【优秀硕士博士论文】引导教案优化的策略体系研究

引导教案优化的策略体系研究摘要教师专业化的发展越来越得到国家的重视，教师的专业化依赖于教师教育技术能力的提高。教师的教育技术能力中最为核心的是教学设计能力。提高教师的教学设计能力依托于教师培训，本研究即在这样的背景下，探讨如何在教师培训中利用教案的形成性评价技术来提高教师的教学设计能力。在教学设计能力培训领域，在形成性评价的视角下探讨教师教学设计能力提升的极少，远远没有达到可指导实践的理论水平。利用教案的形成性评价技术来提升教师的教学设计能力，需要构建系统完整的评价技术和优化技术。在教案评价领域，尚未有广泛认可的评价技术，因此与之对应的优化技术研究更是刚刚起步。本研究基于以学习活动为中心的教学设计理论，以行动研究为方法论，以教学系统IIS图分析法和评估教案质量的指标体系前期研究的成果为基础，探索教师培训中助教引导教师进行教案优化的策略体系。研究经过构建初步的策略体系、典型个案研究、分析个案数据、分析优化策略体系和评价指标体系的映射关系这几个步骤，完成的具体工作包括（一）一套引导知识建模、目标设计、活动设计、交互序列设计的策略体系。为了明确引导策略的目的和可操作性，本研究为每条策略编写了使用阶段、指向原则和实施步骤，其中实施步骤是数条可操作性的步骤。此外，每条策略都有典型案例作支撑，供教学设计者进行教案的改进作参考。（二）进行典型个案数据的分析，验证策略体系的可行性和价值。依托于教学设计实训的实践，助教使用各种形式辅导支架（访谈、文档）来实施引导策略，辅助教学设计者优化自己的教案。通过分析教学设计者的现场表现、教案变化、言语态度等质性资料，以及改进前的教案和改进后的教案在评价指标上的量化数据变化，验证策略体系的可行性和价值。经过助教和教学设计者的交互过程，教学设计者方案得到优化的同时，引导策略体系也得到不断的迭代和细化。（三）分析策略体系和评价指标体系之间的关系。在个案数据的基础上，统计策略体系整体被响应的频率情况，进而分析引导策略体系和现有的评价指标体系之间的映射关系，尝试形成完整的形成性评价技术。通过这种映射关系的分析，可以看出引导策略体系和评价指标体系之间的契合度，以及下一步研究进展的方向。关键词教案的形成性评价，教师培训，教学设计，优化策略RESEARCHONTHESTRATEGICSYSTEMFORGUIDINGLESSONPLANOPTIMIZATIONABSTRACTPROFESSIONALISMOFTEACHERSINCREASINGLYRECEIVEDMOREANDMORENATIONALATTENTION,ANDPROFESSIONALISMOFTEACHERSDEPENDSONTHEIMPROVEMENTOFTEACHERSABILITYOFEDUCATIONALTECHNOLOGYAMONGTHEABILITIESOFEDUCATIONALTECHNOLOGY,INSTRUCTIONALDESIGNABILITYISTHEMOSTCRUCIALIMPROVEMENTOFINSTRUCTIONALDESIGNABILITYNEEDSTEACHERTRAININGBASEDONSUCHBACKGROUND,THISSTUDYFOCUSONHOWTOIMPROVETEACHERSINSTRUCTIONALDESIGNABILITYBYFORMATIVEASSESSMENTOFLESSONPLANSINTEACHERTRAININGINTHEFIELDOFINSTRUCTIONALDESIGNABILITYTRAINING,FEWSTUDIESFOCUSONFORMATIVEASSESSMENTTOIMPROVETEACHERSINSTRUCTIONALDESIGNABILITY,NOTTOSPEAKOFREACHINGTHEORETICALLEVELWENEEDTOCREATECOMPLETEEVALUATIONTECHNOLOGYANDIMPROVEMENTTECHNOLOGYTOFORMFORMATIVEASSESSMENTTECHNOLOGYINTHEFIELDOFLESSONPLANEVALUATION,THEREISNOWIDELYRECOGNIZEDEVALUATIONTECHNOLOGY,NOTTOMENTIONIMPROVEMENTTECHNOLOGYACCORDINGTOTHELEARNINGACTIVITIESCENTEREDINSTRUCTIONALDESIGNTHEORY,THISSTUDYISBASEDONTHEACTIONRESEARCHASITSMETHODOLOGYPROPHASESTUDIESHAVEDEVELOPEDIISMETHODANDTHELESSONPLANEVALUATIONINDEXSYSTEM,THENONTHEBASISTHISSTUDYEXPLORESTHESTRATEGICSYSTEMFORGUIDINGLESSONPLANOPTIMIZATIONTHISSTUDYINCLUDESTHEFOLLOWINGSEVERALSTEPSPRELIMINARILYCONSTRUCTTHESTRATEGICSYSTEM,TYPICALCASESTUDIES,OBSERVETHERELATIONSHIPBETWEENTHELESSONPLANEVALUATIONINDEXSYSTEMANDTHESTRATEGICSYSTEMFORGUIDINGLESSONPLANOPTIMIZATIONTHEWORKDONECOULDBEDESCRIBEDASFOLLOWSFIRTLY,THECOMPLETESTRATEGICSYSTEMFORKNOWLEDGEMODELING,OBJECTDESIGN,ACTIVITYDESIGN,ANDINTERACTIONSSEQUENCEDESIGNTOENSURETHEMANEUVERABILITYOFTHEGUIDINGSTRATEGY,INSTRUCTIONSINCLUDEAPPLYINGOCCASIONS,BASEDPRINCIPLEANDOPERATIONSTEPSOPERATIONSTEPSGENERALLYINCLUDEMORETHANONESTEPMOREOVER,THEREARETYPICALCASESTOSERVEASPRECEDENTFORTHEGUIDINGSTRATEGYSECONDLY,SEVERALTYPICALCASESTUDIESTOVERIFYTHEFEASIBILITYOFTHESTRATEGICSYSTEMBASEDONTHETEACHINGDESIGNTRAINING,ASSISTANTSIMPLEMENTTHESTRATEGYTOGUIDELESSONPLANSOFTHETRAINEESBYINTERVIEWANDDISCUSSWECOULDVERIFYTHEFEASIBILITYANDTHEVALUEOFTHESTRATEGICSYSTEMTHROUGHQUALITATIVEANALYSISOFTHEINTERVIEWTRANSCRIPTIONANDTHECHANGEDLESSONPLANS,ANDSOTHEQUANTITATIVEANALYSISOFTHEEVALUATIONINDEXDATAOFLESSONPLANSAFTERTHEINTERACTIONOFTHEASSISTANTSANDTHETRAINEES,THELESSONPLANSOFTHETRAINEESCOULDBEOPTIMIZED,ASWELLTHESTRATEGICSYSTEMTHIRDLY,ANALYSISOFTHERELATIONSHIPBETWEENTHELESSONPLANEVALUATIONINDEXSYSTEMANDTHESTRATEGICSYSTEMBASEDONTHECASESTUDIES,WECOULDFIGUREOUTFREQUENCYOFTHEEFFECTIVERESPONSEOFTHESTRATEGICSYSTEMTHEN,AMAPPINGISREQUIREDBETWEENTHELESSONPLANEVALUATIONINDEXSYSTEMANDTHESTRATEGICSYSTEM,SOWECOULDCOMPLETETHEWHOLEFORMATIVEASSESSMENTTECHNOLOGYOFLESSONPLANSTHROUGHANALYSISOFTHEMAPPING,THEDEFICIENCYANDOUTLOOKISOBVIOUSKEYWORDSFORMATIVEASSESSMENTOFLESSONPLANS,TEACHERTRAINING,INSTRUCTIONALDESIGN,OPTIMIZATIONSTRATEGIES目录引导教案优化的策略体系研究I摘要IRESEARCHONTHESTRATEGICSYSTEMFORGUIDINGLESSONPLANOPTIMIZATIONII目录1图目录4表目录11研究背景与意义111研究背景112教学设计能力培训的研究现状2121“需求或问题提出改进建议”类型2122“需求或问题设计模式或平台”类型2123“如何评价如何改进”类型3124总结313教案评价技术的研究现状3131相关概念辨析3132教案存在的问题及对策4133评价教案时的原则或标准4134教案评价中的理论模式4135评价教案水平的指标5136教案的改进优化策略5137总结614前期研究7141IIS图整图知识点总激活量7142目标知识点激活度均8143学生参与度整图知识点激活量8144媒体多元性目标知识点表征形态数均值8145信息流类型完整性信息类型数8146目标手段一致性815研究意义92研究内容与研究设计1021研究目标1022研究内容10221一整套具有可操作性的优化策略体系10222五个个案数据验证策略体系可行性10223分析策略体系和指标体系的映射关系1023研究设计1124可行性分析133引导教案优化的策略体系初步构建1431学习内容分析（知识建模）1632学习者分析（设计学习目标）1933活动切分和任务切分（活动任务和任务序列设计）2134完整性设计（交互行为设计）2635教案改进的体现33351评估教案改进的所有指标33352引导策略和指标变化的映射关系344个案研究案例展示3841案例1动能和势能的转化38411知识建模38412设计学习目标39413活动任务设计39414任务序列设计40415交互行为设计42416方案改进体现5042案例2勾股定理53421知识建模53422设计学习目标56423活动任务设计59424任务序列