第五章　教学系统设计　

第五章　教学系统设计　第一节教学系统设计概述第二节教学系统设计模式第三节教学系统设计编制与实践开始

本章学习目标 • 能够阐释教学系统设计的定义; • 简述教学系统设计的发展、原理、原则; • 了解教学系统设计的学科性质、应用范围和层次; • 简述三大类教学系统设计模式的过程和特点; • 依照三大类教学系统设计模式，进行课堂教学设计; • 编制适合自己专业的一节课的课堂教案; • 掌握教学流程图的绘制，能设计课堂教学结构流程图; • 利用教学系统设计的方法完成具体的教学整体设计。

第一节教学系统设计概述 • 一、教学系统设计的概念 • 二、教学系统设计的发展 • 三、教学系统设计的基本原则 • 四、教学系统设计的基本原理 • 五、教学系统设计的学科性质、应用范围和层次 • 六、教学系统设计的意义

一、教学系统设计的概念 （一）教学系统的概念（二）教学系统设计的概念

（一）教学系统的概念 • 系统是指由相互关联的部分组成的具有特定功能的有机整体。 • 教学系统（Instruction System）作为系统的子范畴，是指为了达到特定教学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、学生、教学媒体和教学内容就构成了教学系统，这四者也成为教学系统的基本要素。

环境 教学媒体输入输出教师学生教学内容（处理过程与顺序）图5-1 教学系统模型 • 按照系统概念理解，教学系统可描述为：为了达到一定的教育教学的目的，教师、学生、教学媒体、教学内容四个要素在系统内部相互影响、相互作用，形成一定的教学结构，实现特定的教育教学功能（如图5-1所示）。

（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。

1.对教学系统设计的几种不同观点 • 一是“计划”说。 • 二是“方法”说。 • 三是“技术”说。 • 四是“过程”说。 • 五是“操作程序”说。目前主流教学系统设计定义以“过程”说或“程序”说为主，即如何对教学进行任务分析、如何编写教学目标、如何选择教学策略和教学媒体，如何开展教学评价等。教学系统设计的目的是教学效果最优化；以教学理论、学习理论、传播理论为基础；研究对象是教学系统，教学系统中的资源和过程；强调运用系统方法对教学系统进行预先分析与决策，创设情景，以促使学生更有效的学习。

2.教学系统设计的基本内涵 • （1）教学系统设计是对教学活动过程和操作程序的设计。 • （2）教学系统设计以系统方法为指导。 • （3）教学系统设计以学习理论、教学理论、传播理论为基础。 • （4）教学系统设计的目标是教学效果最优，目的是促进学生更有效学习。

二、教学系统设计的发展 （一）教学系统设计的发展历史（二）教学系统设计的发展趋势

（一）教学系统设计的发展历史 • 1.教学系统设计的思想萌芽与早期发展（20世纪初――60年代） • 2.教学系统设计的大发展时期（20世纪60年代） • 3.整合化的教学系统设计理论（20世纪80年代至今）

（二）教学系统设计的发展趋势 • 1.教学系统设计越来越注重跨学科研究和跨领域应用。 • 2.教学系统设计越来越注重信息技术与教育理念的整合。 • 3.教学系统设计越来越注重各种因素整合下的学习环境的建构。 • 4.教学系统设计越来越注重新的评估理念和方法。

三、教学系统设计的基本原则 • 1.结构化原则 • 2.定向化原则 • 3.双向式原则 • 4.系统化原则 • 5.可行性原则 • 6.最佳化原则

四、教学系统设计的基本原理 • 1.目标控制原理 • 2.要素分析原理 • 3.优选决策原理 • 4.反馈评价原理

教学目标 教师学生媒体反馈学习反应教学活动图5－3 以目标控制教学过程 1.目标控制原理在教学过程中，教师是教学信息的传播者，学生是教学信息的接受者，媒体是教学信息的载体。但教师的活动，媒体的选择、学生的反应都是要受到教学目标控制的。它们之间的关系如图5-3所示。

