教学设计发展综述

1、教学设计研究发展综述一. 国内外发展历程教学设计作为一门独立的学科体系产生于 20世纪60年代末 70年代初，至 今仍属于一门比较年轻的学科， 因此对于教学设计发展历程的代际划分， 国内外 不同的学者看法不一。（一）坦尼森的教学设计分代90年代，美国的教育技术学者坦尼森（Robert DTennydon）在运用系统论 的观点、方法分析教学设计发展过程的基础上， 将教学设计的发展过程分为四代。1. 第一代教学设计第一代教学设计为教师 （学科专家 ）提供了一种应用系统方法和行为主义学 习理论进行教学设计的方法，是 60年代一般系统论和行为主义学习理论在教学 中应用的结果， 它预示了教学设计作为一个

2、学科和专业领域的出现。 第一代教学 设计的过程包括四个步骤 : 准备行为目标、准备前测、制作教学产品和准备最终 测试。在这一过程中，形成性评价是基础，它伴随整个过程。2. 第二代教学设计第二代教学设计与第一代教学设计相比， 不仅扩展了系统理论的应用范 围，用系统理论控制和管理教学设计的过程， 而且增加了教学设计模式中的要素， 提高了教学设计模式的复杂性。由于教学设计中所涉及的要素比以前大大增多， 要素之间的关系更为复杂， 学科专家 （教师）已经不能胜任这种复杂的工作。 在这 种情况下，熟悉系统理论并掌握媒体技术的专业人员开始取代教师在设计中的角 色。由于这些人员并不熟悉学习理论，所以， 70年

3、代虽然认知主义学习理论已 经开始流行， 教学设计对其反应却非常冷漠， 对教学设计的影响甚微， 教学设计 中还是普遍采用行为主义的学习理论。3. 第三代教学设计由于第二代教学设计采用的是线性的一步接一步 （step-by-step） 的方 法，没有考虑到教学环境的差异性， 因此它不能很好地适合多样的教学环境。 因 此，第三代教学设计增加了可行性评价， 对需求与问题和资源与约束条件等因素 进行分析。第三代教学设计显著的特点是根据教学的具体情况进行设计， 教学设 计人员也从媒体技术专家转变为熟悉教学过程的教学设计专家。 自80年代以后， 认知主义学习理论开始影响教学设计，并成为教学设计的一个重要理论

4、工具。4. 第四代教学设计第四代教学设计包括情境评价 （Situational Evaluation） 和五种教学设计 活动。其中情境评价的主要目的有：第一，对情境做出评估，以便使设计者明确 所要解决的问题；第二，根据对情境的评估，构思设计活动。所以，教学设计是 根据对情境的评估， 确定具体的设计活动， 即每一种活动都是根据情境评价的结 果而进行的， 这样就保证了教学设计的适应性和针对性， 能够根据具体的教学情 况开展设计活动。 此外，第四代教学设计另一个显著特点是五种设计活动是相互 联系和相互作用，这样又保证了教学设计的整体性。（二）我国一些学者对教学设计发展阶段的一般描述在我国，有学者将教

5、学设计至今的发展历程分为三个阶段： 教学设计的思想 萌芽与早期发展（ 20世纪初 60年代）；认知学习理论对教学设计的影响（ 20 世纪60年代 80年代）；整合化的教学设计理论（ 20世纪 80年代至今）。1. 教学设计的思想萌芽与早期发展20 世纪初随着心理学和社会科学的发展，许多教育家和科学家坚信教育科 学研究能够把教育实践推向新纪元并为此投入了极大的精力。 美国哲学家与教育 家约翰？杜威（John Dewey）预想建立一门连接科学理论与教学实践的学科，目的 是建立一套系统的与教学活动有关的理论知识体系， 以实现教学的优化设计。 并 于 1900年提出应发展一门“桥梁科学”，它的任务是建

6、立一套与设计教学活动 有关的理论知识体系。 美国心理学家桑代克根据多次动物实验研究， 总结了动物 学习过程的基本规律， 并由此推导出关于人类学习的理论， 这些关于学习的原理 为科学规划教学提供了依据， 为教学设计的发展奠定了基础。 但由于当时条件的 限制，教学设计学还仅仅是处于萌芽状态，并未形成系统的理论体系。教学设计理论体系的建立和发展主要取决于两方面的因素， 即学习心理学的 发展和社会的需求。在教学设计发展的早期阶段， 它主要吸取了行为主义的理论与方法。 行为主 义的代表人物斯金纳在继承行为主义心理学思想的基础上， 发展了桑代克的试误 说和华生的S R观，提出了操作条件反射说。斯金纳通过大

