運用思維導圖開展高中物理單元教學設計

張雁

摘?要：物理單元教學設計是對整個知識單元的教學目標、策略、活動進行合理的整合、協調、統籌，從而達到教學過程的最優化的過程。繪制思維導圖是思維顯性化的過程。本文以《磁場》為例，運用思維導圖開展單元教學設計，從而使教師的教學思路更加清晰，學生的知識建構更加高效。

關鍵詞：單元教學設計;思維導圖;知識建構

中圖分類號：G633.7??????????文獻標識碼：A ????文章編號：1992-7711（2020）01-019-1

學習不是“知識的傳遞”，而是“知識的建構”。教師應跳出課時的局限，立足于整個單元進行教學設計，對整個知識單元的教學目標、策略、活動進行合理的整合、協調、統籌，分層實現教學目標，有效培養學生的核心素養，從而達到教學過程的最優化。

思維導圖是根據人復雜的思維畫出的簡單圖畫和線條，并以這種簡單圖形和網狀結構來組織、優化、輸出信息和導向思維的一種工具。教師在進行單元教學設計前，應根據知識內容的邏輯關系和預期目標繪制出整個單元的思維導圖，在具體的教學實施中采取正確的策略，設計有效的課堂活動，從而提高單元教學設計的效率。在高中物理教學中運用思維導圖進行單元教學設計，符合物理學科的特點和當前教學改革的需要。筆者下面以人教版《物理》選修31的第三章《磁場》單元為例，闡述如何利用思維導圖進行物理課堂教學的。

一、利用思維導圖，明確“單元核心知識”及各部分間的關系

本單元的內容按照以下線索展開：磁現象——磁場性質的定量和定性描述——磁場力——磁場力的應用。這種安排，知識的邏輯結構比較清晰，符合學生的認知規律。磁現象的介紹在本單元起到引出課題、輔助教學的作用。對磁場性質的描述，是探究磁場力的前提，也是學生以后學習電磁感應、交變電流、電磁波的基礎。對磁場力大小和方向的研究，是分析帶電粒子在復合場中運動的基礎。磁場力的應用是對本單元知識的綜合和升華。綜上所述，根據各部分知識在本單元及整個高中教材中的地位，我們不難看出“磁場性質的描述”、“磁場力”是本單元的核心知識。

二、利用思維導圖，排列“單元教學順序”和“課中教學順序”

羅伯特·加涅的“教學設計原理”指出：單元中課的順序應基于目標間的先決關系，具體要求：（1）先前的學習支持新的學習;（2）應當進行學習分析以確定技能是按一定順序教的;（3）順序必須完整;（4）無關的目標要去掉或在其他時間教。根據單元教學設計的框架，教師再進行微觀教學設計——即課時教學設計，把對單元內容的宏觀理解融入到課時教學設計中去。課時教學設計應當遵循學生的認知規律，根據課時教學目標，由易到難、層層推進地展開學習活動。

三、均衡單元教學中核心素養的培養

培養學生的物理核心素養落實在教師的教學設計上，而每個課時的容量、難度、目標并不相同，教師不可能在每個課時中都能培養學生的四種核心素養，而應該從單元的高度統籌規劃，合理安排核心素養的培養點及培養策略。運用思維導圖開展單元教學設計時，教師應以本單元課題為一級主題，向外輻射物理核心素養的四個方面為二級主題，再向外輻射適合培養對應素養的教學內容為三級主題，最后向外輻射培養策略為四級主題。

四、精簡單元教學中情境的使用

教學情境是指在課堂教學中，根據教學的內容，為落實教學目標所設定的，適合學習主體并作用于學習主體，產生一定情感反應，能夠使其主動積極建構性學習的學習環境。以往教師對于每個課時進行教學設計時，為了達到良好的教學效果，往往會創設一些教學情境。這樣容易導致情境太多、太雜、相互聯系不緊密，容易分散學生的注意力。從單元教學設計的角度，教師對這些情境進行分類、綜合、精簡，實現同一情境的反復、多角度、多層次使用，有利于學生知識的串聯和建構。

以極光現象為例，從它的產生原因中至少可以提煉出三個與物理有關的信息，它們分別是“太陽風”、“宇宙粒子向南北兩極運動”、“原子發光”，每個信息對應高中物理中一個單元的教學。通過繪制思維導圖，不僅可以將每個單元內部的知識有效串聯，又能建立各單元間知識的聯系，使學生更全面、更綜合地分析問題。而教師在上單元復習課時，可以將這些思維導圖作為課堂板書和學生筆記的模板，隨著教學的展開，各單元的知識如“地圖”般逐漸展開，不斷豐富和建構學生的知識網絡，使學生對單元模塊知識、單元之間的聯系有更宏觀、更有序、更完整的理解。

五、反思

單元教學設計是教學設計發展的趨勢，與思維導圖的結合將呈現“1加1大于2”的效果，但在運用思維導圖進行物理單元教學設計時也容易出現一些偏差：一是單元目標與課時目標聯系不緊密。單元目標務必“上掛下聯”，在上位的核心素養、課程標準、教材目標與下位的課時目標之間應該發揮承上啟下的作用。然而，有時教師沒有兼顧上下之間的銜接，可能出現脫節或背離的現象。二是無限擴大單元教學設計的邊界。有時教師過分地“創造性使用教材”，一味擴大對單元主題的挖掘，容易淡化單元的核心內容，增加教學和學習負擔。三是單元教學對核心素養的培養不均衡。在單元教學中，教師重視學生物理觀念的獲得和科學思維的培養，輕視實驗探究、科學責任與態度的培養，使學生的科學素養不能得到均衡和全面的發展。單元教學設計不可能一蹴而就，也不可能一勞永逸。它需要經歷迷茫、沖突、困惑、感悟、發現、否定——肯定——再否定——再肯定的過程，由此產生新的變革、拓展、深化和再創造。而我們教師正是在這樣的改進過程中修煉自己的教學行為，提升自己的教育智慧。

[參考文獻]

[1]張文卿.運用思維導圖開展高中物理單元教學設計[J].物理教師，2017（11）.

[2]R.M.加涅，W.W.韋杰，K.C.格勒斯，J.M.凱勒.王小明，龐維國，陳保華，汪亞利譯.教學設計原理（第5版）[M].上海：華東師范大學出版社，2007.

（作者單位：無錫市堰橋高級中學，江蘇 無錫214000）