信息技术与课程整合的教学设计.doc

第八章 信息技术与课程整合的教学设计 160第八章 信息技术与课程整合的教学设计【本章学习要点】本文主要对教学设计的相关概念进行了阐述，并分析了教学设计的发展，从现代信息技术环境下的几个流行的学习方式 “探究发现”、“协作学习”、“问题解决学习”、“自主学习”来探讨信息技术与课程整合的教学设计。通过本章的学习，应能对教学设计的相关概念有更深入的了解；掌握信息技术与课程整合的教学设计的基本流程和注意事项，并能应用到实际的教育教学活动中去。【本章内容结构】引言信息化教学设计的时代背景信息化教学设计信息化教学设计的定义信息化教学设计的理论基础信息化教学设计在教学活动中的定位“探究发现”教学及其教学设计协作学习及其教学设计信息技术与课程整合的教学设计自主学习及其教学设计问题解决教学及其教学设计总结与反思引言教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。 乌美娜，教学设计教学设计发展至今，出现的模型不下百种。认真总结多年来国外在教学设计领域的研究，尽管模型的名目繁多，但从其理论基础看，不外乎：以“教”为中心的ID理论和以“学”为中心的ID理论这两个方向发展。在以“教”为中心的ID模型中，迪克凯里的系统方法模型是较为经典的（如图所示）（图）从图可以看出迪克的模式包括：确定教学目标、开发教学策略、设计和选择教学材料等一系列事件。以形成性评价与总结性评价形式出现的反馈环路构成了控制机制，并据此校正教学过程。在这个模式中，个别化教学存在的空间较少。这种目标事先确定的方式规定了学习者必须“跟随”教师所制定的系列目标进行学习。目前西方流行的基于建构主义的学生中心模式可以概括为：“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”在这种模式中，学生是知识意义的主动建构者；教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象；媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法，而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。显然，在这种场合，教师、学生、教材和媒体等四要素与传统教学相比，各自有完全不同的作用，彼此之间有完全不同的关系。因而成为教学活动进程的另外一种稳定结构形式，即建构主义学习环境下的教学模式。这种模式的理论基础就是建构主义的学习理论与教学理论。以下是一个以“学”为中心的教学设计的流程（图2所示） 倪小鹏, 华东师范大学2002年度硕士学位论文.（图2）传统的教学设计模式是把教学目标“映射”到科目传播策略当中，而“新”的教学设计模式应考虑到新特征。最理想的办法是把“以教为主”和“以学为主”的教学设计理论相结合起来，互相取长补短，形成优势互补的“学教并重”教学设计理论；而且这种理论也正好能适应“既要发挥教师主导作用，又要充分体现学生学习主体作用的新型教学结构”的创建要求。“双主模式”下的子教学模式设计与建构主义的“学生中心模式”下的子教学模式设计并无实质差别，二者所用方法、步骤均相同，只是理论基础不一样。前者既考虑“传递-接受”教学理论和行为主义学习理论又考虑建构主义的教学理论与学习理论，而后者则只考虑建构主义的理论。对于以计算机为基础的信息技术（不管是多媒体还是计算机网络），我们不能仅仅把他们看作是辅助教师“教”的演示教具，而应当更强调把它们作为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具，并要把这一观念牢牢地、自始至终地贯彻到课程整合的整个教学设计的各个环节之中。 第一节信息化教学设计黎加厚,信息化教学设计,7/wyh/djxh/luntan/zhuanjia/02.doc一.信息化教学设计的时代背景(1)我国发达地区的 “校校通”工程大规模建设已经基本完成，基础教育信息化进入了新的时期。教育信息化的重心转向以新课程改革为导向、教师的信息化教学设计培训为核心的方面，信息技术与课程整合成为教育信息化的重要组成部分。应推进信息技术与课程整合的深入发展。(2)信息技术在教学中应用的滞后现象。人们注意到，在实现了“校校通”的地区和学校，尽管许多学校已经装备了十分先进的多媒体计算机和宽带网，但信息技术在教学中的应用却普遍滞后，这种滞后现象表现在多方面：还有相当部分（27%-32%）的教师和学校领导不会使用计算机和网络；大部分学校（87%）将计算机主要用于信息技术课程教学；教师应用信息技术的思路主要还是课件制作和计算机辅助教学（CAI）；相当部分学校的教育信息化停留在演示型课件制作和公开课上，真正把信息技术应用融入教与学全过程中的甚少。钟志贤 王佑镁等 关于中小学教师信息素养状况的调查研究电化教育研究2003年第1期 张倩苇 曾静静 珠江三角洲中小学教育信息化建设情况调查与分析 电化教育研究2003年第4期信息技术在教学中应用的滞后现象还表现在对国外教育理念和教学模式的简单移植和机械套用上。(3)“低认知水平，简单技术操作”需要向提高学生的思维能力方向发展。