课程开发知识组件设计的中学学科个案研究叶璇.docx

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课程开发知识组件设计的中学学科个案研究叶璇

硕士学位论文

论文题目：

课程开发知识组件设计的中学学科个案研究

作者：

叶璇

导师：

杨开城教授

系别年级：

教育学部2013级

学科专业：

教育技术学

完成日期：

2016年5月

北京师范大学研究生院

北京师范大学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名：

　　　　　日期：

年月日

关于论文使用授权的说明

学位论文作者完全了解北京师范大学有关保留和使用学位论文的规定，即：

研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京师范大学。

学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。

（保密的学位论文在解密后遵守此规定）

保密论文注释：

本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。

非保密论文注释：

本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。

学位论文全文电子版同意提交后：

□一年□二年在校园网上发布，供校内师生浏览。

本人签名：

日期：

导师签名：

日期：

课程开发知识组件设计的中学学科个案研究

摘要

现代社会知识急剧膨胀，人才需求迅速更新，人的全面发展和终生学习愈发受到重视，对教育的诉求日益凸显，对课程的需求日益增强。

因此,在教育研究和实践领域，对课程开发的探索愈加丰富和深入。

国外的课程开发研究经过了目标模式的萌芽、成熟、延伸等发展阶段，国内的课程开发研究也经历了萌芽期和复苏期，现今蓬勃发展。

然而，课程开发研究和实践仍然存在操作不透明、团队意见不一的现象，众多课程产品仍然存在目标模糊、知识凌乱、教学与课程脱节等问题。

目前，国内开发取向的课程开发研究正致力于解决这些问题，该研究取向站在教育技术的视角进行分析，判定这一系列课程问题的根本原因是技术理性的缺失，其解决方案是通过成熟的课程开发技术来提高课程开发实践的理性和效率，让课程产品的目标-手段一致性得到技术保障。

该取向的课程开发研究已经总结出了一套课程开发技术原型，将课程开发操作梳理为课程需求分析、课程体系确定、知识组件设计等阶段，并且在需求分析层面发展出了较为成熟的知识建模技术。

但是，对于能力建模、知识组块切分、知识组件设计等操作技术尚处于初步探索阶段，这些技术还有待进一步研究。

本研究将课程开发中的能力建模、知识组块切分、知识组件设计等操作技术作为研究内容，并将知识组件设计中的学习方式设计作为研究重点。

本研究选择在中学生物、数学、物理这三门学科中进行课程开发个案研究，一方面，依据现有的课程开发技术原型进行课程开发操作，根据实践过程遇到的问题来揭示现有技术原型的不足之处，加以修改和补充；另一方面，对生成的课程产品进行缺陷分析，进而逆向探寻可能导致产品缺陷的技术原因，从而定位和完善技术缺陷。

通过三轮课程开发实践和产品评价分析，本研究验证了课程开发技术原型在各个开发流程中，对于保障课程产品的目标-手段一致性起到了有效作用，证明了能力建模技术对不同操作者的适应性，以及知识组件设计表中各个维度的必要性。

本研究揭示了能力建模技术、知识组块切分技术及知识组件设计技术的不足之处，对操作规范进行了针对性的修改和补充。

本研究还针对综合知识组件设计、探究活动设计、认知冲突设计等专题进行了探究，对于不同学科的知识组件设计积累了有借鉴性的设计经验和设计案例，促使课程开发技术原型具备更好的可操作性和适应性。

