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教学设计是教师在一定的教学思想指导下，在前期分析的基础上，确定教学目标、设计学习环境，撰写教学设计方案，并通过教学实施和形成性测试对设计方案进行反思修改的过程。人们通常认为教学成功的条件一是天才的教师，二是优质的生源，三是增加时间和精力的投入。然而，教师和学生的天赋才能、理想的条件是可遇不可求的，教师要在一系列教学基本工作中遵循相对明确的操作程序和基本规范来取得可靠稳定的教学成效，而这又取决于教师系统设计教学的能力。基于学生体验的教学设计是当前重视学的教学设计研究的重要视角。
一、体验学习的内涵
体验学习是集知识、实践、反馈于一体的学习方式。心理学家的研究表明：“阅读的信息，能学习到百分之十;听到的信息，能学习到百分之十五;所经历过的事，却能学习到百分之八十。”体验学习会使学生对概念、规律的理解更清晰，同时体验过程中还可以培养学生积极的情感、态度和价值观。对于体验的内涵，主要有三种说法：一是意义建构说，将体验规定为意义的建构和价值的生成;二是活动—过程说，认为体验是多方面交织的复杂过程;三是活动—结果说，认为体验是一种活动，也是一种活动的结果。目前教育领域对体验学习的定义还没有达成共识，但都突出强调学习主体的参与，尊重学习主体的学习感受。本文所说的体验学习，是指学生在亲身经历的基础上对事物产生情感、生成意义的活动，强调人通过经历而形成对事物具有个体意义的感受、情感和领悟。
物理是一门实验科学，其思维方式和方法论对其他学科有极大的迁移价值。这一特点决定了体验感悟是内化物理知识的主要途径。物理体验学习，是指在教学过程中依据物理学科教学内容的需要，通过创设教学情境，设计教与学的活动，让学生通过体验理解知识、发展能力、建构意义、生成情感的一种教与学的方式。
二、体验学习的环境创设
不管是活动体验还是心理体验，学习环境的创设是关键。学习环境是促进学习者发展的各种支持性条件（包括各种资源、工具、人、活动、师生关系等）的统合，由活动、情境、资源、工具、支架、学习共同体和评价组成。一个有价值的教学情境和活动的创设必须具备三个特点：一是目的性，即要根据教学内容、教学目标来确定，目标是教学情境和活动创设的方向和依据;二是适应性，即难易程度要适合大部分学生的实际的认知水平和心理特点，这样才能调动绝大多数学生的学习热情;三是新颖性，即要具有新颖性，能激发学习兴趣，在学生心里形成一种悬而未决但又必须解决的求知状态。
基于物理学科的内容特点和思维高度，我们提出用“时空对话+多媒体课件（主要是图片和视频、动画）+实验（包括常规实验、数字实验、创新小实验、学生活动项目）+小组合作组织方式+任务单”来创设利于学生体验学习的环境。多媒体课件、实验、小组合作在当前的学科教学比较常用，限于篇幅，这里就利用时空对话和任务单创设体验环境试举两例。
【案例1】 用时空对话创设体验环境
在“行星运动规律认识的逐渐深入”的教学中，我们可以顺着物理学史的发展历程，引导学生与托勒密（90—168）、哥白尼（1473—1543）、第谷（1546—1601）、开普勒（1571—1630）等物理学家进行时空对话。
【案例2】 用任务单创设体验环境
“探究弹性势能的表达式”的教学，可设置如下任务单：
[任务1] 猜测弹性势能与哪些物理量有关，说出理由。
[任务2] 类比重力势能的表达式EP=mgh，猜测弹性势能与哪些物理量有怎样的关系。
[任务3] 用你学过的知识和方法探究弹性势能的表达式，可以不止一种方法。
[任务4] 总结这节课的学习收获。（1）收获了哪些知识？（2）经历了哪些主要探究过程？（3）探究过程主要涉及的科学方法有哪些？
三、基于体验学习的高中物理教学模式
