教学系统设计的理论和模式

1、1制作：李妩虹教学系统设计的理论和模式江西师范大学传播学院www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo2v网络课网络课程内容要点相关资源课程首页 学习目标思考练习 教学系统设计理论是关于如何规定、设计教学活动的理论，它是一套用来决定在一定的教学条件下，为了使学习者达到特定的教学目标，应该采取什么样的教学策略与教学方法的系统化的知识体系。其主要任务就是要对影响教学系统设计的各变量之间关系进行规定，确定为达到教学目标所应采取的教学策略，提出规定性教学系统设计理论。www.art-com.co

2、.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo3v网络课网络课程内容要点相关资源课程首页 学习目标思考练习一、影响教学系统设计的变量一、影响教学系统设计的变量二、几个主要的教学系统设计理论二、几个主要的教学系统设计理论三、教学系统设计模式三、教学系统设计模式www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo4v影响教学响教学系统设计统设计的变变量 教学系统设计专家从系统工程学那里借用了系统设计方法，把教学系统看做是一

3、个能够制造教学产品的“黑箱”，暂时不考虑它内部的结构，把教学条件作为输入，在内部利用适当的教学方法进行加工，然后把教学结果作为其输出。因而，教学条件、教学方法、教学结果成为影响教学过程的三大变量，也相应成为影响教学系统设计的三大变量。www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo5v影响教学响教学系统设计统设计的变变量 根据瑞奇鲁斯（Reigeluth,1983)的观点，教学条件变量包括内容特点、教学目标、学生特点、实际约束四方面，教学方法变量分为组织策略（包括微策略和宏策略）、传递策略、

4、管理策略三方面，教学结果变量包括教学效率、教学效果、系统吸引力三方面。图5.8表示了影响教学系统设计的诸变量及其相互关系。www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo6v影响教学响教学系统设计统设计的变变量内容特点教学目标学生特点实际约束管理策略授递策略组织策略系统吸引力教学效率教学效果图5.8 影响教学系统设计的变量及其相互关系教学条件变量教育方法变量教学结果变量www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Co

5、mpany LogoLogo7v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论（一）加涅的教学系统设计理论（二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论（三）教学处方理论1、成分显示理论2、梅瑞尔的ID2和ITTwww.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo8v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论( (一）加涅的教学系统设计理论一）加涅的教学系统设计理论 加涅对教学系统设计理论的建立做了开创性的工作，他的教学系统设计理论建立在两个基本观点之上：第一是“以学论教”，教是外因，学是内因；第二是不同的学

6、习结果需要不同的学习条件即教学时间。加涅（1965，1985）认为学校学习的知识可以分为五五种类型：言语信息、智力技能、认知策略、动作技能和态度。他进一步根据学习的信息加工理论提出了一个教学策略的描述性理论。在加涅看来，由于人类信息加工的方式是相对稳定的，所以教学事件也是相对不变的。他由学习过程演绎出的一般教学过程由九九个教学事件构成：引起注意、告诉学习者目标、刺激回忆先决条件、呈现刺激材料、提供学习指导、诱导行为、提供反馈、评价表现、增强记忆和促进迁移。加涅特别指出，以上九个教学事件的展开是可能性最大、最合乎逻辑的顺序，但也并非机械刻板、一成不变的，更重要的是，这丝毫不意味着在每一堂课中要提

7、供全部教学事件。www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo9v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论( (一）加涅的教学系统设计理论一）加涅的教学系统设计理论 加涅在分析学习的条件时，根据实验研究和经验概括，进一步详尽地论述了不同学习结果对每一种教学事件的要求，从而构成“九五矩阵”，如表5.2所示。这就是加涅的规定性教学系统设计理论。 表5.2 教学事件与学习结果匹配的具体规定性（M.D.Merrill总结，1990）言语信息智力技能认知策略态度动作技能（1）引起注意刺激变化刺激变化

8、刺激变化刺激变化刺激变化（2）告诉学习者目标说明希望学习者达到什么状态；指明要求回答的言语问题实际示范要运用那一种概念、规则或程序；提供行为的类别或实例说明或实际示范某一策略；澄清期望采用的解决办法的一般性质不说明目标；提供旨在做出选择的行为类型实际示范期望的行为学习结果教学事件www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo10v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论言语信息智力技能认知策略态度动作技能（3）刺激回忆先决条件回忆组织有序的知识实体；刺激回忆有组织信息的上下文情境回忆先决规

