課題申報書：基于核心素養(yǎng)下的高中物理創(chuàng)新實驗教學(xué)研究

課題名稱：基于核心素養(yǎng)的高中物理創(chuàng)新實驗教學(xué)研究關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)、創(chuàng)新實驗、研究申報級別：全國教育信息技術(shù)研究課題課題類別：專項課題學(xué)科分類：物理研究類型：實驗研究預(yù)期研究成果：通過實驗教學(xué)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，提升他們的解決問題的能力和智慧。課題設(shè)計論證：選題背景和研究價值：目前，普通的物理教學(xué)方式使得教學(xué)設(shè)計聚焦于知識，而忽視了對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，必須將核心素養(yǎng)作為物理教學(xué)的重要目標(biāo)，將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落實于教學(xué)活動中。直接告訴知識，雖然可讓學(xué)生在短時間內(nèi)得到更多的知識，但卻很難轉(zhuǎn)化為解決問題的能力與智慧，也無助于提升他們的核心素養(yǎng)。高中階段是學(xué)生抽象思維能力迅速發(fā)展的階段。雖然抽象思維已經(jīng)開始占據(jù)主導(dǎo)地位，但是抽象思維水平仍然較低，處于從直接經(jīng)驗思維向邏輯思維的過渡階段。因此，高中生對概念的理解、判斷、推理在很大程度上仍然離不開直觀形象的支撐。而實驗是高中生獲取直接經(jīng)驗的最有效的途徑。研究內(nèi)容和方法：本課題旨在通過實驗教學(xué)的方式，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，提升他們的解決問題的能力和智慧。具體研究內(nèi)容包括：1）核心素養(yǎng)在物理教學(xué)中的應(yīng)用；2）創(chuàng)新實驗在核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的作用；3）實驗教學(xué)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用。研究方法包括文獻(xiàn)調(diào)研、實驗教學(xué)、問卷調(diào)查等。通過實驗教學(xué)，收集學(xué)生的反饋和意見，了解實驗教學(xué)對學(xué)生核心素養(yǎng)的影響。預(yù)期研究成果和應(yīng)用價值：本課題研究成果將為高中物理教學(xué)提供一種新的教學(xué)方式，能夠培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，提升他們的解決問題的能力和智慧。同時，本課題的研究成果還將為其他學(xué)科的教學(xué)提供借鑒和參考。在研究內(nèi)容方面，本課題將從以下幾個方面展開：1.中學(xué)物理創(chuàng)新實驗的概念、特點和分類研究。2.中學(xué)物理創(chuàng)新實驗的設(shè)計原則、實施策略和評價方法研究。3.中學(xué)物理創(chuàng)新實驗在課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究。在主要觀點方面，本課題將以以下幾個觀點為主：1.創(chuàng)新教育是當(dāng)前教育改革的重要方向，中學(xué)物理創(chuàng)新實驗是創(chuàng)新教育的重要組成部分。2.中學(xué)物理創(chuàng)新實驗的設(shè)計和實施應(yīng)該以學(xué)生為主體，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。3.中學(xué)物理創(chuàng)新實驗的設(shè)計和實施需要符合教學(xué)大綱和教學(xué)要求，同時也需要注重實踐操作和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。創(chuàng)新之處：本課題的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1.本課題將中學(xué)物理創(chuàng)新實驗作為核心研究內(nèi)容，突出了創(chuàng)新教育的重要性和實踐意義。2.本課題將課堂教學(xué)實踐活動作為途徑，探索中學(xué)物理創(chuàng)新實驗的設(shè)計與組織的策略，提高了研究的針對性和實用性。3.本課題將注重學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力培養(yǎng)，以學(xué)生為主體，突出了學(xué)生的主體地位和實踐性。本課題的研究思路是以創(chuàng)新教育為核心，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力為目標(biāo)，通過設(shè)計和組織創(chuàng)新實驗活動，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)的提高。研究方法：本課題采用問卷調(diào)查、訪談、實踐研究等多種方法，對高中物理開展創(chuàng)新實驗活動的文獻(xiàn)研究、學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的現(xiàn)狀和對物理實驗教學(xué)需求的研究、高中物理開展創(chuàng)新實驗活動的目標(biāo)體系和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的研究、高中物理開展創(chuàng)新實驗活動的策略研究、完善創(chuàng)新物理實驗活動的資源、設(shè)施與環(huán)境的研究進(jìn)行深入探究。技術(shù)路線：本課題的技術(shù)路線包括建立創(chuàng)新實驗活動資源庫、改進(jìn)活動的設(shè)施與環(huán)境、開放實驗室、創(chuàng)建創(chuàng)新實驗室、引導(dǎo)學(xué)生充分利用社區(qū)資源等。