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(一)教学设计的含义及特征 教学论可以分为两种研究取向:其一是基于哲学和教学实践经验总结的教学论,其二是基于科学心理学和实证研究的教学论。 基于哲学和教学实践经验总结的教学论可以追溯到夸美纽斯的《大教学论》,在20世纪影响深远的美国实用主义哲学家杜威主张的教学论和凯洛夫的教学论、巴班斯基最优化教学也都是哲学和经验取向。 巴班斯基在《教学教育过程的最优化》一书中,概括出十条教学规律,并由此确定对应的教学原则,其中如“教学应符合学生的起点能力”、“教学应符合学生学习的速度”、“教学应体现教师‘主导’,学生‘主体”’、“教学应激发学生学习动机”等等。 显然,基于哲学的教学论提出的一些教学原则或教学规律,对具体内容的教学安排来说过于宽泛,比如,在一节“阿基米德原理”课的设计中如何做到“确定学生的起点能力、确定学生学习速度、选择最佳教学形式、最佳教学方法”等,对教师来说又构成问题,因此基于哲学的教学论很难直接指导教师完成一节课的具体教学事件的规划,只对教学活动的安排具有指导或启示性作用。 基于科学心理学和实证研究的教学论产生于20世纪六七十年代,源于心理学研究者将心理学原理转化为教育应用技术的努力,后者也被称为教学设计。 当代着名教学设计理论家赖格卢特指出:教学设计是一门涉及理解与改进教学过程的学科。任何设计活动的宗旨都是提出达到预期目的的最优途径,因此,教学设计主要是关于提出最优教学方法的处方的一门学科,这些最优的教学方法能使学生的知识和技能发生预期的变化。教学设计理论家史密斯和拉甘指出:“教学设计”意味着系统地同时也深思熟虑地将学与教的原理转换成教学材料、教学活动、信息资源和教学评价的计划的过程。[1] 国内有学者认为:“教学设计是以获得优化的教学效果为目的,以学习理论、教学理论和传播理论为理论基础,运用系统方法分析教学问题、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、评价试行结果和修改方案的过程”[2]。 从上述教学设计的界定,可以理解: 1.教学设计的核心特征:为一类教学问题提供通用的解决方案[3] 教学设计是提供最优教学方案的处方的学科,医学处方实质上就是一种解决方案,但只对特定疾病的治疗有效。面对各式各样病情的病人,医生之所以能够提供有效治疗的处方,主要是因为能够根据病情特征有效地进行病理的归类,而医学理论的发展确定了应对不同疾病的有效治疗方案。要为教学提供处方式的解决方案,就必须将教师面临的教学问题进行合理的分类,并能够对不同类型的教学问题提出有效的解决方案。现代教学设计理论坚持对教学问题依据其对应的学习规律进行分类,然后依据不同类型学习所需的条件和过程规划相应的教学方案。 2.教学设计的核心理论基础:学习心理学 学习心理学研究个体学习的内部机制、内部条件、内部表征,现代学习理论认同:学习具有不同的类型,不同类型的学习具有不同的内部过程、需要不同的内部条件、学习后内部的表征不同、外显行为也不同。学习的规律清楚了,与之对应的、有效的教学就明确了,凡是与特定类型学习相匹配的教学就是有效的、适合的,反之就是无效的教学,教学设计最根本出发点是“以学习的规律制约教学的规律”,真正做到以学定教。 (二)教学设计的主要工作 沃尔特·迪克(Walter Dick)与卢·凯里(Lou Carey)用系统观看待教学设计,认为“教学过程本身可以视为一个系统,系统的目的是引发和促进教学”。在《系统化教学设计》一书中,迪克和凯里提出教学设计模型,简明而又不失其基本规范。该模型包括以下10个步骤:[4] 确定教学目标、进行教学分析、确定起点行为、编写教学具体目标、设计标准参照试题、开发教学策略、开发与选择教学材料、设计与实施形成性评价、进行教学调整、设计与实施总结性评价。 如果将编写目标视为确定目标的结果;将确定起点行为视为教学任务分析的一个结果;且将教学调整和总结性评价视为其后的补充,不是课堂教学目标实现的主要环节。我们将课堂教学设计活动的主要工作简化如下: 第一:确定学习内容对应的学习结果类型,陈述教学目标;要求用可观察、可测量的术语精确表达学习目标,这是教学设计的一项基本要求。 第二:教学任务分析。通过任务分析,揭示出习得该学习结果的内部过程及条件;这部分工作主要运用学习心理学理论完成。 第三:规划教学活动。依据分析出的内部过程与条件,合理规划教学事件,选择教学媒体和方法。 第四:制定测评项目。依据学习结果类型及相应学习者外显行为,制定测评项目。 教学设计者必须针对具体类型的学习进行设计,因此应首先了解特定学习类型的学习规律,一旦某一学习对应的学习类型被确定,教学设计者就可以根据该学习类型学习的内部过程和条件,合理规划教学的过程和活动,依据学习后学生表现的外显行为,对教学目标的达成与否进行检测,实现“学有定律,教有优法”。 