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为提升科学教师的科学素养和实验技能,2015年至今,海淀区教师进修师训部充分利用中科院优质培训资源,成功举办了五期骨干教师科学素养提升高级研修。研修采用浸润式,科学骨干教师走进中科院实验室,走近科学家身边,提高实验技能,提升科学素养,感受科学精神和科学品质,并通过后续持续跟进、迁移应用,改进行为。借鉴科学骨干教师浸润式研修,2019年暑假,经过充分论证,又与苏州大学联合举办了首期语文骨干教师人文素养提升高级研修。“浸润式研修”使500多名骨干教师受益,为海淀区骨干教师专业发展注入新的动力,成为了骨干教师休假新模式。

2019年7月16日至20日,海淀区中学物理骨干教师、教研员一行40余人走进中国科学院上海光源应用物理研究所,开启了为期五天的科学素养及实验技能提升的浸润式研修,聆听了来自中科院高等研究院上海光源、中科院上海应用物理研究所、中科大上海量子工程中心、上海科技馆专家们的专题讲座,并参与了系列实践体验活动。

开班仪式,拉开研修帷幕

上海光源副总工程师黄宇营主任致开班辞,热烈欢迎海淀区高级研修班老师们的到来,并介绍了丰富而充实的安排。随后,海淀教师进修师训部田成良副主任详细解读了研修方案。本期研修以拓展教师的科学视野、感悟科学研究的过程及方法、深刻理解科学本质为目标,通过专家讲座、实践体验和互动交流等形式,突显了物理学科本质、前沿价值和实践体验,并在基本原理、教育应用等方面充分考虑骨干教师的专业背景和需求,增强的可理解性和实用性,促进教师对科学教育理念的深入思考,提升领导力。最后荆宝生主任重点强调了学习要求,以保障研修顺利开展,期望每位老师都能学有所获。


田成良副主任解读研修方案


荆宝生主任强调学习要求

研修活动精彩回顾

一、专家引领,拓展学科视野

(一)上海光源专家讲座

上海光源副总工程师黄宇营带来了题为《上海光源概况》的讲座,阐述了同步辐射光源的原理、作用和优点,并进一步说明同步辐射光源以其高亮度、高准直性、以及波长可调等不可替代优点,成为支撑众多学科前沿基础研究与高新技术研发不可或缺的实验手段,是照亮微观世界的神奇之光。


黄宇营副总工程师讲述《上海光源概况》

中科院上海光源研究员李丽娜做了《同步辐射方法在环境领域的应用》的专题报告,主要介绍了环境问题研究的热点与特点和上海光源XAFS线站在环境领域的应用成果。指出物理学科为生命科学、材料科学等众多领域的前沿基础研究,及微电子、医药、石油等高技术的开发应用提供实验手段和实验支持,这增强了物理教师的自豪感和使命感。


李丽娜做《同步辐射方法在环境领域的应用》的报告

(二)上海应用物理研究所专家讲座

上海应用物理研究所的赵明华书记、李宾研究员、黄鹤飞研究员分别做了题为《中科院上海应用物理研究所概况》、《微观界面与前沿交叉学科》、《钍基熔盐堆核能系统项目研究发展》的报告,黄鹤飞研究员详细讲述了第四代核反应堆的实现方式与安全性以及基于我国能源现状而开发的钍基熔盐堆的应用前景。


黄鹤飞做《钍基熔盐堆核能系统项目研究发展》的报告

(三)量子保密通信控制中心专家讲座

沈齐研究员做了《量子信息技术进展》的精彩报告,介绍了我国量子通信技术目前已处于世界领先水平——我国发明的 “量子加密”通信技术是量子论和信息论相结合的新的研究领域;随着 “墨子号”的升空,向世界宣布了我国在量子通信技术领域所取得的辉煌成就。


沈齐做《量子信息技术进展》的报告

老师们非常珍惜难得的学习机会,认真听讲,认真记笔记,并积极与专家们展开交流和讨论。通过学习,老师们了解了科学前沿知识,拓展了科学视野。通过学习,老师们了解了国内外最先进的科技前沿知识,被科学家们在科学探索道路上心怀祖国、默默奉献的民族精神深深撼动,作为新时代的物理教师,老师们纷纷表示,今后一定要将这些科技前沿知识和物理教育有机结合,不能只关注知识本位,而应该从能源的安全性、经济性和可持续发展性等方面考虑,真正落实物理学科的核心素养,实现真正的育人价值。


老师们与专家在热烈的交流互动

二、实践体验,把握科学本质

在实践研修中,老师们不但学习了如何像科学家一样思考,还积极体验了像科学家一样工作。在参观上海同步辐射光源环形加速器和自由电子激光时,大家由衷地感叹上海同步辐射光源所做出的杰出贡献,正是由于他们的支持,我国才能在生物、医学、材料等领域取得世界一流成果。


参观上海同步辐射光源

在上海科技馆,老师们被一个个丰富的展品所吸引,饶有兴致的体验了“科里奥利力”、宇航员训练用的四轴平衡器、“穿墙而过” 和“比试脑电波”等展品。一边观看一边交流着原理和感受,学习气氛热烈。老师们通过亲身体验,加深了对展品原理的认识,并主动与物理相联系,思考如何为今后的物理提供丰富而生动的素材,如将辉光球实验应用于中,或以这些模型作为素材命制科普阅读试题等。老师们感受到科技馆给学生提供了很好的校外学习实践场地,可以促进学生创新精神和实践能力的提升。


