物理教育中培养学生创新素养探索课题研究概要.pdf

物理教育中培养学生创新素养探索课题研究概要 黄国龙 曾昊溟 周金中 丁用才 许佳其【摘 要】本文是“物理教育中培养学生创新素养探索”课题研究概要总结.首先针对现行高中物理创新教育中存在问题，提出本研究课题，阐述了本课题研究的迫切性和重要性；其次根据物理创新素养培育的内容和课题研究的规范要求，提出本课题研究的方法和组织分工；再次，结合本课题研究的实际，简要介绍本课题研究的主要内容；最后，总结本课题研究取得主要阶段性成果.【期刊名称】物理通报【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5【关键词】物理教育 创新教育 创新素养 1 问题的提出 培养创新人才是国家的一项重要战略决策.构建创新人才培养模式，探索创新人才培养途径和策略是我国当今教育改革的主要任务之一.为了认真贯彻国家关于创新人才培养的精神，普通高中从学校和学科层面上分别开展创新教育的研究与实践.根据如图 1 所示，课题组正视当今创新人才培养这一重大背景，认真分析当今中学物理创新教育原有研究和实践特点，揭示存在问题和不足之处，针对性地提出新的研究方向，整合提出了“物理教育中培养学生创新素养探索”研究课题，并被列为宁波市十二五教育规划重点课题，并开展新的研究与实践.基于对传统物理创新教育实践的上述反思，课题组认识到，传统的物理创新教育必须改革，物理创新教育应从课程建设角度进行深化，需要多元化实施，要 注重创新学习方式和教学方式的变革.“物理教育中培养学生创新素养探索”课题不仅能够突破物理教育教学自身的实践困境，更能够对现有的普通高中培养学生创新素养提供重要的实践尝试.2 研究方法及组织分工 2.1 研究方法 课题组确定周密的研究思路，灵活运用文献综述、行动研究、问卷调查、经验总结等课题研究方法，提出了本课题研究目标，分解了 5 个子课题（创新素养课程建设，拓展创新个性品格培养，深化创新思维培养，拓展创新技法培养，探索创新学习方式）进行研究和实践.课题组遵循课题研究的规范原则，结合本课题研究的实际情况确定了如图2 所示的课题研究的技术路线.2.2 研究总体结构 根据本课题 5 个子课题的特点，并进一步细化，确定如图 3 所示的课题研究的总体结构.2.3 研究的组织分工 为了提高课题研究的整体功能，我们根据子课题研究特点，优化课题研究团队结构，成立了特长显著、创新教育经验丰富的5 人团队小组.课题组成员根据自己的研究特长和兴趣爱好，进行分工协作（如表1 所示），为课题研究提供人力资源保障.3 研究主要内容简介 3.1 创新素养培育物理课程建设整体架构 根据课程建设的科学规范要求，为了高效建设创新素养培育物理课程，课题组结合物理创新素养培育实际，整体架构创新素养培育物理课程建设研究内容，如表 2 所示.3.2 中学物理教育中培养学生创新个性品格探索 课题组从非认知角度探索中学物理教育中学生创新个性品格培养的策略体系（表3 所示），有效培养学生创新个性品格.3.3 中学物理教学中培养学生创新思维探索 课题组整合中学物理竞赛教学、物理创新思维课程资源、物理创新教学模式和创新专题研究，构建中学物理创新思维培养策略体系（如表 4 所示），从而使物理创新思维培养多元化、开放化.3.4 中学物理教学中培养学生创新技法探索 课题组整合中学物理实验教学、科技创新活动，构建如表 5 所示的物理创新技法培养策略体系，创新探索培养学生创新技法的策略体系.3.5 基于创新素养培养的学习方式探索 根据当今拔尖创新人才获取知识、科学探究的特征（自主性，协作性、学术性、创新性），关注学生学习过程中的创新素养培养，促进学生自主、协作、创新地学习，构建实施基于创新素养培育的 3 种主要的学习方式，并构建整体研究架构（如图 4 所示）.4 课题研究成果 本课题研究以高中物理教育为突破口，主要探索在重点普通高中比较系统深度培育拔尖创新人才所需要创新素养的途径和策略.