目前各地学校开展的基于网络的教学改革实验中，比较注意学习国外的新型教学方式，如任务驱动、探究型学习、WebQuest的教案设计等。在实际的课堂教学中常常可以看到这样类似的情况：教师上课时向学生布置研究性问题或学习的任务，提供网址和相关的资源，让学生分组协作进行研究，学生上机上网搜集资料，然后利用网上资料或资源库组成自己的“研究报告”，在全班交流，教师进行评价总结。在这些教学活动中，大多情况是学生们忙于网上寻找信息和简单地粘贴、组合资料，未能深入思考和做出自己的独立见解。这种状况引起了许多教育界有识之士的关注，人们对这种应用信息技术的方式影响学生的智力发展表示担忧，将这种网络教学称为“低认知水平，简单技术操作”。二. 信息化教学设计的定义信息化教学设计是充分利用现代信息技术和信息资源，科学安排教学过程的各个环节和要素，为学习者提供良好的信息化学习条件，实现教学过程全优化的系统方法。（祝智庭，2001）所谓信息化环境下的教学设计（信息化教学设计），是运用系统方法，以学为中心，充分利用现代信息技术和信息资源，科学地安排教学过程的各个环节和要素，以实现教学过程的优化。（黎加厚，2002）三. 信息化教学设计的理论基础 人的全面发展理论 主体教育理论 新基础教育 信息技术与课程整合 布卢姆教育目标分类学 基于问题导向式的学习四. 信息化教学设计在教学活动中的定位 教育理论与课堂教学实践的中间连接； 立足于当今优秀的教育理论基础； 大量的案例、模板、量规、可供教师结合自己教学实践填空替换的样板等多样化的资源； 各种“阶梯”或“支架”，可供教师能够轻松愉快地模仿、借鉴、运用； 循序渐进，在反复实践的基础上内化、领悟、迁移、再创造； 强调人文精神和教师的主观能动性。教师对各种教育哲学观念的理解、教学的艺术和造诣、对学生的爱心、对事业的追求，生命的价值等等，融入到每一个问题的设计、每一个教案的构思、每一堂课的教学进程之中。第二节信息技术与课程整合的教学设计关于信息技术与课程整合的教学设计，华南师大的李克东教授和谢幼如教授曾在信息技术与课程整合的理论与实践中作有详细地介绍，主要把它分为五个专题来简述，分别是专题一：多媒体教学设计；专题二：网络教学设计；专题三：网络时代教学模式与教学设计的研究策略；专题四：网络环境中基于问题的学习；专题五：信息技术与课程整合的教学策略。针对不同的教学模式，教学设计也会呈现不同的特点。本文主要从现代信息技术环境下的几个流行的学习方式 “探究发现”、“协作学习”、“问题解决学习”、“自主学习”来探讨信息技术与课程整合的教学设计。一、“探究发现”教学及其教学设计(一)“探究发现”教学的基本理念许建美1,李刚2，“探究发现”教学探微，滨州教育学院学报，2001年9月。“探究发现”教学是指注重调动学生探究动机,促进知识发现和问题解决的教学。在知识经济背景下“探究发现”教学的应用不仅是必要的,而且更具有现实可能性。在西方教育发展的历史上,发现法的思想渊源可以追溯到古希腊教育家苏格拉底的“产婆术”。在先验论知识观的指导下,苏格拉底创造了精神“助产术”教学法,从而在西方教育发展的源头上埋下了“发现”的因素,强调了理性的认识能力。但真正明确提出培养学生发现真理的能力的则始于卢梭。20世纪50年代,皮亚杰将哲学中的结构主义思潮引入心理学领域,其代表者布鲁纳、皮亚杰普遍强调发现学习的重要性,倡导发现法教学。综观探究发现教学思想的历史发展过程,虽然各教育家所依据的心理学和哲学观点不同,冠以的名称各异,但他们的基本理念是相通的:1.强调教学目的不是让学生记住现成的知识,成为知识的容器,而是要培养学生自己探究知识和真理的能力,成为知识意义的建构者和新知识的创造者。在教育史上首先提出发展性教学思想的教育家第斯多惠曾用一个比喻形象地表达了探究发现教学的目的:“一个真正的教师指点给学生的不是已投入了千百年劳动的大厦,而是促使他去做砌砖的工作,同他一起来建造大厦,教他建筑。”2.强调学习是一种探究的过程,而非是一种接受的结果。学生在学习过程中收集资料,依靠推理和直觉形成假设,进行分析、比较、检验和归纳等思维活动对于学生的发展而言具有更大的价值。学生在探究过程中所体验到的科学家从事科学研究一般的感觉,会强化学习的动机,促进创造性思维的发展。同时,经过学习者积极地探究过程而进行的学习,其结果也更为广泛,不仅包括知识的获得和认知结构的建构,还包括解决问题的能力,独立思考的元认知技能等,更有利于知识的迁移。3.强调学生是具有主动性和创造性的个体。学习是学生在探究过程中的内发过程,而非由教师从外界灌输的外在过程。任何知识只有通过学生在原有经验基础上的建构才会真正获得意义,以后才会更容易地提取和运用。被动接受的刻板知识是惰性的,它对学生的继续学习和发展不会产生积极的作用。在知识的探究过程中,学生始终是处于积极的主体地位。在亲身经验的疑难情境中,产生积极主动学习的心向,学习者可以创造性地建构知识,寻求问题的解决。4.教师是学习的指导者和促进者。发现虽然终究是学生的发展,但探究发现教学并未忽视教师的作用。与传统的讲授接受教学法相比,教师从中心和权威的位置上走下来,转变成为巧设情境者和启发指导者。