9、则或概念；刺激回忆从属规则和概念回忆较简单的先决规则或概念；回忆该学习所要求的任务、策略及与之相关的智力技能回忆做出个人选择的情境及行动；运用榜样实际示范这种选择；回忆相应的信息和技能回忆执行子程序及组成技能（4）呈现刺激材料利用区分明显的特征呈现书面的或视听型言语陈述描述对象或符号的特征使之带有概念或规则的形式；提供概念或规则的实例说明问题的症结之所在并展示要施行的策略由榜样说明做出选择的性质；由榜样实际示范他人的选择提供包括工具及实施特征的外部刺激，实际示范执行子程序（5）提供学习指导通过知识实体间的相互联系详细说明内容；利用形象和记忆术提供纳入更大的有意义的上下文情境的言语联结给出概念或

10、规则的具体实例；为适当的序列联结提供言语线索对给出有实例的策略提供言语指导；对新的解决办法给予指点或启发由榜样说明或实际示范行为选择；同时观察榜样对行为如何进行强化反复练习；提供反馈性练习学习结果教学事件续表www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo11v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论言语信息智力技能认知策略态度动作技能（6）诱导行为“说出来”；请学习者解释信息未曾遇到过的情况；请学习者在新实例中运用概念或规则要求解决问题；特别是解决不熟悉的问题在以前未曾遇到过的情境中观察所

11、作的选择；问卷调查；在真实的或模拟的情境中做出选择完成行为（7）提供反馈确定信息陈述的正确程度确定运用概念或规则的正确程度确定解决问题的独创性对行为选择做出直接的或替代的强化对有关动作的精确性及时间要求提供反馈（8）评价表现要求说出陈述的各种含义；学习者用释义的方式重新说明信息在一系列附加的新实例中，学习者实际表现运用概念或规则学习者独创性地提出一个新的解决办法学习者在一个真实的或模拟的情境中做出期望的选择学习者完成全部技能组成的行为（9）增强记忆和促进迁移在一个更大的有意义的上下文情境中增加练习和定时复习；与附加的信息复合体达成言语联结在一个更大的有意义的上下文情境中增加练习和变式练习；提供

12、包括实例变式的定时复习提供解决各种新问题的机会为经过挑选的行为选择提供附加的多样化的情境学习者持续练习技能学习结果教学事件续表www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo12v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论( (二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论 美国教学设计专家梅瑞尔（M.D.Merrill)与他的合作者们在对加涅的教学设计理论进行了认真研究的基础上，先是提出成分显示理论（Component Display Theory,简称CDT）

13、，作为他的第一代教学设计理论；后来又在此基础上提出了他的第二代教学设计理论和教学处理理论（Instructional Transaction Theory,简称ITT）。www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo13v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论( (二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论1 1、成分、成分显显示理示理论论 梅瑞尔首先提出了一个关于知识的描述性理论，认为知识由行为水平和内容类型构成了两维分类。它的行为维度是：记忆、运用、

14、发现，它的内容维度是：事实、概念、过程、原理，如图5.9。 教学内容类型教学目标等级发现运用记忆事实性 概念性 过程性 原理性图5.9 梅瑞尔的“目标内容”二维模型www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo14v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论( (二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论1 1、成分、成分显显示理示理论论 由图可见，将目标和内容二者结合本来可以组合出12种教学活动成分，但由于事实性知识一般只要求记忆（能记住该事实就能运用，而

15、且也不需要去发现“事实性知识”），所以在图中删去了“运用事实”和“发现事实”这两种成分，这样就剩下10种不同类型的教学活动成分。 梅瑞尔还提出了一个有关教学策略的描述性理论，认为策略有基本呈现形式（PPF)、辅助呈现形式(SPF)和呈现之间的联系(IDR)。基本呈现形式由讲解通则、讲解事例（例子）、探索通则（回忆）、探索事例（实践）构成，如表5.3所示。表5.3 教学策略的基本呈现形式（PPF)讲解探究通则讲解通则，即呈现一般的情境探究通则，要求学生回忆一般的陈述实例讲解实例，即呈现一个例子或者特定情境探究实例，要求学生在特定的情境或练习中应用通则行为内容www.art-com.co.krCo

