咸阳师院教育技术学导论教案05教学系统设计.docx

【教学要求】理解教学系统、教学系统设计的含义及本质；掌握以“教”为主的教学系统设计模式和以“教”为主的教学系统设计过程；掌握以“学”为主的教学系统设计模式和以“学”为中心的教学系统设计原则；了解教学设计的新理论框架、教学设计模式的进展、教学系统设计的新思路、教学系统设计应用领域的拓展和教学系统设计理论的新走向。【知识点】教学系统设计概念、教学系统设计的模式及发展趋势。【本章重点】教学系统设计概念、教学系统设计的模式。【本章难点】教学系统设计的发展趋势。【本章内容结构】I教学系统的概念和结构模式教学系统一教学系统设计的含义及本质设让概述教学系统设计观的演变_影响教学系统设计发展的主要因素1教学系统设计的层次教学系统设计I一影响教学系统设计的变量的理论和模式T一几个典型的教学系统设计理论1教学系统设计模式以“教”为主I一两种典型的以“教”为主的教学系统设计过程模式的教学系统一一以“教”为主的教学系统设计模式的发展设计模式1以“教”为主的教学系统设计过程I以“学”为主的以“学”为中心的教学系统设计原则教学系统设计模式L以“学”为主的教学系统设计模式I教学设计的新理论框架一一行为理论教学系统设一教学系统设计模式的进展一一“主导一主体”教学系统设计模式计的进展教学系统设计的新思路一一教学系统设计自动化教学系统设计应用领域的拓展一一由教学领域扩展到企业培训教学系统设计理论的新走向一一宏观设计论第一节教学系统设计概述一、教学系统的概念和结构模式系统是由相互关联的部分组成的具有特定功能的有机整体。作为一个系统，必须具备三方面的特征:一是要有稳定的结构，这种结构决定了系统层次间和层次内各部分之间的相互作用；二是要具有确定的功能，这种功能决定了系统所产生的效果；三是要有一套系统规则，对内协调系统各部分之间的行为，对外建立系统与它的应用环境之间的协议。教学系统（InStrUCtionalSyStenI）作为系统的子范畴，是指为了达到特定目的而由各组成要素通过相互联系、相互作用有机地结合起来的、具有一定教学功能的整体。教师、学习者、教学内容、媒体是构成教学系统的四个核心要素。二、教学系统设计的涵义及本质教学系统设计（IilStrUetionaISystemDesign,简称ISD）也称做教学设计（InstructionalDesign,简称ID）,其根本目的是通过对学习过程和学习资源所做的系统安排，创设各种有效的教学系统，以促进学习者的学习。那么究竟什么是教学系统设计呢？1 .关于教学系统设计含义的几种不同观点从已经出版的教学系统设计著作和已发表的有关文章中，对教学系统设计的界定归纳起来大致有如下一些说法：计划说一一把教学系统设计界定为用系统的方法分析教学问题、研究解决问题途径、评价教学结果的系统规划或计划的过程。这种论点的代表当推美国学者肯普，他给教学系统设计下的定义是:教学系统设计是运用系统方法分析研究教学过程中相互联系的各部分的问题和需求，确立解决它们的方法步骤，然后评价教学成果的系统计划过程。技术说一一教学系统设计是一种用以开发学习经验和学习环境的技术，这些经验和环境应该促进学生获得特定的知识和技能（梅里尔，1996）。方法说一一把教学系统设计看做是一种研究教学系统、教学过程和制定教学计划的系统方法。过程说一一教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程（乌美娜，1994）。教学设计是指运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学资料、教学活动、信息资源和评价的具体计划的系统化过程（史密斯，雷根，1999）。教学设计是运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标（或教学目的）、教学条件、教学方法、教学评价等教学环节进行具体计划的系统化过程（何克抗，2001）o目前教学系统设计的定义，主要还是强调教学系统设计是一种过程或程序（如何进行任务分析、如何编写目标、如何选择教学策略与教学媒体、如何编制标准参照测试），这是必要的，也是最基本的。正是这些教学系统设计的操作程序使教学系统设计理论和方法得到广泛应用。