高中物理新课程分层次教学系统设计，本文主要内容关键词为：新课程论文,高中物理论文,层次论文,系统论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题的提出
在新课程背景下，教师准备教学要求由传统的准备“教案”过渡到“教学设计”，教师的定位不再是“教书匠”，而是“设计者”“工程师”“艺术家”。
新课程渗透了很多新的教育理念，但很多教师认为教学内容、习题练习便讲不完，还谈什么小组讨论、自主探究、设计实验。事实上合理的教学系统设计，不仅可以将各个教学环节进行优化组合，更重要能调动学生的学习积极性，达到事半功倍的效果。高中新课程改革发生了课程结构变化，每个学科都出现了系列选修模块，如何安排课和引导学生选课，都需要进行科学的规划，需要从组织层面（管理者）与执行层面（教师）组成一个研究团队，按新课程理念、从学生发展需求和高等学校选拔人才两方面结合，进行研究，对课程进行分阶段、分层次系统设计。
本文以高中物理课程设置标准为依据，按照教学系统的时序性和等级结构性的特征，将教学设计从高到低分为四个层次，即学段（高中阶段）教学设计，模块教学设计，单元教学设计和一节课教学设计。并利用教学设计的系统方法论，构筑了物理学科的四个层次教学设计流程，展示高中物理新课程教学设计结构。
二、教学设计的概念及方法论体系
1.教学设计的概念
为了理解“教学设计”概念，我们先介绍国内外关于教学设计的几种定义。
“教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。教学系统本身是对资源和程序作出有利于学习的安排。”（加涅，1992）
“教学系统设计是运用系统方法分析研究教学过程中相互联系的各部分的问题和需求，确立解决它们的方法步骤，然后评价教学成果的系统计划过程。”（肯普，1994）
“教学设计是指运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学资料、教学活动、信息资源和评价的具体计划的系统化过程。”（史密斯、雷根，1999）
“教学系统设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。”（乌美娜，1994）
我们认为适合四层次教学设计的定义应该是：“教学设计是指应用系统论的方法，分析教学系统中相互联系的各个教学要素的特征及其间的关系，找出规律进行规划，达到教学系统整体优化的一系列解决问题的结构方案。”教学系统中包含的教学要素之间的关系应看成是非线性的、相互关联的；整体优化是指各个子系统进行优化组合达到整个教学系统的最优化。
2.教学设计的方法论体系——系统方法
系统是人们对有联系的客观事物的一种总体描述。它是指由若干个相互联系、相互依存、相互作用的要素所组成的具有特定功能的有机整体。整体性、关联性，等级结构性、动态平衡性、时序性等是所有系统的共同的基本特征。系统论是研究系统的一般模式、结构和规律的学问。
结构是指系统内部各组成要素之间的相互联系、相互作用的方式或秩序，也就是各要素之间在时间或空间上排列和组合的具体形式。系统的结构就是组成要素之间相对固定和比较稳定的有机联系。这种联系（结构）是系统保持整体性和具有一定功能的内在根据。系统的结构可以分为空间结构和时间结构。所谓空间结构，是指系统内部各要素之间由于相互作用，在空间上形成的一种同时态的稳定结构。时间结构说明物质世界没有绝对不变的结构，任何结构都有自己产生、演化和发展的历史。
系统方法就是以系统理论为指导，把研究对象放在系统的形式中进行考察的一种科学方法。系统方法是从应用上研究系统，以解决对具体系统的设计、优化、实施和管理问题。
教育本身具有系统的特征，而且是一个复杂系统，教学系统是教育系统下的一个子系统，教学设计就是找出各个层面上的教学系统应该包含的要素，分析各要素特征及要素之间的关系，找出系统的时、空规律，设计出形成一个相对稳定的教学系统结构的步骤或程序，达到系统整体优化的过程。教学系统是以学科为基础，包括教和学双方，包括课程资源和课程管理、评价等要素的复杂系统，教学设计要统筹考虑各个要素，因而是教师创造性的劳动。
三、四层次教学设计的结构流程
教学设计是一个系统化规划教学系统的过程，在过程中包含多个层次。对不同层次的系统的资源和程序作出有利于学习的安排，自顶向下、整体优化就是我们进行分层次划分教学设计的宗旨。
下面主要讨论四个层次的教学设计的结构方案。所谓结构就是组成各层次教学设计要素之间形成相对固定和比较稳定的有机联系，这种联系我们用结构流程图体现出来。
1.高中物理学段的教学设计
