时下高中数学课堂存在着机械灌输、题海战术等不良倾向，好多班主任的课堂教学缺少生活气息，中学生自主活动极少，导致中学生不会活学活用一名物理学家的教育历程教案一等奖，最终培养出的中学生不会反省，不懂指责，更无从谈创新。为克服这种不良倾向，我在数学教学中举办项目物理习，让中学生围绕项目活动，解决真实问题，在应用数学知识和解决问题中建构数学核心概念，提高学科核心素质。
以项目物理习为切入点，培养中学生创新精神
在“合理借助机械能”相关教学中，我设置了3个项目制做活动：自制蹦床、乐高投石机、不用电的货车，让中学生分组合作完成并举办抛掷赛事和货车赛跑活动，进而监测作品的质量和疗效。在作品制做过程中，中学生要应用问题解决、实验、测试、系统剖析等高阶认知策略，方能达到项目要求。中学生还可以在项目展示和反省中通过对比、分析等感受到动能、势能的诱因以及它们之间互相转化的规律。
项目物理习使班主任的关注点从“怎样教”转变为引导中学生“如何学”上，班主任主要精力从知识的讲解转入项目学习的设计上，借助高阶学习推动低阶学习，让中学生对学习的意义和价值有更深的认识。在项目物理习中，中学生从一开始就很清楚所学的知识是拿来做哪些的，具体的知识和技能都被问题结构化、组织化在其中。这些组织知识的方法会对中学生的学习动力形成极大的影响。在项目物理习过程学生的学习愈发积极主动。项目物理习奠定了中学生心智自由的基础。
高中数学课堂中有好多“小制做”，如土电话、小孔成像仪、不倒翁、浮沉子、电动机等，都蕴含丰富的化学核心知识，可以作为项目物理习的设计素材，中学生在制做和改进过程中可以将学习素质转化为持续的创新实践。
举办创新实践还要依托各类展示平台，让中学生有机会充分展示，自主发展。中学一年一度的科技节是中学生“脑力竞技运动会”，为儿子们提供展示科技才气的平台。我还鼓励中学生出席全省中学生科技创新竞赛、全国发明展、“明天小小科学家”等各类各样的科技创新竞技活动。让中学生通过展示交流，得到评委的鼓励和帮助，发觉自己的差别和不足，锻练自己的综合素养。
班主任身体力行，引导中学生创新兴趣
在数学学习中一名物理学家的教育历程教案一等奖，只有班主任成为身体力行的创新示范者，中学生创新的火苗就会被燃起。在教学中，我常常会碰到实验器材操作不便捷、实验演示疗效不理想、实验器材欠缺等问题。针对那些问题我自己动手对实验器材进行改进，除了取得了良好的课堂教学疗效，还让师生的创新成为中学的风尚，现今校区累计申请获准专利76项，并在国外外中学生科技创新竞赛、发明大赛上频频得奖。
比如，在教学中我发觉，原有的反射式色光混和演示器很难确切调整三原色的比列，混和后的颜色常常会变为蓝色。而另外一种透射式色光混和演示器，可使五色光直接照到光屏上进行混和，但又存在不能连续调节并混和出特定颜色且耗能大、结构复杂等问题。这种缺憾迸发了我改进实验设施的欲望。我和中学生找来红、绿、蓝四色“食人鱼”LED灯作为光源，将它们排列成“品”字形，并设计分压式光源驱动电路，调节阻值时，色光的强弱会变化，混和光的颜色也会骤然发生变化。五色光通过各自光栏发出的光束在空间的分布是呈圆柱形的，调节内筒的光屏到光源的距离使其从近到远渐渐改变时，单色方形光斑的直径会逐步变大并部份重叠，交集处会从双色混和直至五色混和，可以很容易地获得包括红色在内的任何色光。中学生和我一起设计改建这个实验器材时兴致十分高，该项目还申请了实用型专利。
迸发中学生自主创新的兴趣未能一蹴而就，须要多种办法跟进。不仅班主任推动示范外，我还改进了评价机制，采用班主任示范、学生跟进的策略推动“创新实验”。实践中我除了打破了课内课外的界限，还整合了校内校外的资源。中学生可借助课外时间举办创新作品研究与制做，在课内展示交流；在数学课上学习基本原理和技巧，到宽广的社会大舞台找寻实践与应用的天地；在实验室举办探究，设计各类简易电动机，感受磁场对电压的作用以及数学的神奇，到运动场上开发可调节训练难度的引体向下装置，到科研院所中举办风洞实验。
