教学设计理论与系统化教学设计

教学设计理论与系统化教学设计1

教学设计理论与系统化教学设计教学设计理论与系统化教学设计2教学设计理论目的：提供教师或教育训练者如何让教学处方(prescriptions)更具多元化、吸引力与更有成效。常用的科技融入教学之教学设计理论：凯勒(Keller)的动机理论盖聂(Gagne)的教学理论瑞格鲁斯(Reigeluth)的精致化教学理论等教学设计理论与系统化教学设计3凯勒(Keller)的动机理论「动机」(motivation)是影响学习效果的关键因素之一。指引起学习者活动或维持已引起的活动，并促使该活动朝向某一目标，使学习者积极参与学习的内在动力。教学设计理论与系统化教学设计4常用的激发动机策略告知教学目标提出切身的且具挑战性的问题说故事给予奖励给予讯息性的反馈给予符合学习者需求与兴趣的事物设计多样化的教学活动运用图片、影片等科技媒体融入教学教学设计理论与系统化教学设计5ARCS动机模式由美国佛罗里达州立大学JohnKeller教授所创。ARCS乃英文Attention(注意)、Relevance(相关)、Confidence(信心)、Satisfaction(满足)四字的缩写。强调引起学习者的动机必须配合此四要素的运用，才能达到激励学生学习的作用。整合了许多我们已知的学习动机理论，如归因理论、增强理论、成就理论、期望－价值理论、社会学理论等。教学设计理论与系统化教学设计6ARCS动机要素与教学策略要素与策略教学过程中思考的问题动机策略A.引起注意唤起知覺唤起探究的好奇心多样性如何捕捉学生的注意和兴趣？如何激发学生探究的态度？如何维持学生的注意和兴趣？用新奇、非预期的方式捕捉学生的注意。用奇特的问题维持其好奇心。变化教学方式。R.切身相关熟悉性目标导向配合学习者的动机我如何连结教学与学生的旧经验？如何让学生了解课程能满足其需求？可何设计教学活动，使学习者觉得学习活动与自身需求有关？结合学生的先前经验，提高课程熟悉度。藉着陈述教学与个人目标的相关性，以产生实用的知觉。提供符合学生动机与价值学习机会，如自我学习或合作学习等。资料来源：Keller&Kopp,1987教学设计理论与系统化教学设计7ARCS动机要素与教学策略(续)要素与策略教学过程中思考的问题动机策略C.建立信心成功的期望挑战的情境归因的塑造如何让学生增强对成功的期待？如何让学生知道哪些学习活动和经验可协助助其提高学习能力？教师如何提供适时的反馈？让学习者知道表现的要求与评量的规准。提供多元的成就水平，让学生设定成功标准，让他们有机会体验成功。提供反馈来支持学生的能力与努力。S.感到满足自然的結果正面的结果维持公正如何提供机会让学生应用新学习的技能？我能提供哪些增强鼓励学生的成就？如何协助学生对成功创造正向积极的感觉？提供情境让学生一展所长。提供正面的结果，诸如：口头赞美、奖励。对于成功维持一致的标准与结果，学习的最后结果与起始设定的目标与期望一致。资料来源：Keller&Kopp,1987教学设计理论与系统化教学设计8盖聂(Gagne)的教学设计理论认为学习并非单一历程，因此任何一种学习理论均无法解释所有的学习本质。以人类学习的复杂性与多变性为始，然后发展一个理论来分析与解释其中的多元性融合行为主义与认知心理学的理论，以涵盖人类学习的多样性将教学活动与个体的讯息处理学习历程相联结，而建立其教学理论。教学设计理论与系统化教学设计9盖聂(Gagne)的教学设计理论Gagne发现某些学生之所以无法解决数学问题，是因为缺乏某些程序知识的结果。从对教学目标所做的分析，所发展出学习阶层(learninghierarchy)的概念。对于学习目标，Gagne则将Bloom等人所主张的认知、情意、技能目标，更进一步地细分成五种学习结果(learningoutcomes)，包括：心智技能(intellectualskills)、认知策略(cognitivestrategies)、语文信息(verbalinformation)、动作技能(motorskills)与态度(attitude)等。教学设计理论与系统化教学设计10语文信息(verbalinformation)主要在使学生能够知道事物(knowingthat)并能够陈述(state)。语文信息包括有三种情况的学习：「名称（标记）的学习」：学生能把一致性的语文反应（如专有名词）使用到物体或物群上「事实的学习」：能以口头或其他陈述方式来表示两个或更多已命名物体或事实之间的关系「有组织的知识学习」：把已获得的知识组织起来，并把新的知识加入已组织的知识网络中。