指向深度學習的高中物理單元逆向設計研究

劉忠敏

【摘要】單元逆向設計是一種以“以終為始”為基本理念，促進學生深度學習的教學路徑，需要教師與學生對預期學習結果進行反向思考，以此確定學習目標和教學過程.目前，我國教育事業飛速發展及創新，高中物理作為一門理論性較強、知識復雜的學科，其教學工作諸多挑戰.指向深度學習的高中物理單元逆向設計能夠為開展物理高效課堂起到推動作用.本文就指向深度學習的高中物理單元逆向設計的意義展開研究，提出其中存在的問題，并列舉相應解決策略.

【關鍵詞】深度學習；高中物理；單元逆向設計

指向深度學習的高中物理單元逆向設計是指以促進學生對物理知識的深度理解和應用為目標，通過逆向設計的方法，將學習目標、學習活動和評價方式緊密結合，使學生能夠自主、整體性地學習物理知識，提高其解決實際問題的能力.高中物理知識具有較強的探究價值及意義，傳統灌輸式教學已無法滿足學生的學習需求，知識面淺顯，學生難以形成完整的知識體系.因此，為確保物理教學效果，單元逆向設計的應用至關重要.教師應深入了解學生的實際學習情況，關注其學習特點及認知規律，致力于引導學生實現深度學習，積極解決其中存在的問題，落實具體實施策略，幫助學生更全面、深入地理解和掌握物理知識，使得物理整體教學效果獲得有力保障.

1 指向深度學習的高中物理單元逆向設計的意義

1.1 提高物理教學質量

深度學習強調學生對物理知識的深入理解和應用，而非表面記憶、應付考試.理解性的深度學習方式有助于學生更好地掌握物理知識，并能夠將所學知識應用到解決實際問題當中.學生能夠將所學知識充分學以致用時，便會產生自信心、成就感，從而對物理學習產生濃厚的興趣，教學質量便會得到顯著提升［1］.此外，通過深度學習和單元逆向設計，教師能夠更好地理解學生的學習需求及困難，從而更有針對性地進行教學.使得物理教學目標更為明確，內容更加貼合學生的學習需求，進一步提高教學質量.

1.2 提高學生的綜合能力

首先，深度學習鼓勵學生在學習過程中自主思考、探究和發現.通過單元逆向設計，教師引導學生進行自主學習，培養其問題解決能力、批判性思維能力及創新能力.其次，深度學習及單元逆向設計強調學生對知識的實際應用能力［2］.通過物理實驗、小組探究等方式，學生將所學知識與實際問題相結合，提高解決實際問題的能力.此外，通過小組合作、交流討論、實驗等學習活動，能夠培養學生的溝通協作能力及團隊合作能力.最后，指向深度學習的單元逆向設計關注學生的主體價值定位，實際過程中教師需充分考慮學生情感、態度和價值觀的發展.通過高中物理深度學習，培養科學、探索及創新精神，形成物理學科素養，展現出積極的人生態度及正確的價值觀念.

1.3 促進教師的專業化發展

深度學習和單元逆向設計需要教師具備較高的專業素養和較強的教學設計能力.教師需深入研究物理學科知識，理解深度學習的理念和方法，進而有效地進行逆向設計［3］.在此過程中需要教師不斷學習和進修，提升自身教學水平和專業素養.此外，指向深度學習的高中物理單元逆向設計教學需教師進行及時的教學評價和反思.教師需定期評估學生的學習情況，及時調整教學策略和方法，以提高教學效果.幫助教師不斷改進和完善教學，提升教學質量和效果.

2 指向深度學習的高中物理單元逆向設計中存在的問題

2.1 單元目標設計存在局限性

目前，部分教師在單元教學目標的設計中存在一定的局限性，未充分考慮到深度學習的相關要求，對于高中物理教學的主要內容及核心特點把握不充分，均會對學生物理學習方向產生諸多影響.單元目標設計存在局限性的表現在于教師只關注于知識點，而忽略了學生的全面發展.單元目標的設定決定了教師后續教學策略和方式的開展.如若單元目標只局限于整個單元知識的整合，而未考慮學生的發展需求，則會缺乏對學生長期發展規劃的考慮，難以促進學生的可持續發展.