16、pyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo15v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论( (二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论1 1、成分、成分显显示理示理论论 辅助呈现形式(SPF)由附加的促进学习的信息构成，如使注意集中的措施、记忆术和反馈；呈现之间的联系（IDR)则是一些序列，包括例子非例子的配对序列、各种例子的分类序列和例子难度的范围。对于每一个行为内容类别，CDT都规定了PPF、SPF、IDR之间的组合，这些组合就构成了最有效的教学策略。 梅瑞尔的CDT理论主要是认知领

17、域的教学系统设计理论，对教学策略进行了较详尽的规定。www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo16v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论( (二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论2 2、梅瑞尔的、梅瑞尔的ID2ID2和和ITTITT “第二代教学系统设计(ID2)”是M.David Merrill、Zhongmin Li和Mark K.Jones于1990年针对“第一代教学系统设计(ID1)”的局限性而提出的新一代的教学系统设计理论和方法。他

18、们认为要使交互教学技术在教育和训练中广泛运用，一个最关键的问题就是需要有能支持高水平交互的教学系统设计与开发的有效工具和方法，他们认为这要通过建构第二代教学系统设计(ID2)理论才能解决。 ID2的核心是“教学处理理论（Instructional Transaction Theory,简称ITT)”.他们对前面提到的几种ID理论都贴上了ID1的标签。认为加涅的学习条件理论和梅瑞尔的CDT理论只是为课件开发提供了一套处方。ITT则扩展了学习的条件理论和CDT,使这些规则能够更加详细地被陈述，以便进行自动化的教学系统设计和开发。由此可见，www.art-com.co.krCopyright by

19、ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo17v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论( (二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论2 2、梅瑞尔的、梅瑞尔的ID2ID2和和ITTITT ITT实际上是一个为开发教学设计专家系统而提出的理论。其基本思想是：教学处理就是“教学算法”，即解决教学问题的步骤，是使学习者获得某类知识技能的交互作用模式。不同类型的知识需要不同类型的教学处理。一种教学处理一旦设计完成并形式化以后，就能重复运用于相同类型知识和技能的教学。于是，开发课件就变成针对课程内容选择相应的教学处理

20、，并把课程内容写成教学处理所能运用的形式，即不需要像设计传统的以框面为基础的CAI课件一样，对每一个框面、每一个分支结构做出决定。这样，一旦“教学处理框架”开发出来以后，不需要进行另外的程序设计就能反复使用。显然，用这种“数据+算法”的方式开发课件比以框面为基础的方式能够提高开发效率，而且能为学习者提供更具交互性的学习环境。www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo18v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论( (二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处

21、理理论2 2、梅瑞尔的、梅瑞尔的ID2ID2和和ITTITT ITT把知识分为三种：实体、活动和过程。 *实体，是指具体的事物，如某一设备、物体、人、动物、地点或者标志； *活动，是指学习者完成的一系列的行动； *过程，是指完全外在于学习者的一系列活动。 ITT也提出了几种教学处理的类型，包括：鉴别、执行、解释、判断、分类、概括和迁移。 ITT的规定性理论由规则构成，对于给定类型的知识对象或者知识对象之间联系的学习，这些规则可用于选择最有效的教学处理。ITT的规定性理论也包括调整教学处理参数的规则。图5.10概括了描述性的知识要素、描述性的策略要素和教学处理理论的规定性原则。www.art-c

22、om.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo19v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论( (二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论2 2、梅瑞尔的、梅瑞尔的ID2ID2和和ITTITT知识的描述性理论 知识对象策略的描述性理论 处理框架教学设计的规定性理论 选择知识对象的规则序列化知识对象的规则 选择教学处理的规则序列化教学处理的规则 实施教学处理的方法 ITT主要是为开发教学设计专家系统并使教学系统设计和开发自动化而建立的理论，其内容仍然集中在认知领域。www.

