第1章教学系统设计概述

第1章教学系统设计概述教学系统设计的含义:(InstructionalSystemDesign,简称ISD)也称作教学设计(InstructionalDesign,简称ID)，是以传播理论、学习理论和教学理论为基础，运用系统论的观点和方法，分析教学中的问题和需求，从而找出最佳解决方案的一种理论和方法。教学系统设计的含义总结1.理论基础：学习理论、教学理论、传播理论。2.方法论基础：系统科学。3.依据：学习需求分析。(逻辑起点)4.任务：提出解决问题的最佳设计方案。5.内涵：调查、分析教学中的问题和需求；确定目标；建立解决问题的步骤；选择相应的教学活动和教学资源；评价其结果。6.目的：教学效果达到优化。7.学科性质：跨学科、综合性、实践性、桥梁性设计科学。8.基本特征：理论指导，系统思考；创设环境，优化过程；应用技术，提高绩效。教学系统设计的发展历史1.构想萌芽(20世纪初)：杜威、桑代克提出了建立一门连接教学理论与教学实践的“桥梁学科”(LinkingScience)；2.二战激发：二战中应用、研究(1939-1945)3.教学实践：斯金纳程序教学运动(50-60年代)4.卫星激发：美国率先进行了教育改革5.形成：加涅等研究，系统思考(60年代末)6.完善：认知心理学的研究(70年代)7.发展：计算机及网络的应用(80后)，90年代后绩效技术及建构主义学习理论的研究教学系统设计的本质特征总结1.系统性：系统思考，整体规划；2.技术性：系统分析技术(需求、内容、学习者)；策略优化技术(策略制定、媒体选择)；评价调控技术(形成、总结性评价反馈)；3.理论性：设计科学、教学理论指导。4.创造性：理论只有创造性地应用才有价值(教学的复杂性和差异性)。5.计划性：依据一定模式进行设计；6.创新性：教学有法而无定法；7.具体性：面对教学实际，发现、分析、规划、解决、反思评价；8.反思性：系统渐近优化，建立有效机制；9.实践性：实践中学习提高；10.艺术性：教学是科学，也是艺术，“只可意会不可言传”，但科学性是前提基础。教学系统设计的意义1.有利于理论与实践的结合：理论运用指导实践；实践充实完善升华理论，互激；教师专业化，利于搞教学科研；2.有利于教学工作的科学化、规范化：交流；3.有利于科学思维习惯和能力的培养：设计过程就是一个解决问题的过程，科学的思维方法、态度、创新能力具有迁移性；4.有利于教师专业发展：专业化体现；5.有利于教育技术向深层次发展。学科性质、层次和应用领域学科性质：1.应用性、桥梁性科学：多学科理论、理念、技术、方法的创新应用；2.方法论性质的学科：找到渐近目标的最佳问题解决方案；3.设计理论学科：科学、艺术、问题、决策、创新；4.规定性理论科学：描述性理论提示客观规律；规定性理论在于遵循规律，关注策略教学系统设计的三个层次：教学系统设计的应用领域：课堂教学领域：课堂教学设计：技术在课堂教学中的应用模式、教学资源的设计开发，教学与管理系统设计远程教学领域：1.远程教育教学系统；2.网络教学课件；3.教学资源库；4.远程网络学习平台企业员工培训领域：1.企业培训模式；2.组织绩效技术；3.测评技术；4.E-learning平台与模式；5.知识管理；6.管理信息系统；7.教练及培训技术教学系统设计的学科性质：1.教学系统设计是综合性、交叉学科；2.教学系统设计是一门设计科学；3.教学系统设计是一门应用、桥梁学科第2章教学设计的理论基础与基本方法教学设计的理论基础1.教学理论：(教育学、教学论)研究教育教学客观规律，关心“是什么”；2.学习理论：学习如何发生、心理、机制；3.教学设计：如何做，创建机制(环境、过程)系统（机制：指一个工作系统的组织或部分之间相互作用的过程和方式）一、传播理论与教学设计社会需求培养目标课程方案教学资源评价教学目标教学内容教学对象目标体系评价目标体系教学策略教学媒体教学实践评价产品目标分析设计开发生产集成试用评价教学系统设计层次课堂教学设计层次教学产品设计层次1.