教育技术与信息中心 E-mail: chenx@gdmc.edu.cn 教学系统设计 陈 晓 教育技术与信息中心 E-mail: chenx@gdmc.edu.cn

教育技术的定义

教学系统设计在教育技术中的地位 教学设计被认为是“教育技术对整个教育科学领域具有最大理论贡献的”一个范畴

主要内容 教学系统设计概述 教学系统设计的原理与方法 教学系统设计的应用

相关学习资源 《教学系统设计》何克抗、郑永柏、谢幼如等编著 《多媒体组合教学设计》 李克东、谢幼如编著 《教学设计》乌美娜主编，1994年 《教学设计的原理与方法》张祖忻等编著，1992年 《教学设计原理》加涅等著，1999年 “教学设计原理与方法”精品课程网站 （http://202.116.47.100:8080/course/）

专题一：教学系统设计概述 一、教学系统的含义 二、教学系统设计的概念 三、教学设计的系统方法 四、教学设计的不同层次 五、教学系统设计的理论变迁

一、教学系统的含义

授导型 授导型 工具型 探索型 传通型

二、教学系统设计的概念 教学系统设计(Instructional System Design,简称ISD)也称作教学设计(Instructional Design,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。

二、教学系统设计的概念 教学设计是应用系统方法分析研究教学的问题和需求，确定解决它们的教学策略、教学方法和教学步骤，并对教学结果作出评价的一种计划过程与操作程序。

二、教学系统设计的概念 教学系统设计的研究对象是不同层次的学与教的系统，这一系统中包括了促进学生学习的内容、条件、资源、方法、活动等。创设教与学系统的根本目的是帮助学习者达到预期的目标。 加涅：“为学习而设计教学”

三、教学设计的系统方法 教学设计的系统观

三、教学设计的系统方法 教学系统设计的变量

三、教学设计的系统方法

四、教学系统设计的不同层次 以“产品”为中心的层次 把教学中需要使用的媒体、材料、教学包等当作产品来进行设计 以“课堂”为中心的层次 根据教学大纲的要求，针对一个班级的学生，在固定的教学设施和教学资源的条件下进行设计 以“系统”为中心的层次 较大、较综合和复杂的教学系统。如学校、专业等

五、教学系统设计的理论变迁 （一）教学系统设计过程模式的发展 （ID1、ID2、…） （二）教学系统设计的理论基础变化 （三）教学系统设计研究重点的变化

第一代教学设计(ID1)的代表性模型——“肯普模型” 在教学设计过程中应强调四个基本要素，需着重解决三个主要问题，要适当安排十个教学环节。

第一代教学设计(ID1)的代表性模型——“肯普模型” 四个基本要素： 教学目标 学习者特征 教学资源 教学评价 在教学设计过程中应强调四个基本要素，需着重解决三个主要问题，要适当安排十个教学环节。

第一代教学设计(ID1)的代表性模型——“肯普模型” 三个主要问题： 学生学习什么？ 如何进行教学？ 评定教学效果 在教学设计过程中应强调四个基本要素，需着重解决三个主要问题，要适当安排十个教学环节。

第二代教学设计(ID2)的代表——“史密斯-雷根模型” 主要特点是明确指出应设计三类教学策略

（二）教学系统设计的理论基础变化 1、系统科学理论 2、传播理论 3、教学理论 4、学习理论——行为主义、认知主义、 建构主义 情境认知理论 活动理论

情境认知理论 知识的意义具有情境性，只有通过运用才能够被理解 知识的意义是个体和环境或社会之间互动的产物。

活动理论 活动是作为主体的人和外界环境交互作用的过程； 活动具有多种类型、多种层次； 活动对于人的存在和发展具有多种影响； 教育应该对学生的学习活动予以关注。

建构主义 建构主义认为实在（reality）无非是人们的心中之物，是学习者自己构造了实在或至少是按照他的经验解释实在。 理解依赖于个人经验； 知识是个体与外部环境交互作用的结果； 知识不是通过教师传授得到，而是学习者在与情景的交互作用过程中自行建构的。

