所谓教学设计，即指在新课程教育理念指导下，按照教学目标，对教材呈现方式、教与学的活动方式、教学程序安排、教学传媒运用等进行综合考虑，以解决课堂教学问题的谋略。从概念上看，教学设计是将学习理论、教学理论等相关理论应用于教学实践的中介,是为教学活动制定蓝图的过程,是师生教学活动的依据。由此看，它不是可有可无的。应该说，国内外的教育家和教育工作者，创立了多种不同的教学模式，比如，发现教学法、探究教学法、程序教学法、范例教学法、尝试教学法等，这些无疑是一些可资借鉴的教学流程。当然，数学教学不可能有一种固定的教学方式，采用哪些教学方法必须根据教学内容和学生的实际情况、教师本身的经验和能力来决定。学习和研究教学策略、教学设计对于适应新课程改革，具有重要的意义。可以说，有效的教学设计是教学成功的必要条件。没有好的教学设计,就没有好的教学实践,就没有有效的课堂教学，更谈不上教育教学的高质量。那么，新课程理念下的数学课堂教学设计具有哪些特征呢？
一、教学设计的特征：
1、实效性：在课堂教学的设计上必须注重实效，使学生扎实地掌握知识，提高素质。
2、灵活性：课标中说“让学生学有价值的数学”“让每一名学生在数学中得到不同的发展”。所以，在教学设计中教师要力求让学生学习的是生动的数学，生活中的数学，有价值的数学，并运用知识解决实际问题。
3、新颖性：即要求教师根据教学内容和学生的实际情况设计一系列新颖的，能动性强而又有思考价值的活动引导学生自主学习，引导学生创造性的学习。
4、培美性：新课程理念下的课堂教学，学生不但是学习的主人，他们在教师的引导下还将形成正确的情感、态度和价值观。因此，课堂教学也充分体现出对学生评价能力和审美能力的培养这一人性化目标。
5、有趣性：根据学生的年龄特点和心理特点，教学设计要形式多样、富有趣味，以激发学生的情感及积极性。如低段年级可运用儿歌和小游戏完成教学。
了解了教学设计的特征，我们再来谈谈新课程理念下的几种常用的教学设计
二、几种常见的教学设计：
（一）基于思维加工的设计。
1、指导思想
数学学习的本质是思维。数学思维过程是人脑对外部的数学信息的接受、分析、选择、加工和整合的过程，是一个从外部感知到内化的交互作用的过程，另一方面，内部材料在经常得到恰当的使用过程中，逐渐使主体的认知结构得到完善和发展。教学活动过程即引导学生积极的、有效的提取可利用知识、经验，主动建构知识，促使思维优化的过程。
2、操作框架
创设情境，激起学习“需要——思维加工与认知重组——提供反馈与修正——提供技能运用”的迁移情境，促进知识迁移。
案例：十几减9
一、 新、旧教材的对比
原教材提供的解题策略;利用减法的意义直接计算（相加算减）。原教材内容的呈现方式：示范讲解——练习巩固。教材十分注意示范性，其数学科学依据是减法的定义，其心理依据是学习的迁移规律。原教材也注意到将抽象的知识进行初等化处理，即让学生通过观察、操作，内化为心智技能，并通过反复强化训练，达到算法熟练化。但问题在于：有的孩子不会加法，减法也就不会了，并且提供的材料的探究空间较小，在学生操作过程中，验证性成分多于体验性、探究性成分。
新教材变得开放性和探索性，为学生利用已有的经验加工信息留下了空间，为学生的交流提供了可能。对此的解题策略有相加算减、破十法、连减法、退十加补等。显然，学生能采用什么口算方法，取决于其自身的数学经验。不同知识积累的学生，解决问题的方法是不一样的。教师应为不同的学生提供有利于钓用已有知识加工信息、获取新知识的环境。
二、教学过程
（一）创设情境，学生提出问题
（二）小组合作探究，解决问题
1、探究学习15-9的计算方法
（1）学生自主探究，独立思考。（师：怎样计算15-9？请你们独立思考，想办法计算，也可以用学具摆一摆，看谁算得又快又对）教师巡视。
（2）小组讨论交流计算方法，教师巡视。
师：看来同学们都有自己的计算方法，请大家在小组交流一下，然后每组派代表介绍。
（3）小组全班汇报交流。（学生汇报时，教师有选择的板书）
师：同学们响了这么多的方法，那你们最喜欢那种方法呢？小组交流一下，你们认为哪种方法最好？
2、小组讨论交流
（1）学生小组讨论，教师巡视
（2）学生汇报。学生汇报喜欢的方法时，教师问为什么喜欢这种方法。
（3）教师小结
3、迁移练习