关键词：

课程开发知识组件设计能力建模知识组块切分

MiddleSchoolSubjectCaseStudyonKnowledgeComponentDesignofCurriculumDevelopment

ABSTRACT

Inmodernsociety,knowledgeexpansionissofast,talentsrequirementisupdatingfrequently,andall-arounddevelopmentaswellaslife-longlearningaregettingmoreattention,sothedemandofeducationandcurriculumisincreasinglyemerging.Therefore,theexplorationsofcurriculumdevelopmentineducationresearchandpracticehavebecomericherandmoreintensive.Theresearchofcurriculumdevelopmentabroadhasgonethroughseveralstages,includingtheorigin,maturityandevolutionof“objectivemodel”,theresearchinChinahasalsoexperienceditsformingstageandresuscitationstage,andnowflourishes.However,recentcurriculumdevelopmentresearchandpracticestillexisttheblack-box operationanddisagreementindevelopmentteam,manycurriculumproductstillfacetheproblemsofunclearobject,disorderknowledgeandthedetachmentofteachingandcurriculum.ThedevelopmentorientatedresearchofcurriculumdevelopmentinChinaistryingtosolvetheseproblems,fromtheperspectiveofeducationtechnology,thisseriesofresearchesdeterminethesourceoftheseproblemsisthemissingoftechnicalrationality,andthesolutionistoimprovethereasonandefficiencyofcurriculumdevelopmentpracticewiththehelpofmaturetechnology,buildtechnicalguaranteefortheobject-methodconsistencyofcurriculumproduct.Theyhavealreadysummarizedasetofcurriculumdevelopmenttechnicalprototype,includingcurriculumdemandanalysis,curriculumsystemconstructionandknowledgecomponentdesign.Moreover,throughtheseresearches,practicabletechnologyofknowledgemodelinghasbeendevelopedforcurriculumdemandanalysis,butotherprocesses,suchascapabilitymodeling,knowledge blocksegmentationandknowledgecomponentdesign,arein the primary research，thoseoperationsandtechnologiesstillneedfurtherwork.

Thecontentsofthisresearcharethetechnologiesofcapabilitymodeling,knowledge blocksegmentationandknowledgecomponentdesignincurriculumdevelopment,with emphasisonlearningstyledesigninknowledgecomponentdesign.Thisresearchdoescasestudiesinmiddleschoolbiology,math,andphysics,ineverycase,ononehand,goesthroughthosecurriculumdevelopmentprocessesbasedonthecurrenttechnicalprototype,discoversthedefectsofthetechnicalprototypeandimprovesitthroughtheproblemsinthepractice,ontheotherhand,analyzestheflawsofthecurriculumproduct,andreverseanalyzesthedefectsoftechnicalprototypeandimprovesitaccordingly.Throughthethreecasesofcurriculumdevelopmentpracticeandproductanalysis,thisresearchhasproventhatthecurriculumdevelopmenttechnicalprototypeiseffectiveontheobject-methodconsistencyofcurriculumproductineachdevelopprocesses,andcapabilitymodelingtechnologyisadaptivetodifferentusers,andeachsectioninknowledgecomponentdesigntableisnecessary.Thisresearchhasuncoveredthedefectsofcapabilitymodelingtechnology,knowledge blocksegmentationtechnologyandknowledgecomponentdesigntechnology,andhasmadetherevisionsandsupplements.Thisresearchhasalsoexploredseveraltopics,suchasintegrativeknowledgecomponentdesign,inquirylearningdesignandcognitiveconflictdesign,andhasaccumulatedsomevaluableexperienceandcasesofknowledgecomponentdesignindifferentsubjects,promotingthecurriculumdevelopmenttechnicalprototypetobemoreoperableandflexible.

KEYWORDS:

Curriculumdevelopment,knowledgecomponentdesign,capabilitymodeling,knowledgeblocksegmentation