教学目标 输出部分输入部分 X Y 学习者 O 教师内容媒体方法学习态度学习行为认知程度年龄基础知识非智力因素图5-4 教学过程系统模型 2.要素分析原理 • 教学过程可以看作为一个开放系统，环境对学习者作用（输入），使学习者对环境做出反应（输出）。在教学系统设计时必须对构成这个系统的各个组成部分进行分析，找出哪些是对系统性质、功能、发展、变化有决定性影响的部分并作为系统的要素加以研究，而把次要的因素忽略。如图5-4

3.优选决策原理 教学系统设计是以分析教学需求为基础，以确立解决教学问题的步骤为目的。解决教学问题的步骤就是教学策略，主要包括媒体选择与教学过程结构的设计。在教学策略设计过程中，必须使用系统方法中的模型化方法、优选方法与决策技术等具体方法，对各种设计方案可待选的对象进行分析，比较、评价，从而选取最佳的策略。

4.反馈评价原理 • 反馈控制是系统科学的重要方法，这就是利用反馈信息，使系统的反应输出状态与预期目标相比较，然后根据比较的一般结果，对输入值进行修正，以达到系统输出状态与目标要求相一致的目的。 • 根据这一原理，教学系统设计必须重视反馈信息的收集，即必须进行学习评价，设计各种输出反应的测量工具，确立学习评价指标体系，以获得反馈信息，控制和调整教学过程。

五、教学系统设计的学科性质、应用范围和层次五、教学系统设计的学科性质、应用范围和层次 • （一）教学系统设计的学科性质 • （二）教学系统设计的应用范围 • （三）教学系统设计不同层次的应用

（一）教学系统设计的学科性质 • 首先，教学系统设计是一门应用学科、连接学科。 • 其次，教学系统设计也是一门设计学科，它植根于教学的设计实践。 • 再次，教学系统设计是一门综合、交叉的学科。

学习理论 教学理论框1 框2 教学系统设计教育理论教育实践教学系统设计是一门应用学科、连接学科。注：框1表示教学系统设计是教学理论和学习理论的连接；框2表示教学系统设计是教育理论和教育实践的连接。图5－5 教学系统设计的连接性质

条件 P D 结果方法 D：描述性 P：指令性图5-6 教学系统设计理论的逻辑结构教学系统设计也是一门设计学科，它植根于教学的设计实践。 • 设计的本质在于决策、问题求解和创造。教学系统设计的实质就是教学问题求解，并侧重于问题求解中方案的寻找和决策过程。 • 教学系统设计理论正是以达到教学目标作为出发点，在一定的教学条件下去选择和确定最好的教学策略，所以它是一种规定性理论。但这种策略的制定是以学习理论、教学理论等描述性理论作为科学依据的（如图5－6）。

教学系统设计是一门综合、交叉的学科。 • 教学系统设计越来越多地涉及了社会科学、信息科学、系统科学、管理学等学科知识，形成了一个多学科发展的学科共同体。正是这个学科共同体中的个学科知识的渗透，才使得教学系统设计明显趋于综合和交叉（如图5－7所示）。社会科学信息科学教学理论教学技术图5－7 教学管理管理科学/工程学

（三）教学系统设计不同层次的应用 • 教学系统设计是一个问题解决的过程，根据教学中问题范围、大小的不同，教学系统设计也相应地具有不同的层次，即教学系统设计的基本原理与方法可用于设计不同层次的教学系统，到目前为止，教学系统设计一般可归纳为三个层次： • 1.以“产品”为中心的层次。 • 2.以“课堂”为中心的层次。 • 3.以“系统”为中心的层次。

基于“系统”的教学系统设计 如企业培训方案的开发以上三个层次是教学系统设计发展过程中逐渐形成的。当然，也可以把教学系统设计分为宏观和微观两个层次。如图5－8所示宏观的教学系统设计基于“产品”的教学系统设计如网络课程的设计与开发基于“过程”的教学系统设计如信息化教学教案的设计微观的教学系统设计图5-8 教学系统设计不同层次的应用

六、教学系统设计的意义 • （一）进行教学系统设计是信息社会发展的要求 • （二）进行教学系统设计有利于教学工作科学化 • （三）学习教学系统设计有利于提高学习者分析问题、解决问题的能力和培养科学思维能力与科学态度。 • （四）学习教学系统设计可促进教育技术的实践与理论的发展

