第四章 物理教学模式与教学设计
第三节 中学物理教学设计
1.教学设计的理论基础
教学是为了让学生学习和掌握基础知识和技能，培养学生能力，促进学生身心健康发展的活动。“明确目的”可以是教育目的、教学目的，也可以是教学思想或教师的教学理念。无论何种目的，在教学活动开始前，教师都要对整个活动有一个总体的规划，对师生双方的活动有全面的思考和详细的设计。
1. 设计
设计是指按照一定的目的要求，在进行某项活动或工作之前所作出的计划或安排。因此，设计必须具备超前性、预执行性、动态性等特点。
（1）高级
设计是任何活动或工作之前都必须进行的事，它是整个活动或工作的蓝图，所以设计必须具有前瞻性。
（2）预览
由于设计是在工作或活动进行之前进行的，所以设计只能是对未来工作的一种想象，设计过程是设计师在头脑中对该活动的预演，这个过程就像文艺演出中的彩排，具有很强的排练感。
（3）动态性
设计是在一定的理念指导下进行的，会与实际情况存在一定的距离，在方案实施过程中，设计师要根据实际反馈的信息不断调整设计方案，因此设计是动态生成的。
2.教学设计
教学设计（）是对教学活动的设计或规划。由于教学活动的特殊性，国内外学者对教学设计的理解有所不同。布里格斯（J. Biggs）认为：“教学设计是分析学习需要与目标，形成满足学习需要的传递系统的全过程。”①
王晖等认为：“教学设计是以学习理论、教学理论和沟通理论为理论基础，运用系统的方法分析教学问题，确定教学目标，制定解决教学问题的策略，试行解决方案，评估试行结果，修改解决方案，以获得最优化教学结果的过程。”②
田慧生等认为“所谓教学设计，简单地说，就是指教育实践者(主要是教师)为实现一定的教学目标，对教学活动进行系统的策划、安排和决策。具体地说，教学设计是指教师以现代教学理论为基础，根据教学对象的特点和自身的教学观念、经验和风格，分析教学中的问题和需要，确定教学目标，建立解决问题的步骤，合理组合和安排各种教学要素，制定实施方案，以优化教学效果的系统规划过程。”③
不同的教学设计定义反映了学者们的不同侧重点，但他们都强调教学设计是一个系统的过程，包括如何制定目标、如何进行任务分析、如何选择教学策略和教学媒体、如何编制标准参考测试等，这些操作都是必要的、基本的。从他们的定义中我们可以看出，教学设计除了具有设计的一般特征外，相较于其他活动的设计，还具有其独特性：
（1）教学设计强调运用系统分析方法，教学活动涉及多种因素，如果没有全面、系统的整合，教学设计就一定不会成功。
（2）教学设计以学生为中心，一切以学生的学习为中心，以灵活性、针对性为设计原则；
（3）教学设计是教学理论与教学实践的有机结合，具有一定的理论色彩，明确指向教学实践，具有很强的操作性，把抽象的理论变成具体的操作规范，是教师组织教学的依据。
3.教学设计与教学模式的关系
教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下，在一定的教育环境中开展的教学活动过程的稳定的结构形式，是一种有组织、有结构化的教学方法和教学策略。教学模式可以说是各种教学要素的固定组合，每一种教学模式都有各自的适应条件和适用范围，可以为大量教师提供不同的教学体验。教学模式是教学设计的基础，是教学设计的基石。教学设计是对教学模式的灵活运用，是对教学模式的超越，它不限制教学实践的自由，突破了模式的固定框架，要求教师具有一定的创造力。如果说教学模式是教学过程科学性的体现，那么教学设计就是教学活动艺术性的体现。
2. 中学物理教学设计阶段
所谓中学物理教学设计，就是物理教师在物理教学目标的指导下高中物理的教学原则，综合考虑、系统筹划、预先规划物理教学活动，并根据实际反馈信息不断调整物理教学活动的过程。中学物理教学设计是指中学物理教学过程，因此设计过程要充分考虑中学物理教学过程的特点。中学物理教学过程的特点是什么？根据米子鸿先生等人的观点①，中学物理教学过程有以下五个特点：（1）以观察和实验为基础；（2）以形成概念和掌握规律为中心；（3）以数学方法为重要手段；（4）紧密联系实际；（5）以辩证唯物主义为指导。
按照闫金铎等人的观点⑤，中学物理教学过程的基本特点是：（1）目的、时间和环境的稳定性；（2）表象的同化、异化和保留；（3）学生对过程的控制；（4）注意脉冲性强。
王利邦等⑥认为中学物理教学过程的特点是：（1）中学物理教学过程总是处于动态变化之中；（2）中学物理教学过程存在认知问题；（3）中学物理教学过程需要身体体验。
