基于高考评价体系的物理课堂深度教学实践——以“光电效应”教学为例

郑 慧 玉

(南京市东山高级中学，江苏 南京 211112)

一、问题的提出

2019年底发布的《中国高考评价体系》构建了“一核心四层四翼”的统一整体，其核心为“立德树人，服务选才，引导教学”。《中国高考评价体系说明》(以下简称《说明》)阐述高考命题理念从“知识立意”“能力立意”向“价值引领、素养导向、能力为重、知识为基”[1]转变，有助于落实立德树人的根本任务。2021年部分省的新高考和八省适应性考试以及2020年山东等省份高考中，伴随新颖情境的试题均已充分体现这一理念。但是据考生反映好几门学科都出现许多学生对试题情境不明白、读不懂、不理解题意而不会做或做错的现象。新高考新形势下的问题，貌似学生没发挥出真正水平，实质是对新高考试题考查要求理解不到位，见识、能力不足。笔者结合平时大量的听评课，反思此现象，认为其主要原因为：一是对有些抽象问题无具体情境，教师讲解枯燥，学生没真弄懂，且对社会生活、生产问题关注太少；二是学生对有些问题只看现象无深入思考，缺少深度学习，没理解其本质，稍有变化就不知所云、不知所措；三是有些教师在课堂中偏重传授知识的浅表层教学，分析不够深入，没能把问题讲解透彻。因此，新高考评价背景下需要我们教师采取系列做法来适应新的变化，以促进课堂教与学的方式转变。

《说明》强调“问题情境”，即以问题或任务为中心，通过选取适宜的素材背景，创设真实的问题情境，激发学生积极主动地学习，深入认识问题，并运用必备知识和关键能力去解决实际问题，展现综合的学科素养水平。

深度教学是让学生深度参与教学过程且深刻把握学习内容的教学，是指教师借助情境，引领学生基于知识的内在结构联系，通过对其深刻剖析，挖掘知识内涵的丰富价值，并指向学科素养的教学。[2]学生的深度学习需要教师有效引导，深度教学促进学生深度学习。

实施深度教学不是一味增加知识难度和深度，而是克服对知识的浅表层学习，借助合理的情境引导学生着重于知识的深层次理解，同时关注知识背后的思想、思维方式和情感，帮助学生自我建构知识，培养学科核心素养。如何把教材的材料、生活中事例转化成教学情境，需要教师有教学智慧，下面以一位教师最近开设的一节公开课“光电效应”教学为例，探讨课堂教学如何创设情境，走向深度教学，落实核心素养。

二、教材与学情分析

“光电效应”是新教材高中《物理》选择性必修3第四章第二节，是高二年级学习的内容。这节课共由五个部分组成，分别是光电效应实验规律、光电效应经典解释中的疑难、光电效应理论、康普顿效应和光子动量、光的波粒二象性，内容多，难度大。教材编写目的是让学生对光的本质有一个较为全面的认识。新课标教学要求两课时，本节为第一课时，主要任务是：知道光电效应方程及其意义，后面的密粒根验证以及康普顿效应及波粒二象性等内容放在第二课时。引导学生认识：光电效应和康普顿效应都说明光具有粒子性，光电效应表明光子具有能量，康普顿效应表明光子既有能量又有动量，都说明光具有波粒二象性，后续的学习完成后会有一个完整的认识，培养学生的全局观和整体性思维习惯。要求教师不仅能够把握好教材知识点，还能挖掘教材背后的思想方法，注重培育素养，关注育人。

日常教学备课时，教师容易只重备知识而忽视备学生，对学生认知特点分析不够。而学生的身心发展、认知水平都是有阶段性的，高中阶段学生的可塑性、接受能力很强，同时具有很强的好胜心。课堂上应在学生原来认知的基础上遵循其发展规律开展深度教学，以学定教。课堂教学只有对学生身心发展和认知规律等有正确认识，对教材深入解读，对教学任务目标清晰理解，借助合理的情境开展深度教学，创设与优化学习环境，才能打造出更加优质的课堂。

