教学设计是教师教学理念的直接体现,决定着教学目标的达成。中学物理教学设计是依据物理学科的基本特点、学生的实际情况和课程标准的要求,运用系统的理论和方法对教学中的各项问题合理地规划、安排与决策。与教学设计相关的PCK(Pedagogical Content Knowledge)理论强调,在学科教学中要选择最佳的方法与策略来呈现特定的主题,了解学生的学习困难,根据学生认知水平及心理特点差异,选择最佳的教学方案。PCK理论应用于中学物理教学设计对优化教学效果,指导学生有效地学习,提升教师的专业发展水平有着至关重要的作用。本文以美国舒尔曼教授提出学科教学知识(PCK)的产生背景为基础,结合国内外不同研究者对于PCK理论的理解,对PCK的内涵、特点及构成要素进行了解析。笔者认为PCK理论主要由四部分构成,即物理中学生知识、课程知识、教学策略知识和评价知识。同时结合我国中学物理教学设计的实际情况,归纳总结出PCK的四大特征,即内容性、实践性、个体性、情境性。笔者对文献予以综述,发现将PCK理论应用于具体学科教学的研究比较少,应用在物理教学设计中的研究更显得不足,为此笔者力图将PCK理论应用于物理教学设计中,并以“加速度”一节的内容为例进行教学设计。研究过程中,笔者对物理教师进行了访谈,了解他们对加速度知识教学中的学生知识、课程知识、教学策略知识、教学评价知识的认识,进而用PCK的理论为指导,设计了“加速度”一节课的教学设计。教师要具备关于学生知识、课程知识、教学评价知识,更需要具备PCK中的物理教学策略知识,并依据教学目标,转化为学生能够理解和掌握的知识。最后,笔者提出了提升教师PCK理论的几点思考。关于PCK理论的研究不仅能为教师的教学设计提供理论指导,同时在教师专业能力培养方面也将起到促进作用。笔者希望运用PCK理论指导的物理教学设计,能为教学设计的研究提供一个崭新的视角,给我们的物理课堂教学研究提供有益的启示与帮助。