教学模式是在一定教学思想或教学理论指导下，在丰富的教学经验基础上，为形成特定教学活动和教学任务而建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序，它是教学理论的具体化。新课程理念下的教学模式创新要实现课堂教学方式由“灌输”转为“体验”，课堂管理理念由“确定性思维”转向“生成性思维”，课堂管理方式由“控制”转为“交流与沟通”，课堂管理策略由“惩罚”走向“激励”。相对于讲解和分析，亲身参与活动而获得的体验是深刻的。体验可分为学生亲身参与到活动中进行直接体验和学生在教师创设的虚拟情境中进行的心理体验。与之相对应的物理体验式教学方法可分成两类：活动体验法和情境体验法。我们构建的基于学生体验学习的高中物理教学模式如图1所示。
在图1中，教师或师生一起创设教学环境是体验的前提，它必须基于内容特点和学生的认知风格，还可能受环境和条件以及教师教学风格的限制。图中中间部分体现了教学的主要环节，其中学生的心理体验贯穿始终。整个过程不断循环提升。
下面以《向心力》一节的教学流程为例说明该模式在教学中的具体操作。
[程序1] 教师演示小球在透明塑料杯中的圆周运动。
[程序2]学生在进行受力分析时暴露学习困难：摩擦力的方向。
[程序3] 师生分析讨论确定摩擦力的方向。
[程序4] PPT展示实例：小球在水平面上的圆周运动。
[程序5] 学生通过受力分析归纳得出做匀速圆周运动的物体都需要一个指向圆心的力——向心力，同时暴露错误认知——受力分析时认为受到向心力。
[程序6] 结合实例讨论向心力的来源，达成共识：向心力是从力的作用效果角度命名的，可能由合力提供，也可能由某力或某个力的分力提供。
[程序7] 学生通过活动体验向心力的相关因素。
[程序8] 学生展示活动成果定性得出向心力的相关因素。
[程序9] 学生探寻理论依据。
[程序10] 演示半定量实验：向心力演示器。
[程序11] 演示经改装的圆锥摆实验。
[程序12] 学生探究向心力的计算途径，明确验证任务和测量的物理量。
[程序13] 学生探究讨论交流测量方法。
[程序14] 学生测量并把数据填入计算机表格得出结论。
[程序15] DIS实验验证。
归纳起来，这一教学流程可用图2表示。
综上所述，在基于体验的高中物理教学模式中，可以做到让学生“5体验”：体验1——让学生体验“发现中学”;体验2——让学生体验“做中学”;体验3——让学生体验“说中学”;体验4——让学生体验“用中学”;体验5——让学生体验“思中学”。教师要创设条件，重视从学生的生活经验和已有的知识出发，学习和理解物理知识;引导学生把课堂中所学的物理知识和方法应用于生活实际，加深对知识的理解和应用。
一、体验学习的内涵
体验学习是集知识、实践、反馈于一体的学习方式。心理学家的研究表明：“阅读的信息，能学习到百分之十;听到的信息，能学习到百分之十五;所经历过的事，却能学习到百分之八十。”体验学习会使学生对概念、规律的理解更清晰，同时体验过程中还可以培养学生积极的情感、态度和价值观。对于体验的内涵，主要有三种说法：一是意义建构说，将体验规定为意义的建构和价值的生成;二是活动—过程说，认为体验是多方面交织的复杂过程;三是活动—结果说，认为体验是一种活动，也是一种活动的结果。目前教育领域对体验学习的定义还没有达成共识，但都突出强调学习主体的参与，尊重学习主体的学习感受。本文所说的体验学习，是指学生在亲身经历的基础上对事物产生情感、生成意义的活动，强调人通过经历而形成对事物具有个体意义的感受、情感和领悟。
物理是一门实验科学，其思维方式和方法论对其他学科有极大的迁移价值。这一特点决定了体验感悟是内化物理知识的主要途径。物理体验学习，是指在教学过程中依据物理学科教学内容的需要，通过创设教学情境，设计教与学的活动，让学生通过体验理解知识、发展能力、建构意义、生成情感的一种教与学的方式。
二、体验学习的环境创设
不管是活动体验还是心理体验，学习环境的创设是关键。学习环境是促进学习者发展的各种支持性条件（包括各种资源、工具、人、活动、师生关系等）的统合，由活动、情境、资源、工具、支架、学习共同体和评价组成。一个有价值的教学情境和活动的创设必须具备三个特点：一是目的性，即要根据教学内容、教学目标来确定，目标是教学情境和活动创设的方向和依据;二是适应性，即难易程度要适合大部分学生的实际的认知水平和心理特点，这样才能调动绝大多数学生的学习热情;三是新颖性，即要具有新颖性，能激发学习兴趣，在学生心里形成一种悬而未决但又必须解决的求知状态。
