运用思维导图开展高中物理单元教学设计

张雁

摘 要：物理单元教学设计是对整个知识单元的教学目标、策略、活动进行合理的整合、协调、统筹，从而达到教学过程的最优化的过程。绘制思维导图是思维显性化的过程。本文以《磁场》为例，运用思维导图开展单元教学设计，从而使教师的教学思路更加清晰，学生的知识建构更加高效。

关键词：单元教学设计;思维导图;知识建构

中图分类号：G633.7          文献标识码：A     文章编号：1992-7711（2020）01-019-1

学习不是“知识的传递”，而是“知识的建构”。教师应跳出课时的局限，立足于整个单元进行教学设计，对整个知识单元的教学目标、策略、活动进行合理的整合、协调、统筹，分层实现教学目标，有效培养学生的核心素养，从而达到教学过程的最优化。

思维导图是根据人复杂的思维画出的简单图画和线条，并以这种简单图形和网状结构来组织、优化、输出信息和导向思维的一种工具。教师在进行单元教学设计前，应根据知识内容的逻辑关系和预期目标绘制出整个单元的思维导图，在具体的教学实施中采取正确的策略，设计有效的课堂活动，从而提高单元教学设计的效率。在高中物理教学中运用思维导图进行单元教学设计，符合物理学科的特点和当前教学改革的需要。笔者下面以人教版《物理》选修31的第三章《磁场》单元为例，阐述如何利用思维导图进行物理课堂教学的。

一、利用思维导图，明确“单元核心知识”及各部分间的关系

本单元的内容按照以下线索展开：磁现象——磁场性质的定量和定性描述——磁场力——磁场力的应用。这种安排，知识的逻辑结构比较清晰，符合学生的认知规律。磁现象的介绍在本单元起到引出课题、辅助教学的作用。对磁场性质的描述，是探究磁场力的前提，也是学生以后学习电磁感应、交变电流、电磁波的基础。对磁场力大小和方向的研究，是分析带电粒子在复合场中运动的基础。磁场力的应用是对本单元知识的综合和升华。综上所述，根据各部分知识在本单元及整个高中教材中的地位，我们不难看出“磁场性质的描述”、“磁场力”是本单元的核心知识。

二、利用思维导图，排列“单元教学顺序”和“课中教学顺序”

罗伯特·加涅的“教学设计原理”指出：单元中课的顺序应基于目标间的先决关系，具体要求：（1）先前的学习支持新的学习;（2）应当进行学习分析以确定技能是按一定顺序教的;（3）顺序必须完整;（4）无关的目标要去掉或在其他时间教。根据单元教学设计的框架，教师再进行微观教学设计——即课时教学设计，把对单元内容的宏观理解融入到课时教学设计中去。课时教学设计应当遵循学生的认知规律，根据课时教学目标，由易到难、层层推进地展开学习活动。

三、均衡单元教学中核心素养的培养

培养学生的物理核心素养落实在教师的教学设计上，而每个课时的容量、难度、目标并不相同，教师不可能在每个课时中都能培养学生的四种核心素养，而应该从单元的高度统筹规划，合理安排核心素养的培养点及培养策略。运用思维导图开展单元教学设计时，教师应以本单元课题为一级主题，向外辐射物理核心素养的四个方面为二级主题，再向外辐射适合培养对应素养的教学内容为三级主题，最后向外辐射培养策略为四级主题。

四、精简单元教学中情境的使用

教学情境是指在课堂教学中，根据教学的内容，为落实教学目标所设定的，适合学习主体并作用于学习主体，产生一定情感反应，能够使其主动积极建构性学习的学习环境。以往教师对于每个课时进行教学设计时，为了达到良好的教学效果，往往会创设一些教学情境。这样容易导致情境太多、太杂、相互联系不紧密，容易分散学生的注意力。从单元教学设计的角度，教师对这些情境进行分类、综合、精简，实现同一情境的反复、多角度、多层次使用，有利于学生知识的串联和建构。

以极光现象为例，从它的产生原因中至少可以提炼出三个与物理有关的信息，它们分别是“太阳风”、“宇宙粒子向南北两极运动”、“原子发光”，每个信息对应高中物理中一个单元的教学。通过绘制思维导图，不仅可以将每个单元内部的知识有效串联，又能建立各单元间知识的联系，使学生更全面、更综合地分析问题。而教师在上单元复习课时，可以将这些思维导图作为课堂板书和学生笔记的模板，随着教学的展开，各单元的知识如“地图”般逐渐展开，不断丰富和建构学生的知识网络，使学生对单元模块知识、单元之间的联系有更宏观、更有序、更完整的理解。

五、反思

单元教学设计是教学设计发展的趋势，与思维导图的结合将呈现“1加1大于2”的效果，但在运用思维导图进行物理单元教学设计时也容易出现一些偏差：一是单元目标与课时目标联系不紧密。单元目标务必“上挂下联”，在上位的核心素养、课程标准、教材目标与下位的課时目标之间应该发挥承上启下的作用。然而，有时教师没有兼顾上下之间的衔接，可能出现脱节或背离的现象。二是无限扩大单元教学设计的边界。有时教师过分地“创造性使用教材”，一味扩大对单元主题的挖掘，容易淡化单元的核心内容，增加教学和学习负担。三是单元教学对核心素养的培养不均衡。在单元教学中，教师重视学生物理观念的获得和科学思维的培养，轻视实验探究、科学责任与态度的培养，使学生的科学素养不能得到均衡和全面的发展。单元教学设计不可能一蹴而就，也不可能一劳永逸。它需要经历迷茫、冲突、困惑、感悟、发现、否定——肯定——再否定——再肯定的过程，由此产生新的变革、拓展、深化和再创造。而我们教师正是在这样的改进过程中修炼自己的教学行为，提升自己的教育智慧。

[参考文献]

[1]张文卿.运用思维导图开展高中物理单元教学设计[J].物理教师，2017（11）.

[2]R.M.加涅，W.W.韦杰，K.C.格勒斯，J.M.凯勒.王小明，庞维国，陈保华，汪亚利译.教学设计原理（第5版）[M].上海：华东师范大学出版社，2007.

（作者单位：无锡市堰桥高级中学，江苏 无锡214000）