（1）小组先交流解决16-9、12-9、14-9，有困难的可以借助学具。
（2）让个别学生回答，并说一说自己的想法。
（3）“你还知道哪些十几减9的算式”教师板书算式，让学生说一说想法。
（三）巩固练习（略）
（四）小结（略）
在教学过程中，教师留给了学生加工信息的时间，学生结合滋生已有的计算和操作经验，通过观察、分析、归纳、整理，建立了运算表象。学生的交流是在经过自己思考以后开始的。交流给学生提供了解释和评价他们自己思维过程的机会，也提供了反思自己的学习机会，体现了学习的自主性。
教师引导学生进行思维加工的措施：（1）设当提示学生用已有的数学现实和已有的策略解决问题，并尽可能创造机会激励学生在各种情境中去应用这些策略，使策略由外部监控转变为内部自我调控。（2）留给学生运用策略寻求问题的时间，并组织讨论和反馈评价，使学生在交流中完成知识的学习。
（二）基于“活动、操作”的设计
1、指导思想
学习是学生自主的一种意义建构，知识的获得及心智技能的形成，是由动作结构和活动结构逐步内化的，学生的发展有三条途径：观察、操作、思考。通过学生的动手操作，活动参与，主动获取知识，并经由心智技能的掌握而促进智能的发展。
2、操作框架
建立学习目标，通过“参加实践活动——进行实际操作——分析活动结果——概括学习所得——反思”的活动过程，促进学习迁移。
案例：认识图形
一、 新、旧教材对比
原教材：直接通过引导学生对具有所学的平面图形形状的事物手帕、照片等的观察，抽象出平面图形。练习内容较单调，呈现方式过于机械，不利于学生空间观念的形成。
新教材体现了从立体到平面的设计思路，并注意（1）让学生将实物的面用印泥印、在沙上印、动手画等方式把平面图形表示出来，体会面于体之间的关系。并通过活动操作，形成平面图形的表象，了解基本图形中元素间的关系。（2）建立图形和相应名称的对应关系，运用概念辨析实物；（3）由面想象体，逆向体会面与体之间的关系；（4）练习从比较复杂的平面图形中分析出简单图形。此设计，体现了课程标准中对培养学生空间观念的要求。
课程标准中对空间观念的描述是“能由事物的形状想象出几何图形，有几何图形想象出事物的形状，进行几何体与平面视图、展开图之间的转化；能根据条件作出立体图形模型或画出图形；能从较复杂的图形中分解出基本的图形，并能分析其中的基本元素及其关系；能描述事物或几何图形的运动和变化；能采用适当的方法描述物体间的位置关系；能运用图形形象的描述问题，利用直观来进行思考”。
二、教学过程
（一）创设情境导入
（二）新授课
1、认识四种平面图形（摸一摸，认一认）
（1）观察已准备好的物体是由什么图形围成的，互相说一说。
（2）小组交流（生说自带无提示有哪些图形围成的，其他人可补充）
（3）班级汇报（学生拿自己的物体上来汇报，边指边说）
2、掌握四种平面图形的特征（画一画，说一说）
（1）小组合作学习（学生画长方形、三角形、圆。）
（2）学生操作
（3）小组汇报（以小组为单位汇报，说出自己画的图形名称；其他生可补充、纠正；评选画得好的贴在黑板上。）
（4）说说四种平面图形的特征。
3、回忆生活中的图形（想一想，说一说）
4、巩固练习（说一说、连一连、涂一涂、数一数、小游戏）
案例中教师提供条件让学生活动起来。弗莱登塔尔认为，学习活动最好的方法是做，通过“做”，把静态的知识变为动态的知识。“动手做”也是国内外数学教育研究的热点话题。“动手做”的特点：（1）动手实践，从生活中取材。（2）主动学习，听过的会忘记，看过的能记住，做过的才能学会。（3）不仅强调知识学习，还强调学习方法、思维方法、学习态度的培养。（4）提倡合作交流。（5）有一个主题。
（三）基于探究性学习的设计
1、指导思想
最有利于学生发展的学习，是提供各种机会，创造各种条件让学生自己去尝试与探究，使之重新“发现”某种规律性的东西——概念、规则、原理等。
2、探究式学习的基本特征
探究，指学生构建知识，形成科学观念，领悟科学研究方法的各种活动，探究式学习应有以下特点：
