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在不同理论指导下，教学设计已形成许多不同流派，不同流派有不同教学设计流程图。如著名的迪克和凯里的模型①：
事实上，基于不断变化的教学实践，每一位教师对教学设计都有不同理解。但不论哪一种教学设计模式，都包含教学对象、教学目标、教学策略、教学评价四个基本要素。在实际工作中，教学设计除了保证“目标、学生、策略、评价”四个基本要素的一致性，使其相辅相成外，还需结合具体教学内容，在科学的基础上灵活、创造性地设计教学环节。
中学历史教学中科技方面涉及内容较多，如中国古代四大发明、地动仪、侯氏制碱法、“两弹一星”、籼型杂交水稻、牛顿三定律、相对论、三次科技革命等，以往传统历史课堂中，主要以讲述法的形式把知识点罗列出来，就算完成课堂教学，并没有把概念讲清。随着科技史教学重要性被提上日程，教学环节设计成为教师关注的焦点之一。根据科技史教学内容的特征，笔者认为以下环节尤其关键。
一、探寻教学内容的灵魂，确定教学设计目标
“课堂教学目标的设立对落实、实施新课程具有重要的实践指导意义”②。科技史课堂教学目标的设置，反映了教师对教科书中科技史内容的解读与处理能力，反映了教师对参与科技史教学活动的各种要素的整体组织与把握能力，更反映了教师对学生学习科技史所具备的知识机构、兴趣愿望、方法能力等情况的了解与把握程度。
不过，许多教学目标存在缺乏具体与清晰、缺乏统整与适切等问题。因此，为了使科技史课堂教学设计的科学性更明晰，课堂教学效率更可预见，设置合理的科技史教学目标就成为教学设计的首要环节。
“灵魂决定个性，灵魂就是设计思想的主轴和教学活动的主线；灵魂就是对于三维目标有机融通的无形纽带和无痕黏合”。可见，要设置好科技史的教学目标，设计者首先要思考和确定的就是这节课的灵魂。正如上面提到的“以科学技术的发展线索为载体，彰显史学感和人文性深入分析学情，提高科技史课堂教学设计的有效性”。就是科技史课堂教学设计的总灵魂。如《“蒸汽时代”的到来》一课，我将教学目标确立为：
①知识与能力：通过学习，使学生知道哈格里夫斯发明珍妮纺纱机，瓦特改良蒸汽机，史蒂芬孙发明“旅行者号”机车的基本史实。通过对工业革命影响的分析，培养学生的分析推理能力和全面客观评价历史能力。
②过程与方法：通过自学和小组学习，引导学生积极主动地参与课堂活动，并能大胆讲出自己的感受。指导学生运用比较、联系、推理等方法分析历史。
③情感态度与价值观：通过瓦特改良蒸汽机的史实，学生进一步认识到伟大的发明创造来源于亲身实验、刻苦钻研、虚心学习、大胆探索和不懈努力，加强对学生进行情感毅力教育，同时使学生认识到科学技术是第一生产力，要增强国力必须大力发展科学技术。
二、关注教学效果的有效性，深入分析学情
教学目标设置是首要环节，但教学目标的实现，其最终落脚点是学生。而不同学生、不同班级在教学过程中都会有差异性，这就涉及教学设计当中的另一个关键环节：了解学生，做好学情分析。要使科技史教学有效实现目标，就必须具体了解学生情况，如学生对于科技史学习的认识存在的差异，已经具备的科技知识经验，对科技史内容的认知策略，学生希望通过学习获得科技史哪些方面内容（如知识技能、情感态度等）等。教师必须对学生科技史学习经验、认知水平、动机需要等因素尽可能充分地把握。
因此，为了提高科技史课堂教学设计的有效性，深入分析学情是必要条件。在日常教学工作中，教师虽然无法对学情分析做到面面俱到，但要尽量和学生、其他历史教师交流，甚至和同一班级的其他任课老师或者所在班级的班主任沟通。尽量采取单元测验、摸底考查、问卷等较正式的方式及抽查或提问等非正式方式等扩大了解范围，不仅要把握学生个体情况，更要深入到学校情况、班级班风、学风情况等方面。