教学是教育信息的传播过程；2.传播理论对教学设计理论的贡献：（1）传播过程模式与教学设计内容的关系（谁学——学什么——怎么学——产生什么效果）（2）如何提高教学传播的效果？二、教学理论与教学设计教学理论揭示教学的本质和规律，教学设计从指导思想到教学目标、教学内容的确定和学习者的分析，从教学方法、教学活动程序、教学组织形式等一系列具体教学策略的选择和制定到教学评价，都是从教学理论中吸取精华。三、系统理论与教学设计1.系统理论为教学设计提供了可操作的程序与技术。教学系统方法的实施过程如下：（1）系统分析教学问题（2）提出多种可选方案（3）选出最佳方案（4）具体设计方案（5）试行评价方案（6）运用和推广2.系统方法的特点：整体性、综合性、最优性四、学习理论与教学设计1）不同的学习理论促使教学设计过程和理论的建立和发展以行为主义为基础的程序教学促使教学设计过程和理论的诞生和早期发展；学习理论与ISD1、ISD2、ISD32）教学设计吸收了各种学习理论流派的精髓行为目标阐明；加涅的学习结果分类及内容分析：（1）吸收行为主义和认知主义两大学派的精华，提出“联接—认知”的观点，认为学习的发生有内部的条件和外部的条件；（2）“根据不同的学习结果类型分析不同的学习的内部条件，并相应安排学习的外部条件”——加涅的教学设计基本原理之一。加涅的九大教学活动（教学理论）几种较有影响的教学设计理论：一、加涅的教学系统设计理论1、加涅的“学习条件论”：学习的发生要同时依赖外部条件和内部条件，教学就是合理安排可靠的外部条件，以支持、激发、促进学习的内部条件。2、加涅的信息加工理论和九阶段教学论；3、加涅的学习结果分类法4、加涅的教学设计技术体系包括：五成分陈述教学目标技术、任务分析技术、教学媒体选择与运用技术、教学结果测量与评价技术。二、瑞格卢斯的教学系统设计理论框架细化理论的具体内容：一个目标（实现对教学内容最合理而有效的组织）、两个过程（1、概要设计；2、一系列细化等级设计）、四个环节（1、选择（各种概念和知识点）；2、定序（按一般到特殊的次序）；3、综合（确定各知识点之间的相互关系）；4、总结（促进学习的保持和迁移））、七种策略（宏策略1：确定课程内容的细化顺序；宏策略2：确定每一堂课的内容顺序；宏策略3：确定总结的内容及方式；宏策略4：确定综合的内容及方式；宏策略5：建立新旧知识的联系；宏策略6：激发学习者学习动机和认知策略；宏策略7：实现学习者在学习中自我控制）细化理论的应用：1、给出本节课的概要（完成概要设计）；2、嵌入动机激发器帮助学习者形成学习动机；3、如果概要内容抽象难懂则应进一步给出形象化的比喻（或适当的类比）；4、顺序呈现按照宏策略1和宏策略2的要求以及一系列细化设计结果而组织起来的教学内容；5、建立新旧知识之间的联系，促进学习者的意义建构；6、根据学习情况的需要嵌入认知策略激发器，以帮助学习者提高学习质量与效率；7、提供本节课的课后总结；8、提供本节课的课后综合梅瑞尔的成分显示理论1、梅瑞尔(M．D．Merrill)：美国教学系统设计专家，主要提出了成分显示理论和教学处理理论。2、成分显示理论（COMPONENTDISPLAYTHEORY）教学活动成分与学生能力对应表：教学活动成分学生应达到的能力行为目标教学目标的阐述记忆事实能回忆出事实能指出、能描绘、能指定、能选择有关事实记忆概念能陈述定义能写出、能描绘有关概念的定义记忆过程能陈述步骤能做出流程图、能列出过程的步骤、能对步骤排序记忆原理能说明关系能用文字描述或用图表、曲线表示有关原理中事物之间的关系运用概念能分析概念能区别概念的本质属性和非本质属性运用过程能演示过程能实际操作、演示该过程（包括测量、计算、绘图等