建构主义

（三）教学系统设计研究重点的变化 由系统的教学设计向有效的学习环境的设计转变 由教学活动设计向学生的学习活动设计转变 教学形式由集体教学、个别化学习向合作学习发展 教学评价侧重过程评价、发展评价

专题二、教学系统设计的原理与方法 一、教学目标的分析 二、学习者特征分析 三、教学模式与教学策略的设计 四、学习环境的设计 四、学习环境的设计　 五、学习资源的设计 　 六、学习活动的设计 　 七、教学过程的设计 八、学习评价的设计　

一、教学目标的分析 （一）教学目标的功能 提供分析教材和设计教学活动的依据。 描述具体的行为表现，为教学评价提供科学依据。 可以激发学习者的学习动机。 帮助教师评鉴和修正教学的过程。

（二）教学目标分类理论 布鲁姆的教学目标分类理论 认知领域分为：识记、理解、应用、分析、综合、评价六个层次。 分为认知(cognitive)、情感(affective)、心理运动(psychomotor)等三大领域 认知领域分为：识记、理解、应用、分析、综合、评价六个层次。 动作技能领域：重复模仿、独立操作、精确完成、动作联接。 情感领域：注意、参与反应、价值判断、价值趋向、价值内在化等。

（二）教学目标分类理论 加涅的学习结果分类系统 加涅提出五种学习结果 1、言语信息 2、智力技能（辨别、概念、规则） 3、认知策略 4、动作技能 5、态度

（三）教学目标的编写 1、学习内容的分析 2、具体学习目标的描述 依据知识点的内容属性确定具体的教学目标 依据知识点的教学需要考虑媒体的选择和使用 依据知识点与知识点的关系和联系形成知识结构 以知识点为单位检测教学目标 1、学习内容的分析 2、具体学习目标的描述

1、学习内容分析 是用以确定学生达成某一教学目标时所必须具备的相应从属知识或技能。就是对教学目标规定的终点能力、对学习者起点能力转化为终点能力所需要的从属知识、技能或能力及其上下左右的关系进行详细剖析的过程。 学习内容具有一定的层次结构 学习内容的分类 学习内容(学习任务)的分析方法

学习内容的层次结构

学习内容的分类--加涅的学习分类

事实：指一些术语，如姓名、时间、地点、一些事件的名称，以及可确定的事件。 概念：指将具有相同特征的事物进行归类，用来表征这种物质属性以及名称的名词。 技能：指一系列动作的连锁化（语言+智力+手工+机械+综合），主要指智力的技能。 原理:指把若干个概念组合在一起，用来陈述事物的因果关系和规律。 问题解决：指发现问题、提出假说、搜集事实、作出解释论证的程序与方法。

学习内容分析方法 (1)归类分析法：对信息进行分类的方法，旨在鉴别为实现教学目标而学习的知识点。 一个国家的省市名称可按地理区域的划分归类。 人体外表各部位的名称可由上向下分类等。

(2)图解分析法：是一种用直观形式揭示学习内容要素及其相互联系的内容分析方法。

(3)层级分析法：是用于揭示教学目标所需掌握的从属技能的内容分析方法。是一个逆向分析的过程。 教学目标---小学数学计算两位数的加法。 摄影课教学目标---能正确曝光。

(4)信息加工分析法:是将教学目标要求的心理操作过程揭示出来的任务分析方法。 计算算数平均数。 录像机的放像操作。

小 结 归类分析法：对言语信息进行分析最有效的手段。 图解分析法：用于对认知类教学内容的分析。 层级分析法：分析从属知识与技能。 信息加工分析法：能将内隐的心理操作过程，和外显的动作技能的操作过程显示出来。

2、具体学习目标的描述 学习内容与学习水平二维层次模型

2、具体学习目标的描述 确定教学目标时必须考虑的因素： 社会的需要 学生的特征 学科的特点 学习目标的描述： 尽可能找出与目标有关的所有行为。 采用操作性行为动词进行客观描述。