三、选择合适的教学方法，全面实施教学策略
确定合适的教学目标，明确“学什么”的问题之后，就要解决“怎么学”的问题，也就是说为实现预期目标，必须根据具体条件选择具体途径和方法，即教学策略。在教学设计中，教学策略是保证教学目标实现的有效途径和方法，是教学设计的重要环节，科技史课堂教学设计也不例外。从收集到的科技史教学设计案例的教学策略看，可谓百花齐放，这里以教学方法为中心，取其中三种作简单分析。
1.以讲述法为中心的教学策略
讲述法常为首选。在教师对科技成就或发展历程的讲述中，学生不但能系统地掌握科技史发展的完整过程，还能在头脑中再造科技形象，培养和发展学生的想象力，并为比较与对比、分析与综合科技史问题提供基础。如瓦特改良蒸汽机，教师可以讲述其过程让学生了解。不过，讲述法的运用一定要谨慎，避免出现教学中教师唱“独角戏剧”、一言堂的弊病。
2.以情境教学法为中心的教学策略
随着建构主义理论的迅速传播，情境教学法成为历史教学的主要教学策略之一。创建良好的学习环境，激发和改善学生的学习心态与学习行为，为每个学生提供并创造获得成功的条件和机会，是十分重要的。因此，不管是为了让学生更“清晰、准确和适度阐述相关科学术语、概念和原理”，还是让科技史教学牢牢把握“以科学技术的发展线索为载体彰显史学感和人文性”的准则，创设一个良好的学习科技史的情境对科技史教学来说无疑是上上之选。
如《“蒸汽时代”的到来》一课，采用情境教学法可以激发学生兴趣，使学生联系工业革命的背景，快速进入本课主旨。下面列举情境教学的几个片段：
情境创设一：18世纪中叶的英国，老詹姆斯踌躇满志，想要在自己老家曼彻斯特开办企业。
问题一：请问需要具备哪些条件？
学生：资金、技术、劳动力、市场等。
情境创设二：老詹姆斯抓住了当时英国良好的发展机遇，经过一番准备，他决定兴办自己的家族企业。 问题二：你认为老詹姆斯会选择当时哪一种最有发展前途的行业并及时进行技术革新？学生分组讨论、合作学习，在教师的引导下得出结论：棉纺织业属于轻工业，投资少，见效快，而当时英国棉纺织业又是一个新兴行业，更易于采用新技术。
情境创设三：老詹姆斯创办了一个棉纺织工场。不久，在他的策划下，他又把厂房的设备进行彻底更新，利用工业革命的成果，用蒸汽动力带动的织布机取代飞梭。由于生产设备的革命，他从手工工场主变成工厂主，产量成倍增长，利润因此逐渐增加。
问题三：老詹姆斯在进行了设备彻底更新后，自己从工场主摇身一变为工厂主，这说明了什么？
学生：大工厂制得到推广。
情境创设四：经过三代人的努力和技术上的不断革新，到了 19世纪 40年代，詹姆斯的家族企业已成为曼彻斯特当地一家明星企业。年轻的詹姆斯继承爷爷老詹姆斯的祖业，正准备把他的产品推销到世界各地。1855 年夏天的一个早晨，刚从巴黎参加世界博览会回到曼彻斯特地步行上班，他步行的目的是想看一看工业革命给英国带来了什么。一路上，他看见路两边工厂烟囱林立， 浓烟滚滚。 成群结队的纺织工人纷纷走出居住区匆匆往厂房去，经过询问，他发现这些工人大多来自农村。街道两边真是车水马龙，繁荣异常，他还看见许多商店、酒馆、旅店、学校、医院等机构组织。詹姆斯感慨万千：英国变化太快了。曼彻斯特原来是一个不起眼的小村庄，因为靠近产煤地，交通方便，所以吸引了大量资本家投资近代机器大工业，如今的曼彻斯特已经变成英国最大的棉纺织城市。
问题四：针对詹姆斯一路上的所见所闻，我们可以看到工业革命给英国带来的还有什么？
学生：工业革命极大地提高了生产力，使英国变为工业国。
学生：工业革命改变了英国的经济结构，推动了城市化进程，也带来了一些环境问题和社会问题。