教师的参与避免了学生独自探究可能产生的盲目性,有利于提高学习的效率。教师是学习的启发者和反馈者,避免学生在探究过程中产生过强的挫折感影响探究兴趣。因此教师要建立一个比较敏感的反馈系统,及时给学生反馈信息,保证探究学习过程顺利进行。(二) 探究教学的实质 作者未知，探究教学论，人教出版社，/wlgtj/。探究教学在实质上是一种模拟性的科学研究活动。具体说来它包括两个相互联系的方面：一是有一个以“学”为中心的探究学习环境。这个环境中有丰富的教学材料、各种教学仪器和设备等，而且这些材料是围绕某个知识主题来安排，而不是杂乱无章；有民主和谐的课堂气氛，使学生很少感到有压力，能自由寻找所需要的信息、自己作种种设想、以自己的方式检验自己设想。总之，这种环境要使学生真正有独立探究的机会和愿望，而不是被教师直接引向问题的答案。二是给学生提供必要的帮助和指导，使学生在探究中能明确方向。这种指导和帮助的形式与传统教学中教师的作用有很大的不同，主要是通过安排有一定内在结构、能揭示各现象间的联系的各种教学材料，以及在关键时候给学生必要的提示等。安德森在他主编的（教学和教育百科全书）中，对探究教学的几个方面作了高度的概括：探究教学的本质特征是：不直接把构成教学目标的有关概念和认知策略直接告诉学生，取而代之，教师创造一种智力和社会交往环境，让学生通过探索发现有利于开展这种探索的学科内容要素和认知策略。这种教学的基本原则是：由学生自己亲自制定获取知识的计划，能使学科内容有更强的内在联系、更容易理解，教学任务有利于激发内在动机，学生认知策略自然获得发展。同时，在这个过程中学生还认识到能力和知识是可变的，从而把学习过程看作是发展的，它既要以现有的学习方法为基础，又要将其不断地加以改进。探究教学的重心或出发点在于学生方面，探究是学生的探究，教只是为学服务，而不是要学服从教。因此，现有对探究教学的研究主要集中在探究学习上，把探究学习作为教的出发点。由于实际的探究学习是复杂多样的，因而每个教育工作者都可以对探究学习有自己的看法。但无论怎么看，都必须正确反映探究学习的实质，必须有利于探究学习的实际开展。在我国当前的“探究学习热”中，研究者们作了许多有益的探索，但也出现了一些认识上的偏差。主要表现在：(1)将探究学习与发现学习相混淆我国现有研究在讨论探究学习时，要么将它与发现学习等同，二者被当作同义词互换使用；要么只附带说明探究学习与发现学习提出角度不同，二者本质上大同小异，而不作任何区分；或者断言发现学习包括探究学习，二者是整体与部分的关系。这些看法不仅写在一般的文章书籍中，也收录在各种教育大辞典中。从实践来看，这种混淆也很明显。突出表现在，一些一线教师所试验和总结出的物理、化学、生物等学科方面的探究学习与发现学习，在模式上并无差别。这表明，产生混淆的人既包括一般的教育实际工作者，也包括教育理论研究者。从对有关深究研究文献的分析不难看出，造成这种混淆的原因不外乎有以下两方面：探究学习与发现学习都是问题解决式学习，有许多共同点，如以问题的形成为学习的起始阶段，重视学生的学习兴趣和主动参与，重视知识的获得过程等。二者同时在20世纪中期的课程改革运动中兴起和广泛传播。事实上，尽管探究学习与发现学习有许多相同之处；二者却是有一定差别的两种学习。对此，胡森主编的（国际教育百科全书）作了如下简要说明：发现学习是指一个自学过程，学习者不靠教师的指点，自己形成概念和观念。探究学习是指有了发现以后的那些阶段，那时学习者开始系统掌握检验那些概念或观念的科学及逻辑法则；发现学习涉及动机、直觉思维等心理成分，探究学习涉及分析思维等理智活动；在探究的整个运作过程中，起初是困惑不解，这时要用发现过程，等到了比较高级的检验阶段时，就得用探究过程了。（比较重要）探究学习与发现学习的不同之处主要在于：二者的侧重点不同。发现学习重视科学概念和原理的再发现，以掌握学科的基本结构。而探究学习则重视遵循科学研究的一般程序，以了解科学的本质。直言之，前者强调知识的再发现，后者强调知识的可变性。活动过程不同。发现学习的一般过程是：形成问题、建立假设、上升为概念和原理。探究学习的一般过程是：形成问题、建立假设、制定研究方案、检验假设、作结论。发现学习的整个过程大致上相当于探究学习的前两个阶段，因此，从这个意义上说，探究学习包括发现学习，而不是刚好相反。结果不同。发现学习时有待发现的概念或原理是封闭性的，而探究学习时有待探究的结果则是开放性的。换言之，发现学习中有待学生发现的结果一般与书本上的结论相符合，而探究学习中学生探究的结果既可能与书本上的结论相符，也可能相悖。心理机制不同。这方面的研究虽无定论，但根据现代科学哲学，发现的心理机制主要是归纳思维、假设演绎思维、直觉思维，探究则还要凭借分析思维来完成的。学生虽不是科学家，但他们进行发现学习与探究学习时，其心理机制上的差别理应与此相对应。(2)探究学习重过程轻结果由于探究学习首先在西方发起，而我国对此并无系统介绍，人们从零散的资料中很容易获得这样的印象：探究学习就是要学生像科学家搞研究那样来学习科学，是只重过程不重结果。再加上杜威的“除了探究，知识没有别的意义”及布鲁纳的“知识是过程，不是结果”类似片面言论的影响，人们对这种印象深信不疑。如有研究者坚持认为探究学习是“过程教育”，“不太在乎知识”。