随着时代的发展,伴随着新课改的进行,《义务教育数学课程标准(2011年版)》将“模型思想”列为十大“核心概念”之一。数学教育与数学教学设计也有了新的发展和新的研究视角。数学情境与情境教学一直是数学教育工作者研究的重点对象。在这样的背景下,本文将数学的情境教学和模型思想相结合,从“情境”和“模型”双向建构的角度对数学教学设计进行研究,这将是对数学教学设计研究的一次新的尝试。本研究主要采用文献研究法、案例分析法对“情境”、“模型”、“双向建构”和“教学设计”的相关概念、基于“情境-模型”双向建构教学设计特征、原则和方法进行了研究,初步取得了如下的结论:“情境-模型”双向建构包含两层基本意思,一是指学习主体通过协调作用,从数学情境中抽象出数学模型,对一个数学情境从一个或多个数学模型的角度进行研究,提高学习主体对于数学情境的抽象理解,完成“情境”向“模型”的建构;二是指学习主体通过对客观世界中的数学模型进行建构,将数学模型思想外化为一个或多个数学情境并对数学模型进行诠释或运用,加深学习主体对于数学模型的实质性理解,完成“模型”向“情境”的建构。“情境-模型”双向建构具有抽象性、合理性、优化性、严谨性、灵活性、多样性、兼容性、贴近生活经验等特征。基于“情境-模型”双向建构教学设计特征,在教学目标上突出“情境-模型”的双向建构特征、过程的体验性特征、行为上的参与性特征,教学重点突出双向建构性特征,教学难点要突出体验性特征,教学方法突出活动性特征,教学过程突出互动性特征,教学评价围绕三维目标突出过程性的建构特征。基于“情境-模型”双向建构的教学设计应满足如下基本原则:精选典型案例、揭示建构策略、体现多元表征、简化未知变量、展现建构过程、强化监控意识等六个原则。基于“情境-模型”双向建构的教学设计方法有:一种情境一种模型、一种情境多重模型、一种模型一种情境、一种模型多重情境等四种基本方法。本文在上述研究基础上,具体选择了初中数学的六个内容,运用基于“情境-模型”双向建构的教学设计的特征、原则和方法进行了教学设计案例分析。最后,文章对研究中存在的问题和不足进行了反思研究,以利于本研究的后续研究和同行的批评和指正。