为河南大学国培计划2026高中物理骨干教师教学能力提升项目作报告

培训现场

笔者团队结合当前传统中学育人模式在学生科学素养培养方面存在的“实践缺失”“思维固化”和“兴趣低迷”等结构性短板，在“教学理念”“科研理念和“生活理念”的基础上，凝练出了“格物穷理，行知合璧”的创新理念。其中“格”是探究，“物”是万物；倡导“不以教材为世界，而以世界为教材”，用以打破兴趣低迷困局；“穷”是穷尽，“理”是道理；探究万物，穷尽其理；倡导“不谋求标准答案，探本质追根溯源”，用于扭转思维固化现状；“行”是实践，“知”是认知；“行”是知之始，“知”为行之成；倡导“学以致用，以用促学”，用于补齐实践缺失短板。

在创新理念的指导下，笔者团队创建了“四多协同，趣信共生”创新改革育人模式。该模式以“学生素养提升、教师专业发展、学校特色创建和民众科学普及”为目标引领，以“四多协同，探中践行”为创新路径，用于补齐传统教育模式科学素养培养中的实践缺失短板；以“赛学相长，思创并进”为创新机制，实现文化课教学与跨学科创新实践的有效融通，用于扭转思维固化现状；以“循环激励，趣信共生”为创新引擎，激发兴趣，树立信心，用于打破兴趣低迷困局。

创新模式

该模式经过9年探索、10年推广检验，笔者团队主持省市级课题10余项，获评省级教学成果奖一等奖2项，指导国际、国家、省市级青少年科技创新大赛成果奖2400余项，国家专利100余项，在国内外权威期刊上发表论文70余篇，有效解决了当前学生科学素养培养过程中“实践缺失、思维固化、兴趣低迷”等问题，有效提升了学生的科学素养，形成了一套可复制、可推广的教学方案。该模式已经推广至全国25个省市自治区、70余座城市、20余所高校和100余所中小学。

最后，笔者分享了利用生成式AI辅助开展低成本生活化实验探究教学的心得感悟。长期以来，中学生科学探究遵循一条固定的路径：发现问题、提出假设、动手实验、获取数据、分析数据、得出结论。在这条路径中，“获取数据、重复计算和繁琐试错”恰恰是思维含量低的部分，而最宝贵的思考“提出可追问的话题、设计巧妙的验证路径、捕捉反直觉的现象”等思维含量高的部分却常常被大幅压缩甚至搁置。

让生成式AI高效接管那些“繁重但不深刻”的工作，让学生从“亲自动手做实验的操作员”转变为 “带领AI团队探索未知的指挥官” ，提出一个值得追问的问题，设计有效的探索路径引导AI，识别那些AI可能忽略的反直觉问题，并在人机迭代中不断逼近真相。

在“滴灌技术”已普遍应用的今天，没有必要再“抱瓮灌园”。应以AI的高效率拓宽思维的边界，以人的洞察力赋予探究的意义，让生成式AI成为学生迈向高阶思维的跳板，推动低成本生活化实验探究教学从“经验驱动”走向“证据驱动”、从“课堂演示”走向“真实探究”，实现提质增效、走深走实。