7、量的实验研究认为： 任何反应如果有强化刺激尾随其后， 则有重复出现的倾向， 为了形成预期的行为， 可以通过有效地安排强化来促进操作行为的形成。在操作强化学习理论基础上， 斯金纳还提出程序教学方法和使用教学机器进行强化学习。 程序教学以精细的小 步子方式编排教材，组织个别化的、自定步调和及时强化的学习。 20 世纪 60年 代末期，系统科学已被引入到教育领域， 教育技术也已发展到系统方法应用阶段。 用系统方法来研究教学设计的思想逐步得到人们的注意。 人们开始借助程序教学 和教学机器全面地探讨教学设计的各个环节， 对教学目标、教学效果、各种媒体 的作用及相互关系， 各种教学要素之间的相互关系以及怎

8、样对教学进行系统分析， 怎样才能优化教学全过程等一系列问题进行了系统研究和实践。 为了提高教学水 平和教学效率， 斯金纳提出应用操作强化学习理论来设计教学的思想和方法。 他 认为学习在本质上是在强化基础上的操作条件反射在教学过程中学生在一定的 教学情境中会表现出各种各样的反应， 在这些反应中， 不属于教学期望的行为不 进行强化，而当教学所期望的反应一旦出现， 便及时地给予强化， 通过这一过程， 教学所期望的行为就会得到巩固和加强。由于程序教学首次实现了学习理论与教学设计的结合， 所以程序教学被认为 是最早的教学设计理论。2. 认知学习理论对教学设计的影响在 20 世纪 60 年代末以及整个 7

9、0 年代，认知学习理论逐渐代替行为主义， 成为教学设计的指导思想。 认知主义学习理论强调人的学习过程是一个学习者主 动接受刺激，积极参与和积极思维的过程； 学习是学习者在原有认知结构基础上， 将新知识同化到原有认知结构中， 并引起原有认知结构的重构而实现的。 因此在 认知主义学习理论指导下的教学设计更注重学习者认知结构及内部心理结构的 分析。认知主义对学习的研究深入到人的内部思维活动， 强调人的内部认知、 认 知倾向和认知结构在学习中的作用。 认知主义教学设计主要关心的是知识技能的 获得，及其在相应的认知过程中所形成的认知能力， 所以所设计的教学系统是封 闭的，而且是线性的。 在教学问题的解决

10、方法中， 强调依据所鉴别出来的学习结 果的类型， 运用其形成规律的内部条件设置外部教学条件， 从而将教学理论上升 到了科学原理水平。 这一时期的研究者试图详尽揭示学习者学习的内部条件和内 部过程并据此进行教学分析， 而且按照人类学习性能所建立的设计方案， 可以广 泛迁移到同类性能的不同具体学习活动中， 而且这种迁移并不受学科不同的限制。 但在认知主义指导下的教学设计中也存在一些缺陷， 比如，认知主义按人类学习 性能建立设计方案， 加涅等研究者也对人类学习性能进行分类研究， 但对于没有 经过长期严格训练的中小学教师来说， 直接从课程目标和教学内容中， 识别出这 些不直接依赖具体学科知识， 概括性

11、的人类性能是十分困难的， 也就是说， 对学 习过程中学习者认知特征、 水平和发展的判断是十分艰苦的工作， 这就使基于认 知主义理论的教学设计的开展受到了限制； 另外，对于一些较高级别的学习性能， 如认知策略，元认知能力等， 通常不是在一次或几次学习活动中所能形成的， 所 以，在学习这些能力后如何及时检测这些能力是否获得并非易事。 认知学习理论 对学习内部过程的研究为教学设计理论及应用提供了进一步的理论基础。这里需要指出一点，认知主义指导下的教学设计研究者们并未完全否认行为 主义教学设计的思想， 而是吸取了行为主义指导下的教学设计的合理成分， 在将 认知主义与行为主义二者结合进行教学设计的研究者

12、中， 最著名的是美国教育心 理学家加涅， 加涅吸收了行为主义和认知主义两大学派的精华， 提出一种折衷的 观点，他主张既要揭示人类学习的外部刺激的作用与外在反应， 又要揭示人类学 习的内部过程的内在条件的作用。教学就是安排外部条件，促进学习内部过程， 不同的学习任务对应不同的内外学习条件。 这种折衷的思想对教学设计的发展起 到了极大的促进作用。3. 整合化的教学设计理论到了 20世纪 80年代，教学设计研究者开始倾向将不同的教学设计理论综合 成一个行之有效的总体模式。 整合化的教学设计理论强调教学条件的确定必须以 学习者的学习过程与需求为依据。 只有在明了学生学习该知识的过程之后， 才能 确定教