当然，这并不排除对各种用于规定、设计教学活动的理论探索。2 .教学系统设计的本质教学系统设计可以被认为是设计的一个子集合。由一般设计活动推知，教学系统设计活动是一种在教育活动中普遍存在的后理性认识活动，是理论的应用活动。教学系统设计不同于一般设计之处在于教学情境的复杂性和教学对象的丰富的个体差异性所以应用教学系统设计理论与实践的过程本质上应该是一个创造性地解决教学问题的过程。由于教学系统设计模式多为线性模式，强调操作的程序化，容易使教师或教学设计者忽略具体的问题情境，按照既有模式按部就班的进行设计，忽略了设计活动的创造性本质，所以，教学设计理论应为营造这种创造性提供理论空间。三、教学系统设计观的演变系统方法是教学系统设计的重要指导思想。但是，在系统方法应用于教学设计过程时，产生了对教学系统设计内涵的不同认识。这些不同观点也从一个侧面反映了教学系统设计的发展脉络。1、教学系统设计的媒体观(MediavieW)2 .教学系统设计的狭义系统观(NarroWSystemView)3 .教学系统设计的标准系统观(StandardSystemView)4 .教学系统设计的系统设计观(SyStenISDesignView)四、影晌教学系统设计发展的主要因素(一)系统方法1、一般系统论一般系统论、信息论和控制论是系统理论、系统科学的第一批成果，它们几乎都酝酿于20世纪20年代至40年代，诞生于1948年左右，也被统称为一般系统论。在当时的历史条件下，它们同时从应用系统的观点不同的侧面研究同一问题一一系统问题，并形成了一套完整的、可操作的系统方法。系统方法作为一种综合方法，强调整体性和反馈性。它对教学系统设计的启示是:如何对教学系统的各个要素、结构和功能进行整体研究，从而揭示教学要素之间必然的、规律性的联系，使教学效果达到最优化。2.广义系统论70年代后，出现了耗散结构、协同学和超循环三种系统理论，它们合称自组织理论。此外，混沌说、分形理论等，也从不同角度对系统的结构及其功能进行了刻画。为区别贝塔朗菲最初的一般系统论，这些新的理论群被称为广义系统论。进入80年代，系统方法开始从广义系统论中吸取营养，国内外教学设计专家也据此对传统的教学系统设计进行反思，1990年梅里尔等人历数了传统教学系统设计模型在运用中产生的问题，如内容分析缺乏整合性，机械地使用系统方法，导致分析、设计、开发、实施和评价等阶段彼此互不相关。换言之，每个阶段都使用各自的工具，保持各自的知识表征形式，但对于前一阶段中所发生的变化应如何直接引起下一阶段的变化，却未能提出相应的处方。（二）学习理论教学系统设计要为促进学习而设计教学，因此必须以学习理论作为其理论基础。学习理论对教学系统设计发展起着至关重要的作用。从教学系统设计的历史发展中，我们可以清晰地看到学习理论对教学设计的影响，看到学习理论的发展使教学设计从萌芽到诞生，从起步走向发展的历程。1、行为主义学习理论2 .认知学习理论3 .建构主义学习理论（三）科学技术目前已有的教学系统设计理论大多产生于多媒体、人工智能、网络技术等信息技术产生之前，主要强调教学内容的处理和传递。20世纪90年代中期以后，以计算机多媒体技术和网络技术为核心的信息技术在教育教学领域得到广泛应用，产生了许多新的教学系统。在教育技术范围内，还着重研究基于技术（TeChnoIogy-BaSed）的教学系统的设计与实现。米因斯（B.Mean）等人于1993年曾按照技术在教与学中所起的作用对基于技术的教学系统进行过这样的分类:授导型、探索型、工具型以及传通型，并给出每类教学系统的例子。（四）传播理论和教学理论五、教学系统设计的层次在教学系统设计实践中，存在着不同层次的教学系统设计。按照教学中问题范围、大小的不同，教学系统设计可以分为以下三个层次：1 .以产品为中心的层次教学系统设计的最初发展是以产品为中心的层次开始的。它把教学中使用的媒体、材料、教学包等当做产品来进行设计，简单的教学产品，如幻灯片、投影片、录音教材、录像教材和计算机课件等。教学产品的类型、内容和教学功能常常由教学系统设计人员和教师、学科专家共同确定。具体开发需要媒体专家和技术人员共同参加才能够完成。2 .