）事实性概念性过程性原理性记忆运用发现行为水平教学内容类型关于知识的描述性理论运用原理能运用原理能把所学原理应用于新情境，并能预测和解释所得出的结果发现概念能发现概念间的关系能对概念分类、并发现概念之间的各种关系（如上下位、类属及并列等关系）发现过程能设计新过程能设计、分析并验证新过程发现原理能发现事物的性质规律能通过观察、分析、实验，发现事物之间的内在联系及性质关于策略的描述性理论：策略：基本呈现形式（PPF）；辅助呈现形式（SPF）；呈现之间的关系（IDR）教学策略基本呈现形式（PPF）：讲解探究通则讲解通则，即呈现一般情境探究通则，要求学生回忆一般陈述实例讲解实例，呈现一个例子或特定情境探究实例，要求学生在特定情境或练习中应用通则3、教学处理理论（INSTRUCTIONALTRANSACTIONTHEORY）：在USU与ID2研究小组合作开发，是一种教学设计理论，这种理论促进了基于计算机的智能教学设计工具的发展。基本思想：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，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，即“数据”+“算法”。ITT知识的三种类型：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教学处理的几种类型：鉴别、执行、解释、判断、分类、概括和迁移教学系统设计的过程模式（重点）模式：是从解决具体问题的实践中抽象出来的再现现实的理论性简化形式，这种具体问题在特定的上下文中重复出现，是指导实践的框架和模型。教学系统设计过程模式的含义：是在教学设计的实践当中逐渐形成的，运用系统方法进行教学开发、设计的理论的简化形式，是一套程序化步骤。1.它是对教学设计实践的再现；2.它是理论性的，代表着教学设计的理论内容；3.它是简化的形式，是对教学设计理论的精心简化。教学系统设计模式的功能：说明教学系统设计做什么，如何去做，主要关注的是设计问题。几种主要的教学设计过程模式1、肯普（J.E.Kemp）模式——ID1的代表模式2、狄克——柯瑞模式3、史密斯——雷根模式4、以学为中心的教学系统设计模式教学系统设计过程的基本要素：教学目标分析、学习者特征分析、教学模式和策略的选择与设计、学习环境设计、教学设计结果的评价教学系统设计的一般模式1、评估需求确定教学目的：测量学习差距、确定完成教学后能够做什么？；2、教学内容分析：学习者学习之前的知识技能分析？；3、学习者分析：学习者个性特征和学习环境分析？；4、编写教学目标：具体陈述学习后能够做什么？；5、开发评价方案：你准备如何评价学生的学习；6、开发和选择教学材料：你设计各种教学资源和材料为教学做准备？；7、实施与评价：实施你的设计并进行多方面的评价？；8、修改：整理反馈资料和数据，进行修改教学设计；9、总结性评价：对学习者使用效果进行最终评价一、主导——主体ISD的学与教理论基础1、以“教”为主ISD的学与教理论基础：（1）夸美纽斯（1592-1670，捷克）的“大教学论”（2）奥苏贝尔的学与教理论（1.“有意义接受学习”理论；2.“先行组织者”教学策略；3.“动机”理论）2、以“学”为主ISD的学与教理论基础：建构主义学习理论主导——主体教学设计过程模式的特点：1.可根据教学内容和学生的认知结构情况灵活选择“发现式”或“传递——接受”教学分支；2.“传递——接受”教学过程主要采用“先行组织者”教学策略；3.在“发现式”教学过程中也可吸收“传递——接受”的长处；4.便于考虑情感因素的影响第3章学习者特征分析一、学习者特征内涵前端分析的主要内容：教学系统设计的目的在于促进学习。学习者的特点将影响学习的效果。学习者分析属于教学系统设计中的前端分析，目的在于了解学习者的学