设计64425交互行为设计66426方案改进体现705总结和展望7351策略体系响应频次7352指标体系的数据表征7553研究不足和问题76参考文献77附录81附录1个案研究案例3科学计数法81附录2个案研究案例4直线与圆的位置关系89附录3个案研究案例5输血与血型96致谢101图目录图1整体研究流程12图2知识建模图19图3可选择任务平行25图4可选择任务附加25图5知识建模图155图6知识建模图255图7知识建模图356图8设置可选择目标王某某92表目录表1知识建模引导策略16表2知识点归类易混淆检查17表3知识建模图中知识点提取原则17表4知识建模附加规范检查18表5目标设计引导策略19表6目标制定说明20表7可选择目标设计示例21表8活动设计引导策略21表9任务设计引导策略22表10任务序列引导策略24表11E、F和能力生成类任务的说明25表12活动的规则设计引导策略26表13优化教师行为引导策略27表14优化学生行为引导策略31表15资源/工具设计引导策略32表16学习成果设计引导策略33表17评估方案改进的指标说明34表18引导策略和指标变化关系35表19知识建模更改张某某38表20知识建模到先决知识点水平张某某38表21可选择目标张某某39表22活动任务设计张某某40表23任务设计和任务序列更改张某某40表24任务序列设计张某某41表25拆分A类任务41表26增加可选择任务张某某41表27交互行为更改张某某42表28增加目标描述和情景导入张某某43表29增加目标描述方案示例张某某44表30增加总结和问题教学过渡张某某45表31总结过渡问题过渡张某某45表32增加认知冲突问题张某某45表33认知冲突问题张某某46表34更加精细化设计张某某46表35更加精细化的教师序列张某某47表36增加学生可能的回答教师反馈张某某47表37学生可能的错误答案反馈张某某48表38增加外化成果形式和评价环节张某某48表39实验记录表格同桌互评张某某49表40方案最后知识结构图互评张某某49表41增加管理指令和方法指导50表42管理指令张某某50表43方法指导张某某50表44所有行为变化和指标变化关系张某某50表45方案对比指标数据张某某52表46知识建模图更改记录孙某某53表47增加先决知识点孙某某54表48更改先决知识点孙某某54表49目标设计孙某某56表50教学目标描述1孙某某57表51教学目标描述2孙某某57表52教学目标描述3孙某某57表53目标设计现场记录孙某某58表54设置可选择目标孙某某58表55活动任务设计更改记录孙某某59表56方案I的任务切分孙某某60表57方案II任务切分孙某某62表58现场记录任务切分粒度孙某某64表59任务序列设计孙某某64表60现场记录A类任务顺序孙某某65表61方案II活动2增加可选择任务孙某某65表62交互行为设计孙某某66表63增加学生自主活动孙某某67表64增加学生可能的回答教师反馈孙某某68表65增加学习成果形式孙某某68表66增加学习成果评价孙某某69表67增加规则设计孙某某69表68增加媒体类型孙某某70表69所有行为变化和指标变化关系孙某某70表70方案对比指标数据孙会平72表71策略体系响应频率73表72评估教案的指标体系75表73知识建模改变李某某81表74提取到先决知识点水平李营81表75知识建模图李某某82表76可选择目标李某某82表77活动任务设计李某某83表78任务设计I李某某83表79任务设计II李某某83表80任务序列设计李某某83表81任务之前的逻辑联系李某某84表82教学设计者新的体会李某某85表83增加任务七李某某85表84可选择任务设计李某某85表85交互行为设计李某某86表86增加教学过渡李某某86表87教学过渡案例李某某87表88规则设计李某某87表89所有行为变化和指标变化关系李某某87表90方案对比指标数据李某某88表91知识建模图更改记录王某某89表92知识建模现场记录王某某89表93知识建模图1王某某90表94知识建模图2王某某90表95增加可选择目标记录王某某91表96设置可选择目标王某某91表97活动任务设计王某某92表98活动设计王某某93表99增加F类任务示范王某某93表100B类变为BC类王某某93表101交互行为设计王某某94表102所有行为变化和指标变化关系王某某94表103方案对比指标数据王某某95表104知识建模变化莫某96表105提取FC知识点莫某96表106标注目标知识点和先决知识点96表107设计学习目标莫某97表108设计可选择目标莫某97表109活动任务设计莫某97表110教学设计一致性莫某98表111任务切分粒度和知识建模一致性莫某98表112B类变为BX莫某98表113交互序列设计莫某99表114所有行为变化和指标变化关系莫某99表115方案对比指标数据莫某1001研究背景与意义11研究背景2004年国家教育部发布中国中小学教师教育技术能力标准，然后次年4月又启动了“全国中小学教师教育技术能力建设计划项目”1。这说明我国非常重视教师的教育技术能力建设，这也是国家追求教育的专业化、教师的专业化发展的需要。教育技术是教育专业化的技术基础2，包括微观的教学设计技术和宏观的课程开发技术。那么用何种思路来提高教师的教育技术能力呢我们可以从教学设计技术着手，来提高教师的教育技术能力。