教学设计原理 加涅 完整笔记.docx

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教学设计原理加涅完整笔记

教学设计原理

R.M.加涅

相关书籍：

《学习的条件和教学论》R.M.加涅

《学习心理学：

一种面向教学的观点》P.M.德里斯科尔

《学习与教学》R.E.梅耶

《教学设计原理》R.M.加涅

《学习、教学与评估的分类学：

布卢姆教育目标分类的修订》布卢姆

《系统化教学设计》W.迪克

《教学设计》P.L.史密斯

一教学系统导论

1教学设计导论

教学设计的主体内容：

教师用来使学生参与到学习活动中去的完整的活动范围，如：

⏹如何将学生进行分组，以有助于学生学习和交流

⏹什么时候练习与反馈最有效

⏹技能知识学习的前置知识有哪些

掌握教学设计原理的目的：

按照一定的理论，对教学设计过程进行设计，促进学生参与到学习事件和活动中去，使教学更有效。

1.1教学设计的基本假设

没有哪一种教学设计模型是最佳的，基本假设：

⏹教学设计是帮助学习过程，而不是教学过程（目的是达到教学效果）

⏹学习效果受多种因素的影响（毅力、时间、教学质量、学生能力、原有知识、学习能力等）

⏹教学设计模型可运用到多种教学场景下（学生个体、小组、大组），原理保持不变

⏹利用学习者对教学设计进行检验，反复设计与验证，使教学趋于完善

⏹教学设计本身是一个过程，包含相关子过程（原子过程是：

将学生置于学习过程中的预习、评价、反馈等）

⏹不同的学习目标需要不同的教学形式

1.2学习原理

学习情境

人在清醒的时刻，都在观察和处理信息，一些信息被记忆，一些被摒弃。

是什么让人记忆：

⏹学习者内部（来源于学习者，想获知）

⏹学习者外部（提供一个事件，包括学习内容、目的、方法等环境）

⏹学习者、学习发生的情境、学习的内容、学习过程等存在着相互作用

教学原则

从学习原理中，指导教学设计的一些原则：

⏹接近：

教学环境与学习目的相接近

教学情境的设计接近学习的目的，或学习预期。

教学设计以达到教学目标为纲，而不应以方便学习或教学为目的。

如，学习目的是“在没有帮助的情况下，装配一支枪”，教学中要尽量避免给学生图纸。

⏹重复：

教学环境与学习者的反应需要重复，以使学习得到进步

重复的教学环境和学习者反应，只是一种练习形式，而非基本条件，也不是必须的。

⏹强化：

使学习变得有期望，以便学习者能“自我激励”

