《物理前沿講座研討課程》開發(fā)的探索和構(gòu)想

劉 娜 宓 奇 李 彪 張燕怡 周 晶

(中國人民大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100080)

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《物理前沿講座研討課程》開發(fā)的探索和構(gòu)想

劉 娜 宓 奇 李 彪 張燕怡 周 晶

(中國人民大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100080)

《物理前沿講座研討課程》是為了培養(yǎng)創(chuàng)新人才，在高中階段采用大學(xué)與高中聯(lián)合培養(yǎng)模式產(chǎn)生的一門新課程．這里詳細(xì)介紹了該課程的課程理念和課程設(shè)計(jì)等內(nèi)容．該課程首創(chuàng)“講座+研討”的課程設(shè)計(jì)和分層教學(xué)的模式，既能滿足以單純?cè)鲩L(zhǎng)知識(shí)為目的的學(xué)生需求，又能對(duì)有更高科研追求的學(xué)生做到深層次培養(yǎng)；既能全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，又能有針對(duì)性地培養(yǎng)創(chuàng)新人才．同時(shí)文中也提出了目前對(duì)線上教學(xué)模式的迫切需求．

創(chuàng)新人才 聯(lián)合培養(yǎng) 學(xué)科素養(yǎng) 線上教育

1 前言

《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)明確提出“培養(yǎng)一批拔尖創(chuàng)新人才，形成一批世界一流學(xué)科，產(chǎn)生一批國際領(lǐng)先的原創(chuàng)性成果，為提升我國綜合國力貢獻(xiàn)力量”．目前創(chuàng)新人才培養(yǎng)已經(jīng)成為我國大中小各級(jí)學(xué)校共同的育人目標(biāo)之一，打開各級(jí)學(xué)校間的壁壘，合理地利用高校資源，建立各級(jí)學(xué)校之間尤其是大學(xué)與高中之間的聯(lián)合辦學(xué)機(jī)制是一種可行的思路．《規(guī)劃》也明文指出“支持有條件的高中與大學(xué)、科研院所合作開展創(chuàng)新人才培養(yǎng)研究和試驗(yàn)，建立創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地”．

在這種思想的指引下，各地推出了很多聯(lián)合培養(yǎng)辦學(xué)模式，如北京市“翱翔計(jì)劃”、上海市“普通高中學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)培育實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”、天津“特色高中建設(shè)工程”、陜西省“春筍計(jì)劃”等[1]．這些重大項(xiàng)目為聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新人才提供了有力渠道，同時(shí)也充分打開了我們的思路，可以把這種培養(yǎng)機(jī)制引入到高中的實(shí)際課程中來，尤其是在課改和中高考改革勢(shì)如破竹的今天．

物理學(xué)科對(duì)人類進(jìn)步的貢獻(xiàn)是無與倫比的，物理課程對(duì)于學(xué)生思維的培養(yǎng)和創(chuàng)新思維起重要作用．在高中必修課程的學(xué)習(xí)之外，開設(shè)多樣化的選修課尤其是物理前沿的講座課程對(duì)于拓寬學(xué)生視野、開發(fā)學(xué)習(xí)潛能有著重要意義[2]，同時(shí)也可以通過課程將更多的大學(xué)資源引入高中．本文將介紹這一課程的理念、設(shè)計(jì)和實(shí)施過程并對(duì)其后續(xù)的發(fā)展提出構(gòu)想，以期對(duì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)做一些探索．

2 課程理念

課程的開發(fā)是以物理前沿科技為主題，以學(xué)生為本教師引導(dǎo)，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為核心，以提升中學(xué)生物理科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神為宗旨．目的是培養(yǎng)具有科學(xué)思維和科學(xué)實(shí)踐能力的創(chuàng)新人才．