开展这一工作需要依赖于教师培训，即利用教师培训的方式培养教师的教学设计技术。教学设计的直接产出是教案，我们称之为设计态的教学系统。教学设计的实践产出是课堂，我们称之为实施态的教学系统。教案和课堂分别是教师的教学设计技术的两种体现形态。想要提高教师的教学设计能力，首先必须选择一种体现形态作为评价对象，以此来判定教师的教学设计能力水平。我们选择教案作为这一对象，基于以下两个观点。第一，教案是直接产出，可以直接反映教师的教学设计水平。而课程是教案的实施，只能间接的反映出教师的教学设计水平。设计优秀的教案和效果优异的课堂并不存在绝对的因果联系，因为实践课堂的影响因素太过复杂，并且教案和课程的一致性高低依赖于教师的个人特点。第二，对于评价对象本身而言，静态的教案易于研究，并且可以反复检验，非常适合作不断的优化研究。而动态的课程具有不可重复性，研究的结果适用情景具有局限性。综上所述，在研究初期我们选择的对象是教案。选定研究对象为教案后，我们需要构建优化教案的技术来确保教师教学设计能力的提高。我们选择何种逻辑来优化教案呢教案的形成性评价技术，即“优化改进”的逻辑是合适的。总结性评价的重点在于评定结果而非优化改进，而形成性评价由评价和优化两个部分组成，重点在于改进优化。如何将教案作为对象来研究分析教案的评价技术和优化技术呢将教案看作设计态的教学系统进行分析，即教案系统分析，属于教学分析。教学分析一直是教育领域研究的热点，从教学系统的视角来分析教学是必然的走向。我们至少可以从两个视角来对教学进行细致的分析。一种视角将教学看作是人类行为系统，分析行为与功能之间的关系；另一种视角将教学看作是具有特定功能的信息系统，分析信息流与功能之间的关系3。杨开城教授从信息系统的视角分析教学，提出教学系统IIS图分析法，并从信息流的属性出发考察信息流的某种特征与知识点学习效果之间的联系45。教学系统分析的发展也带动了教案系统分析的发展，杨开城教授已经将教学系统IIS图分析法用于对教案的分析，并构建了一套完整的评价指标体系，可用于教案的形成性评价。因此，在评价指标体系建立的基础上，对教案优化的引导策略体系进行探究，可以将评价技术彻底化，形成“评价结果对应措施”的完整链条。并且，通过进一步的教案分析研究，可以明确信息流和评价指标之间的关系，进而得出评价指标的合理性原因，将评价技术透明化。12教学设计能力培训的研究现状对教学设计能力培训的相关文献进行调研分析，可以了解到该领域的研究现状。针对教学设计能力培训这一主题，相关文献可以按照研究逻辑这一视角分为以下三种类型。121“需求或问题提出改进建议”类型采取这种研究逻辑的研究者通过问卷调查法、观察法、访谈法等收集需求、总结问题，然后提出一般性的培训改进建议。秦萍6提出教学设计培训中评价这一环节有待完善，岳佳丽7、姜春霄8等认为情境中的学习非常重要，陈颖心9、梁敬斋10等针对收集到的具体现实问题设计了一些措施，宿翠华11设计了“短期内的集中培训”和“校本培训”综合的措施。此类零散的研究很多，结论比较概括和零散，理论性水平较低。122“需求或问题设计模式或平台”类型为了进一步探索出提升教学设计能力培训水平的具体方法，研究者尝试构建了各种培训模式和培训平台。模式相关的研究无疑是该领域的热点。基于一定的具体情境，研究者们研究分析了各种模式和流程。张艮山12、冯秀琪13探讨了校本培训模式的任务和步骤，岳佳丽7设计了师范生信息化的教学设计能力的训练活动流程，曹晓明14基于ETLC理论模型，以此模型为基础构建3C培训模式和该模式下的学习活动框架，汪文华15认为“做”中求“变”的培训模式可以有效改善和提高教师的教学设计能力，张所娟16基于体验式学习圈的理论构建了相应的培训策略。培训平台类的开发在该领域也较为常见。研究者通常认为开发教学设计支持评价可以有效支持教学设计培训实践的开展，具有很大的实践意义。张晓17和邹菊梅18可以作为典型性的案例。这些研究结论将“如何使得教学设计培训更加顺利进行”作为研究思路，探讨各种流程、方式等。他们将培训流程作为研究主题，而并没有将教师的教学设计水平本身作为研究主题，或者将二者糅杂在一起。123“如何评价如何改进”类型基于这种视角的研究，明确的把教师的教学设计能力水平作为研究主题，选择可以体现教师教学设计能力水平的系统作为研究对象。齐媛19针对如何提高教师的教学设计能力提出了测评和发展的视角，但并未构建可操作性的评价技术和对应的发展技术，缺乏更具有操作性的理论结论。124总结针对以上现状，我们应该选择“测评发展”的研究视角，构建教师教学设计能力的评价技术和发展技术。承接研究背景，我们选择教案作为教师的教学设计能力水平的表现形态后，构建教案的评价技术和优化技术是非常必要的。系统、完整、可操作性强的教案评价技术和优化技术可以教师的教学设计能力培训提供脱离经验水平的理论指导。教案的评价技术和优化技术即构成了教案的形成性评价技术，那么教案的评价技术的相关研究现状如何呢13教案评价技术的研究现状131相关概念辨析1形成性评价和总结性评价关于评价技术的分类，接受度较广的分类维度是形成性评价和总结性评价。这两者的区别主要在于目的和效果，并非实施时间20。总结性评价目的在于评定教案的优劣，形成性评价目的在于提供优化改进措施。因此，我们采取的思路是形成性评价2教学评价和教案评价教学设计评价是指对教学设计结果的评价21，对教学设计评价的目的是为了改进。