第二节教学系统设计模式 • 一、教学系统设计模式概述 • 二、以“教”为主的教学系统设计模式 • 三、以“学”为主的教学系统设计模式 • 四、以“教师为主导、学生为主体”的教学系统设计模式

一、教学系统设计模式概述 • 1.教学系统设计模式的概念和理解 • 2.教学系统设计模式的作用 • 3.教学系统设计模式分类

1.教学系统设计模式的概念和理解 • 模式是再现现实的一种理论性的简约形式，教学系统设计过程模式就是在教学系统设计的实践当中逐渐形成的、运用系统方法进行教学系统设计的理论简约形式。 • 它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，怎梓去做，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。 • 它包含三个要点：①教学系统设计过程的模式是对教学系统设计实践的再现；②它是理论性的，代表着教学系统设计的理论内容；③它是简约的形式，是教学系统设计理论的简约体现。

2.教学系统设计模式的作用 教学系统设计过程的模式在教学系统设计的实践工作中，主要的作用有以下三方面： • （1）作为相互交流的有效手段。 • （2）作为管理教学系统设计活动的指南。 • （3）作为设计过程决策的依据。

3.教学系统设计模式分类 从其理论基础和实施方法看，不外乎分为三大类： • （1）以“教”为主的教学系统设计模式； • （2）以“学”为主的教学系统设计模式； • （3）以“教师为主导、学生为主体”的教学系统设计模式（双主教学系统设计模式）。

二、以“教”为主的教学系统设计模式 • （一）以“教”为主的教学系统设计的界定 • （二）以“教”为主的教学系统设计的基本特征 • （三）以“教”为主的教学系统设计步骤

（一）以“教”为主的教学系统设计的界定 以“教”为主的教学系统设计主要是在行为主义学习理论和认知主义学习理论的指导下进行的；这里的“教”即是以教的内容、教的活动的教师为设计工作的中心问题。它的优点是有利于教师主导作用的发挥，有利于按教学目标的要求来组织教学，因而这种理论在各级各类学校的教学领域中有很大的影响。

（二）以“教”为主的教学系统设计的基本特征（二）以“教”为主的教学系统设计的基本特征 • 1.以“教”为中心。 • 2.教学目标――容易实现。 • 3.教学策略――难点。 • 4.教学内容――系统化。 • 5.教学效率――较高。

（三）以“教”为主的教学系统设计步骤 修改学习内容分析学习目标的阐明教学策略的制定教学媒体的选择和运用教学设计成果的运用形成性评价学习需要分析学习者分析总结性评价图5-9 以“教”为主的教学系统设计模式

以“教”为主的教学系统设计步骤 • 1.教学系统设计前期分析 • 2.教学目标的分析 • 3.教学策略的制定 • 4.教学媒体的选择与运用 • 5.教学评价 • 6.以“教”为主的教学系统设计具体案例

1.教学系统设计前期分析 • 教学系统设计前期分析的任务是深入教学工作的实际，通过细致的调查研究来确定学习需要、学习内容和学生的特征，并以此作为教学设计的依据。前期分析包括学习需要分析、学习内容分析和学生特征分析。其中学习需要分析是教学设计的第一步 . • （1）学习需要分析： • （2）学生特征分析： • （3）学习内容分析：

目前的学习状况 差距（学习需要）期望达到的学习状况图5-10 学习需要的概念（1）学习需要分析 • 学习需要是指学习者学习方面目前的状况与所期望达到的状况之间的差距，也就是学习者目前水平与期望学习者达到的水平之间的差距。见图5-10所示。 • 例如：某教育机构希望自己的学生中95％以80分以上的成绩通过功能性识字标准测验，而目前的记录表明只有81％的学生通过了考试，这样就找到了14％的学生还没有达标的差距，指出了对学生集体而言的学习需要，也正是教学中要解决的问题。

图5-11 学习者特征分析内容 （2）学生特征分析 • 学生特征分析就是要了解学生的学习准备状态和学习风格。用下面的图5-11来说明学习者特征分析的内容：

（3）学习内容分析 学习内容分析是根据总的数学目标，去规定学习内容的范围和深度，并揭示出学习内容中各个组成部分之间的联系，以实现教学效果的最优化。即解决“学什么”和 “怎样学”的问题。学习内容分析以学生的学习结果为起点，并以学习起点为终点，是一个逆向分析过程。即学习内容分析从学习需要分析所确定的总的教学目标开始，通过反复提出“学生要掌握这一水平的技能，需要预先获得哪些更简单的技能”这样的问题，并一一回答，一直分析到学生已具有的初始能力为止。