3.以知识整合法为中心的教学策略
为了突出科技史在中学历史教学中的灵魂，知识整合是一种科学合适的教学策略。“以知识整合为主要策略的历史教学设计”是指以课程标准为出发点，将分化了的历史知识系统的各要素及其各成分整合成有机联系，使之成为一个整体协调、相互渗透的系统的历史教学设计。在实施科技史课堂教学策略时，教师必须做到对教学内容、媒体、组织形式、方法、步骤和技术等要素有机融合。我将《“蒸汽时代”的到来》这课整合为“工业革命的背景、经过、影响”，使学生在教学中对本课线索一目了然。
四、积极进行教学反思，强化教学效果
“教学反思，是一种以批判性思维进行的评价，可以是教师的自我评估，也可以通过他人的意见进行评估”③。中学历史教学中科技史课堂的教学反思，应当以学生的科技史学习活动为基点，即教师应根据学生学习科技史情况的变化进行反思，评价科技史教学能否满足学生学习科技史的需要，能否提升学生学习科技史的能力。
汤因比说：“技术每提高一步，力量就增大一分。这种力量可以用于善恶两个方面……这已成为现代社会的特征，是最值得警惕的”④。以往科技的误用是今天人类要反思的问题，是未来技术发展要解决的问题。社会的发展离不开高速发展的科学技术，但必须对传统科学技术观做出全新的价值选择。
作为一名一线的中学历史教师，我谨记许纪霖教授“我改变不了这个世界，但我可以改变我的课堂”的豪言，抛砖引玉，在今后教学实践中进一步体会并充实教学设计，以期教学设计的光彩在历史课堂中尽情绽放。
注释：
①加涅，等著.皮连生，等译.教学设计原理.华东师范大学出版社，2007，6：36.
②周友士.浅谈课堂教学目标的设立.教学与管理，2005（6）.
③李同.高中古诗词课堂教学设计初探.华东师范大学硕士论文，2010，10：41.
④[英]汤因比，[日]池田大作，著.朱继征，陈国梁，荀春生，译.展望二十一世纪——汤因比与池田大作对话录.国际文化出版有限公司，1985：388.
事实上，基于不断变化的教学实践，每一位教师对教学设计都有不同理解。但不论哪一种教学设计模式，都包含教学对象、教学目标、教学策略、教学评价四个基本要素。在实际工作中，教学设计除了保证“目标、学生、策略、评价”四个基本要素的一致性，使其相辅相成外，还需结合具体教学内容，在科学的基础上灵活、创造性地设计教学环节。
中学历史教学中科技方面涉及内容较多，如中国古代四大发明、地动仪、侯氏制碱法、“两弹一星”、籼型杂交水稻、牛顿三定律、相对论、三次科技革命等，以往传统历史课堂中，主要以讲述法的形式把知识点罗列出来，就算完成课堂教学，并没有把概念讲清。随着科技史教学重要性被提上日程，教学环节设计成为教师关注的焦点之一。根据科技史教学内容的特征，笔者认为以下环节尤其关键。
一、探寻教学内容的灵魂，确定教学设计目标
“课堂教学目标的设立对落实、实施新课程具有重要的实践指导意义”②。科技史课堂教学目标的设置，反映了教师对教科书中科技史内容的解读与处理能力，反映了教师对参与科技史教学活动的各种要素的整体组织与把握能力，更反映了教师对学生学习科技史所具备的知识机构、兴趣愿望、方法能力等情况的了解与把握程度。
不过，许多教学目标存在缺乏具体与清晰、缺乏统整与适切等问题。因此，为了使科技史课堂教学设计的科学性更明晰，课堂教学效率更可预见，设置合理的科技史教学目标就成为教学设计的首要环节。
“灵魂决定个性，灵魂就是设计思想的主轴和教学活动的主线；灵魂就是对于三维目标有机融通的无形纽带和无痕黏合”。可见，要设置好科技史的教学目标，设计者首先要思考和确定的就是这节课的灵魂。正如上面提到的“以科学技术的发展线索为载体，彰显史学感和人文性深入分析学情，提高科技史课堂教学设计的有效性”。就是科技史课堂教学设计的总灵魂。如《“蒸汽时代”的到来》一课，我将教学目标确立为：