實施步驟：本課題的實施步驟包括文獻(xiàn)研究、問卷調(diào)查、訪談、實踐研究、策略與方案的設(shè)計與組織、完善創(chuàng)新物理實驗活動的資源、設(shè)施與環(huán)境、建立創(chuàng)新實驗活動資源庫等。通過以上步驟，實現(xiàn)高中物理開展創(chuàng)新實驗活動的目標(biāo)體系和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的建立，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的提高。本研究依托調(diào)查研究和理論指導(dǎo)相結(jié)合，以學(xué)術(shù)研究與實踐探索相結(jié)合的研究思路，按照以下步驟扎實開展高中物理創(chuàng)新實驗教學(xué)研究：問卷調(diào)查、形成目標(biāo)系和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、收集并設(shè)計創(chuàng)新實驗、提煉創(chuàng)新實驗活動設(shè)計與組織的策略、課堂實踐、構(gòu)建創(chuàng)新實驗活動課堂教學(xué)模式、教學(xué)評價與學(xué)習(xí)評價的評價研究。研究方法包括文獻(xiàn)研究、行動研究和案例研究。文獻(xiàn)研究查閱大量的文獻(xiàn)資料，形成創(chuàng)新實驗的設(shè)計和組織的理論體系。行動研究組織教師在日常的課堂教學(xué)實踐中嘗試和探索，把預(yù)定的研究目標(biāo)和研究內(nèi)容落實到平時的教育教學(xué)工作中去。案例研究選取一些開展創(chuàng)新實驗活動的典型案例，對創(chuàng)新實驗活動的設(shè)計、組織、指導(dǎo)和評價等采用深度訪談質(zhì)性研究和微格分析的方式，深入開展研究，從中提煉經(jīng)驗、發(fā)現(xiàn)問題并改進(jìn)，最終形成一套系統(tǒng)的開展創(chuàng)新實驗活動的策略體系。研究過程包括準(zhǔn)備階段、學(xué)習(xí)階段、實施階段和總結(jié)階段。準(zhǔn)備階段成立課題組，確定研究方案，研討撰寫課題申報書；邀請專家對課題方案進(jìn)行指導(dǎo)；開題的課題培訓(xùn)。學(xué)習(xí)階段進(jìn)行理論學(xué)習(xí)和課堂研究，使課題組成員對創(chuàng)新實驗活動的設(shè)計與組織建立感性認(rèn)識。實施階段包括調(diào)查研究階段和行動研究階段。調(diào)查研究階段制定調(diào)查問卷，開展調(diào)查研究，形成調(diào)查報告，并提煉形成高中物理創(chuàng)新實驗活動課堂教學(xué)目標(biāo)體系和內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)。行動研究階段建立創(chuàng)新實驗資源庫，通過課堂教學(xué)實踐活動形成以創(chuàng)新實驗活動教學(xué)為目標(biāo)的教學(xué)組織策略、教師指導(dǎo)策略、學(xué)生探究策略等，構(gòu)建高中物理創(chuàng)新實驗活動的設(shè)計與組織的課堂教學(xué)模式，制定并在實踐中不斷完善教學(xué)評價和學(xué)習(xí)評價等評價策略，改進(jìn)硬件設(shè)施和環(huán)境，形成創(chuàng)新實驗校本課程。總結(jié)階段收集整理相關(guān)論文等成果材料，形成文本，撰寫課題研究報告，聯(lián)系成果鑒定。本研究方法科學(xué)、過程規(guī)范、可行性高，為高中物理創(chuàng)新實驗教學(xué)研究提供了一定的理論和實踐指導(dǎo)。1.已取得的相關(guān)研究成果和主要參考文獻(xiàn)夏良英老師在2017年的課題《高中物理創(chuàng)新實驗教學(xué)研究》中獲得了廣東省教育教學(xué)成果二等獎，而在2014年的課題《DIS實驗和傳統(tǒng)物理實驗在教學(xué)實踐中的對比研究》中則分別獲得了市普通教育科研成果二等獎、省教育創(chuàng)新成果三等獎和第三屆全國教育教學(xué)研究優(yōu)秀成果獎。此外，夏老師還主編了《高中物理實驗專題訓(xùn)練》和《東莞市骨干教師北師大研修論文集》，并參與了《廣東名師伴我學(xué)》、《高中總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計》等8本教輔資料的編寫。夏老師公開發(fā)表了37篇有較高學(xué)術(shù)水平和應(yīng)用價值的論文。其他參加者中，蔡石屏和李永洪老師分別獲得了廣東省教學(xué)比賽省一等獎，莫淦超老師參加全國創(chuàng)意物理實驗比賽獲二等獎，而其他老師的論文則分別在獲市獎項。主要參考文獻(xiàn)包括：孫元清的《高中鉆研型課程導(dǎo)師指示手冊》、陶洪的《物理實驗論》、張越、馮容士和陸伯鴻的《上海市DIS物理實驗的鉆研與應(yīng)用經(jīng)驗匯編》、馮容士和陳開運的《物理實驗創(chuàng)造技法和實驗鉆研》、崔允漷的《校本課程開發(fā)逐一理論與實踐》、教育部《基礎(chǔ)教育課程》編輯部的《中學(xué)新課標(biāo)資源庫物理卷》以及楊介新、張大同等的《中學(xué)物理實驗大全》。2.主要參加者的學(xué)術(shù)背景和研究經(jīng)驗、組成結(jié)構(gòu)課題申請者為高中物理正高級教師，2015年廣東省新一輪百千萬名教師培養(yǎng)對象，2011年參加了廣東省高考命題，市學(xué)科帶頭人，擔(dān)任教研組長多年，長期從事中學(xué)物理教學(xué)與教研工作，教學(xué)教研能力較強。先后主持或參與過省、市級課題研究8個。張喜林、蔡石屏、李永洪、戴昱暉、莫淦超、景茂林和劉立慧等老師都是市學(xué)科帶頭人或市教學(xué)能手，多次參加省、市科技創(chuàng)新和教學(xué)大賽并獲獎，有很強的教學(xué)教研能力和研究能力。田俊亮老師則是華南師大研究生畢業(yè)，具備課題研究的能力。3.完成課題的保障條件該學(xué)校是市五大校之一，排名第二，擁有先進(jìn)的辦學(xué)理念和一流的軟硬件設(shè)施。學(xué)校非常支持老師進(jìn)行各項課題研究，并提供物質(zhì)等各方面的保障。研究資料的獲得包括學(xué)校隔壁理工學(xué)院的智力支持、校圖書館、理工學(xué)院圖書館、中國知網(wǎng)等權(quán)威期刊網(wǎng)站以及課題組的一線研究資