以课堂为中心的层次这个层次的设计范围是课堂教学，涉及的内容可能是一个教学单元、一次教学活动或一节课，它要在规定的教学大纲和计划下，针对一个班的学生，在固定的教学资源条件下进行设计。其设计工作的重点是对已有的教学资源重新组合或者在此基础上进行二次开发来完成教学目标。如果教师掌握了教学系统设计的有关知识和技能，整个课堂教学层次完全可以由教师独自承担。3 .以系统为中心的层次按照系统的观点，上面两个层次的设计成果都可以看做是教学系统，但这里所指的教学系统特指功能较强大、复杂、涉及教学因素较多的教学系统。因此，这一层次的设计需要由教学设计专家、课程设计专家、学科专家、教师、技术人员、行政管理人员、甚至包含有关学生的试验小组来共同完成。第二节教学系统设计的理论和模式一、几个主要的教学系统设计理论(一)加涅的教学系统设计理论加涅(1965,1985)认为学校学习的知识可以分为五种类型：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个教学事件构成:引起注意、告诉学习者目标、剌激回忆先决条件、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。(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(ComPonentDisplayTheory,简称CDT),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(InstructionalTransactionTheory,简称ITT)。L成分显示理论梅瑞尔首先提出了一个有关知识的描述性理论，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、发现，它的内容维度是：事实、概念、过程、原理。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(BR)。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。2.梅瑞尔的ID2和ITTID2的核心是教学处理理论。他们对前面提到的几种ID理论都贴上了IDl的标签。认为加涅的学习条件理论和梅瑞尔的CM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，ITT实际上是一个为开发教学设计专家系统而提出的理论。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。(三)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：(l)m=f(c,0),其中教学结果(0)和教学条件(C)是自变量，教学方法(In)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。三条基本原理：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。第三节以"教"为主的教学系统设计模式一、两种典型的以教为主的教学系统设计过程模式以教为主的教学系统设计模式的理论基础包括四个组成部分，即系统论、学习理论、教学理论和传播理论。在这四种理论中，系统论、教学理论和传播理论近30年来的发展相对稳定，惟有学习理论，自50年代以来，历经行为主义、认知主义和建构主义等不同发展阶段，对教学系统设计发展的影响特别显著。因此，我们可以根据以特定的学习理论作为理论基础对教学系统设计模式进行划分。这样以教为主的教学系统设计模式的发展已历经两代。第一代教学系统设计模式以肯普模型为代表，在学习理论方面它是以行为主义的联结学习（即剌激一反应）作为其理论基础；第二代教学系统设计模式以史密斯一雷根模型为代表，在学习理论方面以加涅的联结一认知学习作为其理论基础。二、以教为主的教学系统设计过程分析（一）学习者特征分析1 .确定学习者的原有知识基础2 .确定学习者的认知能力3 .确定学习者的认知结构变量著名教育心理学家奥苏贝尔认为在认知结构中有三方面的特性对于有意义（二）学习需要分析（三）教学目标的分析与阐明（四）选择与组织教学内容（五）教学策略设计（六）教学媒体的选择和运用L影响媒体选择的因素2.