教学设计理论与系统化教学设计11心智技能(intellectualskills)能使用符号或概念与学习中的环境互相作用，而不是只重复学习或使用一些事实或知识。心智技能主要涉及知道「如何」(knowhow)去做，例如，学会如何把分数转为小数。心智技能型式包括有五类技能，每一技能是建立在先前的技能之上，由简单到复杂分别为辨别、具体概念、定义概念、规则、问题解决。教学设计理论与系统化教学设计12动作技能(motorskills)能够表现人体肌肉的动作，最主要是身体动作时能反应出快速、精确、有力及流畅。动作技能一定要经过练习才能熟练，同时需要外在环境的反馈，以区别正确与不正确的动作表现。教学设计理论与系统化教学设计13态度(attitudes)个体对于一些人、事、物影响其行动选择的一种内在状态，可包括信念、情绪、价值等。当一个学习者从两个或更多选项中选择时，态度在选择情况中表现特别明显。例如：避免肥胖食物的态度将有助于个人决定在菜单上食物的选取内容。教学设计理论与系统化教学设计14认知策略(cognitivestrategies)指管理个人自我学习、记忆、及思考行为的能力包括学习者过去所学的技能，和用来类化新知识及解决问题的程序。推论或归纳的过程即为常见的认知策略。认知策略是属于个人自我管理的技能，没有特殊、可观的教学结果，同时需较长时间才能发展出来。教学设计理论与系统化教学设计15盖聂(Gagne)的教学设计理论Gagne指出每种学习结果的内外在学习条件(learningconditions)不同。内在条件：必要之先备知识与技能以及学习所需要之九个认知学习阶段。外在条件：支持学习者认知历程的教学活动(instructionalevents)的设计。归纳Gagne教学理论的要点包括：学习阶层学习条件九项教学事件(NineEventsofInstruction)教学设计理论与系统化教学设计16学习阶层学习活动应先学会简单的教材，才能学习较复杂的教材。例如：要正确唸出某个英文单字，必须先具有辨识英文字母之先备知识(prerequisites)。Gagne主张在从事教学设计时，应先确定教学目标，再分析要达到教学目标所应具备之先备知识或技能是什么，此方法称为「工作分析」(taskanalysis)。教学设计理论与系统化教学设计17学习条件Gagne认为每一种「学习结果」都需要不同的学习条件。这些学习条件如果存在于学习者内部，则称为「内在条件」(internalconditions)，反之则称为「外在条件」(externalconditions)。「内在条件」是指学习者在学习某个新教材之前，学习者已拥有的先备知识与技能。例如：运用勾股定理来计算直角三角形的面积要学习「a2+b2=c2」的「斜边的平方等于另两边的平方之和」的勾股定理，则学生必须先学会「直角三角形」、「斜边」、「股」、「平方和」等概念。「外在条件」是指发生在学习者外部，可以影响学习效果的教学步骤与教学活动，而这些教学活动是教师可以安排或组织的，因此Gagne提出九项教学事件以支持学习者的内在学习历程。教学设计理论与系统化教学设计18九项教学事件Gagne(1985)将「教学」定义为：「安排外在事件以支持学习者的内在学习历程」。Gagne认为学习过程有不同的发展阶段，为达到最好的教学效果，教学过程就必须依照学生的内在学习历程，而设计不同的教学事件，使其与内在的学习历程相配合(沈伟中，1992a)。根据Gagne的教学理论，教师的教学活动设计旨在促进学习者官在学习历程的运作。将学习者内在学习历程分为下列九个阶段：1.注意力警觉、2.期望、3.检索至工作记忆、4.选择性知觉、5.语意编码、6.反应、7.增强、8.线索恢复、9.类化。教学设计理论与系统化教学设计19内在学习历程与其相对应的外在教学活动内在学习历程外在教学事件活动实例1.注意力警觉引起注意使用突然的刺激(如问问题、使用媒体)2.期望告知学生学习目标告知学生在学习后能做什么3.检索至工作记忆唤起旧知识要学生回想过去所学的知识与技能4.选择性知觉呈现学习教材显示具有明显特征的内容5.语意编码提供学习辅导提出有意义的组织架构6.反应引发行为表现要求学生参与讨论7.增强提供反馈给予讯息性反馈8.线索恢复评量行为表现评量学生表现9.