Vaste question !
et ça dépend beaucoup, beaucoup des gens ! Mais en analysant les cours de tes profs comme tu le fais, tu devrais te faire une idée sur leur méthode !
Alors, en simplifiant je vais donner ma méthode :
1) On commence par lire le BO (le programme publié au Bulletin Officiel) pour la classe considérée et si disponible ses documents d'accompagnement (exemples d'activités) sur Eduscol. Ensuite, on feuillète les livres disponibles pour voir ce qu'ils proposent comme activités, documents, exercices. On rédige une trame sur le déroulement du cours puis sur ce que doivent avoir retenu les élèves. On relit le BO et on modifie en fonction. Ensuite on laisse reposer et on remodifie encore.
2) Une fois qu'on a une idée claire des concepts à faire passer on creuse pour voir comment on va les faire passer ou pourquoi ils ne passeraient pas bien. (Là on est souvent à côté au début, c'est l'expérience de l'enseignement qui aide à détecter où ça va coincer). Ensuite, on réfléchit à la manière de les amener et comment mettre en activité réelle les élèves. Situations déclenchantes, études de documents, manipulations car notre matière est avant tout expérimentale... Là on fouille un peu partout, on se creuse la cervelle, on creuse aussi internet, ce forum, Edu'Base pour voir ce qui se fait (et pour se rassurer sur la qualité de son prore travail...
)
3) Enfin, on prévoit quel déroulement précis auront les cours, quels exercices donner en fin d'heure, la trace écrite des élèves... C'est à dire faire une progression détaillée séance par séance sur l'année en comptant les 30 (sur un max théorique de 36) semaines effectives de cours dans une année scolaire.
Bon, ça c'est ma théorie !
La vérité est que pour ma part en tant que remplaçant depuis 7 ans, je me suis arrêté au point 1) et un peu de 2)
et le reste de ma préparation se fait pendant le cours dans ce que j'appellerais de "l'improvisation planifiée" dûe au fait de jongler entre les niveaux, les établissements, les élèves... les matières, même parfois...
Du coup on voit d'une fois sur l'autre ce qui a marché ou pas et on adapte, on évolue...
Ensuite, je serais intéressé par les méthodes (certainement différentes) de mes chers collègues !