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爲提升科學教師的科學素養和實驗技能,2015年至今,海澱區教師進修學校師訓部充分利用中科院優質培訓資源,成功舉辦了五期骨幹教師科學素養提升高級研修。研修采用浸潤式,科學骨幹教師走進中科院實驗室,走近科學家身邊,提高實驗技能,提升科學素養,感受科學精神和科學品質,並通過後續持續跟進、遷移應用,改進教學行爲。借鑒科學骨幹教師浸潤式研修,2019年暑假,經過充分論證,又與蘇州大學聯合舉辦了首期語文骨幹教師人文素養提升高級研修。“浸潤式研修”使500多名骨幹教師受益,爲海澱區骨幹教師專業發展注入新的動力,成爲了骨幹教師休假新模式。

2019年7月16日至20日,海澱區中學物理骨幹教師、教研員一行40余人走進中國科學院上海光源應用物理研究所,開啓了爲期五天的科學素養及實驗技能提升的浸潤式研修,聆聽了來自中科院高等研究院上海光源、中科院上海應用物理研究所、中科大上海量子工程中心、上海科技館專家們的專題講座,並參與了系列實踐體驗活動。

開班儀式,拉開研修帷幕

上海光源副總工程師黃宇營主任致開班辭,熱烈歡迎海澱區高級研修班老師們的到來,並介紹了豐富而充實的課程安排。隨後,海澱教師進修學校師訓部田成良副主任詳細解讀了研修方案。本期研修課程以拓展教師的科學視野、感悟科學研究的過程及方法、深刻理解科學本質爲目標,通過專家講座、實踐體驗和互動交流等形式,突顯了物理學科本質、前沿價值和實踐體驗,並在基本原理、教育應用等方面充分考慮骨幹教師的專業背景和教學需求,增強課程的可理解性和實用性,促進教師對科學教育理念的深入思考,提升課程領導力。最後荊寶生主任重點強調了學習要求,以保障研修順利開展,期望每位老師都能學有所獲。


田成良副主任解讀研修方案


荊寶生主任強調學習要求

研修活動精彩回顧

一、專家引領,拓展學科視野

(一)上海光源專家講座

上海光源副總工程師黃宇營帶來了題爲《上海光源概況》的講座,闡述了同步輻射光源的原理、作用和優點,並進一步說明同步輻射光源以其高亮度、高准直性、以及波長可調等不可替代優點,成爲支撐衆多學科前沿基礎研究與高新技術研發不可或缺的實驗手段,是照亮微觀世界的神奇之光。


黃宇營副總工程師講述《上海光源概況》

中科院上海光源研究員李麗娜做了《同步輻射方法在環境領域的應用》的專題報告,主要介紹了環境問題研究的熱點與特點和上海光源XAFS線站在環境領域的應用成果。指出物理學科爲生命科學、材料科學等衆多領域的前沿基礎研究,及微電子、醫藥、石油等高技術的開發應用提供實驗手段和實驗支持,這增強了物理教師的自豪感和使命感。


李麗娜做《同步輻射方法在環境領域的應用》的報告

(二)上海應用物理研究所專家講座

上海應用物理研究所的趙明華書記、李賓研究員、黃鶴飛研究員分別做了題爲《中科院上海應用物理研究所概況》、《微觀界面與前沿交叉學科》、《钍基熔鹽堆核能系統項目研究發展》的報告,黃鶴飛研究員詳細講述了第四代核反應堆的實現方式與安全性以及基于我國能源現狀而開發的钍基熔鹽堆的應用前景。


黃鶴飛做《钍基熔鹽堆核能系統項目研究發展》的報告

(三)量子保密通信控制中心專家講座

沈齊研究員做了《量子信息技術進展》的精彩報告,介紹了我國量子通信技術目前已處于世界領先水平——我國發明的 “量子加密”通信技術是量子論和信息論相結合的新的研究領域;隨著 “墨子號”的升空,向世界宣布了我國在量子通信技術領域所取得的輝煌成就。


沈齊做《量子信息技術進展》的報告

老師們非常珍惜難得的學習機會,認真聽講,認真記筆記,並積極與專家們展開交流和討論。通過學習,老師們了解了科學前沿知識,拓展了科學視野。通過學習,老師們了解了國內外最先進的科技前沿知識,被科學家們在科學探索道路上心懷祖國、默默奉獻的民族精神深深撼動,作爲新時代的物理教師,老師們紛紛表示,今後一定要將這些科技前沿知識和物理教育教學有機結合,不能只關注知識本位,而應該從能源的安全性、經濟性和可持續發展性等方面考慮,真正落實物理學科的核心素養,實現真正的育人價值。


老師們與專家在熱烈的交流互動

二、實踐體驗,把握科學本質

在實踐研修課程中,老師們不但學習了如何像科學家一樣思考,還積極體驗了像科學家一樣工作。在參觀上海同步輻射光源環形加速器和自由電子激光時,大家由衷地感歎上海同步輻射光源所做出的傑出貢獻,正是由于他們的支持,我國才能在生物、醫學、材料等領域取得世界一流成果。


參觀上海同步輻射光源

在上海科技館,老師們被一個個豐富的展品所吸引,饒有興致的體驗了“科裏奧利力”、宇航員訓練用的四軸平衡器、“穿牆而過” 和“比試腦電波”等展品。一邊觀看一邊交流著原理和感受,學習氣氛熱烈。老師們通過親身體驗,加深了對展品原理的認識,並主動與物理教學相聯系,思考如何爲今後的物理教學提供豐富而生動的素材,如將輝光球實驗應用于教學中,或以這些模型作爲素材命制科普閱讀試題等。老師們感受到科技館給學生提供了很好的校外學習實踐場地,可以促進學生創新精神和實踐能力的提升。