学习过程中，如果能让学习者看到预期的结果，并相信能达到，将使学习得到强化。

预期的结果可以分为两种

✓短期，如学习习得了，就有奖励等

✓长期，如社会期望、人生追求、家庭厚望等

⏹合作协商：

学生与其他学生或知识丰富的人一起学习，以确认信息的意义，即合作学习环境可以促进学习

⏹广泛认知：

学生广泛的获取相关惰性知识（初步接触，并不注重应用，在需要时能回忆起来，并通过进一步学习掌握的知识），是教学环境设计的一部分

⏹组织活动：

通过参加活动来促进学习发生

要明确学习是活动的结果和目的。

1.3学习条件

学习条件分类：

⏹内部：

学习者心态、先前习得的知识及程度、个人目标等

⏹外部：

学习环境、学习资源、学习活动、管理等

学习过程

教学与学习过程控制

教学是经过有意识安排的，旨在支持学生内部学习过程的一套外部事件模型，目的是通过这一事件过程导致学生内部学习，即有效学习。

学习的五种性能

（1）智慧技能：

辨别、理解、运用规则、解决问题的技能（逻辑能力）

（2）认知策略：

学习者对自身学习过程进行监控的能力（学习能力）

（3）语言信息：

存储在记忆中的事实和有组织的信息（基础知识）

（4）态度：

影响学习者作出选择的内部状态（态度）

（5）动作技能：

有组织的完成动作行为的运动能力（动手能力）

作为教学基础的智慧技能

智慧技能是构建大多数课程的重要基础，包括概念学习、原理与规则运用、解决问题等能力：

（1）智慧技能不是通过听、简单的练习就能学习到的，它必须经过练习与实际应用。

（2）智慧技能容易被观察到，并可将其与成功的学习者相比较来评价。

（3）智慧技能作为教学设计的主要参照点，是基于实践的考虑，能较好的反应学习效果。

1.4教学设计的理论基础

教学设计应当关注学习发生的事件（学习者内部、外部），以及学习结果（目标）。

教学设计包括：

⏹系统的安排教学以实现学习

⏹明确目标，选择或开发教学干预措施，运用学习者的反馈改进教学

教学与学习过程模型

细致模型的理性步骤

1.5总结

进行教学设计的目的是支持学习过程。

有计划的教学在影响人的发展方向上有短期和长期的目的。

教学设计以人类学习的某些原理，尤其是学习赖以产生的条件为基础。

教学的目的就是安排外部事件以支持学习者的内部学习过程，所以有必要对内部学习过程加以分析。

2设计教学系统

2.1教学系统概述

教学系统是对促进学习的资源和事件的安排。

教学系统的形式：

⏹培训系统，目的主要集中在技能发展上

⏹教育系统，目的集中于一般智力发展与竞争力上

教学系统的传输形式（教学形式）：

⏹面对面的课堂

⏹网络在线虚拟课堂

⏹自我指导的学习环境

教学系统的外部辅助系统：

⏹知识管理系统

⏹激励系统

⏹组织发展系统

⏹人员选拔系统

教学系统设计的范围可大可小，小到为一个学生设计的个人成就计划，大到一个国家的教育系统。

教学系统设计是创建教学系统的过程，包括分析、设计、开发、实施与评价。

依据的设计理论主要包括“系统理论”和“方法论”：

⏹学习科学

⏹教学心理学

⏹教学原理

设计是一个根据事物本来的面貌，与我们所要求的面貌之间来确定目标的过程。

（“设计是一个使梦想变成现实的过程”）

教学系统设计可以在不同水平上开展，如：

⏹大规模全面的教学系统设计

⏹教学中的片段，如：

教程、教程内的单元或个别课

不管范围的大小，设计教学系统的过程在课程的所有节点上存在共性（一般模型）。

2.2教学系统假设

教学系统与学习环境

⏹教学系统，带“说教主义”色彩，关注告诉学习者需要知道的内容，或叫“预设目标”

