“同课异构”作为一种有效的教学研究活动,是实现教学设计多样化的方式。在“同课”的基础上,它的精髓是“异构”。通过文献梳理和教育访谈发现,由于缺乏系统的理论指导,教师对“异构”的准备和评价缺少统一的标准。基于此,本文对“异构”途径进行了理论和实践的研究。在理论研究上,本文以学习心理学为理论基础,结合案例梳理出以教学任务分析为中心的物理概念规律课型“同课异构”的3种“异构”途径:(1)学习途径的“异构”:实验归纳、理论分析途径,在实际教学中,还可组合成实验归纳+理论分析、理论分析+实验验证途径;(2)实验方案的“异构”:主要体现在各子环节中的规划方案、设计实验和处理数据环节。设计实验环节的“异构”体现在实验研究物体的状态及过程、测量的物理量及原理、测量仪器的选择及必要技能;(3)教学方法的“异构”:传授式、启发式和探究式教学方法在各子环节的组合选择。最后,选取“同课异构”案例进行分析和个案访谈,结果表明这种“异构”途径能有针对性地比较教学设计的异同和分析教学是否符合学生的信息加工过程。在实践研究上,通过教学实验和基于布卢姆教育目标分类学的“理解”层次测评题目的结果证明,基于学习心理学的“异构”途径准备“同课异构”,能帮助教师从学生的学习机制审视教和学,有序地呈现有效信息,从而达成教学目标。