基于物理学科的内容特点和思维高度，我们提出用“时空对话+多媒体课件（主要是图片和视频、动画）+实验（包括常规实验、数字实验、创新小实验、学生活动项目）+小组合作组织方式+任务单”来创设利于学生体验学习的环境。多媒体课件、实验、小组合作在当前的学科教学比较常用，限于篇幅，这里就利用时空对话和任务单创设体验环境试举两例。
【案例1】 用时空对话创设体验环境
在“行星运动规律认识的逐渐深入”的教学中，我们可以顺着物理学史的发展历程，引导学生与托勒密（90—168）、哥白尼（1473—1543）、第谷（1546—1601）、开普勒（1571—1630）等物理学家进行时空对话。
【案例2】 用任务单创设体验环境
“探究弹性势能的表达式”的教学，可设置如下任务单：
[任务1] 猜测弹性势能与哪些物理量有关，说出理由。
[任务2] 类比重力势能的表达式EP=mgh，猜测弹性势能与哪些物理量有怎样的关系。
[任务3] 用你学过的知识和方法探究弹性势能的表达式，可以不止一种方法。
[任务4] 总结这节课的学习收获。（1）收获了哪些知识？（2）经历了哪些主要探究过程？（3）探究过程主要涉及的科学方法有哪些？
三、基于体验学习的高中物理教学模式
教学模式是在一定教学思想或教学理论指导下，在丰富的教学经验基础上，为形成特定教学活动和教学任务而建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序，它是教学理论的具体化。新课程理念下的教学模式创新要实现课堂教学方式由“灌输”转为“体验”，课堂管理理念由“确定性思维”转向“生成性思维”，课堂管理方式由“控制”转为“交流与沟通”，课堂管理策略由“惩罚”走向“激励”。相对于讲解和分析，亲身参与活动而获得的体验是深刻的。体验可分为学生亲身参与到活动中进行直接体验和学生在教师创设的虚拟情境中进行的心理体验。与之相对应的物理体验式教学方法可分成两类：活动体验法和情境体验法。我们构建的基于学生体验学习的高中物理教学模式如图1所示。
在图1中，教师或师生一起创设教学环境是体验的前提，它必须基于内容特点和学生的认知风格，还可能受环境和条件以及教师教学风格的限制。图中中间部分体现了教学的主要环节，其中学生的心理体验贯穿始终。整个过程不断循环提升。
下面以《向心力》一节的教学流程为例说明该模式在教学中的具体操作。
[程序1] 教师演示小球在透明塑料杯中的圆周运动。
[程序2]学生在进行受力分析时暴露学习困难：摩擦力的方向。
[程序3] 师生分析讨论确定摩擦力的方向。
[程序4] PPT展示实例：小球在水平面上的圆周运动。
[程序5] 学生通过受力分析归纳得出做匀速圆周运动的物体都需要一个指向圆心的力——向心力，同时暴露错误认知——受力分析时认为受到向心力。
[程序6] 结合实例讨论向心力的来源，达成共识：向心力是从力的作用效果角度命名的，可能由合力提供，也可能由某力或某个力的分力提供。
[程序7] 学生通过活动体验向心力的相关因素。
[程序8] 学生展示活动成果定性得出向心力的相关因素。
[程序9] 学生探寻理论依据。
[程序10] 演示半定量实验：向心力演示器。
[程序11] 演示经改装的圆锥摆实验。
[程序12] 学生探究向心力的计算途径，明确验证任务和测量的物理量。
[程序13] 学生探究讨论交流测量方法。
[程序14] 学生测量并把数据填入计算机表格得出结论。
[程序15] DIS实验验证。
归纳起来，这一教学流程可用图2表示。
综上所述，在基于体验的高中物理教学模式中，可以做到让学生“5体验”：体验1——让学生体验“发现中学”;体验2——让学生体验“做中学”;体验3——让学生体验“说中学”;体验4——让学生体验“用中学”;体验5——让学生体验“思中学”。教师要创设条件，重视从学生的生活经验和已有的知识出发，学习和理解物理知识;引导学生把课堂中所学的物理知识和方法应用于生活实际，加深对知识的理解和应用。