2、具体学习目标的描述 学习目标应包括如下几要素（即ABCD法则）： A……对象（audience） 阐明教学对象。 B……行为（behaviour） 说明通过学习以后，学习者应能做什么。 C……条件（condition） 说明上述行为在什么条件下产生。 D……标准（degree） 规定达到上述行为的最低标准。

举例: 一年级学生（对象）将能解释（行为）一位加法问题（学习内容），用心算（条件）在一分钟内，10个问题能答对8个（标准）。 初二学生在观看各种云图时，能将卷云、层云、积云和雨云分别标记出来，准确率达90%。 提供10个反映学习和非学习的例子，在校大学生能够识别学习的正、反例，在10个实例中至少有8个识别正确。

应注意的问题 行为动词不可太笼统。 （1）认知类：不要用“知道”、“理解”等词，因教师不可观察。 （2）动作技能类：相对困难的是对行为的精确程度说明，包括数量、时间限定、操作时的身体外部形态说明。 （3）态度类：通过外部的言行来判断，避免使用 “增强……意识”、“培养……态度”

二、学习者特征分析 目的：了解学习者的学习准备状态，以使教学系统能够提供适当的内容和运用适当的教学策略。 学习准备：学习者在进行新的学习时，他已有的知识、技能、情感水平和心理发展对新的学习的适合性 新学习的出发点

二、学习者特征分析 1、学习准备的分析     （1）认知发展水平与一般特征分析     （2）学习者的起点水平分析 2、学习者学习风格的分析  

例：大学英语课 上大学以后，同学很多好的学习习惯被抛弃，积极的学习已被消极的应付所取代。但由于经过了七年的英语学习，同学已经具备了一定的英语基础。词汇量应达到了3000～4000，语法基本掌握，可通过预习大概了解课文内容。仔细分析一下学生，应有以下几个特点： 态度较被动；（很多人是迫于四级的压力在背单词，做习题） 基础不是很好；（从简易趣味英语着手，克服他们的恐惧心理，逐步培养学习兴趣） 听说能力有待提高；（多组织活动让他们参加） 读写能力尚可；

1、学习准备的分析 （1）认知发展水平与一般特征分析 皮亚杰将儿童认知发展划分为四个阶段： 感知运动阶段（0至2岁） 1、学习准备的分析     （1）认知发展水平与一般特征分析 皮亚杰将儿童认知发展划分为四个阶段： 感知运动阶段（0至2岁） 前运算阶段（2~7岁）： 知觉的集中倾向性、不可逆性、自我中心主义 具体运算阶段（7~11岁）： 明显的符号性和逻辑性、缺乏抽象性 形式运算阶段（11岁以上）： 假设-演绎思维、抽象思维、系统思维

不同阶段学生智能、情感发展的一般特征 小学生发展的一般特征 小学生思维具备初步逻辑的或言语的思维特点。 低年级学生思维具有明显的形象性，也同时具有抽象概括的成分，二者的相互关系随着年级高低和不同性质智力活动而变化。 到小学高年级时，学生逐步学会区别概念中本质和非本质的东西、主要和次要的东西，学会掌握初步科学定义，学会独立进行逻辑论证。但是这些都离不开直接和感性的经验。

不同阶段学生智能、情感发展的一般特征 中学生的一般特征 在中学阶段，学生思维能力迅速得到发展，他们的逻辑思维处于优势地位，表现出以下五个方面的特征： ①通过假设进行思维。 ②思维的预计性。 ③思维的形式化。中学生思维成份中形式运算 思维已经逐步占了优势。 ④自我意识或监控能力明显化。 ⑤思维能跳出旧框框。中学生的创造性思维迅 速发展，追求新颖的、独特的因素。