23、art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo20v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论（三）教学处方理论（三）教学处方理论 我国学者郑永柏在综合了已有教学设计理论研究成果的基础上，提出了一种新型教学系统设计理论：教学处方理论。教学处方理论主要包括六个基本概念、一个理论框架、三条基本原理和两个关于教学设计的知识库。 六个基本概念是：教学条件、教学结果、教学方法、教学内容处理模式、教学模式和教学处方。 一个理论框架可以用函数表示为： （1）m=f(c,o),其中教学结果(o)和教学条件(c)是自

24、变量，教学方法(m)是因变量。这个函数说明教学处方理论是规定性教学理论，是关于在一定的教学条件下，为了达到某种教学结果，应该采用什么教学方法的理论体系。 （2）m=f(LT,IT),其中m是教学方法变量，LT表示不同的学习理论，IT表示不同的教学理论。这个函数说明在特定教学条件下对特定教学结果的教学，不同的学习理论和教学理论会采用不同的教学方法。www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo21v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论（三）教学处方理论（三）教学处方理论 三条基本原理：

25、原理1认为，有不同的教学条件、教学方法和教学结果。在不同的教学条件下，为了达到不同的教学结果，应该采用不同的教学方法。 原理2认为，对教学条件和教学结果分析得越详细，并对存在的所有问题都进行教学处理，则教学越有效。 原理3认为，教学条件、教学方法和教学结果是不断发展的，要不断探索适合新情况的教学处方，不断更新和充实教学处方知识库。 两个知识库：规定性教学内容处理模式库和规定性教学模式库。 教学处方理论具有如下特点： （1）把教学设计理论与认知科学的研究成果结合起来，提出了“教学内容处理模式”的概念，把“教学内容处理模式”与“教学模式”放在同等重要的位www.art-com.co.krCopyr

26、ight by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo22v几个个主要的教学教学系统设计统设计理论论（三）教学处方理论（三）教学处方理论置来研究，并初步建立了规定性教学内容处理模式库。 （2）把教学设计研究与教学理论和教学模式研究联系起来，使教学设计建立在大量教学研究成果的基础上，初步建立了“规定性教学模式库”。 （3）面向信息技术和信息社会，进一步明确了教育信息技术发展的重要意义和相应的观念、研究方法的变革，特别是结合小学语文“四结合”教学改革试验研究探索和总结了信息技术条件下的教学模式，并把它们纳入“规定性教学模式库”。这样就把传统的教

27、学理论和教学模式研究与信息技术教育应用的理论和模式研究结合起来了。www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo23v网络课网络课程内容要点相关资源课程首页 学习目标思考练习三、教学系统设计模式 模式是再现现实的一种理论化的简约形式。与教学系统设计理论不同，教学系统设计模式是在教学系统设计的实践当中逐渐形成的一套程序化的步骤，其实质是说明做什么，怎样去做，而不是为什么要这样做。教学系统设计过程模式指出了以什么样的步骤和方法进行教学系统的设计，是关于设计过程的理论。 由于教学系统设计实践中所

28、涉及的教学系统的范围和任务的层次（课堂、一门课、课程计划，甚至国家教育系统）有很大的差别，而且设计的具体情况和针对性也不完全一样，再加上设计人员教学工作环境（不同国家、不同教育级别）和个人专业背景（学科专家、教学设计专家、媒体专家、教师、评价专家等）的差异使他们对教学设计的理解和认识不尽相同，在设计中他们的www.art-com.co.krCopyright by ARTCOM PT All rights reserved.Company LogoLogo24v网络课网络课程内容要点相关资源课程首页 学习目标思考练习三、教学系统设计模式关心点和自身的优势也不同，因而导致数百种不完全相同的教学设

29、计过程模式的产生。早在1980年，安德鲁斯（D.H.Andrews)和古德森(L.A.Goodson)就曾在对教学设计模式的比较分析一文中，对40个教学设计模式的特点进行分析归类。加斯塔夫生1991年的研究表明自从60年代产生第一个教学系统设计模式以来，教育技术文献中已经有数百个教学系统设计模式。尽管这些模式各不相同，但是它们还是具备一些共同的属性。从构成要素来看，所有的教学系统设计过程模式都包括学习者、目标、策略、评价（乌美娜，1994）；从涉及的步骤来看，所有的教学系统设计过程模式都包括教学目标设计、教学策略设计、教学评价设计；从其理论基础和实施方法看，分为三大类：以www.art-com.co.krCopyright by AR