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摘 要：以大概念为核心整合单元教学内容;通过创设大情境，建构单元知识体系;依据学习进阶规划单元学习活动.指向学科核心素养的单元教学设计，使教师立足于学科高度更好地挖掘蕴含的核心素养要素，并依此规划设计课堂教学活动，有利于突出学科知识的内在联系，形成可迁移的大思路，有利于核心素养目标的长期规划与具体落实.
关键词：单元教学设计;大概念;核心素养
中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）07-0036-07
作者简介：王美芹（1970-），女，北京人，本科，中学正高级教师，研究方向：物理教学与实践.
围绕学科大概念组织单元教学内容，整合物理概念、规律，形成有意义关联的结构化知识体系，帮助学生逐步形成学科知识体系，发展物理观念;挖掘单元知识中蕴含的思想方法、跨学科概念、认识方式等隐性知识，通过这些隐性知识的理解、应用与迁移，建构和完善学生认知体系;通过创设大情境，在大情境中建构物理概念、认识物理规律、解决物理问题，形成一般化的解决问题的大思路，发展学生学科思维能力、科学态度与社会责任感[1].根据课程标准的要求、教材知识内容和学生情况，梳理大概念认知发展进阶，并依此规划单元学习过程，恰当选择学习策略，充分发挥学生的主体作用，才能真正实现以学生为中心的知识体系建构与认知整合的同步发展，落实学科核心素养的教学目标.
1 依据课标进行学习内容分析
教学内容分析，即依据课程标准要求和教材等资料，分析本单元教学内容在整个学科知识体系中的地位、单元具体知识及其内在联系，分析其中蕴含的学科思想方法、认识方式、跨学科概念、学科核心素养要素及其育人价值等.
“磁场”单元基本要求如下：通过安培力与洛伦兹力的学习，进一步认识场的物质性，发展学生的物质观念、运动与相互作用观念和能量观念.引导学生学会建构磁感线、匀强磁场等模型，体会物理模型在研究具体问题中的应用.运用与静电场对比的方法了解磁感应强度的概念.能用磁感线、匀强磁场等模型分析磁场问题，能恰当使用证据推出物理结论或质疑已有结论，能说出电磁知识在生产生活、科技、军事等方面的一些重要作用，深入认识物理学对现代生活和科技社会发展的促进作用[2].
1.2 整合单元知识，形成知识体系
首先，梳理出本单元知识结构图，明确单元知识的在知识体系中的地位，如图1《围绕大概念的知识结构图》所示.
本结构图呈现了 以“能量”和“相互作用”这两个大概念为核心的电磁学知识体系，在此结构图中，“磁场”这一单元主题概念与学科大概念、与其他单元主题概念之间的关系比较清晰地呈现出来[3].
然后，梳理单元知识之间的内在联系，建立本单元知识体系，如图1所示.
剖析知识背后蕴含的隐性知识，挖掘其育人价值，具体内容见表1.
2 学情分析
学生在初中学过磁相互作用的知识，对磁相互作用有了初步认识.但是“场”是一个十分抽象的概念，学生对“场是一种物质”的理解，存在一定困难.学生了解建构物理模型的抽象思维过程，对比值定义物理量的思想方法有一定理解，但上升到“描述事物本质属性”的高度来认识，尚存在一定困难.
3 磁场单元教学目标和重、难点分析
3.1 單元教学目标
3.2 单元重、难点分析
重点分析：磁感应强度是认识磁场、建立“场”的概念的基础，是电磁学的基础概念之一，其定义过程蕴含重要的物理思想方法——比值定义法，因此磁感应强度是本单元的重点概念;安培力、洛伦兹力是表征磁场对宏观导体、微观粒子作用的基本概念，是感受、体验“场物质”存在的重要实例，也是发展运动与相互作用观念的重要知识载体，安培力与洛伦兹力之间的关系蕴含“因果解释”这一跨学科概念.有助于学生对磁场本质的深入理解.因此，安培力与洛伦兹力及二者关系是本单元的重点;洛伦兹力应用的实例分析，如质谱仪和回旋加速器等，对培养学生科学的推理和逻辑思维能力，以及了解科学知识在现代科学技术领域的应用都有着重要的意义，因此是本单元的重点内容.
难点分析：磁场对于学生来说很抽象，不能通过感官直接感受，因此，磁感应强度的定义过程存在困难，是本单元教学的难点;建构物理模型分析宏观的安培力与微观的洛伦兹力之间的关系，因其抽象程度高且思维过程复杂，也成为本单元学习的难点.
4 单元学习过程设计与分析
这部分梳理单元学习的整体认识思路，依据学习进阶划分几个主要层级，简要说明每一个层级下具体包括哪些学习内容，并对各层级教学设计要点进行分析.本部分前承接教学目标与重难点，后则续接教学活动设计.
本单元知识层级如图2所示.
本单元的教学设计可以分为四个部分：
第一部分是在初中学习有关磁场知识的基础上介绍常见的磁现象、磁效应、地磁场等内容，重点介绍科学史上有里程碑意义的奥斯特实验及STSE素材“指南针与郑和下西洋”等内容.
第二部分通过建立磁感线模型和磁感应强度概念定性与定量描述磁场，通过磁感线描述和认识几种典型磁场，介绍磁通量概念.
第三部分是认识磁场对通电导线、运动电荷的作用力，从宏观到微观进一步深入认识磁场中力的性质.
第四部分介绍磁场知识在生产生活、科技、军事等方面的一些重要作用.
这四个部分内容相对独立，但又彼此衔接，注重循序渐进：从现象到本质、从宏观到微观、从理论到应用，体现了物理学认识自然界事物的大思路，其中第二、三部分是本单元的重点与核心.各层级教学设计要点见表3.
说明：教师在整体层级设计的基础上，进行每一课时的教学设计.
5 主要教学活动设计