课堂教学和教案作为教师教学设计结果的两种形态，对这两者的关系众说纷纭。我们应当如何看待教学评价和教案评价的关系呢有学者将学生成绩的提高归因于精心的教案设计22，都用“学生学习效果”这一因素来评价教案水平、教学水平，这就把教学评价和教案评价看作同样的概念。这是一种对教案的间接性评价，学生的学习效果不能直接评判教案质量，同时也弱化了对教学评价和教案评价两个概念的区分。在此基础上，有学者将“教案评价”看作“教学评价”中的一个因素，认为教学质量评估中包含教案评估23。但这种理解会弱化对教案评价深入研究的意义。其实“优秀的教学设计”和“良好的教学效果”之间并没有直接的关系。即由于实际中诸多因素的影响，一个优秀的教学产品不一定能带来良好的教学效果，但我们不能否认该产品的设计水平。若将教案评价与教学评价混为一谈，则在某些情况下会夸大教学设计产品的作用或者阻碍教学设计产品的应用和推广。将“教学评价”和“教案评价”看作属于同一层次、交叉影响的关系则可避免这些问题21。132教案存在的问题及对策研究者并不过多的探讨如何对教案进行评价、评价的方法是否具有科学性，主要关注教案存在哪些问题，并对解决方案进行分析。常见作法有直接对教案成绩的数据进行分析，提出教案存在的问题和相应的对策24。提出合理改进措施的前提是评价技术的合理性，此类研究绕过了对评价技术合理性的判定，只具有经验层次上的借鉴意义。133评价教案时的原则或标准研究者李晓红25提出好教案要体现教学过程的反思、要具有针对性、要有创新性、要有深刻性等几个标准。同理，陈华忠26、许劲松27也提出了教案评价应遵循的几条原则，但是这些原则对实践操作的指导作用不够明确，因为如何操作才能满足这些原则和标准无从可知。此类研究的结论仍然处于经验水平，没有到达理论水平。134教案评价中的理论模式在教育领域中，关于模式的研究是最多的。在教案评价领域，关于教案评价的理论模式研究同样居多。课程是宏观的教学系统，而课堂是微观的教学系统。教案是设计态的教学系统，而课堂是实施态的教学系统。对于课程系统的评价模式，施良方28提出了目标评价模式、目的游离评价模式、CIPP模式、外观评价模式、差距评价模式、CSE评价模式、自然式探究评价模式。其中CIPP教育评价模式被用到了课堂教学评价的研究中2930。教案独有的评价模式并不多，有教学方案的三段评价法31、多主体评价模式32。理论模式相关的研究一直是热点，但基于一定理论基础的评价模式是指导实践的基础，可操作性不强。应当不断的细化和深入，达到可操作的科学水平。135评价教案水平的指标在教案评价的理论模式基础上，对评价教案的指标体系的探索层出不穷。具体、清晰、合理的评价指标体系的建立，对教案的评价具有实践意义。评价教案水平的指标水平也从刚开始的描述性指标，逐步发展到科学量化的指标。1描述性的评价指标这类指标关注的是教案呈现出来的特征，指标具有描述性的含义，指标值的大小是由评判者主观判定的。比较典型的有艾仁树33、南纪稳34等。由于这种指标值的判定依赖于评判者的主观经验，因此具有较强的主观随意性。2具有初步量化水平的评价指标汪世尧在小学数学评价指标体系中分A、B两级指标35，潘梅勇在电子教案评价中分层指标36。他们利用指标的层级分解、归类合并、确定权重等方式，形成带有具体评分标准指标体系。这种指标体系包括量化数据和质性数据,最后会形成一个包含量化分数、描述性评语的评价结论37。经过这种初步的量化处理，利用这种指标体系评价教案具有更高的科学性。但是并不是教育现象里所有的内容都可以被量化，量化到什么程度才能使得数据不失真是需要谨慎的。虽然这种指标体系具有更好的操作性，但是整个指标体系的建立、权重的处理、层级的设计都是由指标设计者根据经验制定的，每个底层指标的得分也是教案评判者主观评价的，仍然具有较强的主观随意性。3基于定量数据的评价指标为了使得指标的设计更具科学性，研究者们引入了各种复杂的技术。各种数学模型和统计手段都被拿来尝试，例如评价指标体系的多维度开放处理38、指标体系量表的信效度分析39、指标权重依赖于层次分析法40、神经网络算法41、指标体系内容的聚类分析法、模糊多目标决策系统42等。尽管经过各种复杂技术处理的指标设计可能更具有科学水平,但各个指标的得分仍然采取主观判断43。这依然改变不了指标的得分具有主观随意性的特征。136教案的改进优化策略对教案的形成性评价包括评价技术和优化技术，二者配合构成完成的形成性评价技术。但是该领域中对评价指标体系并未达成一致，对评价指标体系的研究尚在发展中，因此针对评价结果而进行的改进优化策略的研究更是寥寥无几，存在许多的问题，包含如下几个方面。1将优化和评价混淆，或者脱节评价是优化的前提，优化是评价的目的。两者具有密切的联系，又有显著的差异。陈才佳44、耿耀宏45提出的教案优化的原则、做法与评价工作脱节，靠自己的主观经验得出结论，或认为教案应该遵循的“原则”直接是优化的内容。实际上，这些原则可以作为优化的方向，但是优化应该是更加具体的措施、做法。2改进优化的对象并不是教案本身该领域内有诸多研究者分析真实的教案样本并提出改进措施，如方秀新46对76个样本教案分析后总结出存在问题并提出改进措施，布仁达来47对教案编写的现状说明后分析原因和改进思路，吴毅48对493份教案质量分析后提出问题和具体措施。