⏹学习环境，带“构建主义”和“人本主义”色彩，关注学习者的自我发现与智力发展

教学系统包括这两者，是指一套在促进、支持学习活动的过程和因素。

系统框架与实现方法

教学系统设计为教学设计提供框架，而不是提供具体的“教学法”和“学习论”。

教学设计与人类工效技术

人类工效技术，是发现人类行为表现缺陷的几种原因与解决方法类型，尽力利用一整套解决方法来尽力解决所有问题。

而教学系统设计，只是因为知识或技能的缺乏时才采用。

2.3基本过程ADDIE模型

构成成分

描述

分析

analysis

确定需要，即利用教学来解决什么问题

教学分析，确定教程在认知、情感与动作技能方面的目的

确定初学者需要具备的技能，以及哪些技能会影响对教程的学习

分析可利用的时间，以及要实现哪些目的（分析资源或情境）

设计

design

把教程的目的转换成表现的结构与主要的教程目标（单元目标）

确定每个单元，以及单元时间周期

依据教程目标，安排单元顺序

充实教学单元，确定每个单元要达到的主要目标

确定每个单元的课与学习活动

开发出评价学生已习得内容的具体标准

开发

development

确定学习活动与材料的类型

起草学习材料或学习活动

在目标受众中进行材料与活动的试用

修改、精炼、生产教学材料与活动

开发教师培训或附加材料

实施

implementation

购买教学材料（以便教师和学生使用）

在必要的时候提供帮助与支持

评价

evaluation

实施学生评价计划

实施教学评价计划

实施教程维护与修改计划

2.4螺旋模型

2.5总结

教学系统设计模型体现了以系统方式进行教学设计的观念。

设计模型在具体情境中不存在最佳的、正确或错误的，只要具有可操作、有效性，表征不限。

教学系统设计不管包含什么，要达到目的，应必须包含一些过程，如ADDIE模型。

二学习和教学的基本过程

3教学的结果

3.1目的、目标与教学

教学设计的根本原因是为了使一套教育或培训的目的达到成为可能。

“教育与培训的目的”就是指那些有助于社会发挥功能，并能通过学习获得的人类活动。

不同机构的目的

机构类型

目的

公立学校

国家根据国情确定的目的，并制定计划。

如“让每一个儿童都有书读”。

工业与政府

不断提高职员的熟练水平，改善员工的作业表现

军事部门

为在冲突情境中执行任务而准备军人

教育与培训目的

类型

达到结果的目的

教育

使学习者潜在的性能与倾向得到发展，其目的使用短语陈述，如：

具有积极的阅读习惯与态度

培训

相对教育来说，培训结果要达到的目的更具体，所教知识的可接受性、实用性更强

教程及其目标举例

教程名称

教程目标

数据库设计

为一个明确的业务问题提出一种数据库解决方案

大学新生英语

在一个小时之内，以可以接受的英语表达方式，根据命题写一篇作文

教程的每个目标代表着每个有效学习的要求或预期的结果，教学必须对这些目标如何相互联系、哪些教学活动最有可能促进目标达成作出敏感反应。

3.2五类学习结果

性能

行为样板

描述

智慧技能

识别出一个矩形的对角线

求出桥梁的负重

预测货币贬值的影响

辨别、理解、运用规则、解决问题的技能（逻辑能力）

智慧技能是正规教育最基本和最广泛的结构

智慧技能是“知道怎么做”，而不是“知道什么”

认知策略

（元认知）

课前预习、课中提问、课后回顾

快速自我学习并完成任务

通过网络搜索获取相关信息

获取模型、案例及解决办法信息

对知识进行梳理，总结学习经验

学习者对自身学习过程进行监控的能力（学习能力）

认知策略的一般策略：

预览、提问、阅读、复述与回顾

认知策略通常是从经验发展而来的

掌握“支持性信息”对认知策略的发展是有用的

“元认知”是一种特殊的认知策略，是对“认知的认知”

言语信息

（惰性信息）

陈述学生手册第四条款

列举计算机的组织部件

言语信息是存储在记忆中的事实和有组织的信息（基础知识）

言语信息是“知道什么”，而不是“知道怎么做”

“惰性信息”是“接收并存储，但未使用和验证的信息”

态度

选择阅读文学

选择打篮球作为锻炼的经常形式

选择阅读所学科目的相关书籍

态度的作用是放大个人对人或事的积极或消极的反应

态度所影响的行为表现是“个人行为进程的选择”