在情感方面初中阶段和高中阶段有不同的特征。 初中学生自我意识更为明确。他们富于激情，感情丰富，爱冲动，爱幻想。他们开始重视社会道德规范，但对人和事的评价比较简单和片面。 高中阶段的学生，独立性、自主性是情感发展的主要特征。学生的意志行为越来越多，他们追求真理、正义、善良和美好的东西。高层自我调控在行为控制中占主导地位。另外，中学生的学习动机从初中到高中由兴趣型逐渐倾向于信念型。

不同阶段学生智能、情感发展的一般特征 大学生的一般特征 大学生在智能发展上呈现出进一步成熟的特征。他们的思维有了更高的抽象性和理论性。 大学生在情感方面已有更明确的价值观念，社会参与意识很强，深信自己的力量能加速社会的进步与发展，学习动机倾向于信念型，自我调控也已建立在趋向稳定的人格基础上。

成人学习者的特点 学习目的明确 实践经验丰富 自学能力较强 参与教学决策 注重教学效率

（2）学习者的起点水平分析 预备技能：学生在开始新的学习之前，已经掌握的知识与技能。 目标技能：在教学目标中规定学生必须掌握的知识和技能。 学习者学习态度：对教学内容是否存在疑虑、偏爱或误解

预备技能与学习起点 利用学习内容分析结果、预测方法设定教学起点 不同学习群体教学起点不同

2、学习者学习风格的分析 学习风格 是学习者持续一贯的带有个性特征的学习方式，是学习策略和学习倾向的综合。 学习者之间存在着生理和心理上的个体差异，不同学习者获取信息的速度不同，对刺激的感知及反映也不同。

格雷戈克（Cregorc）的学习风格分类： 具体-序列型 喜欢通过直接的动手经验学习，希望教学组织得井然有序。 具体-随机型 能通过试误法，从探索经验中迅速得出结论。 抽象-序列型 善于理解以逻辑序列呈示的词语或符号信息。 抽象-随机型 善于从演讲中抓住要点，理解意思，并能对演讲者的声调和 演说风格做出反应。

确定学习者特征的方法 一般性了解 教师在开始上新课之前，通过分析学生以前学习过的内容、查阅考试成绩，或与学生、班主任及其他任课教师谈话等方式，获得学生掌握预备技能和目标技能情况的一种方法。 预测法 在一般性了解的基础上，通过编制专门的测试题，测定学生掌握预备技能和目标技能情况的方法。

三、教学模式与教学策略的设计 （一）、教学模式的设计 （二）、教学策略的设计

（一）教学模式的设计 教学模式概述 教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下，在一定的环境中教与学活动各要素之间的稳定关系和活动进程的结构形式。 体现如下三方面的内容： 理论与思想 环境与资源 关系与结构

教学模式的分类 宏观：教—“主导主体”—学 中观：接受教学模式、程序教学模式、问题解决教学模式、探究发现教学模式 微观：从逻辑结构和学科结构等方面综合考虑。根据学科内容特点和教学对象特点，选择相应的微观教学模式

赫尔巴特的四段（或五段）教学模式 明了——给学生明确地讲授新知识 联想——使学生将新知识与旧知识联系起来 系统——指导学生在新旧知识基础上作出概括和总结 方法——引导学生把所学知识用于实际（习题解答、书面作业等） 预备—提示—比较—概括—应用（五段）

布鲁纳的结构教学模式 以结构为中心 认为不应强调增加教材的量，而应按照学科内容自身的体系结构即围绕学科的基本概念、基本原理和基本方法来进行教学，才能有效地促进儿童的智力发展。 发现中学 获得—结构—转换—发现—评价

布鲁姆的掌握教学模式 以目标为中心 评价中学 目标定向—实施教学—形成性测验— 反馈矫正—形成性评价

巴班斯基的优化教学模式 “最优化”是指要从实际情况的具体条件出发，确定效果和时耗的双重质量标准，选定最佳教学方案，按照实施中的反馈信息及时调整教学活动进程，以期达到最大效益，并使每个学生都能得到最合理的教育和发展。 以方法为中心 选择—优化—组织—激励—检查