具体的改进措施一般为两种对教案格式、教案写法的建议；对教师态度、学校制度的建议。这些改进优化的建议并不是针对教案本身，而是针对资源、服务、支持等方面。因此这类建议并不能真正带来教案的优化。3结论处于经验水平，并且过于概括、局部，缺乏系统完整性譬如周进49的改进措施虽然涉及到具体的设计内容，但给出的只是一个局部措施，缺乏系统性、整体性，也过于概括化。孙志宜50提出对小学美术教案优化的措施，但仍为自己的主观经验，并且是局部的、不完整的，难以上升为理论水平。固然，在评价指标体系并未达到系统、科学水平的现状下，优化改进措施也是难以形成完整系统的。137总结系统论认为，世间万物都是以系统的形式存在着的，并且具有层次结构。即任何一个系统都以更大系统的子要素或子系统的形式存在着。这就启示我们在构建教学设计的技术效应件时，须注重其应该自成体系、自成系统。任何零散的、片面的、局部的想法都不足以上升为理论，仅仅停留在经验的层面上。经验性的知识无法给别人借鉴学习，或者说操作性不够强，只能当作理念存在教师的脑海里。而不同的人运用这些理念时产生的行为是完全不同的，因此我们很难判定这些理念的科学性。科学的做法是将理论细化，细化到可操作的层次上，这样我们就能确保一定的理论引发一定的行为，那么该技术性理论的科学性才得以保证。综上所述，教案的形成性评价由评价技术和优化改进技术两部分组成。评价技术正在发展中，且并未形成广泛认可的评价指标体系。优化改进技术的研究刚刚开始，主要受限于评价技术的发展。基于现有研究存在的种种问题，我们选择教案优化改进技术作为研究目标，并且致力于在以下几个方面做出改进。1现有研究基本停留在宏观框架层面，我们要构建微观技术，精细化教学设计理论。2现有研究基本停留在经验水平，我们要通过个案研究不断反思验证，并且加以量化评价指标的辅佐，脱离经验水平。3现有研究结论是局部的、是离散的、是和评价技术脱离的。我们要基于技术性的教学设计理论，研究分析“优化技术”和“评价技术”的映射关系，构建系统完整的教案形成性评价技术。4在已有的量化评价指标体系基础上，更深入细致的优化策略体系可以进一步解释指标体系，使得技术性的教学设计理论更加彻底化。14前期研究林凡4的研究构造了激活量这一算法，张宁5和丁莹52的研究都进一步验证了教学系统IIS图方法的科学性。徐梅53的研究将该方法引入到教案分析上，初步验证了教学系统IIS图分析法应用到教案分析上的可行性，并构建了总激活量这一指标。张媛媛54的研究在前人研究的基础上构建了教案评价的指标体系，并用主成分分析法确认了指标的结构效度，其指标体系包含以下六个指标。141IIS图整图知识点总激活量前期研究中，根据信息熵理论构造出了单个知识点的激活量计算公式如下4激活量QARDDNF2LOGF表示遗忘系数。心理学研究表明人类的短时记忆容量为72。我们规定当某一知识点与激活这个知识点的前一个信息项之间相隔7个信息项以内时，F1；当相隔7个以上时，FK1/2K1，其中K为这两个信息项之间信息项个数减去7。LOG（D2）表示激活熵，其中D是该知识结点的已知度，即当前已知边的条数。激活熵的得来是受信息论的最大熵原理启发。对于某些知识点，D会随着教学的进行而变大，因此激活熵也会随之增长。LOG（N（DD2）表示复杂度，其中N是该知识结点未知边的种类数，D则为结点的总度，即边的总数。一个知识结点未知边的条数或种类数越多，该知识点的复杂度则越大。R表示扩散衰减系数。IIS图是一个有机整体。当图中某个知识点被直接激活时，其邻接知识点也被间接激活，这被称为激活量的扩散。扩散的激活量不如直接激活量大，因此需要一个衰减系数。若此信息项是直接激活，则R1；若该结点是经过一次扩散激活，则R1/D；若该结点是经过二次扩散激活，则R1/D2。目前只考虑2层扩散。142目标知识点激活度均目标知识点激活度，即目标知识点平均激活量与IIS整图平均激活量的比值。，其中，TQAT是教案IIS图中所有目标知识点激活量的总和，NT是IIS图中目标知识点的总数，TQA是教案IIS图中所有知识点激活量的总和，N是IIS图知识点的总数。143学生参与度整图知识点激活量学生参与度，即学生知识点总激活量LTQA，是指教案IIS图中学生参与的整图知识点激活量的总和。144媒体多元性目标知识点表征形态数均值目标知识点表征形态均值，TPI是在带有目标知识点表征形态的IIS图TNIMTR1/中，第I个目标知识点的表征形态数，M为媒体形态总数，N为目标知识点的个数。145信息流类型完整性信息类型数信息流类型完整性，即整个教案中信息流的信息类型数。146目标手段一致性目标手段一致性I，指目标知识点的学习水平与任务类型之间的一致性。基于TVERSKY提出的相似度计算公式，单个任务的目标手段一致性II的计算公式如下51，整个方案的目标手段一致性II，其122121NFNFFN1中，N为活动中任务的个数。15研究意义本研究主要研究意义有三点1完善和细化以学习活动为中心的教学设计理论。以学习活动为中心的教学设计模式包括四大基本步骤尝试设计、对教学方案进行结构化分析、方案的优化以及方案的缺陷以及改进。本研究属于方案的优化阶段的研究，是在已构建的教学方案评价指标体系基础上，对教案优化技术的研究。教案优化技术的研究成果可以完善教学设计理论，是教学设计理论的必要延伸，并将教学设计理论更加细致化。2将教案形成性评价技术彻底化，明确评价指标的合理性。