13、学策略、教学步骤和教学媒体。在20世纪 90年代，建构主义理论对教学设计起了较大的作用。 在这一时期， 学习者与教学媒体、教学情境的结合是教学设计发展的一个重要特征。建构主义学习理论主要是建立在建构主义学习观上。 关于学习建构主义认为 知识是通过学习者在一定的社会文化背景下， 借助他人的帮助， 利用必要的学习 资源，通过意义建构的方式而获得的。“情境”、“协作”、“对话”和“意义 建构”是学习环境中的四大要素。 建构主义学习环境中常用的教学方法有支架式 教学、抛锚式教学、随机进入教学等。关于学习方法，建构主义提倡在教师指导 下的，以学习者为中心的学习，即学生是信息加工的主体， 是意义的主动建构

14、者， 而不是外部刺激的被动接受者和被动灌输的对象。而教师是意义建构的帮助者、 促进者，而不是知识的灌输者。 学生要成为意义的主动建构者， 就要求学生学会 用探索法、发现法去建构知识的意义， 在学习过程中， 学生要主动去搜集并分析 有关的信息和资料。根据建构主义的观点， 学习者具有积极的自我控制、 目标导向和反思性特点， 通过在学习情境中的发现过程和精加工行为， 学习者能建构自己的知识。 建构主 义这种强调教学整体性、 变化性的思想导致教学设计理论中一个重要的思想变化： 学生学习的内容应该是知识与技能的整合体，而不是各种子能力或任务的分解； 教学设计的内容应该是与特定教学情境相联系的学生整体知识

15、的获得与运用。20世纪 80年代末、90 年代初，教学设计的理论与实际工作者仍继续关注具 体领域的能力结构及学习过程， 并设计教学方案来促进这种能力的形成。 在不同 教学方法中， 无论是强调成分技能获得的掌握学习模式， 还是强调整体能力提高 的结构化学习模式，它们都蕴含着这样两个思想：学习是情境化的，是一个积极运用原有知识来完成特定问题解决任务的过程；问题解决策略的运用具有十分重要的作用。因此，在行为主义者眼中，学习者为情境所塑造；而在认知 心理学研究者眼中，学习者积极地塑造情境来促进自己的学习。二. 国内外研究对比分析1. 研究内容 国外研究内容多集中在认知负荷理论。主要对国外关于认知负荷理

16、论的文 献进行研读分析，总结出以下各篇研究成果，并与国内文章进行对比分析。Sweller 于 1998年撰写的 Cognitive architecture and instructional design 一文在国外教学设计领域有较大影响力， 作者提出了认知负荷理论的认 知体系结构及教学效果， 讨论了认知负荷理论的测量方法， 并提出了基于认知负 荷理论的教学设计原则，为教学设计的后续研究奠定了基础。同样在Cognitive load during problem solving;Effects on learning一文中， Sweller 阐述了问题解决方法中的认知负荷理论对学习的影响，

17、利用计算模型与实验数据证明 了在传统的问题解决方法中运用手段一目的分析方法，小利于图形图式的获取， 并讨论了与之相关的理论与实践等问题。在Cognitive load theory andin struti onal desig n; rece nt developme nts一文中，PaaS 梳理了前人的研究，并对认知负荷理论作了简短概述， 认为认知负荷理论在认知过程与教学设计 中扮演着非常重要的理论角色。在 The Expertise Reversal Effect 一文中， SlaVa Kalyugas 论述了专长逆转效应 (Expertise reversal effect) , 即教

18、学方 法的有效性会随着学习者经验的增加而发生逆转， 一般而言， 对低经验水平学生 所采用的有效教学方法， 用于高经验水平学生则会失去效果， 甚至会产生消极影 响。在Variabilityof Worked Examples and Transfer of GeometricalProblem-solving Ski11s:A Cognitive-load Approach 一文中， PaaS 认为提 供样例的变式或增加情境干扰能够更好地促进学生的知识迁移及学习能力提升， 这是增加相关认知负荷的一个有效方法和途径。 同时，国外学者还对第三代教学 系统、情景学习与多媒体学习进行了研究， 研究内容宽

19、泛， 对新出现研究主题的 研究较深入，走多元化研究路线。另外，国外于 2003 - 2004 年开始认知科学研 究，许多重要研究成果都来自于认知科学对学习的心理过程、 记忆与问题解决的 研究。国内研究内容主要集中在教学设计的概念、 理论、定位与模式、模型研究。 在一种技术取向的技术整合教学设计模式 一文中， 作者提出技术取向的技术 整合教学设计模式有 5 个阶段: 确定技术是解决教学问题的理想方法、明确目标 和评价方法、确定技术整合策略、准备教学环境和评价与修订整合策略 . 'es。 在教学设计自动化的对象水平模型研究 一文中， 作者构建了教学设计自动 化的对象水平模型， 该模型认为，