几种主要的教学方法 讲授法、演示法、讨论法、训练和实践法、合作学习法、示范模仿法、强化法 应该根据教学目标、学生特点、学科特点、教师特点、教学环境、教学时间、教学技术条件等诸多因素来选择教学方法。其中，教学目标与教学方法的关系最为重要。

几种主要的教学方法

（二）教学策略的设计 教学策略是对完成特定教学目标而采用的教学顺序、教学活动程序、教学方法、教学组织形式和教学媒体等因素的总体考虑。 制定教学策略的依据 从教学目标出发 根据学习理论和教学理论 符合教学内容 考虑教学对象特点 考虑当地教学条件的可能性

教学策略的分类 从教学信息处理角度分： 教师控制的替代性策略 学生控制的生成性策略 从教学活动实施角度分： 教学内容的组织策略 教学信息的传递策略 教学活动的管理策略

教师控制的替代性策略 教师的活动 指明教学目标 组织内容、排序、重点、迁移 提供教学活动 吸引学生注意 较多地为学生加工信息 构建教学环境

优点 缺点 信息加工强度大 短期内使学生学习较多材料 可带来更集中、有效、可预测的学习结果 适用先决知识、技能或学习策略有限的学习者 学习者投入智力活动少 信息加工不够深入 缺乏挑战性、刺激性 缺乏个性、独立性和动力

学生控制的生成性策略 学生的活动 按自己的需要和风格形成教学目标 自己组织内容 自行决定学习活动 自己控制信息加工 构建自己的学习环境

优点 缺点 信息加工深入，学习效果好 能激发学习兴趣和动机 学习策略得到使用、练习与修正 学习结果因人而异、高度个性化 对学生的记忆力有较高的要求 成功依赖于学习者拥有策略的宽广度 易导致认知超荷、情绪容易受挫折

两种教学策略的平衡 时间、能力、动机 先前知识 认知策略 任务紧迫性 进一步学习要求

四、学习环境的设计 学习环境是一种场所 学习环境是学习资源和人际关系的组合 学习环境是学习活动展开的过程中赖以持续的情况和条件 目的是为了促进学习者的学习 包含资源和工具 相互合作、相互支持

四、学习环境的设计 1、学习环境的特征： 情境性、建构性、操作性、动态性 2、学习环境的基本要素： 情境、资源、工具、策略 3、学习环境的设计 目标的设计 情境的设计 资源的设计 工具的设计 策略的设计

建构主义学习环境（CLE）设计模型

基于Web的学习环境设计模型

五、学习资源的设计与选用 数字化学习资源的类型： 数字音像教材（CD/VCD/DVD） 多媒体教学软件（CD-ROM） 网上教学资源形式 网络课件 专题学习资源 网络课程 专业资源库

五、学习资源的设计与选用 学习资源具有多样性、共享性、实效性、再生性等特点。 学习资源的设计要求： 丰富多样的学习资源 良好的学习交互功能 直观友好的界面设计 活泼生动的教学策略

学习资源的类型与功能 资源类型 应用范围与教学功能 网络课程 >>> 整门课程的教学 资源类型 应用范围与教学功能 课件 >>> 知识点的辅助教学 网络课程 >>> 整门课程的教学 专题学习网站 >>> 专题的学习和研讨 案例库 >>> 典型个案分析 试题库 >>> 单元或课程的练习测试

选用适当的教学媒体 在确定知识点教学目标的基础上，先 确定媒体使用目标 媒体类型的选择 媒体内容的选择 选编/修改/新制媒体 在确定知识点教学目标的基础上，先 确定媒体使用目标 媒体类型的选择 媒体内容的选择 选编/修改/新制媒体 媒体使用方法/方式的设计

六、学习活动的设计 （一）学习活动的概述 学习活动是指学习者与学习环境的相互作用。 学习活动是指为了达到特定的学习目标，学习者完成的学习任务及其所有操作的总和。 （二）学习活动的设计方法