从以上观点可以看出贝语网校，中学物理教学过程的主要特点是：（1）重视实验；（2）培养学生的观察能力、思维能力和创造力；（3）注重培养学生的科学素养；（4）注重数学手段；（5）要求物理经验。
根据中学物理教学过程的特点，物理教学设计原则上大致可以分为三个阶段：中学物理理念设计阶段、中学物理活动设计阶段、中学物理心理模拟阶段。
1. 中学物理教学思路设计
中学物理教学思路设计是物理教师在把握物理课程思路的前提下，根据教学过程的一般规律和中学物理课程的基本特点，明确教学目标，编制一定层次的教学程序。物理教学思路设计只是教学计划的概要设计，很多任务只是原则性的、概括性的，还需要进一步具体化。例如，物理规律教学思路设计的总思路是：
提出问题→做出猜测→验证假设→用数学方法解释物理定律→应用物理定律解决新问题
理念设计阶段提供了原则性的设计思路,中学物理教学活动设计阶段还有大量的具体工作需要完成。
2.中学物理教学活动设计
中学物理教学活动设计是指在物理教学过程中，确定师生双方活动的方式，可以概括为“3W”，即who（谁来做）、what（做什么）、how（如何做）。中学物理教学活动设计是物理教学理念设计的具体化、细化。如果说教学理念设计是一栋建筑的建筑图纸，那么教学活动设计就是具体的施工。
图纸定稿之后，具体的建造可以有各种各样的方案。同样，确定下一步的物理教学思路，具体的活动可以是各种各样的，活动设计也是各种各样的。中学物理教学活动设计是物理教学设计三个阶段中最重要的阶段，对教师的要求也较高。中学物理教师不仅要有明确的教学思路高中物理的教学原则，还要有把创造力和灵活性运用到具体教学活动的能力。例如，在确定了上述物理定律的教学思路之后，物理教师就可以根据具体的物理定律(如能量转换和守恒定律)和学生的具体情况，确定下一步具体教学活动的安排。
中学物理教学活动设计是一个复杂的系统工程，是多因素、多层次、多种关系的协调统一。物理教师在活动设计中必须注意三大主要矛盾：教材与教材外的统一、主体活动与主导活动的统一、层次活动与整体活动的统一。
3. 中学物理教学中的心理模拟
中学物理教学心理模拟阶段是物理教师通过思维设计和活动设计两个阶段对物理教学方案进行可行性验证，是教师对方案可行性的自我反思和心理上的自我验证。在心理模拟阶段，物理教师主要以心理活动为主，以假想学生为对象，以内在言语、形象为主要活动形式，运用逻辑推理，对物理教学活动进行模拟演练。通过心理演练和推敲，教师对方案进行修改和补充，进一步完善整个教学设计，对接下来的课堂教学充满信心。
3. 传统备课与中学物理教学设计的比较
随着21世纪的到来，现代教学理念逐渐深入人心，科技的进步使得现代教学媒体得到广泛应用，这些都要求中学物理教师备课方式由传统的体验式备课向现代科学的教学设计转变，只有理清传统体验式备课与中学物理教学设计的异同，才能真正实现“转型”。
1. 传统备课与中学物理教学设计的相似之处
传统物理备课与中学物理教学设计有以下三个相似之处：（1）教学目的相同，都是根据教学对象和物理教学内容确定教学目的和教学目标；（2）教学计划相同，都是对整个物理教学活动有一个缜密的计划；（3）教学的一般程序相同，都遵循以下原则：
教学程序为目的（目标）→内容→形式（策略）→总结（评价）。
2. 传统备课与中学物理教学设计的差异
与中学物理教学设计相比，传统物理备课在教学活动的重点、具体教学目标的确定、教学活动的系统性、教学媒体、教学时间、教学要素的履行、教学系统的性质、考试评价和效果预测等九个方面存在较大差异，如表4—6所示。
表4-6 传统物理备课与中学物理教学设计的差异比较
传统物理课备课
中学物理教学设计
教学活动中心
以教师为中心，从教学需求出发
以学生为中心，从学生学习需求出发
传统物理课备课
中学物理教学设计
确定具体教学目标
教师单独确定
由老师和学生共同决定
教学活动的系统性
整个物理教学活动都是围绕教材展开的。
以教与学、知识、能力、情感相统一为体系，注重物理教学的完整性
教学媒体
黑板、粉笔、传统“三机一屏”
计算机、多媒体、网络教学等现代教学媒体
教学时间
固定时间
尽可能个性化
教学要素的表现
静态展示
动态显示
教学体系的性质
封闭且坚固
开放、动态生成
测试评估
总结性评估，注重评估、识别和选择功能
形成性评估，注重评估的教育和激励功能
效果预测
按照正常曲线分布，很少达到高水平
根据倾斜曲线分布，大多数都可以达到较高的水平