教案的形成性评价技术包括评价技术和改进优化技术，在已有的评价技术基础上探索优化技术，可以将教案的形成性评价技术彻底化、完整化。并且，通过对“改进行为指标变化”的细致分析，我们可以更加明确评价指标的合理性，将评价技术透明化。3为教师的教学设计能力培训提供新的思路。为教师提供一套系统、完善、细致的可操作策略体系，用于引导提高教案水平。将会改善该领域缺乏相关研究成果的现状，并为教师的教学设计能力培训提供新思路。2研究内容与研究设计21研究目标基于以学习活动为中心的教学设计理论，构建一整套具有可操作水平的引导教案优化的策略体系。22研究内容221一整套具有可操作性的优化策略体系对徐梅的30对教案样本分析，初步得出一般性的教案优化引导策略体系。然后通过三期教学设计实训，选择合适的学员作为研究对象，利用各种辅导支架（访谈、文档）来运用策略体系，通过不断和学员交互、反思、验证、迭代，最终将得到一整套的教案优化的引导策略体系。222五个个案数据验证策略体系可行性依托于教学设计实训的实践，共收集五个个案数据来实施引导策略。通过分析教学设计者的现场表现、教案变化、言语态度等质性资料，以及改进前的教案和改进后的教案在评价指标上的量化数据变化，验证策略体系的可行性和价值。223分析策略体系和指标体系的映射关系对所有个案数据进行汇总，统计策略体系整体被响应的频率情况，进而分析引导策略体系和现有的评价指标体系之间的映射关系，尝试形成完整的形成性评价技术。通过这种映射关系的分析，可以看出引导策略体系和评价指标体系之间的契合度，以及下一步研究进展的方向。23研究设计根据研究目的不同，本研究分为以下两个阶段文献调研阶段通过对教学设计培训、教案的形成性评价主题进行文献调研，确定本研究的研究意义。本研究成果和评价体系构成完整的教案形成性评价技术，为教学设计培训提供新思路。教案形成性评价是改进优化教案而并非对教案评定等级、是对教案本身进行的评价而非通过教学效果的间接评价。从教案评价研究现状得出教案优化的引导策略体系不仅是以学习活动为中心的教学设计理论需要的教学设计技术，也是教案优化理论研究需要的优化技术。个案研究阶段1初步的教案优化引导策略体系首先通过徐梅的30对教案样本进行对比分析，提炼出优化的案例，并根据实例构建出初步的优化引导策略体系框架。2开展教学设计实训，得到尝试设计教案招募多名北京师范大学在校学生（本科生、研究生）作为此次研究的参与者。然后对尝试设计教案进行筛选，选定不同学科的志愿者作为备选对象。3征集志愿者志愿，选定个案研究对象并准备材料征集志愿者参与意愿并准备开展个案研究的材料（访谈计划、访谈提纲、录音笔、策略体系文档）。4利用访谈、文档等辅助支架实施引导策略基于初步的优化引导策略体系，对志愿者实施现场访谈引导，并进行录音。除了录音支架外，还有文档的方式进行引导。5对个案的质性数据进行分析和反思，迭代教案优化引导策略体系对现场的录音材料和引导文档材料进行分析，反思所实施的引导策略，不断迭代教案优化引导策略体系。6对教案进行教学IIS图分析，得到改进行为、引导策略、指标变化之间的关系分别对志愿者的尝试设计教案、改进后的教案进行教学IIS图分析，得到两个教案版本的指标数据，佐证教案改进的质性数据，建立教案改进、引导策略、指标变化这三者之间的映射关系。7验证教案优化策略体系的可行性，分析评价指标体系的合理性原因将所有个案数据进行汇总统计，得到所有策略被响应的频率表格，可以从直观上看到整套策略体系的响应情况。并根据策略体系和指标体系的映射关系分析教案形成性评价技术的合理性和不足之处。文献调研教案的形成性评价文献调研发现问题缺乏系统、完整、可操作性强的教案优化策略体系个案分析对30对教案样本的对比分析初步的教案优化引导策略体系开展教学设计实训，招募志愿者，得到尝试设计教案征集志愿者意愿，针对不同学科选定个案研究对象并准备材料对个案的质性数据进行分析和反思利用访谈、文档等辅助支架对志愿者实施引导策略细化修改迭代后的的教案优化引导策略体系对教案进行教学IIS图分析改进行为和指标变化的关系明确评价指标和策略体系的映射关系验证优化策略体系可行性完善教案的形成性评价技术教学设计培训文献调研提供教学设计培训新思路图1整体研究流程24可行性分析理论方面林凡、张宁经过五年的研究初步形成了教学系统IIS图分析的理论体系，并通过实证研究验证了该方法的可用性和有效性；徐梅把教学系统IIS图分析方法引入到教案分析中，并通过实证研究验证了该方法对教案分析的可用性和有效性。张媛媛基于IIS图分析法，构建了教案评价的指标体系，并验证了指标的有效性。因此本研究基于教案的评价指标体系以及教学IIS图分析法，进行教案优化的引导策略体系的研究是可行的。以学习活动为中心的教学设计技术在结构化设计的各个流程上已经有了明确合理的可操作技术，为本研究的开展奠定了基础。评价指标体系的构建已经成熟，并已经验证了指标的有效性。技术方面目前教学IIS图分析软件已经成熟并已经投入到教案分析中，因此利用该方法分析教案是可行的。因此该研究是可行的。3引导教案优化的策略体系初步构建学习活动为中心的教学设计理论中指出，我们把教学系统看作是学习活动的序列，因此需要进行一系列的工作把教学方案转化为活动序列，并确认学习活动的任务构成以及任务的操作过程55。需要进行以下六步工作学习内容分析、学习者分析、学习目标分析、活动切分、任务切分、完整性设计。