1、学习活动的要素 学习群体 学生任务分工 学习群体中的规则 学习工具 学习主体 （学生） 学习任务

2、学习活动的类型 以学习活动外显行为的复杂程度为依据 浏览（navigation）的学习活动 运用感官中的“看”或“听”来获取知识。 检视（ongoing assessment）的学习活动 通过各种方式（测试、设计作品、呈现作品等）评估或反思自己现阶段的学习成效，并规划未来的学习方向与重点。 人际互动（communication）的学习活动 通过人与人之间的讨论、观摩与合作来建构知识。

2、学习活动的类型 以学习活动的内、外角度为依据 内部活动 内部活动指学习者的感知、思维和记忆活动。 外部活动 外部活动则表现为某种目的性的外显操作的总和。其表现形式有多种，包括阅读、朗诵、观察、写作、绘画、讨论、角色扮演等。

（二）学习活动的设计 活动任务的设计 活动流程的设计 活动规则的设计 活动工具的设计 活动成果的设计

七、教学过程的设计 （一）确定教学要素关系，形成教学过程结构 （二）教学过程结构的表达 教学过程结构是指课堂教学系统中，教师、学生、媒体、内容等要素之间的相互关系及其联系的形式。 时间关系：教学过程（教学程序） 空间关系：逻辑关系、层次关系 （二）教学过程结构的表达

七、教学过程的设计

教学过程结构类型

教学结构设计的原则 （1）体现知识内容的关系 （2）体现学科教学的规律 （3）体现教学系统的功能

教学过程结构的流图表示法

八、学习评价的设计 （一）学习评价的类型 （二）学习评价的内容 （三）学习评价的方法

（一）学习评价的类型 按照评价基准的不同划分 按照评价功能的不同划分 按照评价分析方法的不同划分 按照评价内容的不同划分 按照评价主体的不同划分

1、按照评价基准的不同划分 相对评价 在被评价对象的群体中建立基准，然后把各个对象逐一与基准进行比较，来判断群体中每一成员的相对优劣。 绝对评价 将教学评价的基准建立在被评价对象的群体之外，把群体中每一成员逐一与基准进行比较，从而判断其优劣。 自身评价 对被评价的个体的过去和现在相比较，或者是对他的若干侧面进行比较。

2、按照评价功能的不同划分 诊断性评价 在教学之前，对学生的知识、技能和情感等各方面进行的评价。 形成性评价 在教学过程中，为了解阶段教学的结果和学生学习的进展情况、存在问题等方面而进行的评价。 总结性评价 在教学结束后，为全面了解、评定学生的学习结果而进行的评价。

3、按照评价分析方法的不同划分 定量评价 从量的角度运用统计分析等数学方法，从复杂的评价数据中总结出规律性的结论。 定性评价 对评价做“质”的分析，运用分析和综合、比较和分类等方法，对评价数据进行描述性分析。

（二）学习评价的内容 1、学生学习过程的评价 2、学生学习效果的评价 3、教师指导活动的评价 4、学习资源质量的评价

1、学生学习过程的评价 学习任务 学习态度 交互程度 资源利用 学习效果

2、学生学习效果的评价 任务完成 达标测试 创新精神 实践作品 信息素养

3、教师指导活动的评价 教学活动组织 学习资源提供 教学过程指导

4、学习资源质量的评价 目标与内容 结构与功能 超链接与导航 多媒体 素材质量 技术规范

（三）学习评价的方法 1、形成性练习 2、评价指标体系 3、学习文件夹 4、电子作品

评价指标体系 评价指标体系是反映评价目标的各个要素之间关系及其重要程度而建立的量化系统。 指标体系=指标项 + 标准 + 权重 指标体系=指标项 + 标准 + 权重 反映要素 反映标准 反映程度

评价指标体系实例 1、网络资源评价指标体系 2、基于网络环境的课堂教学过程评价 指标体系 3、学生电子作品评价指标体系

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