第四章 物理教學模式與教學設計
第三節 中學物理教學設計
1.教學設計的理論基礎
教學是為了讓學生學習和掌握基礎知識和技能，培養學生能力，促進學生身心健康發展的活動。“明確目的”可以是教育目的、教學目的，也可以是教學思想或教師的教學理念。無論何種目的，在教學活動開始前，教師都要對整個活動有一個總體的規劃，對師生雙方的活動有全面的思考和詳細的設計。
1. 設計
設計是指按照一定的目的要求，在進行某項活動或工作之前所作出的計劃或安排。因此，設計必須具備超前性、預執行性、動態性等特點。
（1）高級
設計是任何活動或工作之前都必須進行的事，它是整個活動或工作的藍圖，所以設計必須具有前瞻性。
（2）預覽
由于設計是在工作或活動進行之前進行的，所以設計只能是對未來工作的一種想象，設計過程是設計師在頭腦中對該活動的預演，這個過程就像文藝演出中的彩排，具有很強的排練感。
（3）動態性
設計是在一定的理念指導下進行的，會與實際情況存在一定的距離，在方案實施過程中，設計師要根據實際反饋的信息不斷調整設計方案，因此設計是動態生成的。
2.教學設計
教學設計（）是對教學活動的設計或規劃。由于教學活動的特殊性，國內外學者對教學設計的理解有所不同。布里格斯（J. Biggs）認為：“教學設計是分析學習需要與目標，形成滿足學習需要的傳遞系統的全過程。”①
王暉等認為：“教學設計是以學習理論、教學理論和溝通理論為理論基礎，運用系統的方法分析教學問題，確定教學目標，制定解決教學問題的策略，試行解決方案，評估試行結果，修改解決方案，以獲得最優化教學結果的過程。”②
田慧生等認為“所謂教學設計，簡單地說，就是指教育實踐者(主要是教師)為實現一定的教學目標，對教學活動進行系統的策劃、安排和決策。具體地說，教學設計是指教師以現代教學理論為基礎，根據教學對象的特點和自身的教學觀念、經驗和風格，分析教學中的問題和需要，確定教學目標，建立解決問題的步驟，合理組合和安排各種教學要素，制定實施方案，以優化教學效果的系統規劃過程。”③
不同的教學設計定義反映了學者們的不同側重點，但他們都強調教學設計是一個系統的過程，包括如何制定目標、如何進行任務分析、如何選擇教學策略和教學媒體、如何編制標準參考測試等，這些操作都是必要的、基本的。從他們的定義中我們可以看出，教學設計除了具有設計的一般特征外，相較于其他活動的設計，還具有其獨特性：
（1）教學設計強調運用系統分析方法，教學活動涉及多種因素，如果沒有全面、系統的整合，教學設計就一定不會成功。
（2）教學設計以學生為中心，一切以學生的學習為中心，以靈活性、針對性為設計原則；
（3）教學設計是教學理論與教學實踐的有機結合，具有一定的理論色彩，明確指向教學實踐，具有很強的操作性，把抽象的理論變成具體的操作規范，是教師組織教學的依據。
3.教學設計與教學模式的關系
教學模式是指在一定的教育思想、教學理論和學習理論指導下，在一定的教育環境中開展的教學活動過程的穩定的結構形式，是一種有組織、有結構化的教學方法和教學策略。教學模式可以說是各種教學要素的固定組合，每一種教學模式都有各自的適應條件和適用范圍，可以為大量教師提供不同的教學體驗。教學模式是教學設計的基礎，是教學設計的基石。教學設計是對教學模式的靈活運用，是對教學模式的超越，它不限制教學實踐的自由，突破了模式的固定框架，要求教師具有一定的創造力。如果說教學模式是教學過程科學性的體現，那么教學設計就是教學活動藝術性的體現。
2. 中學物理教學設計階段
所謂中學物理教學設計，就是物理教師在物理教學目標的指導下高中物理的教學原則，綜合考慮、系統籌劃、預先規劃物理教學活動，并根據實際反饋信息不斷調整物理教學活動的過程。中學物理教學設計是指中學物理教學過程，因此設計過程要充分考慮中學物理教學過程的特點。中學物理教學過程的特點是什么？根據米子鴻先生等人的觀點①，中學物理教學過程有以下五個特點：（1）以觀察和實驗為基礎；（2）以形成概念和掌握規律為中心；（3）以數學方法為重要手段；（4）緊密聯系實際；（5）以辯證唯物主義為指導。
按照閆金鐸等人的觀點⑤，中學物理教學過程的基本特點是：（1）目的、時間和環境的穩定性；（2）表象的同化、異化和保留；（3）學生對過程的控制；（4）注意脈沖性強。
王利邦等⑥認為中學物理教學過程的特點是：（1）中學物理教學過程總是處于動態變化之中；（2）中學物理教學過程存在認知問題；（3）中學物理教學過程需要身體體驗。
