《物理前沿講座研討課程》開發的探索和構想

劉 娜 宓 奇 李 彪 張燕怡 周 晶

(中國人民大學附屬中學 北京 100080)

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《物理前沿講座研討課程》開發的探索和構想

劉 娜 宓 奇 李 彪 張燕怡 周 晶

(中國人民大學附屬中學 北京 100080)

《物理前沿講座研討課程》是為了培養創新人才，在高中階段采用大學與高中聯合培養模式產生的一門新課程．這里詳細介紹了該課程的課程理念和課程設計等內容．該課程首創“講座+研討”的課程設計和分層教學的模式，既能滿足以單純增長知識為目的的學生需求，又能對有更高科研追求的學生做到深層次培養；既能全面提升學生的科學素養，又能有針對性地培養創新人才．同時文中也提出了目前對線上教學模式的迫切需求．

創新人才 聯合培養 學科素養 線上教育

1 前言

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》(以下簡稱《規劃》)明確提出“培養一批拔尖創新人才，形成一批世界一流學科，產生一批國際領先的原創性成果，為提升我國綜合國力貢獻力量”．目前創新人才培養已經成為我國大中小各級學校共同的育人目標之一，打開各級學校間的壁壘，合理地利用高校資源，建立各級學校之間尤其是大學與高中之間的聯合辦學機制是一種可行的思路．《規劃》也明文指出“支持有條件的高中與大學、科研院所合作開展創新人才培養研究和試驗，建立創新人才培養基地”．

在這種思想的指引下，各地推出了很多聯合培養辦學模式，如北京市“翱翔計劃”、上海市“普通高中學生創新素養培育實驗項目”、天津“特色高中建設工程”、陜西省“春筍計劃”等[1]．這些重大項目為聯合培養創新人才提供了有力渠道，同時也充分打開了我們的思路，可以把這種培養機制引入到高中的實際課程中來，尤其是在課改和中高考改革勢如破竹的今天．

物理學科對人類進步的貢獻是無與倫比的，物理課程對于學生思維的培養和創新思維起重要作用．在高中必修課程的學習之外，開設多樣化的選修課尤其是物理前沿的講座課程對于拓寬學生視野、開發學習潛能有著重要意義[2]，同時也可以通過課程將更多的大學資源引入高中．本文將介紹這一課程的理念、設計和實施過程并對其后續的發展提出構想，以期對創新人才培養做一些探索．

2 課程理念

課程的開發是以物理前沿科技為主題，以學生為本教師引導，以學生自主學習為核心，以提升中學生物理科學素養和創新精神為宗旨．目的是培養具有科學思維和科學實踐能力的創新人才．

2.1 以物理前沿科技為主題

課程從高校物理系(學院)聘請了數名專家教授來我校開展講座，講座涉及多個科研領域，以介紹該領域當前的前沿動態和最新成果為主題，向學生傳播科學知識．

2.2 以學生自主學習為核心

專家教授進中學開設講座的形式并不罕見，但以物理專業為主題的系列前沿講座不多．物理不同于藝術類等講座，其追逐知識的本身是一個嚴肅和嚴謹的過程，而非娛樂休閑的過程，單純的聽講座不能夠達到學習物理的目的．為此本課程在設計上推出了“講座+研討”的模式，研討課由教師組織以學生為主體，開展分組討論，以充分挖掘學生的潛力，激發學生創造力．

2.3 以提升學生物理科學素養和創新精神為宗旨

課程的講座授課充分覆蓋了物理科研中的大多數領域，聘請的專家教授多數都是該領域的領軍人物，給學生提供了最權威的科學觀念，最嚴謹的科學思維和最嚴肅的科學態度，同時也將大師們的風采鮮活地展示在學生面前．

在研討課之前學生們需要自己進行文獻閱讀和資料搜索等工作，研討課是對科學知識靈活運用的一個環節，同時也是對語言表達的鍛煉．這既加固了講座知識，又加深了學習層次，既能學到科學知識，又學到了科學技能和科學方法，培養了科學態度和科學精神，很好地培養了中學生的科學素養[3]．

不僅如此，講座課程還可以作為豐富中學物理教師的進修課堂，開拓教師對當今物理前沿的視野，提高教師的科學修養和物理修為，激勵教師不斷探索跟隨科技發展的精神．

3 課程介紹

課程分“講座”和“研討”兩部分，針對物理前沿開設了7個專題，課程結構請看圖1.