①知识与能力：通过学习，使学生知道哈格里夫斯发明珍妮纺纱机，瓦特改良蒸汽机，史蒂芬孙发明“旅行者号”机车的基本史实。通过对工业革命影响的分析，培养学生的分析推理能力和全面客观评价历史能力。
②过程与方法：通过自学和小组学习，引导学生积极主动地参与课堂活动，并能大胆讲出自己的感受。指导学生运用比较、联系、推理等方法分析历史。
③情感态度与价值观：通过瓦特改良蒸汽机的史实，学生进一步认识到伟大的发明创造来源于亲身实验、刻苦钻研、虚心学习、大胆探索和不懈努力，加强对学生进行情感毅力教育，同时使学生认识到科学技术是第一生产力，要增强国力必须大力发展科学技术。
二、关注教学效果的有效性，深入分析学情
教学目标设置是首要环节，但教学目标的实现，其最终落脚点是学生。而不同学生、不同班级在教学过程中都会有差异性，这就涉及教学设计当中的另一个关键环节：了解学生，做好学情分析。要使科技史教学有效实现目标，就必须具体了解学生情况，如学生对于科技史学习的认识存在的差异，已经具备的科技知识经验，对科技史内容的认知策略，学生希望通过学习获得科技史哪些方面内容（如知识技能、情感态度等）等。教师必须对学生科技史学习经验、认知水平、动机需要等因素尽可能充分地把握。
因此，为了提高科技史课堂教学设计的有效性，深入分析学情是必要条件。在日常教学工作中，教师虽然无法对学情分析做到面面俱到，但要尽量和学生、其他历史教师交流，甚至和同一班级的其他任课老师或者所在班级的班主任沟通。尽量采取单元测验、摸底考查、问卷等较正式的方式及抽查或提问等非正式方式等扩大了解范围，不仅要把握学生个体情况，更要深入到学校情况、班级班风、学风情况等方面。
三、选择合适的教学方法，全面实施教学策略
确定合适的教学目标，明确“学什么”的问题之后，就要解决“怎么学”的问题，也就是说为实现预期目标，必须根据具体条件选择具体途径和方法，即教学策略。在教学设计中，教学策略是保证教学目标实现的有效途径和方法，是教学设计的重要环节，科技史课堂教学设计也不例外。从收集到的科技史教学设计案例的教学策略看，可谓百花齐放，这里以教学方法为中心，取其中三种作简单分析。
1.以讲述法为中心的教学策略
讲述法常为首选。在教师对科技成就或发展历程的讲述中，学生不但能系统地掌握科技史发展的完整过程，还能在头脑中再造科技形象，培养和发展学生的想象力，并为比较与对比、分析与综合科技史问题提供基础。如瓦特改良蒸汽机，教师可以讲述其过程让学生了解。不过，讲述法的运用一定要谨慎，避免出现教学中教师唱“独角戏剧”、一言堂的弊病。
2.以情境教学法为中心的教学策略
随着建构主义理论的迅速传播，情境教学法成为历史教学的主要教学策略之一。创建良好的学习环境，激发和改善学生的学习心态与学习行为，为每个学生提供并创造获得成功的条件和机会，是十分重要的。因此，不管是为了让学生更“清晰、准确和适度阐述相关科学术语、概念和原理”，还是让科技史教学牢牢把握“以科学技术的发展线索为载体彰显史学感和人文性”的准则，创设一个良好的学习科技史的情境对科技史教学来说无疑是上上之选。
如《“蒸汽时代”的到来》一课，采用情境教学法可以激发学生兴趣，使学生联系工业革命的背景，快速进入本课主旨。下面列举情境教学的几个片段：
情境创设一：18世纪中叶的英国，老詹姆斯踌躇满志，想要在自己老家曼彻斯特开办企业。
问题一：请问需要具备哪些条件？
学生：资金、技术、劳动力、市场等。