2.1 以物理前沿科技為主題

課程從高校物理系(學(xué)院)聘請(qǐng)了數(shù)名專家教授來我校開展講座，講座涉及多個(gè)科研領(lǐng)域，以介紹該領(lǐng)域當(dāng)前的前沿動(dòng)態(tài)和最新成果為主題，向?qū)W生傳播科學(xué)知識(shí)．

2.2 以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為核心

專家教授進(jìn)中學(xué)開設(shè)講座的形式并不罕見，但以物理專業(yè)為主題的系列前沿講座不多．物理不同于藝術(shù)類等講座，其追逐知識(shí)的本身是一個(gè)嚴(yán)肅和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪^程，而非娛樂休閑的過程，單純的聽講座不能夠達(dá)到學(xué)習(xí)物理的目的．為此本課程在設(shè)計(jì)上推出了“講座+研討”的模式，研討課由教師組織以學(xué)生為主體，開展分組討論，以充分挖掘?qū)W生的潛力，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力．

2.3 以提升學(xué)生物理科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)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(shù)領(lǐng)域，聘請(qǐng)的專家教授多數(shù)都是該領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物，給學(xué)生提供了最權(quán)威的科學(xué)觀念，最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維和最嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，同時(shí)也將大師們的風(fēng)采鮮活地展示在學(xué)生面前．

在研討課之前學(xué)生們需要自己進(jìn)行文獻(xiàn)閱讀和資料搜索等工作，研討課是對(duì)科學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用的一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是對(duì)語言表達(dá)的鍛煉．這既加固了講座知識(shí)，又加深了學(xué)習(xí)層次，既能學(xué)到科學(xué)知識(shí)，又學(xué)到了科學(xué)技能和科學(xué)方法，培養(yǎng)了科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，很好地培養(yǎng)了中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[3]．

不僅如此，講座課程還可以作為豐富中學(xué)物理教師的進(jìn)修課堂，開拓教師對(duì)當(dāng)今物理前沿的視野，提高教師的科學(xué)修養(yǎng)和物理修為，激勵(lì)教師不斷探索跟隨科技發(fā)展的精神．

3 課程介紹

課程分“講座”和“研討”兩部分，針對(duì)物理前沿開設(shè)了7個(gè)專題，課程結(jié)構(gòu)請(qǐng)看圖1.

圖1 物理前沿講座研討課程結(jié)構(gòu)

該課程第一期共開設(shè)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(dǎo)、生物物理、磁性漫談和量子反?；魻栃?yīng)共7個(gè)專題，其中每個(gè)專題都由一次專家講座和研討課構(gòu)成．

講座聘請(qǐng)清華物理系專家開講，專家的專業(yè)素質(zhì)卓越，可以說是物理前沿課堂的一場(chǎng)高端專業(yè)系列盛宴．研討課由高中物理教師授課，一來他們更了解學(xué)生學(xué)情，能采用更適于學(xué)生的教法；二來這對(duì)高中教師來講也是一個(gè)學(xué)習(xí)充電和提高專業(yè)素養(yǎng)的過程．為了提高研討課的效率，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，打造頭腦風(fēng)暴式研討課堂，必須要對(duì)研討課程進(jìn)行精心地設(shè)計(jì)．我們目前在這方面的做法是由曾從事過相關(guān)專業(yè)研究的教師任教專題研討課，要求教師提前備課，準(zhǔn)備好研討提綱和相關(guān)資料等．為了更好地學(xué)習(xí)專家講座，我們還要求專家教授推薦一篇相關(guān)文獻(xiàn)供學(xué)生課下學(xué)習(xí)，從而形成“參考文獻(xiàn)+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(qǐng)研究生一起參與指導(dǎo)研討課．

4 課程設(shè)計(jì)

課程將“專家講座+學(xué)生研討”結(jié)合在一起，既能充分利用大學(xué)資源，又能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，是大學(xué)與高中聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)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(xué)實(shí)驗(yàn)-擇優(yōu)選拔-后續(xù)深造”的流程進(jìn)行教學(xué)．為了教育公平，我們也同時(shí)開展了線上教學(xué)．先介紹線下課程的流程．