2.2 學生主體價值定位不清晰

指向深度學習的單元逆向設計過程中，如果出現過于強調物理知識傳授和技能訓練的問題，則會忽視深度學習及單元逆向設計注重學生實際需求和發展目標的核心理念，進而導致學生主體價值定位不清晰.不同學生具有不同的學習特點和需求，設計過程中未充分考慮個性化教學，沒有針對性的教學策略和活動難以滿足學生的學習需求，進而導致學生主體價值定位不清晰.此外，部分教師在開展教學時，可能存在忽視學生在課堂中的參與互動，導致其被動接受學習，難以產生學習興趣，課堂教學效果無法保證，無法真正體現深度學習及單元逆向設計的初衷.

2.3 單元逆向設計教學活動單一

指向深度學習的高中物理單元逆向設計，需要多樣化的教學活動作為支持.傳統教學活動通常流于形式，較為常見的教學方式仍然以教師講授式、灌輸式為主，占據課堂的主要地位，無法調動學生對物理學習的新鮮感及熱情，長此以往便會出現教學活動單一的問題，則會限制學生獲取知識的多方渠道和思考維度，進而導致學習效果不佳.此外，深度學習的實施基礎應建立在學生對基礎知識的牢固掌握上，學生深度學習需要逐步深入，教學活動的設計應具有層次性和漸進性.如果教學活動過于單一或過于復雜，均會影響學生的學習積極性和效果.

2.4 缺乏針對性單元逆向設計教學評價

目前，教學評價方式仍然以考試、測驗等結果性評價為主，致使學生產生學習知識只是為了考試成績的錯誤思想，無法使學生在教學過程中充分了解自身的優勢和不足，難以促進長期、持續的全面發展.教學評價應全面覆蓋單元逆向設計的各個方面，包括學生的學習目標、學習過程、學習成果等，評價內容不全面則難以準確評估單元逆向設計的實際效果.此外，教學評價的結果應及時反饋至學生，如若反饋不及時，學生難以了解自身學習狀況，缺少后續學習的目標和方向.缺乏針對性教學評價也會使教師無法及時根據學生的評價結果調整教學活動及計劃，教學質量無法提升.

3 指向深度學習的高中物理單元逆向設計的具體策略

3.1 設立合理的單元逆向設計目標

單元逆向設計目標，即教學預期結果，是以預期學習目標作為出發點進行整體性的教學設計.單元逆向設計目標應明確、具體，涵蓋知識、技能、情感等多方面內容［4］.目標的明確性有助于教師和學生準確理解單元學習要求，針對性地進行教學與學習.

例如

在“勻速圓周運動”單元教學中，設立理解向心力概念、公式應用的基礎知識目標，培養學生對于向心力的分析能力，運用知識解決實際應用問題的能力，并確保學生能夠舉出勻速圓周運動的實際案例.諸如此類的目標設定，均會成為設計教學活動的重要依據.

設立目標時教師需充分考慮學生的實際情況，包括已有知識基礎、學習需求、能力水平等.深度學習強調培養學生的思維能力，因此單元逆向設計目標應注重對學生的分析、推理、歸納等能力的培養.通過目標的設計，引導學生進行深入思考和探究.體現單元教學的層次性和漸進性，通過設計不同層次的目標，逐步引導學生由淺入深地學習，促進深度學習的開展.

3.2 明確學生的主體價值定位

指向深度學習的高中物理單元逆向設計教學，教師應重視學生的主體地位.學生是學習的主體，教師在設計單元逆向教學時，應明確學生的主體地位，關注學生的學習需求和發展目標.確保教學活動以學生為中心，充分提高學生的主動性和參與度［5］.此外，學生的全過程參與是開展深度學習的關鍵，教師應鼓勵學生積極參與單元逆向設計的各個環節當中，包括學習目標的制定、學習活動的策劃和教學評價的反饋，及時了解學生的學習需求和興趣，以此對教學計劃進行調整和更新.學生的積極參與能夠使學生感受到被重視，提高其學習積極性和主動性，促進師生關系和諧.指向深度學習的單元逆向設計教學核心是關注學生的全面發展，教師應關注學生的長期發展規劃，培養學生的思維、實踐、創新等多維度能力，從而明確學生的主體價值定位，促進學生的可持續發展.