学校目标：

树立学生对所学科目的积极态度

动作技能

跳绳

书写汉字

动作性能是人类最明显的性能之一

能在多种平面材质表面书写汉字

军事领域的态度培养

态度和核心价值观的教学是军事培训最重要的任务。

忠诚、负责、国家利益至上、荣誉、正直、个人勇气这些价值观是很多军队的标志。

军方一直严重依赖角色示范、营造环境氛围来进行态度和价值观培训和强化。

教程目的中的学习结果

一个教程的目标可能含有多个性能的结果要求，如：

3.3学习结果与教学设计需求

使用人类性能（学习结果）来作为教学设计的目的，可以使教学符合人们所接受的教育和培训目的。

当教学目的与社会需要相符合时，就具备了规划全面教育计划的理想条件。

确定需要的过程叫“需求分析”。

需求分析不仅识别出预期的目的，还尽力将当前状态加以量化，以便测量满足目的的进程。

有两个原因可以说明为什么智慧技能是设计学习教程结构的中心：

⏹智慧技能决定学生能做什么的性能，这个性能对教程的描述至关重要

⏹智慧技能有“累积”的性质，它们以可预测的方式相互建立

3.4总结

人们对教育有如此多的期望：

⏹用教育来强调了解人类历史的重要性

⏹用教育来永久保存现有文化和现有学术性学科

⏹教育需要帮助儿童和青少年适应快速变化的社会

⏹用教育把学生培养成能改善自身的社会主体

因为人们对教育有如此多的期望，就使得教育目的的确定存在复杂性。

为了能明确教育和培训的目的，需要把笼统的目的转化为具体的目标。

确保课程中的每个单元实际上都使得学生靠近长远目的。

分析出人类的五种性能，有助于从人类性能本身明确教育和培训的目标，并使目标得以量化和考量：

⏹智慧技能

⏹认知策略

⏹言语信息

⏹动作技能

⏹态度

这套分析系统用来评价教程在学习者身上产生的作用。

同时，有助于目的的分解和归类：

⏹将相似的目标组织在一起，减少设计教学策略所需的工作量

⏹将目标分组，确定教学片段和时间顺序

⏹指导教学计划，以确定成功学习所需的内部和外部条件

4学习类型－智慧技能与认知策略

指导教学设计的最好问题：

“要习得的是什么？

”。

将“要习得的是什么？

”按学习结果分类，分解为：

（1）智慧技能

（2）认知策略

（3）言语信息

（4）动作技能

（5）态度

其中占核心位置的是“智慧技能”。

4.1学习结果分类的必要性

对学习结果有多种分类，在教育领域最有名的是布卢姆的分类：

⏹认知领域：

知识、理解、应用、分析、综合、评价（层级性渐高）

⏹情感领域

⏹心因动作领域

加涅主要区分了陈述性知识（回忆）与程序性知识（规则运用）。

并指出中低层次的技能是高层次技能的先决条件：

要想问题解决，必先习得规则。

但在教学策略中，也存在学生不具备中低层次的技能，而直接呈现要解决的问题，学生在解决问题的过程中习得新规则，如果成功，这些规则将迁移到类似问题上。

（活学活用）

4.2智慧技能的分类

分类

描述

辨别

辨别是一种非常基本的智慧技能，是识别不同的物体，或识别不同的感觉的性能。

具体概念

辨别与具体概念之间的差异：

辨别是“对差异做出反应”，具体概念是通过命名来识别或分类事物

识别出具体概念的能力是较复杂的学习的基础

如：

圆形、三角形、香、辣、前面、后面、上面等

定义性概念

定义性概念是对非直观的事物言语描述，如爱、嫉妒、保守、民主、公民、外国人等

有些定义性概念具有与之对应的具体概念，如三角形的定义为：

由三条线组成的封闭的平面图形

规则或原理

规则是概念间关系的陈述，如语法规则是在文字概念上的描述规则

定义性概念是一种特殊的规则，是对事物的分类规则

问题解决

问题解决性能是教育过程的主要目的，教学生“如何清楚的思维”