目　录

图目录

表目录

第1章研究背景及意义

21世纪是知识爆炸的时代，社会对人才的要求愈加丰富且变换迅速，更加关注个体成长，强调人的全面发展。

这一系列变化最终表现为社会发展、知识传递以及个人成长对教育的诉求。

课程作为教育的载体，是满足各方需求的关键，必须做到融合各方需求、保持需求与课程内容的一致性，具备稳定性高、维护成本低等特征。

现代社会对课程的强烈需求导致相关实践和研究进行得如火如荼，地方性课程、校本课程的兴起让大量教育者参与到课程开发中来，学术界的课程研究也在世界范围内遍地开花。

但是，目前依旧没有一套成熟的课程开发理论与技术，当下的课程开发工作高度依赖开发者的个体经验和能力，课程产品通常存在目标模糊、知识凌乱、一致性差等问题。

大量研究者们对于课程论的探讨、学习理论的迁移等都没能成为课程问题的救命稻草，要从根本上保证课程质量，必须依靠技术，实现理性化的开发操作。

教育技术视角下的课程开发研究采用“开发取向”，力求通过发展一整套课程开发理论与技术，来满足课程实践的需求。

该取向的研究已经提出了一个课程开发技术框架，包括课程前端需求分析、课程体系构建、门类课程设计、课程产品缺陷分析等操作阶段。

其中门类课程设计的核心技术是知识组件设计技术，该技术的成熟是实现门类课程设计及整个课程开发体系的可操作化的前提。

目前，知识组件设计所需的前端需求数据分析技术已经比较成熟，但对于知识组件设计技术的研究还处于初步阶段，本研究将通过中学学科课程开发的个案研究对其进行重点探索。

1.1课程开发研究的历史与现状

本研究从教育技术的视角看待课程开发，采用“开发取向”的研究立场，该取向“通过研究开发和设计的原理以及各种可重用的技术来尝试解决实际的教育教学问题”[1]，试图发展功能明确的技术知识，强调通过技术理性来保证目标-手段的一致性，不断追求可操作化、理性化和技术化。

因此，本研究重点关注课程开发中的可操作技术以及课程产品与目标的一致性，将从这样的视角,对国内外百年来的课程开发研究做一系列评述。

1.1.1国外课程开发研究

由于目标模式是课程开发领域最为经典，最有影响力的课程理论，并且本研究的开发取向与其有深厚的渊源，因此，本研究以目标模式作为线索，梳理国外课程开发研究的发展。

1.1.1.1目标模式的萌芽

20世纪初，当研究者们还着重于对新课程的研究时，博比特（J.F.Bobbit）第一个提出把开发课程的途径作为研究对象。

受到当时“科学化运动”的影响，他提倡把当代美国工业管理学家泰罗（F.W.Taylor）的工业心理理论迁移到教育领域中，运用“活动分析法”，分析社会需求和人类生活活动以确定课程。

他提出要调查现实社会中工作活动，鉴别对能力和知识的要求，以此作为主要的课程需求，进而确定课程目标[2]。

博比特首次提出，课程开发的基本依据是课程目标，他于专著《怎样编制课程》（HowtoMakeaCurriculum）中阐述了课程开发的过程[3]。

除了宏观过程，书中还为开发者提供了一些具体的方法工具支持，例如列举了人类经验的十个领域中的800多个目标，通过语法课程的实例来说明如何制定教育计划等。

博比特首次提出了可操作化的课程开发程序，开启了课程开发的理性之路。

但是由于历史条件的限制，“活动分析法”的很多具体操作步骤和方法并不成熟，并且其基本观念“教育是为了以后的成人生活而不是当下的青少年生活”，只考虑了社会需求，忽视了学生需求，具有明显的局限性。

与博比特同一时期的另一位具有影响力的课程开发研究者是查特斯（W.W.Charters），他提出与“活动分析法”相类似的“工作分析法”，同样主张用科学化的方法进行课程开发，强调课程目标对课程开发的重要性。

查特斯在1923年问世的《课程建设》（CurriculumConstruction）一书中阐述了课程开发的七个步骤[4]。

查特斯在课程开发过程中虽然有考虑到“理想”、“学生需要”等因素，但是由于缺乏能把各种需求合理整合在一起的需求分析技术，其结果亦是“社会中心”的课程产品。

1.1.1.2经典目标模式

课程开发的“科学化”研究在泰勒（R.W.Tyler）的研究中达到了鼎盛状态。

泰勒在进行了“八年研究”（theEighttheEight-YearStudy,1933-1940）[5]的实践探索，并结合了杜威（J.Dewey）、波特（B.H.Bode）等人的课程研究成果之后，于1949年出版了《课程与教学的基本原理》（BasicPrinciplesofCurriculumandInstruction），提出了课程开发的四个基本问题：

（1）Whateducationalpurposesshouldtheschoolseektoattain?

