在新课改的推动下,中学物理教学活动取得了一定的进步与发展,但是要想真正促进学生的全面发展,对中学物理教学就有了更高的要求,教学应该更趋向于科学化、具体化、合理化。这要求教师在教学过程中,正确有效地将科研和教学相结合,将物理科研的前沿知识背景、科研方法、科研内容、研究成果和思维方式融入中学课堂,从而提高课堂教学质量,培养学生的理论创新能力。中学物理尤其是高中物理,相较其他学科而言更加抽象,具有高度概括性的定理定律、复杂的公式。物理的应用对学生的思维能力更是一种极大地挑战。传统的教学模式已经不能解决学生学物理困难的问题。因此,用科学的方法引导学生学习物理,会激发他们很大的潜能和探求知识的欲望。本文将科研过程引入中学物理教学过程,培养学生用类似科学研究的手段对知识进行探究。文章主要分为两部分:科研项目中对Fe-C/N共掺杂NaTaO3相关性质的第一性原理研究和科研过程促进中学物理教学过程的思考和实践研究。研究内容如下:第一部分,科研项目(第一章-第四章)分为选择研究课题、搜集资料、研究设计、整理分析、得出结果这五步骤。其研究过程渗透着科学研究的手段以及思维方式,对中学物理教学过程有一定的启发。这一科研项目是利用基于密度泛函理论的第一性原理方法来系统探究单掺杂和阴阳离子共掺杂对NaTaO3光催化材料的掺杂改性,达到提升NaTaO3的光催化活性,实现更好制氢的效果。研究结果表明:Fe/C/N单掺和Fe-C/N共掺NaTaO3体系都可以获得更好的光催化活性。由于p-d杂化效应导致的杂质能级位置不同使得Fe-C共掺杂比Fe-N共掺杂NaTaO3更能增强可见光的吸收和光催化活性。我们的工作渗透着物理科学研究的方法和思维,能进一步用类似科学的研究手段来更好指导中学物理教学。第二部分,与前四章研究内容和方法相结合,探讨科研过程对中学物理教学过程的启发。在物理教学过程中引入物理科学前沿,尤其是教师自己的研究成果,能够激发学生参与科学研究的热情,使得他们对物理学习产生极大兴趣。结合教学的三维目标,科研的研究方法以及思维方式很好的渗透到中学物理教学过程中,不仅使得教师的技能得以提高,学生的创新能力、思维能力也得到了提高。现代教育理论的观点是教育改革的出发点为创新型人才培养,而把科学研究引入中学物理教学则是培养创新能力人才的重要举措。