类化加强学习保留与迁移设计类似情境做学习或复习本单元教学设计理论与系统化教学设计20瑞格鲁斯(Reigeluth)的精致教学理论精致教学理论(ElaborationTheoryofInstruction)是以宏观的角度提出选择(selecting)、排序(sequencing)、综合(synthesizing)与总结(summarizing)教学内容的精致排序策略。精致教学理论缘起于质疑Gagne的学习阶层论(LearningHierarchy)由部分到整体(parts-to-whole)的学习或教学顺序，而提出了由整体到部分，再由部分到整体的「伸缩镜头」(zoomlens)的隐喻作为类比。教学设计理论与系统化教学设计21瑞格鲁斯(Reigeluth)的精致教学理论奥苏贝尔(Ausubel)也提出渐进分化的顺序(subsumptivesequence)，认为教学内容的排序，除了需考虑学生已知的知识，也应从「类属」(subsumes)的知识开始，逐渐地呈现更复杂与广泛的教材内容。精致教学理论强调在教材安排与教学活动设计上，需采取符合认知精致的历程，同时运用多重的精致策略，来催化学习者的内在学习历程。精致的历程是对教材的概览(overview)安排一种由简单到复杂的(simple-to-complex)教学流程，以概览的呈现方式，协助学习者建立认知结构。教学设计理论与系统化教学设计22精致教学理论的七种策略精致的顺序(elaborativesequence)学习先备条件的顺序(learning-prerequisitesequence)总结(summarizers)综合(synthesizers)类推(analogies)认知策略催化者(cognitive-strategyactivator)学习者控制(learnercontrol)教学设计理论与系统化教学设计23精致教学理论vs.Gagne的学习阶层论精致教学理论主张学习应该先有一个整体的概念，再逐一注意细节知识精致教学理论是由上而下(top-down)的方式安排教学顺序Gagne的学习阶层论却又刚好相反，主张完成简单的、部分的再学习复杂的、整体的，亦即是由下而上(bottom-up)的方式安排教学顺序。学习者必须善于把「由下而上」及「由上而下」两种模式加以调和，并求其最大效益。教学设计理论与系统化教学设计24精致教学理论vs.Gagne的学习阶层论学习者依靠较低层次的「由下而上」模式，企图对所接触到的语音、字汇、词组等进行解译(decoding)，并赋予意义。「由下而上」为型式驱动(formdriven)的处理方式学习者也依赖「由上而下」模式，试图去预测、了解某一主题。这是一种较高层次「由上而下」为意义驱动(meaningdriven)的讯息处理方式；旨在训练学习者能够全面性的理解，掌握要旨、大意、主题、情境－适合已有外语基础者(沈伟中，2000)。二种模式互动及互补的运用，才能促进学习效果。教学设计理论与系统化教学设计25系统化教学设计模式系统化方法是一种科学方法，将系统的理念运用到教育上以解决学习问题即是系统化教学设计。是一套进行教学设计时可依循的流程较无教学经验的教师能依据系统化教学设计的原理、方法与步骤来规画单元教学活动设计，以有效地达到教学目标。以学习理论与系统理论为基础，再考虑学习与教学过程中所有的因素，如：教师、学生、课程、教学方法、教材、环境、媒体与评量等。在第二次世界大战之后，也运用到工商企业界的人力资源发展、人力培训与学校教育上(Reiser,1987)。教学设计理论与系统化教学设计26ADDIE通用模式常用的系统化教学设计模式，依据教学设计的逻辑顺序，分为五个阶段：分析(Analysis)设计(Design)发展(Develop)实施(Implementation)评量(Evaluation)教学设计理论与系统化教学设计27其他系统化教学设计模式学者根据需求与任务特性，改变ADDIE模式中之步骤，创造出新的设计模式，用来开发计算机辅助教学软件系统、数位学习系统等。Dick与Carey模式(1996)Dick与Reiser模式(1989)Kemp模式(1985)Newby等学者(2000)之PIE模式-P是计划(Plan)，I是实施(Implementation)，E是评量(Evaluation)。教学设计理论与系统化教学设计28Dick与Carey的系统化教学设计模式确定