分析问题 确定处理方案确定操作步骤编写程序上机运行程序整理结果怎样进行学习内容分析? • 第一步，确定学习类型。 • 第二步，进行信息加工分析。 • 第三步，先决技能分析。 • 第四步，安排学习内容。 • 第五步，进行初步评价。图5－12“计算机编程”学习内容的信息加工分析

（教育目的） 教学总目标学校教学目标（学校或专业教学目标）课程目标（学科教学目标）单元目标（章、节、课题教学目标）课时目标 2.教学目标的分析从整体上看，教学目标是一个有着层次区分和领域划分的体系。从层次上看，它包括教学总目标、学校教育目标、课程目标、单元目标和课时目标它们既有层次区分又有密切联系（见图5-13）。从领域上看，它们可划为认知领域的目标1情感领域的目标、动作技能领域的目标等。图5－13 教学目标的分类

（1）教学目标陈述的要求 • 第一，教学目标要陈述的是预期的教学结果。 • 第二，目标要反映学习者的能力水平。 • 第三，陈述目标必须具体、准确。 • 第四，目标陈述应达到可测量的程度。

（2）教学目标的陈述方法 • 以研究行为目标著名的马杰在1962年出版的《程序教学目标的编写》这本经典著作中提出，一个学习目标应包括三个基本要素：“行为”、“条件”和“标准”。在教学设计的实践中，教育研究者认为有必要在马杰的三要素的基础上，加上对教学对象的描述，这样，一个规范的学习目标就包括四个要素。为了便于记忆，他们把编写学习目标的基本要素简称为ABCD模式： • A表示对象（audience），即应阐明教学对象。 • B表示行为（behavior），即应说明通过学习以后，学习者应能做什么（行为的变化）。 • C表示条件（condition），即应说明上述行为在什么条件下产生。 • D表示标准（degree），即应规定达到上述行为的最低标准（即达到所要求行为的程度）。 • 也就是一个教学目标应包括以下四个基本要素：对象、行为、条件、标准。

实例提供10道除法短除法的算式（C），小学二年级学生（A）能算出（B）正确答案，准确率达80％（D）。

3.教学策略的制定 • 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。教学策略主要是解决教师“如何教”和学生“如何学”的问题。 • （1）教学策略制定的依据 • （2）教学策略的运用 • （3）常见的几种教学策略 • （4）教学方法的选择与运用：

（1）教学策略制定的依据 • ①依据教学的具体目标与任务。 • ②依据教学内容的特点。 • ③依据学生的实际情况。 • ④依据教师本身的素养。 • ⑤依据教学策略的适用范围和使用条件。 • ⑥依据教学时间和效率的要求。

（2）教学策略的运用 • ①要树立正确的教学指导思想。 • ②要树立完整的观点。 • ③要坚持以学生的主动自主学习为主。 • ④要寻求教学策略的多样化配合和变通运用。

（3）常见的几种教学策略 • 教学策略的设计是最能体现教学设计创造性的环节。 • 目前较流行的以教学为主教学策略有： • “先行组织者”策略、 • “五段教学”策略、 • “九段教学”策略、 • “假设一推理”策略、 • “示范一模仿”策略等。

（4）教学方法的选择与运用： • 教学活动是教师和学生为了达到教学目标，在教学理论与学习理论指导下，借助教学手段（工具、媒体或设备）和教学方法而进行的师生交互活动。在教学活动中，选择与运用恰当的教学方法是达到优化教学的重要前提。 • 教学方法的类型：按期望获得的学习结果的类型可以将教学方法分为三大类：一是与获得认知类学习结果有关的教学方法，包括讲授法、演示法、谈话法、讨论法、练习法、实验法和实习作业法等；二是与获得动作技能有关的教学方法，包括示范—模仿法、练习—反馈法等；三是与情感、态度有关的教学方法，包括直接强化法和间接强化法等。

第五章 教学系统设计