探究教学在这种“只重过程不重结果”的观点笼罩之下，变成重点学习科学过程技能，其极端则是使用什么原理或获得什么概念则变得无关紧要了。而且，时至今日人们的认识仍是如此。当代科学哲学强调科学的本质是探究，科学是一种过程，是要人们以动态的观点看待科学研究成果，而不是说科学探究可以脱离现有研究结果去建“空中楼阁”。学生的探究学习更是如此，更离不开以假设形式的科学概念或原理（结果）作指导。加涅的“学习条件”理论指出，作为结果的知识是任何学习的必备条件之一，没有知识作基础或不获得知识的学习是不成立的。即使是小学一年级学生，正是从日常生活中积累了许多朴素的知识，才使得新的学习和探究成为可能。由此可见，探究学习并不轻视也不可能轻视结果。既重过程又重结果，过程与结果相结合，学生探究技能的发展要以所掌握的基本概念和原理为基础，才是对探究学习的正确理解。(3)将探究学习与接受学习相对立长期以来，学校各科教学主要采用讲授的方式：学习内容由教材或教师以定论的方式呈现，学习时教师作系统地有计划地讲解和指导。结果不仅不易引起学生的积极探究和发现，反而易导致学生的被动接受或机械背诵，因而被称为接受学习。相反，探究学习时，教师不直接告诉学生与教学目标有关的知识和认知策略，而是创造一个特定的学习环境，让学生从问题情境中提出问题，建立假设，并在收集各种证据的基础上证实或证明假设，最后得出自己的结论，即经过探索后去亲自发现和领悟它们。简言之，如果说接受学习向学生强调知识的稳定性，那么探究学习则突出了知识的可变性。因此，有人认为探究发现学习与接受学习是相互对立的，甚至于得出“接受学习中不可能有发现的成分”这种极端结论来。这种观点一方面虽在理论上指出了探究学习与接受学习的根本区别，另一方面却割裂了二者在实践中的必然联系。不难想象，在这种观点指导下的探究教学实践，必然轻视教师的作用，一味强调由学生去自由探究和发现，最终必演变成学习上的放任自流，引起教学上的混乱。那么，怎样看待探究学习与接受学习二者之间的关系才更恰当、更符合实际？美国教育心理学家指出，探究学习与接受学习并不是两种绝对对立的学习，二者只是相对而言的。从接受学习到自由或完全独立的探究学习，其间还存在着接受中有探究、探究中有接受的混合学习。而且从教育实际看，学生探究能力的形成与发展是渐进式的，而不是突发式的。学生不可能一开始就能独立从事探究学习，而是仍需要教师的大量指导，它的开展有一个由“扶”到“放”的过程。因此我们认为，只强调探究学习与接受学习的对立面而忽视二者的联系，是一种违反教育实际的静止的探究学习观。总之，看待和处理探究学习与接受学习的关系时，正确的做法是要坚持唯物主义的辩证发展现。要认识到作为人类两种重要学习形式的探究学习与接受学习，既在理论上相区别，又在实践中相联系。只有这样，才不至于使探究教学脱离现实基础，而是尽量从接受学习中挖掘探究的因素，尽量去利用传统的讲授、提问、讨论、实验等方法引导学生探究，以便为开展探究学习作好准备。也才有可能不把探究教学看成是一个僵化的固定模式，从而把它与其他现代教学模式对立起来。(三)探究教学的意义1.探究教学与素质教育面对知识经济的挑战和机遇，实施素质教育，深入开展创新教育，让科学的光芒普照中华大地，以实现国家的科教兴国战略，是当今教育改革的主旋律。探究教学的重要意义就在于，它对于素质教育、创新教育以及科教兴国战略的实施，都将具有重要的促进作用。1996年4月，国际21世纪教育质量委员会向联合国教科文组织提交了（教育财富蕴藏其中）的重要报告，其中指出，为了迎接及世纪的挑战，教育必须重新确定新的目标，树立新的理想。这种教育新概念必须坚决重申一个基本的原则：“教育应当促进每个人的全面发展，即身心、智力、敏感性、审美意识、个人责任感、精神价值等方面的发展。应该使每个人尤其借助于青年时代所受的教育，能够形成一种独立自主的、富有批判精神的思想意识，以及培养自己的判断能力，以便由他自己确定在人生的各种不同的情况下他认为应该做的事情。”探究教学将切实改变课堂教学的上述现状，促进教学方式的根本性变革，从而给课堂教学带来新的活力，使素质教育得以落实。首先，探究教学将改变教师的职业观。其次，探究教学将促进教学规范的改变，那种由教师传递客观事实的模仿性、维持性学习将转变为建构主义的创新性学习，强调以学生为中心、以探究为主的教学，倡导学生主动参与、探究发现、交流合作的学习方式，注重学生的经验与学习兴趣，改变教学过程中过分依赖教材、过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现象，突出知识的社会建构以及教学方法的导引性和支撑性，从而把课堂变成一个创新性的学习社区。最后，探究教学将改变以往的学校现，把学校变成一个科学探究的中心，使其兼具教育知识的生产者和传播者的双重角色。2.探究教学与创新教育当前，开展创新教育，培养学生的创新精神和实践能力，已经成为我国整个教育改革的灵魂。江泽民同志高瞻远瞩地指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。” 探究教学所强调的学生自主探索、问题解决、发现学习、科学精神等必将为创新教育开拓新的路径，使创新教育能够真正付诸于现实。