第44卷第1期广西物理GUANGXIPHYSICSVol.44No.12023217基于模拟计算的高中物理课题研究实践*张孟1，卫伊倩2，陈章程2，王梓昕2，李燕3†（1.华东理工大学物理学院，上海200237；2.华东师范大学第一附属中学，上海200086；3.华东师范大学物理与电子科学学院物理系，上海200241）摘要：高水平基础学科创新人才的培育是教育发展到现阶段的一个重要课题，大力推进中学与大学合作育人，是一个培养中学生学术道德和学术素养的有效途径。本工作根据中学生的创新特质，由高校教师遴选高中物理和化学教材中相关知识点，以现代计算机模拟软件为工具，指导高中学生对H原子，H2、NaCl和H2O分子的物理和化学性质进行计算和研究，和实验数据对比，并利用所学课本知识进行分析研究，取得了有价值的研究结果。此项研究可帮助学生更好地理解课本知识以外的一些物理、化学、材料、计算机交叉领域科学问题的基本原理和微观机制，并有助于培养中学生的创新能力，为进入大学阶段的学习打下扎实基础，同时为基础教育与高等教育在高水平创新人才协同培育方面提供参考。关键词：高中物理；课题研究；模拟计算中图分类号：G630文献标识码：A文章编号：1003-7551(2023)01-0217-040引言我国的基础教育已经全面跨入基于核心素养培养的新阶段，过去高中物理实践课题主要是验证性实验课题，探究性实验较少，跨学科交叉的实践课题更少。2022年4月教育部发布的《义务教育物理课程标准（2022版）》首次增加要求设立跨学科主题学习活动、加强学科间互相关联、带动课程综合化实施、强化实践性等内容。另一方面，《教育部基础教育司2022年工作要点》发布，提出深化信息技术应用改革，实施基础教育数字化战略行动，提升数字化技术在基础学科人才培养方面的应用能力。据此，如何在高中阶段把数字化教育技术同物理跨学科课题训练有效结合起来形成创新育人合力成了广大物理教师课程教学改革的一个重要内容[1-2]。高水平基础学科创新人才的早期培育是教育发展到现阶段的一个重要课题，大力推进中学与大学合作育人，是一个培养中学生学术道德和学术素养的有效途径。本工作由高校教师遴选高中物理和化学教材中相关章节知识点，并融入计算机和算法等交叉学科内容，设计和拓展成科学研究课题，指导高中生建立物理模型，采用基于密度泛函理论开发的MaterialsStudio（MS）模拟软件进行计算机模拟计算，整理分析计算数据，得到更加深入的物理化学图像和结果[3]。帮助学生更好地理解课本知识以外的一些...