教学目标分析学习者

起点行为

与特性分析教

学内容修正教学编写具体

学习目标发展标准

参照测验发展

教学策略选择与制作

教学媒体实施形成

性评量实施总结

性评量教学设计理论与系统化教学设计29Dick与Carey的系统化教学设计模式分析设计发展实施评量1.确定教学目标2.学习者分析3.教学内容分析4.编写学习目标5.设计标准参照测验6.发展教学策略7.选择与制作媒体8.实施教学9.运用媒体10.实施形成性或多元评量系统化教学设计模式及其步骤教学设计理论与系统化教学设计30系统化教学设计模式-分析阶段确定教学目标分析学习者的起点行为(entrybehaviors)特性学习风格分析教材容教学设计理论与系统化教学设计311.确定教学目标教学目标为教学的核心，整个教学设计必须依据教学目标来设计。布鲁姆(Bloom)将教学目标分成三大领域认知目标情意目标技能目标教学设计理论与系统化教学设计32认知目标关注于知识、思考、和其他知能方面的学习目标。布鲁姆将「认知目标」分为六个层次：知识、理解、应用、分析、综合、评鉴。教学设计理论与系统化教学设计33情意目标关注于兴趣、态度、价值观、品德、情感、欣赏等方面的学习目标。影响个体对人、事、物的反应、价值、态度、原则或约束等，并将质成决定自己行为或价值判断的标准(黄光雄，1988)。Karthwohl、Bloom与Masia(1964)认为情意目标包括兴趣、态度、价值、欣赏与适应等五项，并进一步将其分为五个层次：接受(receiving)、反应(responding)、价值的评定(valuing)、价值的组织(organization)、与形成品格(characterization)。教学设计理论与系统化教学设计34技能目标适用于音乐、美劳、体育等艺能学习领域，强调如何运用肢体动作(肌肉、手眼协调)以及操作技巧的动作。技能目标领域也分为六个层次，依序为：知觉、准备状态、模仿、机械、复杂反应、创造等。教学设计理论与系统化教学设计352.学习者分析要了解学生的起点行为或是否拥有先备知识方法如下：实施预试(pretest)。访谈学生已学过哪些教材？实施问卷调查，了解学生的兴趣、动机、态度等。请教曾经教过他们的教师。参考学习历程档案：如作品、评量结果、省思心得、专题报告等。教学设计理论与系统化教学设计363.教学内容分析教学内容分析的目的确定学习者需要学习哪些课程内容，其范围、深度与广度为何？亦即分析要「教什么」。显示学习内容中各项知识与技能的相互关系，以及内容呈现与教学顺序为何？亦即要分析「如何教」(张祖祈、朱纯、胡颂华，1995)。教学设计理论与系统化教学设计37系统化教学设计模式-设计阶段设计阶段包括订定单元学习目标、发展标准参照测验、确定教学方法与策略等。撰写具体的单元学习目标包括了四个构成要素：学习者(Audience)、行为(Behavior)、条件(Condition)、标准(Degree)。设计标准参照测验依照测验的目的与解释分数的用途，测验可分为常模参照测验与标准参照测验。教学设计理论与系统化教学设计38系统化教学设计模式-发展阶段发展阶段主要的工作是根据教学目标、学生的特性与教学内容来确定教学方法以及选择或制作教学媒体。选择教学方法、教学策略与设计教学活动应考虑学科性质、学生程度、教学目标、教材内容、教学媒体等要素。发展、选择与制作教学媒体，如投影片、幻灯片、录像带、数位影音光盘、计算机多媒体、网际网络等。教学设计理论与系统化教学设计39系统化教学设计模式-实施阶段实施教学执行阶段就是在课堂上实施教学，应考量教学内容的难易程度、逻辑顺序、教材单元的多寡等。运用媒体教师可使用系统化运用教学媒体的ASSURE模式来运用媒体。在上课前，应预先安装与测试信息科技设备与教学媒体。教学设计理论与系统化教学设计40ASSURE模式的六个步骤A：AnalyzeLearners，分析学习者S：StateObjectives，陈述教学目标S：SelectMethods，Media,andMaterials,选择方法、媒体和资料U：UtilizeMediaandMaterials，利用媒体和资料R：RequireLearnerParticipation，要求学习者参与E：EvaluateandRevise，评价和修改教学设计理论与系统化教学设计41系统化教学设计模式-评鉴阶段与修正评鉴阶段包括实施形成性评鉴(formativeevaluation)：例如：在学期中所实施之小考与段考，以发现学生学习困难之处，作为补救教学之依据。总结性评鉴(summativeevaluation)：在课程结束之后进行，评估整个教学历程的成效。多元评量：除了纸笔测验之外，也可实施档案评量或实作评量等。教学设计理论与系统化教学设计42系统化教学设计范例学习领域：数学领域单元名称：长度知多少适用年级：三年级数位学习网站：「法定度量衡单位学习网」教学设计理论与系统化教学设计43系统化教学设计范例-分析阶段1.确定教学目标能说明长度单位：公分(厘米，cm)、公尺(满，m)及其关系。能画出两点间的线段，并测量其长度。教学设计理论与系统化教学设计44系统化教学设计范例-分析阶段2.学习者分析一般特征：平均年龄八岁、二年级、百分之九十为客家人。起点能力：1.知道长度的意义2.知道「1000」以内的数3.会做一位数乘以二位数的乘法学习风格：具体序列型、喜欢动态视觉型的刺激。教学设计理论与系统化教学设计45系统化教学设计范例-分析阶段3.教学内