帮助学生学会解决问题的教学可以让学生在解决问题的过程中，寻找规则并将其言语化

有指导的发现，不仅可以比教规则和例证更快的教会问题解决，还导致更好的迁移（活学活用）

问题解决是通过让学习者解决问题来教的，比较好的学习情境有：

⏹认知学徒制，学习者在一名经验丰富的师傅旁边工作的学习情境

⏹将教学集中于现实问题上，并使学习变成一种群体性行为，促进对话交流

4.3认知策略分类

认知策略是一种控制过程，是学生用以选择和调整其注意、学习、记忆与思维方式的内部过程。

学习者使用的策略分类

分类

描述

复述策略

学习者通过复述信息，来对所学信息进行练习

精加工策略

学习者将学习的信息与已经习得的信息联系起来，加深记忆

其形式如：

注释、概括、做笔记和自问自答、形象化记忆等

组织策略

将所学知识整理成有组织的结构（对比、收集、描述）

理解监控策略

“元认知策略”，对自己的学习提供监控和指导，如：

设置学习目的、安排学习时间、设定资源获取方式、估量可能性等

情感策略

学习者用以集中和维持注意、控制焦虑、有效使用时间的策略

其他组织系统

认知策略对信息加工阶段的支持

学习认知策略

认知策略是一种选择和指导学习者自身学习和思维的内部认知性能。

个体认知策略的性能高低对信息加工的质量有重要作用，其可以决定学习者学习的难易程度。

教育目的的陈述通常优先考虑认知策略，即“教会学生如何学习”。

现实情况：

⏹人与人之间在智慧潜能上肯定存在遗传差异，教育环境不能解决

⏹认知策略的内部组织性，决定了教育仅能对认知策略起间接作用：

教育通过安排一系列学习事件，来增加学生某些内部事件发生的可能性，而这些内部事件反过来决定认知策略

所以，教育要为学生的认知策略学习提供机会，即给学生思维的机会来“学会学习”。

元认知

使用认知策略来监控自身的学习和记忆的内部过程叫“元认知”。

（知道自己是怎么知道的）

“元认知”的起源有两种观点：

⏹元认知知识是通过学习与交流习得的

⏹元认知知识是通过问题解决经验总结来的

（元认知知识是总结来的，得到证据的支持）

三种问题解决模型的假设：

（1）假设一般问题解决策略能直接教会，并能运用到其他情境

（2）一般问题解决策略可以教，但不能直接教，一般策略最可能从完成具体任务的认知策略中总结而来

（3）一般问题解决策略的直接教学只能有效建立弱策略，而弱策略对问题解决只有极少的帮助

为了评价一般问题解决策略对教学方案的价值，对比各领域中的专家与新手的认知策略性能：

专家不一定比新手采用更好的问题解决策略（专家是用更大的、更好组织的基础知识来解决问题）

4.4学科中的智慧技能分类

智慧技能的人类性能分为：

辨别、具体概念、定义性概念、规则和通过在问题解决中获得的高级规则。

在不同学科和阶段中，对智慧技能中的分类性能的学习是不同的：

⏹低阶段主要注重辨别、具体概念的习得；高阶段注重定义性概念和高级规则的习得（教育）

⏹技术和职业学科中，要习得全部的性能，如木材加工，要从辨别、概念到规则的全部性能（技能培训）

学习结构

学习结构，可以表示为从教程的某一点到目标终点的地形图：

⏹学习结构表明了起点、终点和两者之间可供选择的路径

⏹学习结构并不指出如何选择路径，要使“学习旅行”成行，则要求每个学习者有一套不同的内部事件

⏹有多少的学习者，就有多少种学习路径

⏹学习结构仅描述可接受的目的（学习结果），以及在实现的过程中要哪些步骤和过程

4.5学习条件

性能

行为表现

内部条件

外部条件

辨别

学习者能区别事物在多个维度上的不同，表现为“相同”或“不同”

