一、大单元实验教学蕴含的科学思维递进关系

　　“交变电流”是物理学中的核心概念，其教学涉及多个相互关联的实验。各大单元实验教学前后存在认知发展的逻辑关系，蕴含科学思维发展的递进关系(见图1)。依据《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》开展大单元实验教学，有助于深化学生的知识理解，发展学生的科学思维，提升学生解决实际问题的综合能力。要想更好地开展大单元实验教学，必须厘清大单元前后实验的关联性和发展性。本文将思维导图应用于教学过程中，以帮助学生厘清实验间的逻辑关系，促进其对实验教学思维的可视化理解，从而更好地发展思维的广度和深度。

　　1.模型建构(基础层面)

　　在“交变电流”大单元中，学生通过观察电路中电压、电流的变化，建立交变电流的基本模型。这一过程可借助类比、比较、分析概括等方法，帮助学生形成对交变电流基本概念的理解。实验设计：使用示波器观察并绘制交变电流的正弦波图形，建立交变电流的波形模型。

　　2.科学推理(中级层面)

　　基于交变电流模型，学生要运用演绎、抽象、综合等方法，推导出有效值、相位等概念，理解电路中的各种现象。这一过程培养了学生的逻辑思维能力。实验设计：通过测量电路中的电压、电流，计算有效值;观察不同元件对相位的影响，推理相位差产生的原因。

　　3.科学论证(较高层级)

　　在分析电路中的功率传输特性时，学生需要提出观点，寻找证据，评估观点的科学性。这一过程培养了学生的辩证思维能力。实验设计：比较不同电压下的功率损耗，论证为什么要使用高压输电，并评估其优缺点。

　　4.质疑创新(最高层级)

　　在探讨交变电流的新应用时，学生需要运用批判性思维和创造性思维，敢于质疑现有技术，并提出创新性的改进方案。实验设计：以课外实践活动形式，学习无线充电技术原理，质疑其局限性，并设计、测试改进方案。

　　5.大单元实验教学的优势

　　首先，其整合性和系统性使得“交变电流”大单元能够将发电、输电、用电等环节串联起来，形成内在的因果逻辑关系，有助于学生从宏观角度建立交变电流知识体系，加深理解。其次，通过探讨高压输电、无线充电等实际应用，强调交变电流知识的实践性和应用性，鼓励学生从实际出发审视实验方法与结果的科学性，体现知识与生活的紧密联系。最后，在探讨交变电流的新应用时，鼓励学生质疑现有技术，提出创新性改进方案，培养学生的创新思维和批判性思维，并体现对学生个性化发展的重视。这种教学方式不仅帮助学生系统掌握了交变电流知识，还促进了其科学思维能力的全面提升，更有助于激发学生的内在动力，学会自主学习，培养质疑精神和创新能力，为学生的终身发展奠定基础[1]。

　　二、应用思维导图的优势

　　三、应用策略

　　四、应用实践

　　五、结语

　　经历了多年实践教学，笔者深感应用思维导图开展物理大单元教学和实验教学具有诸多优势。借助思维导图的图形化表征，可以使知识系统化、网络化，有助于学生厘清单元内各知识模块的逻辑关系，从而深刻理解单元教学，以便培养学生良好的思维品质和严谨的逻辑思维习惯，帮助学生开展深度实验学习。

　　参考文献

　　[1] 李俊鹏,魏洁.基于物理学科核心素养的单元教学设计现状分析[J].物理教师,2021(1):29-34.

　　[2] 张雁.运用思维导图开展高中物理单元教学设计[J].中学课程辅导(教师教育),2020(1):19.

　　[3] 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,2017,38(11):9-11.

孙梅芳1 崔北元2 马士伟1　1.蚌埠田家炳中学　2.蚌埠第三中学