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运用图式和程序性教学设计理论，分析学生学习的内容、学习所需要的知识和技能，乃至学生的学习动机、学习资源和学习机会，是教师组织教学的依据。由于学生在前概念的基础上形成科学概念，并不断完善和发展，因此教师需要运用前测和后测，诊断和反思课内外学习活动的设计和组织，以不断完善教学设计，实现专业教师的成长。