和这些教学设计流程相对应，我们制定了3134的引导策略，整个引导策略包括表1、表5、表8、表9、表10、表12、表13、表14、表15、表16共10个表格，34个策略，详细分布见下面说明。1学习内容分析学习内容分析是指利用知识建模技术绘制知识建模图的过程，在此阶段运用的引导策略见表1。知识建模图是指依据一定的建模规范生成的包含知识点、知识点之间关系的知识网络图。在这个阶段，助教需要引导学员遵守两个原则1知识建模需要遵守知识建模的规范知识建模图由“七种类型的知识点”和“特定类型的关系”组成。因此需要满足的标准是“将知识点归类正确”和“建立知识点间联系正确”，分别对应策略111和策略112。2知识建模图需要提取到先决知识点的水平在确保知识建模图中的知识点归类和关系名称建立无误之后，我们还需要控制知识建模图的规模。知识点是无穷无尽的，并且所有的知识点都是有联系的，如果延伸下去知识建模图将会务必庞大。因此知识建模图需要提取到“先决知识点的水平”，对应策略113。除此两条基本标准外，还有一些额外的规范需要遵守，对应策略114。需要说明的是，这些规范检查可以由“教学系统分析软件”来自动完成。该软件由范周祥开发，是集教学设计、教学分析为一体的PC客户端软件，目前已经开发完毕可投入使用。2学习者分析和学习目标分析由于学习者分析和学习目标分析这两个阶段所做的工作都是设计目标，因此把这两个阶段合二为一，对应引导策略表5。学习者分析是指按照学生模型，确定方案适应的学习者特征。进行学习者分析后，就可以寻找方案“提升适应性”的设计空间。学习目标分析是指将教学目标用二维矩阵来描述，可以清楚的看到教学目标和教学内容的对应关系。由于个案选择条件有限，我们没有选择真实的教师，因此并不面对真实的学习者。但教学设计者可根据自己的经验进行一些预设性的设计，来增加方案的适应性，对应策略123。学习目标分析是指按照“知识点（水平）”的二维矩阵来分析教学目标，并确保教学内容和教学目标的一致性，由策略121、策略122来对应。3活动切分和任务切分以学习活动为中心的教学设计理论将教学看作活动序列，而活动由任务序列组成。因此我们需要将方案切分为活动序列，再将活动序列切分为任务序列，分别对应活动切分和任务切分阶段。活动切分对应引导策略表8。将教学切分为活动，需要保证活动序列和知识建模、学习目标一致对应，对应引导策略131、132。任务切分是指将活动切分为可操作的任务序列，对应引导策略表9。将活动切分为任务，需要保证任务设计和活动目标一致，对应策略133、135；需要保证任务设计和活动子图一致，对应策略134、136；需要保证考虑动力系统，对应策略137、138。任务序列设计之后，需要调整任务序列的顺序，对应引导策略表10。任务序列的设计需要考虑学习过程是否具有可选择性、是否符合学习者的认知规律、是否服务于动力系统，对应策略139、1310。4完整性设计学习活动除了由任务序列构成外，还包括活动规则、交互序列（教师行为、学生行为、工具/资源、学习成果）的设计。为了保证活动完整，需要增加以下部分。活动规则对应引导策略表12，活动规则要保证考虑动力系统，包括设计师生交往规则、学习成果评价规则和学习形式规则，分别对应策略141、142、143。教师行为对应引导策略表13，教师行为设计要考虑总激活量、信息流类型完整性、动力系统，对应策略144到1412。学生行为对应引导策略表14，学生行为设计要考虑学生参与度和动力系统，对应策略1413到1415。工具/资源对应引导策略表15，工具资源的设计要考虑媒体多元性和动力系统，对应策略1416。学习成果对应引导策略表16，学习成果的设计要考虑动力系统，对应策略1417。31学习内容分析（知识建模）表1知识建模引导策略策略编号111使用阶段知识建模阶段指向原则知识建模需要遵守知识建模的规范实施步骤告知设计者1，知识建模图由提取的知识点知识点间的关系连线组成。我们需要分别检查这两者是否合理。首先检查我们提取的知识点归类是否正确。2，对照表2中的易混淆项目进行检查，适当修正自己的知识点归类。策略编号112使用阶段知识建模阶段指向原则知识建模需要遵守知识建模的规范实施步骤告知设计者1，检查完提取的知识点归类是否正确后，我们需要检查知识点之间的联系是否正确。2，如果使用VISIO进行知识建模，则此时需要对照实训手册附录7，人工检查有没有创建不存在的联系名称。如果使用了“教学系统分析软件”的知识建模模块，则软件本身会禁止创造不符合规范的联系。3，使用VISIO时，除了关系名称外，也需要注意箭头的方向是否正确。使用“教学系统分析软件”则无需检查。策略编号113使用阶段知识建模阶段指向原则知识建模图的知识点需要提取到先决知识点的水平实施步骤告知设计者1，对照自己的知识建模图，理解表3中对知识点类型的分类，告知这样分类的目的。2，给自己知识建模图中目标知识点、先决知识点、辅助知识点标上不同的颜色，进行显性化表征（图2）。3，对照表3的提取原则和判断依据，和助教沟通知识点和关系是否需要提取出来，尤其注意先决知识点。策略编号114使用阶段知识建模阶段指向原则知识建模需要遵守知识建模的规范实施步骤告知设计者1，知识建模时，除了常规的规范检查外，还有一些附加的规范检查需要遵守。2，如果使用VISIO，对照表4的检查项目进