3.探究教学与科教兴国科教兴国，已经成为我国的一项基本国策。江泽民同志在北大百年校庆上发表重要讲话时指出：“全党和全社会都要高度重视知识创新、人才开发对经济发展和社会发展的重大作用，使科教兴国真正成为全民族的广泛共识和实际行动。”在当今知识经济时代，综合国力的竞争已经进入了以科技和教育为基础的新阶段，科技和教育成为知识经济的原动力。因此，把教育建成知识经济中最根本、最基础的产业，充分发挥教育对科教兴国的巨大推动作用，已经显得十分必要。 要实施科教兴国战略，真正发挥科学的巨大社会作用，就必须在全社会开展创新教育，用科学的理性之光照耀十几亿人的心田，驱散愚昧和污秽，激发全体人民不断思考，不断探索，不断发现真理，使科学探究的精神凝聚为全社会的精神力，从而实现十几亿人民心灵的现代化。(四)探究教学的理论基础1.探究教学的科学基础 (1)科学史(2)科学哲学 2.探究教学的心理学基础 (1)认知结构理论(2)有意义学习理论 (3)建构主义学习理论 3.探究教学的心理学基础 (1)终身教育理论(2)主体性教育理论(五)“探究发现”教学模式基于探究发现的教学模式应包括以下五个阶段:1.问题情境创设阶段：该阶段中教师要在充分了解学习者原有经验的基础上创设一个真实的情境,其中包含着要探究的问题。同时给予学生一些启示或暗示,激发起学生的问题意识,调动起学生探索问题的兴趣,使学生处于积极的思维过程中。这是发现法的精髓之所在。2.信息资料收集阶段：这是充分体现学生自主学习的阶段,学生开始收集与解决问题相关的信息,这时教师要提供给学生必要的帮助或指导,比如参考书目、学科专家的情况和相关网址等。学生通过查找他们最想知道的信息,逐步建构起他自己的关于该领域知识的结构。3.提出问题解决的假设阶段：这是培养学生独立思考和解决问题能力的关键时期。学生为了找到问题的答案,必须在分析资料和必要的观察基础上进行假设、发明、创造和筹划;教师此时不要给学生提供现成的答案,但可以巡视启导,给学生以点拨。4.验证假设阶段：为了验证假设的价值,学生要亲自动手一步步展开他的假设,把理论外化。经检验有效,学生可以体验到理智活动的创造性所带来的快乐;如果验检假设是无效的,教师则要鼓励学生重复第三个阶段,重新提出假设。在本阶段中教师要过程性的把握学习,不强求所有学生都提出有效的假设。5.反思交流阶段：学生开始反思问题的解决过程,交流问题思考的过程,有助于发展学生的元认知技能;通过讨论其他相似的问题情境,对问题的解决方法进行归纳和总结,以利于知识的迁移。学生之间可以互相影响,真正体现学习者集体是可资利用的学习资源这一理念。教师适当作一些关键性的点评,并帮助学生归纳与总结。为了有效地实施这一教学模式,建立民主和谐的师生。(六)探究教学设计1.探究教学设计的两种取向和两个路径(1)探究教学设计的两种取向探究教学设计的取向之一是强调对学生探究技能和思维能力的培养。这种取向要求在教学设计时，要把能力的培养作为第一依据。至于选择什么内容，则是次要的事，只要通过这种内容的学习能够培养出学生特定的能力即可，内容只不过是获得能力的媒介而已。这种取向的设计者有时甚至要求根据能力的序列发展，重新编排内容，至于内容的体系如何，则是另一回事。这一点在施瓦布的生物探究模式中体现得比较明显。探究教学设计的另一取向是强调内容的重要性。因此，这种取向强调要根据内容来确定教学目标，安排探究活动，整个探究教学序列的安排要符合学科的内容架构。(2)探究教学设计的两种路径探究教学设计的两种路径探究活动有两种过程，一种是发现的过程，一种是问题解决的过程，所谓发现的过程就是探究者根据一定的原理，对事物进行有目的的观察后，得出具有逻辑合理性的概念、原理或规律等；所谓解决问题的过程，就是探究者综合运用各种概念、原理或规律来解决一个比较复杂的问题的过程。前者更多地具有归纳的意味，而后者则运用的是演绎思维。它们之间的关系可由下图来表示：由于探究活动有不同的过程，探究设计便有了两种不同的设计路径：一种是从事实出发，设计教学事件，让学生进行创造和发展；另一种是从原理或规则出发，让学生进入一定问题情境，综合解决一定的问题。这两种路径应视教学内容和学生学习特点的不同分别采用。通常来讲，解决问题逻辑性较强，处理的变量一般较少，相对比较容易一些。而发现过程涉及的因素较多，学生可能会遭遇到更多的挫折，需要在较高年级的学生中进行。但是，更常用的方法是把二者结合起来。这样整个教学便可以分为两个阶段：在第一个阶段，学生用通过观察、实验和概括，发现特定的原理、规则；在第二阶段，学生则运用这些原理、规则和其他知识解决其他类似的问题。2.探究教学设计的特点就一般的教学设计而言，应具有指导性、统一性、操作性、预演性、突显性、创造性等特点。“这些特点在探究教学设计中依然存在，特别是统整性、操作性、突显性、易控性和创造性，在探究教学中有着特定的含义。根据探究活动自身的特点，探究教学设计还具有开放性、程序性的特征。(1)统一性。是指教学设计要从系统科学出发，对由诸多要素构成的教学活动进行综合的、整体的计划与安排。在探究教学设计中，必须从整体出发，对探究教学的目标、内容、环境、过程、评价等进行周密的安排，各个要素要紧紧地围绕探究目标，为实现特定的探究目标服务。