课题研究的实验对象是镇海中学 20102013 级对物理学科具有较强兴趣的部分学生，每届实验学生为 30人左右.课题组通过将近 4 年的研究与实践取得较好的成果.4.1 学生取得卓越创新成果 实验学生在科技创新论文、物理创新实验、学生科技创新成果、物理竞赛成绩、综合性高考等体现创新素养培育成果的多个方面取得丰硕成果.（1）学生积极撰写和发表多篇科技小论文 学生撰写二十几篇创新科技论文，其中“构建一般化物理模型 创新解答静电问题”、“对一道物理高考题错解分析和创新解答”2 篇论文发表于物理通报杂志上，充分体现了学生具有较强的创新意识、创新动机，展示了学生高水平的创新思维.（2）学生科技创新成果显著 由胡晓强同学创作的“寝室（旅馆）多功能衣架的设计与制作”等 7 项创新科技成果获全国、省、市学生科技创新奖，充分展示了学生强烈的创新意识、创新动机、创新意志品格，有效地培养了学生的创新技法.（3）学生取得较多的创新实验成果 学生创新设计 12 个物理实验，其中“向心力演示仪实验创新”、“探究功与速度变化的关系实验创新改进”2 个实验获得浙江省物理创新实验和研究性学习成果二等奖，不仅有效地培养学生创新个性品格和创新技法，而且也为中学物理实验仪器建设作出一定贡献.（4）学生在全国物理竞赛中取得较好成绩 实验学生在体现创新思维培养成效物理竞赛中取得较好成绩，有 2 名学生获得全国物理竞赛决赛金、银牌，10 人获得全国物理竞赛浙江赛区一等奖，35 人获得二等奖，33 人获得宁波市高二物理竞赛一等奖.（5）学生在高考中取得优异成绩，都被高水平大学录取 实验学生在综合性高考中取得较好的成绩，大部分学生具有强烈的物理专业抱 负和志趣志向，2014 届实验学生中有 22 位学生报考北大、清华、复旦、上海交大、浙大等高水平大学的物理专业和与物理相关的专业，充分体现实验学生的较高学业水平和良好的创新个性品格.4.2 教师获得较大发展（1）多项课题相关成果得到发表或出版“实施悖论探究教学 培养学生创新个性品格”等 9 篇与课题研究相关论文在物理通报、教学月刊等核心刊物上到得发表，正式出版物理教学中实施有效教学策略探索、有效学习策略等2 本专著.（2）多项课题相关成果荣获奖项 与课题研究相关的课程、教师学术论文、教师组织创新活动获得教育行政部门和学术单位的奖励，有效学习策略、趣味体验物理等门课程被评为省、市精品课程，“依托研究性学习创意活动课程化的探索与思考”等 2 篇论文被评为省市综合实践活动优秀论文二等奖.4.3 学校的物理创新素养培养模式获得社会高度认同（1）多项课题研究成果得到社会肯定和认同 在 2013 年 11 月省一级特色示范高中评审中，课题组构建的基于创新素养培育物理课程结构体系、创新素养培育特色课程群受到省教育厅的高度肯定，基于创新素养培育物理课程建设课程建设探索做法被省教育厅浙江课改资迅采用并向全省介绍.“物理悖论教育中实施情态价值教育”等论文被中国人民大学中学物理教与学全文引用.同年在由清华大学组织的“大学与中学拔尖创新人才培养”会议上，代表浙江省重点高中介绍本课题相关的探索，受到与会重点中学和清华大学高度认同.可以说本课题研究为我国重点普通高中培养拔尖 创新后备人才探索一新的路子，取得的成果可以推广到省重点普通高中.（2）基于创新素养培育的学习方式取得较好学术成果 课题组在创新思维培育过程中，注重运用“学术研讨式”学习模式引导学生学习物理，有 2 篇学生论文在物理教学研究性的学术期刊物理通报发表，受到北京大学、清华大学、中科大有关物理教授的高度肯定.（3）学生创新技法和创新思维得到高校认同 学生科技设计创新成果显著，有多个学生科技创新成果获得全国、浙江省表少年科技大赛一、二等奖，获奖的 2 名学生获得高考加分和高水平大学自主招生候选人推荐资格，充分体现了高校对获奖学生的认可，间接地体现高校对课题组创新素养培育的肯定.宁波市十二五教育规划重点课题“物理教育培养学生创新素养探索”的研究成果之一，编号：YZD12021