高中学段的物理课程教学设计是这场课程改革理念的产物。按照高中物理课程标准，高中物理课程结构属于模块化结构，由12个模块构成，每个模块占2学分，其中物理1和物理2为共同必修模块，其余皆为选修模块。学生完成共同必修模块的学习后，可获4学分，接着必须再选择学习一个模块，以便完成6个必修学分的学习任务。在获得6个必修学分后，学生还可以根据自己的兴趣、发展潜力以及今后的职业需求等继续学习若干选修模块。在课程结构上既注重基础性，又体现选择性；既关注全体高中学生的共同基础又可以满足不同类型学生个性发展。这种选择性增加了物理课程阶段管理和教学设计的复杂性。但学段教学设计主要已不是物理教师的任务而是由学校主管校长、教务人员、教研人员、教师、实验管理人员、教室管理人员等组成一个研究团队，进行充分研究、仔细论证，最终设计出合理的课程设置方案、选课方案、排课方案。这个方案要求学生的选择和学校的综合条件相适应。图1是学段教学设计流程图，图中包括高中阶段物理教学总体设计的各个环节、每个环节要考虑的要素及其环节和要素之间的关系，箭头表示可以循环修改，进一步完善。
图1 高中物理学段教学设计结构流程图
图2 模块课教学设计流程
2.高中物理模块课的教学设计
模块教学设计是物理教研室、物理备课组及物理教师的任务。高中物理新课程的教学结构与以往的课程结构不一样，体现了基础性和选择性，学习内容不一定再是连贯的、整体的，学生学习的目的之一是修够6个学分，然后根据自己的兴趣、发展和职业需求进行选课，可以跨系列选课。因此对一个物理模块的教学设计一定要考虑学生的需求。新课程改革的另一个重要特征就是不再有统一的教材，现在经教育部审查通过有五套高中物理教材，各具特色。一个教研室或一个备课组在研读新课程标准的目标要求、内容标准、实施建议等内容，结合本校实际选择教材，开发教学资源、制定模块课的教学计划。模块课的教学设计为开设同一系列模块课程的教师提供课程实施的参考依据。图2（见上页）是模块课教学设计包含的要素及诸要素之间的关系流程。
3.一个教学单元的教学设计
单元教学设计应该既有整体又有局部，整体设计是为了指明方向，局部设计是使教学目标进一步微观化，从下到上逐级达标。
教学单元设计是以一章或一个教学单元（如质点运动学、质点动力学）的教学设计。单元教学设计有利于把握整体，保证三维目标的实现。因为三维目标不是每一节课都会全面涉及，但一个教学单元应该体现出三维目标。现在各版教材均设计了能体现三维目标的开放性栏目，如教科版高中教材中的“旁注”“提出问题”“选学”和“发展空间”等栏目设计，人教版教材中的“科学漫步”“科学足迹”“STS”栏目设计，沪科教版教材中的“课题探究”“信息浏览”等栏目。教材编写专家们精心设计的这些过程性栏目，均在提出问题、经历过程、体验方法、领悟物理学思想、建立科学的世界观方面有着关键的作用，但有些物理老师受传统知识本位思想的影响，却不太重视这些方面的内容。单元教学设计就应该对这一单元的主体栏目、附加栏目、评价栏目做一统筹规划，制定出这个单元中的三维目标和每一节课应该涉及的目标及每一节课应选择的教学策略。对这个单元的学习活动程序的作科学化安排，既兼顾学时又提高效率。单元教学设计可以由备课组进行讨论，制定出总体目标，具体班级的单元教学设计每个教师可以根据学习者的情况自己制定。图3是单元设计涉及的诸要素及其关系流程图。首先是前期分析，然后在分析的基础上制定教学单元学习目标，最后设计实施和评价方案。设计思想充分体现学习者为中心和三维目标的实现，评价方案应重视形成性评价，通过评价促进学生发展的理念。
图3 单元设计流程图
图4 课堂教学前设计、中设计、后设计的流程图
4.一节课的教学设计
一节课的教学设计是微观化教学过程设计，涉及到的要素更多、更具体。完整的一节课教学设计应该经历教学前设计、教学中设计和教学后设计。教学前设计注重教师对学习者的分析和学习任务分析形成一个初步的教学预案；教学中设计是教师在具体的教学实施过程中，由于各要素是动态变化的，需适当调整，因而对前设计是需要随机应变进行创新；教学后设计是一个反思的过程。
图4表示课堂教学前设计、中设计、后设计的各个设计要素和执行流程。其中教学中期设计是在具体的教学实施过程中，由于教学结构的四要素“教师、学生、教学内容、教学环境”形成一个非线性关系。任何一个要素的变化都会产生不同的教学效果，因此四要素的关联互动，动态形成教学实践过程的各个环节，在教学过程中教师要能随机应变，调整计划，达到课堂效果整体优化。
四、结束语
教学设计没有一个固定的模式，但涉及的要素都大同小异，合理的教学设计是完成教学任务的保证，教学设计是一个系统工程，需要各个层面上的人员参与，作为高校从事师范教育的老师和中学的物理教师是必须具备的专业素养。整个课程的实施需要从上至下进行系统的设计—实践—再设计—再实践。
这次课程改革关系到整个民族的发展，物理课程肩负着提高学生科学素养、促进学生全面发展的重任。高中阶段物理学的主要任务是学习基本的物理知识与技能，经历科学探究过程，了解物理学的研究方法，感悟物理学对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响，进而激发学生探索自然、理解自然的兴趣与热情，为学生终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。为了实现这些目标，科学、系统的教学设计已成为每个教师必须补修并达标的一门专业课程。