各个要素还要具有内在的联系性，任何一个环节出了问题，都可能导致探究无法进行下去。(2)操作性。操作性本来就是科学探究活动的一大特色，探究教学设计要十分具体，便于在教学中进行操作。在探究设计中，首先要设计出具体的可操作的探究目标，其次，必须对教学内容进行设计，采用一定的变式，控制一定的变量，使之成为具体的可操作程序，以便学生能够把探究活动顺利进行下去。对于评价，设计人员也要设想出能够操作的标准。(3)突显性。是指教师在设计教学方案时，可以有目的、有重点地突出某一种或某几种教学要素，以达到特定的教学目标。在探究教学设计中，对于探究内容、探究的媒介的设计一定要突出来，因为这两个前提条件是决定探究成败相当关键的因素，与一般的教学设计是不同的。此外，对探究时间的设计也要给予一定注意。(4)易控性。与真实的教学环境相比，在探究教学设计中教师有充足时间对整个教学过程进行周密计划、反复检查。因此，教师要对探究教学所涉及的各个因素进行反复的预演，达到能够比较精确地控制这些因素，特别是对整个探究过程的把握，是设计的难点之一。(5)创造性。教学设计是教师针对具体情况进行灵活设计的，是教师经验、智慧和风格的结晶。探究教学设计的创造性主要表现在：（1）对内容的分析、选择和改造，由于探究教学的特殊性，一般的教材很难适合教学的需要，因此，教师必须对教学内容进行再设计不可，设计后的教学内容更适于用探究的方法来进行教学；（2）对探究媒介的分析选择和改造。大多数探究需要借助一定的书面材料、实验材料和仪器等来进行，有些媒介还需要教师进行改造，以适应特殊的探究目的。此外，对探究过程、探究评价的设计也需要教师创造性的投入。(6)开放性是探究教学设计最显著的特性。探究教学从实质上讲就是培养学生发现问题、解决问题的能力，这就和传统的以传授结果为主的教学有着本质的不同。它要求教师不能设计过多的教学事件来干预学生探究的过程，充分发挥学生的主体性，学习的过程也即学生发现、“发明”的过程。因此，教学设计就处于一种开放状态，除了在研究学生现状、设计教学内容、选择媒体、设计评价方法上多下功夫之外，要给学生以自由创造的空间，让学生自主安排活动方式、活动内容。当然，开放性决不意味着放任自流，整个教学事态的发展必须处于教师的引导、控制之下；也不意味着教师可以更轻松一些，而是对教师提出了更高的要求：如何使学生的自主活动能够有序、有效？这就要求设计者更充分地估计学生学习现状、教学内容的难度，同时更恰当地进行环境设计、媒体设计等。(7)程序性。探究教学直接脱胎于科学探究活动，具有很强的程序化的特色。因此，整个教学设计必须非常严密，具有内在的逻辑性。这就要求各个教学要素的设计必须依据一定的程序，一丝不苟的进行，尽量把各个要素客观化，不能仅凭主观臆断进行设计。3.探究教学设计的原则(1)系统性原则教学探究活动要涉及教师、学生以及学习的材料、媒介等诸多因素，对于这些因素必须进行统筹安排，使它们共同为实现教学目标服务。因此在探究教学设计中，必须从整个教学系统着眼，注重每个因素在系统中所发挥的作用，并对其进行合理的改造，以适应系统发展的需要。(2)主体性原则探究教学的理论依据之一就是它能够发展学生自主思考、自主创新的能力，因此充分发挥学生的主体性既是探究教学的主要特色，又是探究活动得以进行的前提。发挥学生主体性原则要求在进行教学设计时，要充分考虑如何激发学生对问题情境或探究内容的兴趣和探究动机，要保证整个探究过程对学生的开放性，给学生提供自主探索、自主创造的机会。在评价标准的设计上，要考虑到如何设计一些标准对学生的参与程度、学习态度进行评估。(3)帮助个体学习的原则勿庸讳言，在探究教学中，我们常常面对的是固体，然而就教学设计而言，我们所描述的教学是指向个体的，我们是要通过系统的教学设计以有利于促进个体发展。我们承认，学生常常组成团体，然而学习发生在团体的每一个成员身上，我们在教学设计中是以个体的学习、探究为目标的，我们必须尽量做到使所有学生都有最充分地运用自己的潜能的机会。因此，在探究教学设计中，教师要考虑学生学习的特征、学习的准备条件和对学习环境的要求，以设计出有利于个体学习的教学方案来。(4)基于人们如何进行探究的原则和主体性原则相适应，探究教学设计必须考查学生是如何进行探究的，根据探究发生的条件、过程来设计教学内容、教学事件、教学环境。这就要求教师在教学设计中，不能根据自己教的需求，而是根据学生探究的需求来对教学过程进行系统规划。4.探究活动的设计(1)确定问题情境这一步骤对学生的元认知策略、问题解决技能和态度学习均有十分重要的意义。它主要是让学生形成清晰的目的图式，奠定解决问题的方向，引起学生对探究活动的动机和兴趣。因此教学者必须提供有一定难度的问题。前苏联的维果茨基提出最近发展区的概念，所谓最近发展区即学生即将获得并且能够获得的经验，但这种经验现在并不具备。在探究教学中，所提出的问题要在学生的最近发展区之内可以解决难易适度的问题。太容易使学生丧失兴趣，没有足够的动机；太难则使学生产生过多的挫折，失去了进一步探究的信心。“跳一跳可以摘到桃子”形象地说明了这种问题的难易程度。第二是提供一个明晰的问题情境。