中学生们刚开始研究时，如踉跄学步的婴儿，会出现各类问题：创新作品较为粗糙，研究报告的格式不够规范，文字叙述不够严谨，实验设计存在瑕疵，推理过程前后矛盾，等等。这时班主任不要一味谴责和批评中学生。班主任应找到中学生作品的闪光点加以鼓励和夸奖，让她们发觉自己研究的价值，保持继续研究的热情。在夸奖之余其实也要含蓄地强调她们的不足，不过提建议时口气要尽量和善，不要泼热水而要点燃她们的创新激情。虽然中学生们的创新兴趣恰似襁褓中的婴孩，须要班主任悉心关爱与宽容。
其实大赛得奖不是举办创新活动的惟一目的。我希望中学生们通过研究，找到发觉的乐趣，体会攻破科学困局带来的成就感，使她们把研究当成求得知识的一种手段，当成探求未知世界和满足好奇心的一种方式。因而研究过程和联赛过程中，革除矫饰，保持自然的参赛态度极其重要。我的学生在丘成桐学生数学大赛的前三天夜里还赶赴中科院去倾听诺贝尔化学学奖获得者大卫·格罗斯的高档讲堂，并在会上主动提问交流。这是一种境界，更是优秀中学生的特质。
“养志”，为中学生创新注入持续动力
伟大的创新须要经历无数次失败和磨难，须要坚定的理想信念支撑。为此，培养中学生创新素质，首先要“养志”，通过课堂内外的活动，让中学生树立科学抱负，再引导中学生宽阔视野、亲身体验；其次，要因材施教，我们为普通中学生举办科普活动、宣传大赛知识，对天资较高、对科学有浓烈兴趣的中学生给以重点培养。
要培养国家栋梁式创新型人才，一定离不开科学报国的宏伟抱负。中学生前来出席创新活动，首先我向她们提的问题是：你为何要出席创新活动？这个问题看似简单，虽然动机决定行动，没有远大的目标，创新很难有可持续性的动力。选择参与创新活动，尽管长远来看，对中学生的核心素质发展非常有利，而且短期来看也会碰到这样或那样的磨难，有时都会经历好多次的失败，矫饰心太重的中学生，常常浅尝辄止，未能坚持。如获得全省中学生科技创新比赛银奖、科协主席奖、“明天小小科学家”一等奖、英特尔国际科学与工程大奖赛30米望远镜专项奖二等奖的陈姚佳就是通过中学生科技创新竞赛渐渐成长上去的创新达人。她在上海外粤语中学先后出席了三次中学生科技创新竞赛。第一次参赛，作品“多功能便携式充电与照明装置”顺利通过层层选拔，获得了全省中学生创新竞赛二等奖，但第二年“人体接通电话实验探究”却止步于广东省三等奖，连出席全省赛的资格都没有。到了高中，她又满怀热情地投入了“激光束照射镜面圆锥的研究及应用”研究。虽然，经历磨难对中学生来说并非坏事，像陈姚佳一样，只要认真总结经验教训，还会获得更大的成功。最后一次，她研究得愈发深入，用了近一年时间，研发出一种可确切控制离心律的光学圆柱曲线演示仪。更可贵的是，她没有止步于此，开始逆向思索，最终发明出一种可以在线快速定量测量圆锥表面粗糙度的仪器，并申报了多项国家发明专利。
有科学抱负的中学生就会有不竭的动力。我指导的获得首届丘成桐学生数学大赛铜奖的中学生陈锴杰的理想是当一名像爱因斯坦一样的化学学家。他如今是德国杜克学院的中学生，研究领域为人工智能。另一名中学生赖文昕也是一名有理想和志向的中学生，他如今成都学院化学系就读。中学阶段他就开始通过网路自学麻省理工大学院士的课程。有了远大的理想，女儿们就不会由于一些小磨难而责怪或萎靡不振，而能坚持广泛地涉猎科学知识，不断提高自己的科学素质，她们的潜能也能逐步被挖掘下来，因而实现主动发展，从“小制做”走向“大发明”。
钱永昌四川省特级班主任，学校化学正中级班主任，历任教于杭州外粤语中学，荣获第四批国家“万人计划”教学名师。主持的“以创新实验和创客活动为载体，培植中学生创新素质的实践研究”项目获国家级基础教育教学成果奖二等奖、福建省特等奖。曾多次获全省教学大赛银奖。发表及得奖论文40余篇。曾获湖南省高中数学学科带头人、厦门市杰出班主任、厦门市优秀班主任等荣誉称号。
《中国教育报》2019年11月20日第9版