20、 教学自动化的研究对象是教学设计过程， 包 括分析、设计、制作、测评 4个步骤及若干环节 ;教学设计自动化水平分为数字 化、形式化、智能化 3 个层级万'州。在论教学设计理论发展的新领域问题 设计一文中， 作者认为任务设计自始至终是教学设计的重要环节， 而问题设计也正是任务设计的核心部分，问题设计应成为教学设计理论研究的新领域，es。整体来看， 国内关于教学设计的研究内容较狭隘， 研究主题大都借鉴国外经验与 综述，较少有本土特色研究。2. 关键词国外研究热点关键词主要有教学设计 (instructionaldesign) 、认知负荷理论 (cognitive load theory)

21、、 绩 效 技 术 (performance technology) 、 教 育 (educatio n)、学生(stude nts)、策略(strategies) 等。首先，国外注重教学策 略的研究， 教学过程中体现学生的主体性， 关注教学情感因素对学生深入学习效 果的影响，同时也注重对学习动机的研究。 其次，认知负荷理论与教学环境设计、 远程教育、多媒体教学等实践相结合，更加注重对有效样例学习(workedexam-pies) 、工作记忆 (working memories) 及注意力分散效应的研究。国内研究热点关键词主要集中在教学设计、 信息技术、教学策略、学习活动、 网络教学等方面。注

22、重教学方法、策略的研究，关注建构主义理论的研究，忽视 学生的主体地位。 与国外相比， 国内对认知负荷理论与教学设计的混合研究小够 深入，大部分研究只是分析表象， 大都直接翻译国外文献与综述， 并未作深入分 析研究。3. 应用领域国内外都注重用教学设计优化教学效果， 都与网络课程、 数字化学习、 信息 技术等新媒体技术相结合。 然而， 国外教学设计理论大部分应用在企业中， 较少 深入课程实践，更关注绩效技术在企业培训的研究，国内则注重课堂教学设计， 绩效研究较少，更专注于教学实践。三. 我国教学设计未来的发展趋势在教学设计从理论走向实践，从实践反馈到理论的过程中，人们开始思考它未 来的发展方向。

23、我国教学设计必然随着技术形态迅速、 显著的变化而变化。 因此， 从目前发展的前景看， 我们可以预测， 未来的教学设计应主要具有以下几方面突 出的特征：1 更注重基于网络环境的教学设计随着网络技术和通信技术的日益普及，网络也逐渐渗入到教育领域。它让我们 在学习过程中打破了时空的限制， 真正实现了教育教学资源的高度共享。 学习者 可以根据自己的需要在不同的时间和地点听国内外著名专家、 学者以及一些优秀 教师讲课，以吸收他们的观点，学习他们的教学风格。 基于网络环境下的教学 设计可以满足学生对专题知识内容进行自主学习和协作学习的需要； 能给学生的 设计实践提供大量的典型案例和有关的设计工具， 以便让

24、学生通过浏览这些案例， 更加深刻地理解教学内容， 从而发现问题， 解决问题； 他还能够利用网络资源为 学习者的学习创设一种情境， 设置相关问题， 让学习者利用网络环境进行探索式 发现学习。 另外，基于网络环境下的教学设计还能让师生形成共建共享机制， 促 进课程教学资源的建设与应用。2 更注重师生之间及生生之间的协作过程以及理论与技术的整合随着学习者所学知识的逐渐专业化， 一个学习者越来越难以完成一项教学设计的全过程。 教学设计的全过程往往需要分解成若干个小过程， 各个小过程分别由 一个或几个设计者来协作承担， 最终在他们的共同努力下完成这项教学任务。 同 样，一门课程（或者一堂课）的全过程也需

25、要老师和多个学生来共同设计完成。学习者在学习全过程中总会遇到一些自己不能解决的问题，这时，它需要与 伙伴们一起协商讨论、 从而解决所面临的困难。 同时， 几个学习者在一起协商讨 论、互相交流经验、心得体会，这样会提高学习的效率。因而，我们的教学设计 尽量为协作者创设一种情境，以方便他们进行协作学习。另外，教学设计也越来越注重信息技术与教育理念的整合。教学设计的一个主 要变化来自于技术对教学内容和方法的影响。 但没有一定程度的教学设计， 技术 不会在本质上自动改进教育。 一些最有魅力的技术应用拓展了可以呈现的问题的 本质和可以被评估的知识和认知进程。 通过利用多媒体、 交互性和对刺激呈现的 控制而丰富任务环境， 进而对认知能力的很大范围进行研究比以前任何时候都切 实可行。技术提供的新能力包括了直接跟踪和支撑问题解决技能、 把学习者解决 难题的行动过程可视化、 建模和模拟复杂推理任务等。 技术也使得对概念组织和 学生知识结构的其他方面进行数据收集， 以及他们参与讨论和小组项目的表征成 为可能。3 更注重学习过程中的交互