所谓明晰有两个标准：一是问题情境要有一定的条理，特别是有关的目的，到达目的障碍、条件一定要清晰地呈现，有时利用书面、黑板、幻灯呈现；二是尽量控制变量的数量，无关变量要尽可能少地出现，以免学生对问题情境产生太多的迷惑，增加了探究的难度，而且不利于认知策略和智慧技能的形成；第三，注意问题呈现的方式。这一过程，从信息加工角度来看，是一个信息刺激接受器的选择性接受过程，因此要利用各种方法增加问题的新奇度。比如采用故事形式，电影形式呈现问题，引起思考。萨其曼曾提出，问题最好要包含一个异于常规的情境，也不失为一个好的建议。(2)分析因果，提出假设在这个步骤中，一些一般的认识策略和智慧技能得到了学习。由于这一步是问题解决十分关键的一步，因此，首要的教学事件就是教师或其他指导者不要对学生进行过多的干涉，即使有时学生的假设看起来相当幼稚。只有这样，我们才能使学生真正获得问题解决的能力，也只有这样，对科学的本质、科学家工作的真谛学生才能真正领略到。第二，有时学生的注意偏离了问题本身，教师不妨给予简单的提醒，但这种提醒决不能干涉学生对问题的思考，仅仅帮助学生提起元认知的监控作用，不偏离目标而已。(3)设计方案，验证假设就设计过程而言，学生主要是在进行智慧技能的学习，因此，教师必须为学生提供充足的验证条件，有实验的还要提供完备的实验设备。对验证过程，教师不妨以一个参与探究者的身份，参与到活动中去，对个别重要条件予以言语提醒，但和上面过程一样，不要急于去干涉学生的活动。(4)分析数据，得出结论这一步骤对于智慧技能、认知策略、言语信息的学习起作用。首先，要注意安排学生进行小组间或人与人之间的交流，通过交流，发现彼此间的差异。第二，要提醒学生注意到彼此间的不一致。检查各自的探究过程，然后达成协议。第三，把协议用书面格式或口头方式表达出来。通过这3个事件，学生就会逐步学习分析数据的策略、得出结论的技能和进行小组合作的态度和方法。当学生通过口头或书面的形式表达出来时，表明学生已经把新的言语信息与以往的认识结构联系了起来，也即通过了语义编码过程。这个策略的习得对学生今后的学习是很有帮助的。(5)反馈与反思反馈在探究教学中，根据学生探究能力可以提出不同的要求。对于刚刚步入探究教学对探究活动这种主体性十分强烈的学习方式尚不适应的学生，教师应对学生的行为表现予以肯定或否定，使学生不至于茫然失措，逐步构筑自己的元认知策略。但随着学习的深入，教师应逐步引导学生自己寻找反馈资源，如查阅教科书、资料。对照这些资料，学生一方面要发现自己研究的不足，另一方面，要敢于对已有的权威论断进行质疑，逐步树立起科学态度和科学精神。反思是在探究教学中主要有如下对象：（1）对探究过程进行反思。主要反思探究过程中的各个环节是否合理、简捷，有没有违背科学探究的规则(2）对探究结论的反思。主要是反思这个结论与权威或现行结论有何区别，为什么会有这些区别？哪一种结论，是自己的还是权威的，更正确一些。通过这些反思，一方面，学生对自己元认知策略中的漏洞进行弥补；另一方面，也对问题解决的技能进行了一次大检阅，有利于这些技能在与之相关的问题情境中的迁移和重新组合。二、协作学习(一)定义对于协作学习，国内外专家学者有不同的语言表述，可谓是众说纷纭，概括起来，有以下几种看法：明尼苏达大学的约翰逊兄弟认为：协作学习就是在教学上运用小组，使学生共同活动以最大程度地促进他们自己以及他人的学习。并指出协作学习个必不可少的构成要素：积极互赖（Positive Interdependence）、面对面的促进交互作用（face-to-face Promotive Interaction）、个人责任(Individual Accountability)社交技能(Social Skill)和小组自加工(Group Processing)。协作学习的重要代表人物美国约翰斯.霍普金斯的斯来文（Slavin,R.E.）教授认为：协作学习是指学生在小组中进行一系列学习活动，并依据他们整个小组的成绩获取奖励或认可的课堂教学技术。英国著名教育学者赖特和以色列著名教育学者，协作学习的另一位重要代表人物梅瓦里克女士认为：协作学习是指学生为达到一个共同的目标在小组中共同学习的学习环境。美国教育学者嘎斯基博士对协作学习进行了如下描述：从本质上讲，协作学习是一种教学形式，它要求学生在一些由人组成的异质（heterogeneous groups）中一起从事学习活动,共同完成教师分配的学习任务。在每个小组中，学生们从事于各种需要合作和互助的学习活动。 黄荣怀，刘黄玲有系统方法阐释协作学习，北京师大信息科学学院。北师大何克抗教授认为，协作学习是一种为了促进学习、由学生协作完成某个给定学习目标的教学方法。北师大黄荣怀教授把协作学习定义为：协作学习是学生以小组形式参与、为达到共同的学习目标，在一定的激励机制下最大化个人和他人习得成果，而合作互助的一切相关行为。华南师大李克东教授、赵建华博士把协作学习看做是一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的一种策略。赵建华，李克东 协作学习及其协作学习模式，中国电化教育，2000年第10期小组成员的协同工作是实现班级学习目标的有机组成部分。