4.1 線下教學(xué)流程

程序一：邀請(qǐng)專家講座，前期準(zhǔn)備好專家介紹和講義通過郵件和海報(bào)在校內(nèi)宣傳，不設(shè)門檻，不限身份，師生老幼均可來聽，以擴(kuò)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(duì)選課學(xué)生進(jìn)行一次篩選，選拔出真正有科研興趣和研討能力的同學(xué)加入研討班．研討課程開展前需給同學(xué)們推薦相關(guān)文獻(xiàn)等資料，高中教師要根據(jù)講座編寫討論提綱．學(xué)生根據(jù)討論提綱和資料分組開展討論．建立合理的評(píng)優(yōu)機(jī)制以激勵(lì)學(xué)生討論．

程序三：與大學(xué)達(dá)成實(shí)驗(yàn)室建設(shè)援助合作，將大學(xué)開發(fā)的科研探究類實(shí)驗(yàn)儀器引入校園，這些儀器多數(shù)與講座涉及的領(lǐng)域有關(guān)．在研討過程中出現(xiàn)好的想法，可以隨時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐研究，以開發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力．將表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生輸送到大學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行后續(xù)培養(yǎng)，在后續(xù)培養(yǎng)過程中依然采用聯(lián)合培養(yǎng)模式，大學(xué)的導(dǎo)師專業(yè)指導(dǎo)和高中的導(dǎo)師跟蹤做綜合指導(dǎo)．

4.2 開辟線上教學(xué)

首先，很多學(xué)校受制于地域等方面的限制，不一定能聘請(qǐng)到特別專業(yè)的專家教授，本著教育公平的原則，本課程全程錄像，并在聯(lián)合總校的在線平臺(tái)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(fā)現(xiàn)進(jìn)行研討的學(xué)生課下的自主學(xué)習(xí)能力普遍較差．講座和研討課程之間間隔一周，很多同學(xué)在這段期間不開展任何自學(xué)行為．這不利于學(xué)生的長(zhǎng)期發(fā)展，不利于培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力．為提高學(xué)生課下學(xué)習(xí)的自覺性，開課教師需要開辟線上課程作業(yè)提交區(qū)和討論區(qū)，一來監(jiān)督學(xué)生課下的學(xué)習(xí)，二來提前收集學(xué)生自發(fā)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(gè)課程所用的資料都是來自教授講義、推薦的文獻(xiàn)和研討提綱．

在課程開展過程中，我們發(fā)現(xiàn)物理前沿諸多領(lǐng)域中都可以找到可與高中物理掛靠的知識(shí)點(diǎn)，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(xué)和高中的知識(shí)點(diǎn)編寫一本適合高中生的科普讀物，同時(shí)也可以作為今后課程的教材．

6 總結(jié)

文中提出了通過大學(xué)與高中聯(lián)合培養(yǎng)模式，開發(fā)《物理前沿講座研討課程》的思路．該課程首創(chuàng)“講座+研討”的課程設(shè)計(jì)和分層教學(xué)的模式，既能做到全面教學(xué)，又能對(duì)有更高科研追求的學(xué)生做到深層次培養(yǎng)；既能全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，又能有針對(duì)性地培養(yǎng)創(chuàng)新人才．本文詳細(xì)介紹了該課程的課程理念和課程設(shè)計(jì)等方面，也針對(duì)現(xiàn)存的問題提出了線上教學(xué)模式的迫切需求．

課程還可以帶動(dòng)學(xué)校的青年教師繼續(xù)充實(shí)自我，提升專業(yè)素養(yǎng)，維持知識(shí)鮮活度．

1 婁元元. 高中和大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新人才的思考. 基礎(chǔ)教育, 2014(11):45

2 鄧發(fā)燎. 淺談在新課標(biāo)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(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的研究：[學(xué)位論文].長(zhǎng)沙：湖南師范大學(xué)，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)