三、创设情境，实施深度教学的策略

1.创设情境，挖掘教学的深度

深度教学是在系统、深刻地理解和处理知识的基础之上，联系真实问题，深度挖掘，促进学生主动思考、寻求方法，在问题解决中培养其学科素养。

(1)巧设问题情境，促进学生高阶思维。每一节好课，要有明确目标，有清晰的教学思路。若把课堂比作师生的一趟精神旅行，教学目标犹如行程中的航向标，课堂上教师要心中有标、目中有人。本节教学环节主要为：由观察光电效应的现象、探究光电效应实验规律(重点 难点)、引出经典解释的疑难到光电效应方程及应用。本节教师以问题为中心，创设问题情境。以整体设计系列的问题串有机地将教学过程连接，恰当地贯穿好每个教学环节。通过由表及里的问题设计引导学生积极思考、层层递进，如实验前设问：此电路图采用何种接法？(分压法)分压法有什么优点？等等。实验中设问：为什么U=0的时候光电流并不为零？那么怎样才能使得光电流变为零呢？等等。不断进行追问，逐步提升思维阶层，达成教学目标。教师带着学生参与到问题情境中，激发学生学习的内动力，能充分调动学生积极性、真正地深度参与和投入学习。通过设问，引导学生进行分析与解释，用问题激发学生产生疑问，进而提出问题，学生学习过程是对知识内在结构逐步深入的学习。师生问答，对话性学习，借助问题设计，促进学生深入思考，自主构建知识体系，能够由表及里，透过现象看本质，达到真正理解掌握，培养学生的观察思考、分析推理和质疑能力。

(2)构建知识发生情境，突出学科育人价值。本节课教学的设计，创设知识发生情境，注重新旧知识的联系，通过辨析新旧知识之间的逻辑关系，掌握其内在结构，完整地理解知识。“光电效应”通过电磁波、黑体辐射等相关知识复习，引导学生解释光电效应的基本规律，暴露出经典理论在光电效应现象解释中的矛盾，激发学生寻找解决办法，然后带领学生回顾所学的普朗克黑体辐射现象解释中采用的不连续能量子思想，从而自然过渡到爱因斯坦的光量子理论。[3]课堂关注到学生的精神世界，让学生主动去“经历”知识发现、发展的过程，使知识成为学生观察、思考、探索的对象，发挥学生的主体地位，体验科学研究过程，通过知识发生的情境，潜移默化中培养学生的科学态度、科学探究精神等，提升学生的科学素养，充分发挥学科育人的作用。

(3)借助网络模拟情境，培育物理思想方法。物理学科核心素养的四个要素：物理观念、科学探究、科学思维、科学态度与责任。[4]不是每节课都“面面俱到”，而是据实际情况适当地关注培养，自然累积养成。深度教学关注了知识背后的思想方法，注重物理方法的教育。本节借助网络资源信息模拟实验运用控制变量法、对比实验法、转化法等科学研究方法，层层推进，逐步深入探究，调动学生深入学习思考，促进课堂自然生长。教学中通过引导学生质疑、验证、解决问题，帮助学生在学习中一步步分析，逐步理解，有助于学生养成良好的学习品质、形成科学的思维能力。

本节课先由现象激发好奇心，再经实验探究寻找规律，到经典解释出现疑难，引发认识冲突，促进学生积极思考、自主建构知识，逐步使其能力及素养养成，体现物理教学以实验为载体、以思维为核心的教学思想。

2.创设情境，拓宽教学的广度

图1 天岗湖乡光伏发电场景

(1)精选生活实例创设情境，引领责任担当。课堂密切联系生活，精选身边的“生活实例”创设生活实践情境。可以把生活中的物理问题等作为课堂教学的真实情境，给学生提供适宜的图片、实物，比语言描述更容易建立深刻的情境影像。例如联系泗洪县天岗湖乡的光伏发电场景(如图1所示)，就是本节光电效应的实际应用。这是学生身边的真实事例，学生非常感兴趣，该项目为当地创造很大的经济效益，是造福人类的绿色工程，同时可以对学生进行家国情怀教育，促进学生身心健康发展。引导学生热爱家乡，对家乡发展感到自豪，同时树立信念将来为家乡的建设发展担当与责任。教学中教师应鼓励并引导学生基于物理核心素养解决生活中的问题，体现物理与生活的联系，如在生活、科技生产领域中遇见的相关问题，在解决问题中进一步提高探究能力、增强实践意识、养成科学态度，通过问题解决促进物理学科核心素养的养成，从生活走向物理，从物理走向生活。

(2)善用科技前沿创设情境，培养创新精神。科学技术的发展日新月异，课堂上精心挑选“前沿热点”创设学科知识情境。科学探究永无止境，日常的教学中要注重教育学生树立终身学习的意识，不断地向理想目标努力迈进。引导学生养成良好的思维习惯，了解科技前沿发展状况和热点问题(如光伏发电、摄像头CCD成像技术等都是光电效应的实际应用)；同时引导学生主动关注每届诺贝尔物理学奖及其他学科的奖项。关于“光电效应”研究有两位荣获诺贝尔奖：1921年爱因斯坦，1923年密立根。科技引领社会生产、生活的发展，关注科技前沿，了解其发展的动态和方向，才能紧跟时代发展的脚步，培养创新思维。关注“社会热点”创设情境，落实社会责任培养，有助于形成良好的价值观念，引领学生树立远大的理想目标，希望将来学生中间也能产生著名的科技领军人物。