体验宇航员训练用的四轴平衡器


体验用脑电波控制小球

老师们参观了钍基熔盐堆实验室和体验了机械手的工作过程,进一步了解了中科院战略性先导专项高温熔盐自然循环实验回路、钍基熔盐堆燃料干法处理技术、离子加速器平台及其高温辐射装置等,认识到核能广泛的应用将给新能源带来革命性的变化,成为“洁净能源”的先导。在交流和讨论中,老师们积极思考并挖掘能源领域发展前沿与物理学科内容的本质关联,综合考虑内容与最新科学进展相结合,可以将我国钍基熔盐堆项目作为情境,设置挑战性任务,提升学生的物理核心素养。


体验用机械手工作

参观考察、实践体验的活动内容丰富而富有意义,老师们被我国在很多领域取得的科研成果所震撼,也被科学技术人员严谨的科学态度和强烈的责任感所感染。老师们思考良多——如何将在此所学、所感传达给学生,如何培养学生的科学态度和责任感,如何引导学生成为祖国下一代科研事业的担当者,老师们深感任重道远。

三、交流碰撞,助力迁移应用

经过五天紧张而充实的参观和学习,老师们收获满满。在研修结业式上,各小组进行了汇报,分享了这几天学习的收获和对今后的启示。充分的交流引起了大家的共鸣,老师们纷纷表示,学无止境,教无止境。要立足培养学生的科学素养,从设计、试题命制、科普讲座等方面,将基础教育与前沿科学相关联。要将学习成果引入中,改进设计,丰富科学素材,开发校本,激发学生兴趣,培养科学精神,努力培养出具有民族意识、担当意识、科研精神的新时代中学生!

最后,荆宝生主任和田成良副主任做了精炼的总结发言,希望老师们更新观念,学以致用,用科学的价值和魅力去感染学生,让学生更加热爱科学。在今后的中不断去领悟科学,让更多的老师和学生受益。作为新时代的物理教师,不能只低头拉车而不关注科技前沿,否则就是井底之蛙,还要把学到的科技前沿知识与有机结合起来,对学生进行科技启蒙教育。


小组汇报学习收获和感悟


张燕怡老师谈基础教育与前沿科学间的关联

2019北京市海淀区物理骨干教师科学教育实践研修班合影

研修感悟:

北外附校杨建伟老师:第四代核反应堆高新技术将给我们生活带来的变化深深震撼了我,科学家们在科学的前沿探索中为人类做出的默默奉献深深感动了我。核能的利用不仅为我们的生活提供了清洁安全的绿色能源,也为国家的可持续发展提供了强劲动力。熔盐堆的高科技原理及目前获得的成果居于世界引领地位,我为祖国有这样伟大的科学成就感到自豪。作为一名中学教师,我不由得反思应该如何为国家贡献自己的力量呢?我想只有做好基础教育,培养学生热爱科学,引导学生了解前沿科技,激发学生投身科学研究的兴趣,提高学生物理学科素养,为他们将来为国家做出贡献奠定基础。

北京交通大学附属中学王春梅老师:走出去,才能看到不一样的风景。我们走进上海应用物理研究所,了解了我国核能发展的现状,近距离感受了当代先进的核能系统-钍基熔盐堆。其广泛的应用前景将给新能源带来革命性的变化,成为“洁净能源”的先导。回到我们的物理课堂,我们关注的不应只是知识本身,更应从新能源的安全性、经济性和可持续发展性等方面,真正落实物理学科的核心素养,实现真正的育人价值!

中关村中学刘超杰老师:参观了中科大量子保密通讯上海控制中心,了解了量子通讯的原理和设施,量子通讯利用量子相干叠加原理所产生的量子保密通信,成功克服了经典加密技术的内在安全隐患,可以从根本上解决信息安全传输问题,我国在通讯加密技术领域做到了世界领先,向研究量子通讯的科学家致敬!作为物理教师更深刻认识到一定要把基础物理教育做扎实,把物理前沿知识和自己的有机结合起来,引导学生了解前沿科技,激发学生对科学技术的热爱,提升学生的物理学科素养。

北京一零一中石油分校韩中华老师:通过学习让我重新认识了上海光源的重大实际应用意义,也使我们眼前一亮,拓展了视野,让我们更加清晰地认识微观世界,上海光源的确成为照亮微观世界的一颗明亮的太阳。同时也看到我国在这些方面的不足,也促使我们在今后的中激励更多的学生致力于物理学习,致力于科技前沿的探索,致力于国家建设。

清华大学附属中学上地郁静老师:参观学习后惊叹于同步辐射光源在医药、信息、化工等领域做出的巨大贡献。感叹于在光源这一领域咱们国家走在了世界的前列,实现了中国梦。另外,所有前沿科技的发展离不开基础科学,而我们作为中学物理老师,对新生代学生科学素养的启蒙,更是责无旁贷。