3.3 實施多樣化教學活動

為了滿足學生的多樣化學習需求，教師應設計多種形式的教學活動.除了傳統的知識講授、實驗探究方式，還可以包括小組討論、結合生活實際案例、利用信息化技術等［6］.多樣化的教學活動能夠激發學生的學習興趣，促進深度學習的開展.首先，利用小組討論、合作學習等活動形式，鼓勵學生之間的互動與合作.通過交流和分享，學生互相學習，共同解決問題，培養學生的團隊協作能力和溝通能力.其次，教師可以設計與實際生活相關的案例教學活動，讓學生在實際應用中學習物理知識.通過解決實際問題，學生能夠更好地理解物理知識的實際意義，提高應用能力和創新思維能力.例如，在“萬有引力定律及其應用”單元教學中，可以引導學生積極尋找生活中存在的萬有引力現象.最后，教師可以利用信息化技術開展教學活動，為學生提供更加豐富和深入的學習資源和環境.例如，在“相互作用”單元教學當中，教師可通過多媒體視頻向學生展示重力、彈力及摩擦力，使學生更為直觀地理解理論知識，使抽象的物理知識更為形象化，幫助學生實現深度學習.

3.4 確保教學評價具有針對性

具有針對性的教學評價對于指向深度學習的單元逆向設計調整與計劃至關重要.教師可根據不同的教學目標和教學內容選定合適的教學評估方式，挖掘學生的多方面才能，推動學生的全面發展.根據單元設計目標，制定具體的、可衡量的評價標準，確保其能夠準確反映學生對于物理概念、原理及解決問題的深度理解［7］.指向深度學習的單元逆向設計不僅需要注重結果性評價，還需注重過程性評價，教師針對學生的學習過程通過學生自評、互評、教師評價等方式，定期收集和分析評價數據，并及時向學生進行反饋，幫助其充分了解自身學習情況，同時根據評價結果進行反思與改進，不斷調整教學策略，以此滿足學生的學習需求，提高教學質量.

4 結語

指向深度學習的單元逆向設計為高中物理教學提供新型方法，是保障物理教學整體質量的關鍵，也是促進高中學生物理學習能力持續強化的重要前提.因此，教師應充分掌握深度學習與單元逆向設計的重要意義，積極探索其中存在的問題，并落實相應解決對策，設立合理的單元逆向設計目標，明確學生的主體價值定位，實施多樣化教學活動，確保教學評價具有針對性.使學生在獲取物理基礎知識的同時，深度理解并加深對知識的印象，促進學生形成良好的學習狀態，保障物理教育的深度開展.

參考文獻：

［1］柯西.指向深度學習的高中物理單元逆向設計研究［J］.數理天地（高中版），2023，37（22）：48-50.

［2］任虎虎.指向深度學習的高中物理單元逆向設計研究［J］.中學物理，2022，40（23）：24-27.

［3］劉娜，崔琰，李春密.指向深度學習的高中物理單元教學設計——以“萬有引力定律”為例［J］.物理教學探討，2022，40（09）：30-33.

［4］張小虎.基于深度學習的高中物理單元學習設計分析［J］.新課程，2022，18（25）：148-149.

［5］趙萍，郭澤琳.深度學習視域下逆向單元教學設計在高中數學教學中的應用成效［J］.華南師范大學學報（社會科學版），2022，09（03）：54-65+206.

［6］任虎虎.指向深度學習的高中物理單元逆向設計——以“靜電場中的能量”單元教學為例［J］.物理之友，2022，38（02）：27-29+46.

［7］李丹艷，李衛東.基于逆向思維的高中物理單元教學設計［J］.物理通報，2021，47（11）：51-54+58.