情境创设二：老詹姆斯抓住了当时英国良好的发展机遇，经过一番准备，他决定兴办自己的家族企业。 问题二：你认为老詹姆斯会选择当时哪一种最有发展前途的行业并及时进行技术革新？学生分组讨论、合作学习，在教师的引导下得出结论：棉纺织业属于轻工业，投资少，见效快，而当时英国棉纺织业又是一个新兴行业，更易于采用新技术。
情境创设三：老詹姆斯创办了一个棉纺织工场。不久，在他的策划下，他又把厂房的设备进行彻底更新，利用工业革命的成果，用蒸汽动力带动的织布机取代飞梭。由于生产设备的革命，他从手工工场主变成工厂主，产量成倍增长，利润因此逐渐增加。
问题三：老詹姆斯在进行了设备彻底更新后，自己从工场主摇身一变为工厂主，这说明了什么？
学生：大工厂制得到推广。
情境创设四：经过三代人的努力和技术上的不断革新，到了 19世纪 40年代，詹姆斯的家族企业已成为曼彻斯特当地一家明星企业。年轻的詹姆斯继承爷爷老詹姆斯的祖业，正准备把他的产品推销到世界各地。1855 年夏天的一个早晨，刚从巴黎参加世界博览会回到曼彻斯特地步行上班，他步行的目的是想看一看工业革命给英国带来了什么。一路上，他看见路两边工厂烟囱林立， 浓烟滚滚。 成群结队的纺织工人纷纷走出居住区匆匆往厂房去，经过询问，他发现这些工人大多来自农村。街道两边真是车水马龙，繁荣异常，他还看见许多商店、酒馆、旅店、学校、医院等机构组织。詹姆斯感慨万千：英国变化太快了。曼彻斯特原来是一个不起眼的小村庄，因为靠近产煤地，交通方便，所以吸引了大量资本家投资近代机器大工业，如今的曼彻斯特已经变成英国最大的棉纺织城市。
问题四：针对詹姆斯一路上的所见所闻，我们可以看到工业革命给英国带来的还有什么？
学生：工业革命极大地提高了生产力，使英国变为工业国。
学生：工业革命改变了英国的经济结构，推动了城市化进程，也带来了一些环境问题和社会问题。
3.以知识整合法为中心的教学策略
为了突出科技史在中学历史教学中的灵魂，知识整合是一种科学合适的教学策略。“以知识整合为主要策略的历史教学设计”是指以课程标准为出发点，将分化了的历史知识系统的各要素及其各成分整合成有机联系，使之成为一个整体协调、相互渗透的系统的历史教学设计。在实施科技史课堂教学策略时，教师必须做到对教学内容、媒体、组织形式、方法、步骤和技术等要素有机融合。我将《“蒸汽时代”的到来》这课整合为“工业革命的背景、经过、影响”，使学生在教学中对本课线索一目了然。
四、积极进行教学反思，强化教学效果
“教学反思，是一种以批判性思维进行的评价，可以是教师的自我评估，也可以通过他人的意见进行评估”③。中学历史教学中科技史课堂的教学反思，应当以学生的科技史学习活动为基点，即教师应根据学生学习科技史情况的变化进行反思，评价科技史教学能否满足学生学习科技史的需要，能否提升学生学习科技史的能力。
汤因比说：“技术每提高一步，力量就增大一分。这种力量可以用于善恶两个方面……这已成为现代社会的特征，是最值得警惕的”④。以往科技的误用是今天人类要反思的问题，是未来技术发展要解决的问题。社会的发展离不开高速发展的科学技术，但必须对传统科学技术观做出全新的价值选择。
作为一名一线的中学历史教师，我谨记许纪霖教授“我改变不了这个世界，但我可以改变我的课堂”的豪言，抛砖引玉，在今后教学实践中进一步体会并充实教学设计，以期教学设计的光彩在历史课堂中尽情绽放。
注释：
①加涅，等著.皮连生，等译.教学设计原理.华东师范大学出版社，2007，6：36.
②周友士.浅谈课堂教学目标的设立.教学与管理，2005（6）.
③李同.高中古诗词课堂教学设计初探.华东师范大学硕士论文，2010，10：41.
④[英]汤因比，[日]池田大作，著.朱继征，陈国梁，荀春生，译.展望二十一世纪——汤因比与池田大作对话录.国际文化出版有限公司，1985：388.