显然,教学任务分析实质上是教学设计的核心环节,其目标是揭示学习特定结果时,学习者经历的内部过程及需要的内部条件,从而为规划教学事件、选择教学媒体和方法提供依据。如何完成教学任务分析?需要教师对当代学习心理学的基本理论有初步理解。本文以信息加工心理学的研究为例阐述学习者内部机制及对教学设计的作用。 二、信息加工心理学研究 信息加工心理学认为包括人和计算机都是信息加工系统,系统由感受器、效应器、记忆和加工器组成,系统都是操纵符号的。符号是模式,如语言、标记和记号等。信息加工系统可以概括为输入、输出、贮存、复制、建立符号结构和条件性迁移。这样以符号操作为基础的信息加工系统就具有对环境的适应能力,表现出目的性行为。 (一)信息和信息加工系统 1.信息 信息是事物现象及其属性标识的集合。一个信息单位就是对个体而言的一个意义单元,认知心理学以命题来表示。命题这一术语来自逻辑学,指表达判断的语言形式,心理学借用这一术语作为心理表征的一种形式,主要强调如下研究事实:人一般记住的是句子表达的意义,而不是具体的词句。命题表征的一个例子如图1,命题一般由论题和关系项组成,例中“小明”和“书”是论题,“买”是关系项。 通常一句话中往往包含多个信息单元,如“一个苹果放在托盘中”,实质包含两个信息单元,即从数量关系上“苹果是一个”、从空间位置关系上“苹果在托盘中”。每一个这样的论断,都包含两个论题及其间关系,个体可以在头脑中形成两个对象间关系的表象,如果需要也可在行为上正确地呈现。上述论断对个体来说就构成一个信息单元,或也可称为个体具有上述命题的意义。而对一个咿呀学语的婴儿,尚不能区分苹果或梨等水果、不能区分数量、也不能区分托盘或碟子等概念意义,那么“一个苹果放在托盘中”对他而言就是9个音节,也就是9个信息单位。 同样,物理概念和规律的表述中都包含多个信息单元,如: 动量定理:物体在一段时间内的动量变化,等于物体受到的冲量。 实质包含三个信息单元:“物体受到冲量”、“冲量等于动量的变化”、“动量的变化是在一段时间内的”。 【案例一】 在“电阻影响因素”教学中实验如图2: 从上述实验中可以识别出与本节教学结论相关的信息有:“A、B、C是镍铬丝”、“A比B长”、“A和B一样粗”、当“A和B分别接入时,(接入B)灯泡比(接入A)灯泡亮”等等。 当然还可以识别与本节教学结论无关的信息,如“有三节电池”、“电池被固定在木板上”、“灯泡发出黄光”等等。 2.信息加工系统 心理学家加涅(Robert M.Gagné)在吸取信息加工心理学研究成果的基础上,提出了一次学习活动所包含的过程模型,如图3,这一模型包括:操作或加工系统、执行控制系统、预期系统等三个系统。 其中操作系统包含三个记忆结构,感觉登记一般以视觉编码,记忆时间为毫秒级;工作记忆(又称为短时记忆),记忆时间约为数十秒,实验证明,如果记忆数字,在复述一次的条件下,能保持20秒左右,记忆正确率在80%;长时记忆,以语义、听觉编码,信息根据其意义而贮存,可保持很长时间,甚至终生。 (二)信息加工特点 1.信息加工容量限制 个体在某一时刻能意识到的东西存储在短时记忆中,与意识大致对应。短时记忆也称为工作记忆,就是进行信息加工的部分;研究表明,短时记忆中的容量是有限制的,一般为7±2个信息单元,也就是说7±2个对个体有意义的单元。 比如,如下数字“1、4、9、2、1、7、7、6、7、4、1、9、4、1、1、2”,个体只读一遍,然后能够提取出的数字数量约为7±2。但对美国人来说上述这组数字对应3个历史时期,前四个数字对应哥伦布首行美洲的年份、中间六个数字对应独立宣言发表的年月日,后六个数字对应日本偷袭珍珠港的日期。 那么对美国人来说,上述16个数字构成三个信息单元;如果用同样这组材料测试,美国人可能就可以提取出较多的数字,但这并不是代表美国人的短时记忆就比我们广,因为他在短时间记忆只需三个信息单元,假如再增加同类的测试项目,如“美国最高峰的高度”、“最深湖泊的深度”、“高速公路的里程”等等十余个单位,让美国人只读一遍,能提取出的项目也只有7±2个。 为了解释这一现象,米勒提出“组块”(chunk)的概念,认为组块是对个体有意义的信息单元,一个组块就是一个对个体有意义的项目,而不管这个单元的物理单位是什么。心理学家西蒙研究表明:被试者能够正确再现单或双音节词都是7个,三音节词是6个,但由两个词组成的短语,则只能记住4个,而更长一些的短语,则只能记住3个。 2.信息加工的方式 个体识别出的信息存储于短时记忆中,通过运用一定加工机制形成新的联系,也就是习得新的知识。形成新联系的机制主要是逻辑的;19世纪英国逻辑学家穆勒提出探求因果联系时使用的五种推理方 |
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