體驗宇航員訓練用的四軸平衡器


體驗用腦電波控制小球

老師們參觀了钍基熔鹽堆實驗室和體驗了機械手的工作過程,進一步了解了中科院戰略性先導專項高溫熔鹽自然循環實驗回路、钍基熔鹽堆燃料幹法處理技術、離子加速器平台及其高溫輻射裝置等,認識到核能廣泛的應用將給新能源帶來革命性的變化,成爲“潔淨能源”的先導。在交流和討論中,老師們積極思考並挖掘能源領域發展前沿與物理學科教學內容的本質關聯,綜合考慮教學內容與最新科學進展相結合,可以將我國钍基熔鹽堆項目作爲教學情境,設置挑戰性任務,提升學生的物理核心素養。


體驗用機械手工作

參觀考察、實踐體驗的活動內容豐富而富有意義,老師們被我國在很多領域取得的科研成果所震撼,也被科學技術人員嚴謹的科學態度和強烈的責任感所感染。老師們思考良多——如何將在此所學、所感傳達給學生,如何培養學生的科學態度和責任感,如何引導學生成爲祖國下一代科研事業的擔當者,老師們深感任重道遠。

三、交流碰撞,助力遷移應用

經過五天緊張而充實的參觀和學習,老師們收獲滿滿。在研修結業式上,各小組進行了彙報,分享了這幾天學習的收獲和對今後教學的啓示。充分的交流引起了大家的共鳴,老師們紛紛表示,學無止境,教無止境。要立足培養學生的科學素養,從教學設計、試題命制、科普講座等方面,將基礎教育與前沿科學相關聯。要將學習成果引入教學中,改進教學設計,豐富科學素材,開發校本課程,激發學生興趣,培養科學精神,努力培養出具有民族意識、擔當意識、科研精神的新時代中學生!

最後,荊寶生主任和田成良副主任做了精煉的總結發言,希望老師們更新觀念,學以致用,用科學的價值和魅力去感染學生,讓學生更加熱愛科學。在今後的教學中不斷去領悟科學,讓更多的老師和學生受益。作爲新時代的物理教師,不能只低頭拉車而不關注科技前沿,否則就是井底之蛙,還要把學到的科技前沿知識與教學有機結合起來,對學生進行科技啓蒙教育。


小組彙報學習收獲和感悟


張燕怡老師談基礎教育與前沿科學間的關聯

2019北京市海澱區物理骨幹教師科學教育實踐研修班合影

研修感悟:

北外附校楊建偉老師:第四代核反應堆高新技術將給我們生活帶來的變化深深震撼了我,科學家們在科學的前沿探索中爲人類做出的默默奉獻深深感動了我。核能的利用不僅爲我們的生活提供了清潔安全的綠色能源,也爲國家的可持續發展提供了強勁動力。熔鹽堆的高科技原理及目前獲得的成果居于世界引領地位,我爲祖國有這樣偉大的科學成就感到自豪。作爲一名中學教師,我不由得反思應該如何爲國家貢獻自己的力量呢?我想只有做好基礎教育,培養學生熱愛科學,引導學生了解前沿科技,激發學生投身科學研究的興趣,提高學生物理學科素養,爲他們將來爲國家做出貢獻奠定基礎。

北京交通大學附屬中學王春梅老師:走出去,才能看到不一樣的風景。我們走進上海應用物理研究所,了解了我國核能發展的現狀,近距離感受了當代先進的核能系統-钍基熔鹽堆。其廣泛的應用前景將給新能源帶來革命性的變化,成爲“潔淨能源”的先導。回到我們的物理課堂,我們關注的不應只是知識本身,更應從新能源的安全性、經濟性和可持續發展性等方面,真正落實物理學科的核心素養,實現真正的育人價值!

中關村中學劉超傑老師:參觀了中科大量子保密通訊上海控制中心,了解了量子通訊的原理和設施,量子通訊利用量子相幹疊加原理所産生的量子保密通信,成功克服了經典加密技術的內在安全隱患,可以從根本上解決信息安全傳輸問題,我國在通訊加密技術領域做到了世界領先,向研究量子通訊的科學家致敬!作爲物理教師更深刻認識到一定要把基礎物理教育做紮實,把物理前沿知識和自己的教學有機結合起來,引導學生了解前沿科技,激發學生對科學技術的熱愛,提升學生的物理學科素養。

北京一零一中石油分校韓中華老師:通過學習讓我重新認識了上海光源的重大實際應用意義,也使我們眼前一亮,拓展了視野,讓我們更加清晰地認識微觀世界,上海光源的確成爲照亮微觀世界的一顆明亮的太陽。同時也看到我國在這些方面的不足,也促使我們在今後的教學中激勵更多的學生致力于物理學習,致力于科技前沿的探索,致力于國家建設。

清華大學附屬中學上地學校郁靜老師:參觀學習後驚歎于同步輻射光源在醫藥、信息、化工等領域做出的巨大貢獻。感歎于在光源這一領域咱們國家走在了世界的前列,實現了中國夢。另外,所有前沿科技的發展離不開基礎科學,而我們作爲中學物理老師,對新生代學生科學素養的啓蒙,更是責無旁貸。