在感觉上，物理的差异引起大脑活动的不同模式

教学引导学习者去感觉：

1.告知要学习的内容，感觉什么

2.呈现刺激，要求学生判断相同还是不同

3.通过细微的差别来引导辨别

4.让学生练习相似的物理辨别并给予反馈

具体概念

学习者能按物理的属性对其进行分类，并能指出哪些属于一类事物

在获得具体概念时，必须回忆出辨别，将事物进行比较，按概念属性归类

教学引导学习者建立概念：

1.告知学生将要学习什么概念

2.呈现概念的正例，强调相关特征

3.呈现可能混淆的反例，并解释

4.以识别正例的方式让学生练习概念应用

5.提供间隔练习以促进保持与迁移

定义性概念

学习者通过对概念的正例与反例进行分类来应用定义性概念，理解抽象概念

为了通过定义获得概念，学生必须提取包含定义中的所有组成概念，并获得这些概念之间的关系

教学引导学习者建立抽象概念：

1.告知将要学习的概念

2.呈现概念的定义

3.呈现符合定义的正例和反例

4.提供练习，让学生对正例和反例进行分析，并给予矫正性反馈

5.提供间隔练习以促进保持与迁移

规则

规则是通过学习者运用一个或多个具体例证而得以展示的

学习者必须先习得构成规则的每个概念及它们之间的关系，确保在规则应用时能容易的回忆起来

教学引导学习者运用规则：

1.概括陈述将要学习的内容（你将能够做什么）

2.以言语陈述或现场演示来呈现要习得的规则

3.分布演示规则的应用来指导学习

4.提供应用规则练习，并给予反馈

5.提供在多种情况下应用规则的机会，以促进迁移

问题解决

学习者能创造和使用复杂规则来形成解决新问题的办法

在解决问题时，学习者必须提取与本问题相关的规则及其他信息

问题解决技能的教学要求学生：

1.接受他人呈现的新问题，而且具有所需子规则

2.应用问题解决策略，完成问题解决

（教员关注学生的解决过程，引导规则应用）

（问题的水平应考虑学生水平，以确保成功）

3.接受反馈，包括鼓励或修正细小错误

4.在受到鼓励时，反思已完成的工作，这将促进新产生的规则或方法迁移

5.在类似的问题上进行练习，促进迁移

6.参与问题解决讨论，学习解决问题的方法和策略

认知策略

认知策略的行为表现不能直接观察到，要通过学习者在学习、记忆或问题解决过程中发现其应用的认知策略

必须能提取与要学习的内容相关的原有知识

教学引导学习者完善认知策略：

1.向学生解释策略是什么及学习策略的目的

2.以言语提示或步骤演示给学生看

3.如果策略是学习者自己发现的，那末这些策略更可能被学习者采用

4.可靠的策略使用，取决于令人满意的结果

5.策略使用自动化，取决于练习机会的多少

4.6总结

本章将学习结果作为教学系统设计的预期或目的。

设计制定教程、单元和课，有如下好处：

（1）考虑学习目标的完整性；

（2）确定教学单元和课的时间顺序；

（3）确定成功学习所需要的内部、外部条件

对智慧技能划分了几个亚类：

辨别、具体概念、定义性概念、规则和问题解决的高级规则。

5学习类型－语言信息、态度和动作技能

5.1言语信息（知识）

言语信息，也叫“陈述性知识”，主要功能是为学习者构建其他技能提供一种表述、记忆的结构和基础。

当信息被组织成有意义的、相互联系的事实和概括化的内容时，就被叫做“知识”。

区分数据、信息与知识

项目

描述、范例

相互转换

数据

数据是像数字一个刺激或实体表现，如：

温度计上的读数是20摄氏度

信息如果不经常在有意义的情境中使用，就会很快遗忘，转化为知识的信息则可以更好的保持。

在数字时代，使用技术来搜索信息，使信息与读者的个人需要和兴趣相关联，这些信息可以大量的被组织和分类，并为读者所用，可以有效的将信息转化为知识。

信息

数据在一定的情境下，通过加工才能成为信息，如：

冰点的温度是0摄氏度或以下

知识

知识是信息的扩展

在信息的基础上，运用规则得出结论就是知识，如：

知道冰点温度是0度，那么当前是20度，则得出没有结冰；

知识使得学生不必记住21、22、23度时不结冰。

学校教学与言语知识

言语知识习得的情境有多种，如：

互联网搜索、阅读书籍、电视等。

如果学习者具有解释信息的基本智慧技能，那么各种媒体和交流都会在他们身上产生学习，但其习得的性能效果大不同。

正规学校通过设计的教程，将言语信息传输给学生，其主要的目的是要确保重要的信息传递给了每一个学生，并被其理解形成知识。

一般化和专门化的知识

言语信息可以分为一般化和专门化知识。

一般化知识，被认为是每个人都应该接受教育的知识体系，这些知识服务于政治、经济、文化交流的目的，如：

⏹民族、国家的起源和历史信息

⏹国家发展和国际地位等信息

⏹民族传统、所处社会关系的信息

专门化信息，是为解决某一专业化的问题而要求具备的知识，如：

⏹木匠要具有有关木材、街头和工具的知识体系

⏹化学家要具备有关化学方法的专业知识

5.2言语信息的学习

言语信息的学习情境有：

（1）“名称”或“符号”的学习；

（2）单个事实的学习（对事件进行交流和讨论）；

（3）有组织的信息学习。

名称的学习

名称的学习，主要目的是让学习者能用一致的言语信息对事物进行陈述。

名称的学习通常与习得名称所代表的概念同时发生。

注意区别：

“知道某事物的名称”和“知道该名称的含义”是有区别的，前者只是知道名称，后者能使用概念识别出事物的定义和界定，并能通过正反例加以说明和明确。