3.创设情境，把控教学的温度

课堂是师生之间互动和心灵对话，自然生长的课堂、有温度的课堂有利于教学智慧的生成，让师生容易生成和谐、轻松、愉悦的教学情境，使师生全身心地投入课堂，走向深度教学，在交流互动中擦出创新的火花。

(1)创设科学发展史情境，传承科学精神。教师要善用“教材素材”创设物理学史情境，充分调动学生学习的积极性。光电效应现象的发现，有它的时代背景和发展历程，通过物理学史的介绍引入新课，创设知识学习情境，开启学习探索之旅。从最早赫兹发现光电效应现象，到勒纳德、汤姆孙等相继实验研究证实了这个现象，然而经典解释遇到了疑难；再到1905年爱因斯坦提出了光量子理论，使光电效应的全部实验结果得到圆满解释；再到后来密立根证实了实验的正确性。帮助学生在探索中追寻科学家从事科学研究的足迹，引领学生像科学家一样去思考探究，发现新知识，理解原理，领悟精神，了解科学的本质，从而形成正确的价值观，培养学生严谨的科学态度、科学精神等核心素养，用科学史“导航”师生的精神旅行。本节教学以核心素养为导向，设计满足学生终身发展需要的方案，使之贯穿整个教学过程。利用科学家的故事在课堂上传递情感和正能量，温暖学生激励奋进。通过师生问答、小组合作以及师生、学生间协同性学习等多种形式，实现对学生关键能力和必备品质的培养。

(2)协同实验情境，推动科学探究。物理是一门以实验为基础的学科，课堂上利用物理学科特点，创设实验情境，通过实验激发学生的好奇心和学习热情。课堂能做实验的地方尽可能用实物来做实验，实物实验视觉直观、具体化，比屏幕上的效果更加真实、可信，更容易留下深刻的印象。本节设计光电效应现象实验、探究光电效应规律的几个实验，把抽象的物理内容形象化。演示实验前，介绍实验装置，把复杂的实验装置变成简明的电路图，突出重点原理。本节课的实验通过协同教学方式由另一名教师协同操作完成，因实验本身存在一定的安全性问题，不宜让学生操作，防止造成伤害。主讲教师与其他教师协同操作完成实验，实验效果非常明显，有助于学生对实验进行探究分析理解、构建知识模型，培养学生的科学思维能力。教师协同实验教学，关注学生的核心素养发展，同时促进教师的专业成长。教师团结、和谐共同操作是学生的榜样，榜样的力量是无穷的，更契合新时代榜样教育的需求，有利于培养学生的协作精神。我们应该给孩子提供真实的教育环境，让爱充满教室的每个角落，才会让学生在真实的体验中不断完善自我、健全人格。

当然，情境创设不是每节课都需要的，不能为了情境而创设情境。创设情境是为学生学习提供有力的支持，类似于脚手架功能，为教学服务。以往“光电效应”这节课上过后学生总有点云里雾里的感觉，且很快淡忘，而这次课通过创设情境，实施深度教学，引领学生深度学习，取得了良好的教学效果，通过当堂检测和课后反馈多数学生能够理解相关内容，且对课堂中参与讨论的“光电效应方程”掌握很好。通过合理地创设情境，运用灵活多样的教学方法，促使学生学习能力、思维品质走向深入、深层，提升了学生的阅读、思考等自主学习能力；推动学生深入学习思考，领悟思想方法精髓，促进能力自然习得，课堂自然生长。

四、教学启示

课堂不只是习得知识的地方，而且是对学生进行科学、人文精神陶冶的殿堂。[5]课堂实施深度教学，是指学生在教师帮助指导下，理解知识内涵，并能迁移运用于解决真实情境中的问题；是在教师的引领下借助情境对知识所承载的思维方式、学科思想、情感等理解，由学生自己内化、构建、习得，引导学生真正意义上深度学习。借助于情境教学，会给学生留下深刻的印象，有助于对问题透彻地理解，为构建知识体系搭起桥梁。若把情境比作土壤，让精神的种子、知识思想的种子根植于其中，定会自然生长，生命精彩绽放。

深度教学是新时代课堂发展的需要，深度教学更强调反思性学习、批判性思维。深度教学课堂应以各学科的课程标准为准绳，以学生真实体验为载体，让学生在真实情境中进行深度学习[6]；深度教学课堂以核心素养为方向，注重学生阅读能力、逻辑推理能力、思考能力、表达能力等方面能力的培养；深度教学课堂是指向思维、能力、有深度、有广度的课堂；是构建知识为载体、思维为基础、能力为核心的立体学习模式的课堂；课堂教学改革永远在路上。