（1）问题。一个好问题的特点：本身具有兴趣，能激发学生的探索欲望，能激活学生已有的经验和知识，调动一形成的策略和模式；问题的解答中包含着明显的相关概念或技巧；问题有多种解法，或有多种解答方案，各种解法设计不同分支或领域；问题可以加以推广。（2）假设。根据已有的知识和经验做出假说或猜想。（3）证据。在课堂探究中针对问题搜集事实证据。（4）解释。对搜集的证据进行归类、统计、分析等，并运用已有的知识得出结论，作出解释。（5）评价。对结论的可靠性作出评价。（6）交流。学生阐述和论述自己的解释。
探究式教学不一定要包含上述全部基本特征。但不能缺少起核心要素作用的探究性活动内容。这一核心就是建立假说。，它能让我们确定收集证据方向。
3、操作框架
问题情境或研究课题——假设（因果关系）确认（收集资料）实验与发现——验证与问题解决、解释、习得。
案例：商不变的性质（详细过程略）
1、 提问（师：看到课题你想提什么问题）教师根据学生的问题选择板书。
2、 组织探究活动。
（1）大胆猜想（同时加上、同时减去、同时乘以、同时除以）（2）验证猜想
3、 原理内化。（被除数和除数同时乘以或者除以相同的数（零除外），他们的商不变）
4、 巩固练习（独立练习、辨析练习、发展练习、）
在教学中，教师经历了一次发现的过程：（1）让学生面对问题。（2）建立假说。（到底在什么情况下商不变？）（3）收集证据，验证猜想。（以16÷8=2为例，小组合作进行验证。）（4）解释。学生解释验证结果（5）交流评价。通过归纳总结，对验证过程中获得的信息进行组织和整理，或与教材对比，得出结论。
在整个探究活动中，教师是组织者，从提出问题到指导探索，教师都起着非常重要的作用。但教师又扮演的是“顾问”的角色，将学生置于主导地位，引导学生在比较自由的气氛中进行知识的“再创造”。在学生多角度的思考过程中，培养以发散思维为中心的创造思维能力以及科学的态度。
需要注意的是，学生的探究性学习活动是在不同的水平上进行的。有三种水平：
（1）一级水平的探究活动（有结构的探究）：探究式给学生提供将要调查研究的问题、解决问题所要使用的方法和材料，但不提预期结果。学生自己要根据收集到的数据进行分析，找回问题的答案。
（2）二级水平的探究活动（指导型探究）：在探究时只给学生提供要调查研究的问题，有时也提供材料，学生必须自己对收集到的数据进行分析，弄清楚如何回答探究问题。
（3）三级水平的探究活动（自由探究）：在探究活动中学生必须自己独立完成所有的探究任务，包括形成要调查研究的问题。
探究学习学生要具备一定的知识基础和发现问题、分析问题的能力，否则，不能较好的完成探究任务。并不是任何新的学习，都要使学生从头探究。所以，探究性学习是学习的重要方式但不是主要方式。其教学结构可以有：操作——发现（学生通过自己动手操作，发现规律，得出结论），观察——归纳（通过大量具体事例，归纳发现事物的一般规律）。
教学设计的方法很多，但无论是那种方法都要遵循一个原则，那就是要适合学生、适合教学内容。否则设计的再好，也枉然。那么在教学设计中我们应该注意些什么呢？
三、进行教学设计的注意事项
第一扎实进行课前准备，使教师大于学生
课前准备主要包括三个方面，一是做好课堂教学过程的预案。问题开放后学生的表现及反应是多种多样的，因此应该做好充分准备，使教师的预设大于学生的可能；二是根据教学内容的需要，组织学生进行一些学习准备活动，如收集资料，社会调查，预习教材。三是发挥集体智慧，加强集体教研，使课堂准备集思广益。
第二 着力优化课堂结构，使教师小于学生。
课堂重在于生成。生成的东西大于老师的传授，就发生了裂变效应。如果课堂上教师说的多，学生没有共鸣与共振，教师教多少，学生学多少，那么这样的课堂就是失败的课堂。所以优化课堂结构，就要变讲堂为学堂，是教师小于学生，让学生的主体作用得到充分发挥。
第三 养成反思总结的习惯，使学生等于老师。
在教学过程中，教师还要学会对自己工作进行总结和反思，每课对教学目标达成要反思，每周对教学中的亮点和失误要有阶段性的总结。同时还要引导学生，及时总结反思自己学习的经验和教训，寻找适合自己的学习方法。千万不要以为反思只是教师的事情。在反思这个方面，学生与教师都要同等地作到。
学生是数学学习的主人，数学课堂是变化的，教学设计自然不唯一，只要教师们从学生认知发展水平和已有的知识经验出发，掌握理论，潜心钻研，定会摸索出更多更好的教学方法，让学生在自主探究与合作的过程中获得真正的数学知识和技能、数学思想和方法，获得广泛的数学经验。