篮球平抛运动分析”“自制静电除尘器”“自制水火箭”等实验,助力学生实现从理论知识到生活实践的跨越。

  融合技术,拓展教学资源。研究中心探索信息技术与物理教学的融合,大力开发数字媒体课程资源。建设数字图书资源库,整合电子书籍、数据库、数字期刊和网络视频等丰富材料,并将其有序纳入数据管理系统,方便教师获取使用。同时,研究中心开发涵盖前沿科技领域的音视频材料,让学生接触到新的科技成果,拓宽视野,加深对物理知识在现代科技中应用的理解,以此激发学生对科学研究的兴趣。

  加强实验室建设,拓宽实践空间

  夯实硬件基础,保障实验开展。实验室是学生进行物理实验和科学探究的重要场所。研究中心指导学校依据学生数量,按标准开设专用实验教室,并配齐配足实验器材,确保学生实验和演示实验的顺利开展,让每名学生都能亲身体验物理的魅力。

  开放实验空间,鼓励自主探索。建立实验室开放制度,是培养学生自主学习与团队协作能力的重要举措。研究中心指导学校在课余时间开放学校实验室,学生以独立或小组合作的方式自主设计实验方案,开展课外实验研究。同时,给予学生更多自主探索的时间和空间,让学生能根据兴趣特长选择实验课题,培养学生的自主学习能力和团队协作精神。

  巧用日常材料,激发创新灵感。倡导利用日常用品改进和开发实验,是研究中心在实验室建设中的一大特色。学生在利用日常用品做实验的过程中,充分发挥想象力和创造力,学会因地制宜地解决问题,培养了创新实践能力,同时也打破了对实验器材的固有认知,认识到生活中的物品也能用于科学探索。

  创新实验教学模式,培育科学思维

  项目驱动学习,促进深度学习发生。研究中心积极探索‌项目化学习,驱动深度学习‌,以真实问题为切入点,设计项目化学习任务,提升了物理实验教学的效果和质量。例如,设计“如何用低成本材料测量液体折射率”项目,让学生通过问题提出、方案设计、数据采集、误差分析、成果展示等全流程培养科学思维与协作能力。

  数智技术赋能,提升实验教学效能。研究中心鼓励学校建设虚拟仿真实验室、数字化实验室,利用AI(人工智能)辅助分析,使实验数据的获取更加准确,有助于学生深入理解物理规律;建立区域实验数据库,实现云端资源共享,推动优质实验案例校际传播,全面提升了实验教学的质量和效率。

  “‘做中学’+反思性实践”,培养创新实践能力。研究中心打破“先讲后做”的教学模式,推行“做中学”与反思性实践相结合的“实验先行→理论反刍→二次创新”三步法。首先,让学生自主探索多种测量方法,在实践中发现问题;然后,通过小组辩论优化实验方案,之后进行理论学习,将感性认识上升为理性认识;最后,鼓励学生基于实验经验进行二次创新,改进实验方法或设计新实验,培养学生的创新能力和批判性思维。

  研究中心在物理教学研究与拔尖创新人才培养方面的探索与实践,取得了显著成效。通过优化教学体系架构、构建多元实验课程体系、加强实验室建设、创新实验教学模式等一系列举措,学生的实践能力、创新思维和科学素养得到了有效提升,教师的专业素养也在教学研究过程中不断提高,县域教育影响力持续增强。

  展望未来,研究中心将继续秉持创新精神,深化物理教学研究,持续优化拔尖创新人才培养机制;充分利用现代科技手段,不断丰富物理教学资源,提升教学质量;加强与高校、科研机构的合作交流,为学生提供更多参与科研实践的机会,拓宽学生视野,为国家培养出更多具有创新精神和实践能力的拔尖创新人才。(高志宝)

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中国教育报教育视窗 11深耕物理教学创新 培养拔尖创新人才 高志宝2025-05-29 山东省昌乐县教学研究中心 2 2025年05月29日 星期四