小组协作活动中的个体（学生）可以将其在学习过程中探索、发现的信息和学习材料与小组中的其他成员共享，甚至可以同其他组或全班同学共享。在此过程中，学生之间为了达到小组学习目标，个体之间可以采用对话、商讨、争论等形式对问题进行充分论证，以期获得达到学习目标的最佳途径。学生学习中的协作活动有利于发展学生个体的思维能力，增强学生个体之间的沟通能力以及对学生个体之间差异的包容能力。此外，协作学习对提高学生的学习业绩、形成学生的批判性思维与创新性思维、对待学习内容与学校的乐观态度、小组个体之间及其与社会成员的交流沟通能力、自尊心与个体间相互尊重关系的处理等都有明显的积极作用。(二)协作学习的基本要素协作学习模式是指采用协作学习组织形式促进学生对知识的理解与掌握的过程，通常由四个基本要素组成，即协作小组、成员、辅导教师和协作学习环境。1.协作小组。协和小组是协作学习模式的基本组成部分，小组划分方式的不同，将直接影响到协和学习的效果。通常情况下，协作小组中的人数不要太多，一般以24人为宜。2.成员。成员是指学习者，按照一定的策略分派到各协作小组中。人员的分派依据许多因素，如学习者的学习成绩、知识结构、认知能力、认知风格、认知方式等，一般采用互补的形式有利于提高协作学习的效果。如学习成绩好的学生和成绩差的学生搭配，可有利于差生的转化，并促进优生在辅导差生的过程中实现对知识的融会贯通；认知方式不同的学生互相搭配，有利于发挥不同认知类型学生的优势，从而促进学生认知风格的“相互强化”。协作学习成员不限于学生，也可能是由计算机扮演的学习伙伴。3.辅导教师。辅导教师在协作学习模式中并非可有可无，因为有辅导教师存在，协作学习的组织、学习者对学习目标的实现效率、协作学习的效果等都可以得到有效控制和保证。协作学习对辅导教师提出了更高的要求，即要求辅导教师具有先进的教育思想和教育观念，由传统的以“教”为中心转到以“学”为中心，同时还要实现二者最优结合。4.协作学习环境。协作学习是在一定环境中进行的，主要包括协作学习的组织环境、空间环境、硬件环境和资源环境。组织环境是指协作学习成员的组织结构，包括小组的划分、小组成员功能的分配等；空间环境是指协作学习的场所，如班级课堂、互联网环境等；硬件环境是指协作学习所使用的硬件条件，如计算机支持的协作学习、基于互联网的协作学习等；资源环境是指协作学习所利用的资源，如虚拟图书馆、互联网等。(三)协作学习的意义1.协作学习有利于提高学生的学业成绩。因为在协作学习的过程中，通常会促使学习者产生高度的学习动机，学习者可以从其他同学那里得到不同的观点和意见，特别是每个人经过思考获得的学习心得，所以，他们共享的不仅仅是学习的资源、学习的过程，更是智慧的结晶。2.协作学习有利于学习者高级认知能力的发展。在协作学习中，学习者对自己的学习行为负责，研究表明，80%的学习者能进行自我批评（反馈），而非协作学习中只有20%的学习者会有自我反馈的行为。除此之外，协作学习中学习者的角色并不是单一的，他们一会儿是发问者，一会儿是解释者，一会儿是辅助者，一会儿是监督者，在磨合中训练其有效协作的技巧、沟通的能力，这些技能不仅使学习者在小组里学到更多东西，对于他们在社会上与朋友、家人的和睦相处，以及对未来事业的成功都是至关重要的。研究表明，有小组协作学习经历的学生，在与人相处方面比没有这种经历的学生要强得多。如何处理好协作学习过程中与伙伴的关系，如何及时地从教师那里、协作伙伴那里得到帮助，如何对他人的工作给予肯定和评判，如何看待权威等等，在学习者协作学习过程中，这些问题会自然而然地得到解决，而学生的批判思维能力会潜移默化地提高。3.协作学习有利于满足学生的心理需要。协作学习让学习者对小组产生参与感、认同感与归属感，使他们更好地认识自身价值，提高学生自尊，促进学生情感发展，同学间互爱。(四)协作学习的设计原则协作学习设计应遵循以下三个原则： 1.要建立起协商群体协作学习，顾名思义就是多个个体组成一个群体，互相帮助，共同学习。在这样的群体中，学生们共同批判考察各种理论、观点、信仰和假说，进行协商和辩论，加深对问题的认识。因此，形成一个协商群体在协作学习中非常重要。如果协商者之间基础相差悬殊，则无法进行协商，协作学习自然失败。所以，一定要构建一个层次相当的协商群体，以达致到互相启发、促进的作用。2.教师提出问题要具有可争论性在整个协作学习过程中由教师组织引导，讨论的问题由教师提出后，学生们围绕这个问题进行辩论组织协商，最终解决对问题分歧看法，达成共识，完成对知识的意义建构。由此可见，教师提出问题的可争论性的重要性。如果问题是一个已存在的真理或本身即无意义可言，则学习根本毋须讨论，亦不值协商，自然也就达不到对一个新知识进行意义建构的目的。3.学习过程可控，讲究学习效率协作学习是在学习者共同讨论协商基础上完成对知识的意义建构。但是如果出现离题诡辩等现象，应及时制止，引导其回到主题上来。在学习过程中要讲究效率，如果一旦讨论失控，即可能发生吹牛皮侃大山的现象，也就达不到协作学习的目的了。(五)基于协作学习的教学设计赵建华，李克东 协作学习及其协作学习模式，中国电化教育，2000年第10期。协作学习目前已成为课堂教学与互联网络环境下一种非常重要的教学模式, 它对于培养学生的创造能力、求异思维、批判思维、探索发