圖1 物理前沿講座研討課程結構

該課程第一期共開設14次課，每次80 min．覆蓋了量子通訊、納米材料、天體物理、高溫超導、生物物理、磁性漫談和量子反常霍爾效應共7個專題，其中每個專題都由一次專家講座和研討課構成．

講座聘請清華物理系專家開講，專家的專業素質卓越，可以說是物理前沿課堂的一場高端專業系列盛宴．研討課由高中物理教師授課，一來他們更了解學生學情，能采用更適于學生的教法；二來這對高中教師來講也是一個學習充電和提高專業素養的過程．為了提高研討課的效率，充分調動學生的積極性，打造頭腦風暴式研討課堂，必須要對研討課程進行精心地設計．我們目前在這方面的做法是由曾從事過相關專業研究的教師任教專題研討課，要求教師提前備課，準備好研討提綱和相關資料等．為了更好地學習專家講座，我們還要求專家教授推薦一篇相關文獻供學生課下學習，從而形成“參考文獻+研討提綱+資料”的教輔資料．為了保證討論能夠更加有效地開展，還邀請研究生一起參與指導研討課．

4 課程設計

課程將“專家講座+學生研討”結合在一起，既能充分利用大學資源，又能培養學生科學素養，是大學與高中聯合培養創新人才的一種形式．本課程有線下和線上兩部分，線下按照“專家講座-查閱資料-開展研討-idear-科學實驗-擇優選拔-后續深造”的流程進行教學．為了教育公平，我們也同時開展了線上教學．先介紹線下課程的流程．

4.1 線下教學流程

程序一：邀請專家講座，前期準備好專家介紹和講義通過郵件和海報在校內宣傳，不設門檻，不限身份，師生老幼均可來聽，以擴大講座的受益面，做到面向全體．

程序二：為保證研討課程的效果和效率，在第一次講座之后需要對選課學生進行一次篩選，選拔出真正有科研興趣和研討能力的同學加入研討班．研討課程開展前需給同學們推薦相關文獻等資料，高中教師要根據講座編寫討論提綱．學生根據討論提綱和資料分組開展討論．建立合理的評優機制以激勵學生討論．

程序三：與大學達成實驗室建設援助合作，將大學開發的科研探究類實驗儀器引入校園，這些儀器多數與講座涉及的領域有關．在研討過程中出現好的想法，可以隨時設計實驗進行科學實踐研究，以開發和培養學生的動手能力．將表現優秀的學生輸送到大學實驗室進行后續培養，在后續培養過程中依然采用聯合培養模式，大學的導師專業指導和高中的導師跟蹤做綜合指導．

4.2 開辟線上教學

首先，很多學校受制于地域等方面的限制，不一定能聘請到特別專業的專家教授，本著教育公平的原則，本課程全程錄像，并在聯合總校的在線平臺播放，這樣就做到了公平教育．

其次，在課程開展過程中，我們發現進行研討的學生課下的自主學習能力普遍較差．講座和研討課程之間間隔一周，很多同學在這段期間不開展任何自學行為．這不利于學生的長期發展，不利于培養學生終身學習的能力．為提高學生課下學習的自覺性，開課教師需要開辟線上課程作業提交區和討論區，一來監督學生課下的學習，二來提前收集學生自發提出的問題納入討論提綱便于研討．

5 課程教輔材料

目前市面上沒有適合課程的教輔材料，整個課程所用的資料都是來自教授講義、推薦的文獻和研討提綱．

在課程開展過程中，我們發現物理前沿諸多領域中都可以找到可與高中物理掛靠的知識點，然而目前我國適合高中生閱讀的物理科普類讀物甚少，所以我們借助該課程，依托可貫通大學和高中的知識點編寫一本適合高中生的科普讀物，同時也可以作為今后課程的教材．

6 總結

文中提出了通過大學與高中聯合培養模式，開發《物理前沿講座研討課程》的思路．該課程首創“講座+研討”的課程設計和分層教學的模式，既能做到全面教學，又能對有更高科研追求的學生做到深層次培養；既能全面提升學生的科學素養，又能有針對性地培養創新人才．本文詳細介紹了該課程的課程理念和課程設計等方面，也針對現存的問題提出了線上教學模式的迫切需求．

課程還可以帶動學校的青年教師繼續充實自我，提升專業素養，維持知識鮮活度．

1 婁元元. 高中和大學聯合培養創新人才的思考. 基礎教育, 2014(11):45

2 鄧發燎. 淺談在新課標下開展物理講座的必要性. 理化生教研, 2011(35):84

3 郭建軍. 物理教學中培養學生科學素養的研究：[學位論文].長沙：湖南師范大學，2005

Development Exploration and Construct on Curriculum of Frontier Physics Lectures and Seminar

Liu Na Mi Qi Li Biao Zhang Yanyi Zhou Jing

(The high school affiliated to RenMin University,Beijing 100080)

Frontier Physics Lectures and Seminar is a new course of high school with the joint training mode between high school and university or research institute. The aim of this course is to cultivate innovative talents. This paper introduced the course concept and design in detail. The course use the "lecture + seminar" design for the first time and hierarchical teaching mode, which can meet the needs of both the ones just want to know more and the ones have pursuit of higher scientific research. This course not only can enhance the scientific literacy of all the students but also provide a growth environment of scientific research innovative talents. At the same time, this paper also puts forward the urgent demand of the online teaching mode at present.

innovative talents;joint training;scientific literacy;online education

2016-03-02)