媒体选择的方法和模型（七）教学设计结果评价1 .教学设计结果的评价形式教学设计结果的评价主要有两种形式:形成性评价和总结性评价，一般以形成性评价为主。2 .形成性评价的主要步骤（1）制定评价计划。（2）选择评价方法。（3）试用设计结果。（4）归纳和分析资料。（5）报告评价结果。第四节以“学”为主的教学系统设计模式一、以学为主的教学系统设计原则(1)以问题为核心驱动学习，问题可以是项目、案例或实际生活中的矛盾。(2)强调以学生为中心。各种教学因素，包括教师只是作为一种广义的学习环境支持学习者的自主学习、诱发学习者的问题或确认某一问题，使学习者迅速地将该问题作为自己的问题而接纳，并利用它们刺激学习活动。(3)学习问题必须在真实的情景中展开，最好是一项真实的任务。(4)强调学习任务的复杂性，反对两者必居其一的观点和二者择一的环境。(5)强调协作学习的重要性，要求学习环境能够支持协作学习。(6)强调非量化的整体评价，反对过分细化的标准参照评价。(7)要求设计能保证学习任务展开的学习环境、学习任务必须提供学习资源、认知工具和帮助等内容，以反映学习环境的复杂性，在学习发生后，学习者必须在这一环境中活动。(8)应设计多种自主学习策略，使得学习能够在以学生为主体中顺利展开。二、以学为主的教学系统设计模式基于建构主义理论，以学为中心的教学系统设计模式以问题或项目、案例、分歧为核心，建立学习定向点，然后围绕这个定向点，通过设计学习情景、学习资源、学习策略、”认知工具、管理和帮助而展开。问题、案例、项目、分歧的提出基于对教学目标、学习者特征和学习内容的分析，结束部分的教学评价是教学系统设计成果趋向完善的调控环节。以下对以学为中心的教学系统设计模式各环节做一较为详细的分析。L分析教学目标2 .学习者特征分析3 .学习内容分析4 .设计学习任务5 .学习情景设计6 .学习资源设计7 .提供认知工具8 .自主学习策略设计9 .管理与帮助设计10 .总结与强化练习IL教学评价第五节教学系统设计的进展一、教学系统设讨模式的进展一一主导一主体教学系统设计模式以教为主的教学设计模式的优点是有利于教师主导作用的发挥，便于教师组织、监控整个教学活动进程，便于师生之间的情感交流，因而有利于系统的科学知识的传授，并能充分考虑情感因素在学习过程中的重要作用，其严重弊病则是:完全由教师主宰课堂，忽视学生的学习主体作用，不利于具有创新思维和创新能力的创造型人才的成长。以学为主的教学设计模式由于强调学生是学习过程的主体，是意义的主动建构者，因而有利于学生的主动探索、主动发现，即有利于创造型人才的培养，这是其突出的优点。但这种模式强忽视教师的主导或指导作用的发挥，忽视师生之间的情感交流和情感因素在学习过程中的重要作用。可见，这两种教学设计模式都有其优点与不足，如能结合我国教育的实际情况互相取长补短，优势互补，将可相得益彰。根据这个思想，何克抗教授提出了主导一主体教学系统设计模式，并在几百所语文四结合试验学校进行试验验证，取得了良好的效果。三、教学系统设计的新思路一一教学系统设计自动化（一）教学设计自动化简介教学系统设计自动化（AUtomatedInstructionalDeSign简称AlD）O教学设计自动化工具指能辅助教学设计者和其他教学产品开发人员加快教学设计进度、教学开发进度的所有计算机工具（GrosftSpector,1994）。Spector认为教学设计自动化工具的产品是课件。教学设计自动化是指能够有效地发挥计算机技术的优势为教学设计人员和其他教学产品开发人员在教学设计过程和教学开发过程中提供辅助、指导、咨询、帮助或决策的过程。（二）教学设计自动化工具的类型从功能的角度来划分，教学设计自动化工具主要有以下四种:专家系统、咨询系统、信息管理系统和电子绩效支持系统。四、教学系统设计应用领域的拓展一一由课堂教学领域扩展到企业培训由于企业培训十分注重成本/效益比，这就和教学设计的思想不谋而合，因此一些企业常常请教育技术专业的人员来主持对员工的培训。教学设计注重需求分析，强调通过分析、鉴别问题的主要原因，然后选择最合适的方法，达到最好的效果（对企业来说是最高的投资效益）。教学设计向企业发展是必然的趋势。