從以上觀點可以看出貝語網校，中學物理教學過程的主要特點是：（1）重視實驗；（2）培養學生的觀察能力、思維能力和創造力；（3）注重培養學生的科學素養；（4）注重數學手段；（5）要求物理經驗。
根據中學物理教學過程的特點，物理教學設計原則上大致可以分為三個階段：中學物理理念設計階段、中學物理活動設計階段、中學物理心理模擬階段。
1. 中學物理教學思路設計
中學物理教學思路設計是物理教師在把握物理課程思路的前提下，根據教學過程的一般規律和中學物理課程的基本特點，明確教學目標，編制一定層次的教學程序。物理教學思路設計只是教學計劃的概要設計，很多任務只是原則性的、概括性的，還需要進一步具體化。例如，物理規律教學思路設計的總思路是：
提出問題→做出猜測→驗證假設→用數學方法解釋物理定律→應用物理定律解決新問題
理念設計階段提供了原則性的設計思路,中學物理教學活動設計階段還有大量的具體工作需要完成。
2.中學物理教學活動設計
中學物理教學活動設計是指在物理教學過程中，確定師生雙方活動的方式，可以概括為“3W”，即who（誰來做）、what（做什么）、how（如何做）。中學物理教學活動設計是物理教學理念設計的具體化、細化。如果說教學理念設計是一棟建筑的建筑圖紙，那么教學活動設計就是具體的施工。
圖紙定稿之后，具體的建造可以有各種各樣的方案。同樣，確定下一步的物理教學思路，具體的活動可以是各種各樣的，活動設計也是各種各樣的。中學物理教學活動設計是物理教學設計三個階段中最重要的階段，對教師的要求也較高。中學物理教師不僅要有明確的教學思路高中物理的教學原則，還要有把創造力和靈活性運用到具體教學活動的能力。例如，在確定了上述物理定律的教學思路之后，物理教師就可以根據具體的物理定律(如能量轉換和守恒定律)和學生的具體情況，確定下一步具體教學活動的安排。
中學物理教學活動設計是一個復雜的系統工程，是多因素、多層次、多種關系的協調統一。物理教師在活動設計中必須注意三大主要矛盾：教材與教材外的統一、主體活動與主導活動的統一、層次活動與整體活動的統一。
3. 中學物理教學中的心理模擬
中學物理教學心理模擬階段是物理教師通過思維設計和活動設計兩個階段對物理教學方案進行可行性驗證，是教師對方案可行性的自我反思和心理上的自我驗證。在心理模擬階段，物理教師主要以心理活動為主，以假想學生為對象，以內在言語、形象為主要活動形式，運用邏輯推理，對物理教學活動進行模擬演練。通過心理演練和推敲，教師對方案進行修改和補充，進一步完善整個教學設計，對接下來的課堂教學充滿信心。
3. 傳統備課與中學物理教學設計的比較
隨著21世紀的到來，現代教學理念逐漸深入人心，科技的進步使得現代教學媒體得到廣泛應用，這些都要求中學物理教師備課方式由傳統的體驗式備課向現代科學的教學設計轉變，只有理清傳統體驗式備課與中學物理教學設計的異同，才能真正實現“轉型”。
1. 傳統備課與中學物理教學設計的相似之處
傳統物理備課與中學物理教學設計有以下三個相似之處：（1）教學目的相同，都是根據教學對象和物理教學內容確定教學目的和教學目標；（2）教學計劃相同，都是對整個物理教學活動有一個縝密的計劃；（3）教學的一般程序相同，都遵循以下原則：
教學程序為目的（目標）→內容→形式（策略）→總結（評價）。
2. 傳統備課與中學物理教學設計的差異
與中學物理教學設計相比，傳統物理備課在教學活動的重點、具體教學目標的確定、教學活動的系統性、教學媒體、教學時間、教學要素的履行、教學系統的性質、考試評價和效果預測等九個方面存在較大差異，如表4—6所示。
表4-6 傳統物理備課與中學物理教學設計的差異比較
傳統物理課備課
中學物理教學設計
教學活動中心
以教師為中心，從教學需求出發
以學生為中心，從學生學習需求出發
傳統物理課備課
中學物理教學設計
確定具體教學目標
教師單獨確定
由老師和學生共同決定
教學活動的系統性
整個物理教學活動都是圍繞教材展開的。
以教與學、知識、能力、情感相統一為體系，注重物理教學的完整性
教學媒體
黑板、粉筆、傳統“三機一屏”
計算機、多媒體、網絡教學等現代教學媒體
教學時間
固定時間
盡可能個性化
教學要素的表現
靜態展示
動態顯示
教學體系的性質
封閉且堅固
開放、動態生成
測試評估
總結性評估，注重評估、識別和選擇功能
形成性評估，注重評估的教育和激勵功能
效果預測
按照正常曲線分布，很少達到高水平
根據傾斜曲線分布，大多數都可以達到較高的水平