（2）Whateducationalexperiencescanbeprovidedthatarelikelytoattainthesepurpose?

（3）Howcantheseeducationalexperiencesbeeffectivelyorganized?

（4）Howcanwedeterminewhetherthesepurposesarebeingattained?

[6]，这四个问题对应着课程开发的基本程序：

确定课程目标-选择课程内容-课程内容的组织-课程评价，串连起来形成了泰勒的课程开发模式（如图1），由于整个模式围绕着目标展开，因此后人将这套经典模式也称之为目标模式。

图1目标模式

对于确定课程目标，泰勒的理念相较之前的“社会中心”有了质的进展，他提出课程目标有学习者、学科专家与社会这三个来源[6]。

除却宏观的框架、理念和原则，泰勒并没有提供具体的操作技术来真正解决四个经典问题，并且，若将这些理念和原则置于学习环境迥异、哲学与心理学不可同日而语的现代社会，已经显出不合时宜。

但是目标模式为之后的研究者提供了经典的思考框架，它可以被超越却不能被推翻，具有不可否认的理论价值。

泰勒之后，一大批拥护者对目标模式做了进一步的研究，例如塔巴（H.Taba）对经典模型做了进一步的细化，扩展出了八个步骤的塔巴模型[7]；惠勒（D.Wheeler）将经典模型的直线式改成了圆环式，形成一个反馈的循环[7]；朗特里（D.Rowntree）对目标分析、学习设计等环节做了改良[8]等。

但从根本上看，这些研究者只是在形式上将泰勒经典模型做了细化或变形，实质上依旧停留在描述工作程序的层面，没有在课程开发方法的技术化上有质的发展。

1.1.1.3目标模式在成人教育领域的发展

泰勒的目标模式在很大程度上促使了成人教育领域的课程开发的发展。

职业教育领域的双元制课程模型、DACUM模型、MES模型，以及企业培训领域的纳德勒模型、霍尔模型、ADDIE模型等，都是在目标模式的框架基础上发展起来的。

虽然各个课程开发模型形态各异，但从开发取向的立场来看，这些模型可以被归为两个类型，这里分别就两个典型加以分析。

类型一：

霍尔课程开发模型。

美国成人教育家霍尔（C.O.Houle）将培训课程开发归结为七个步骤：

（1）选择教育活动；

（2）决策教育活动；（3）选择目标；（4）设计课程；（5）调整课程，使其对于不同学习者具备更好的适应性；（6）实施课程；（7）测量与评价。

在这个操作框架下，霍尔阐述了一些课程开发的原则，如教育目标会受到环境、学习者等六个因素的影响，必须全面考虑这些因素的相互影响及其对目标的影响，合适的课程必须从资源、领导者、时间安排等十个方面加以考虑等[9]。

这一类型还包括ADDIE模型等，它们和经典目标模式具有类似的缺陷：

只提供空泛的整体工作框架，而没有明确的操作细节，只提出了“应该如何做”，而没有告诉开发者“到底怎么做”，导致课程开发工作在具体层面上高度依赖开发者的经验，理性化层度低。

类型二：

DACUM课程开发模型。

DACUM（DevelopingaCurriculum）课程开发通常由从事职业工作的专家组成团队进行开发工作，主要有六个工作流程：

（1）职业分析。

（2）工作分析。

（3）子任务分析。

（4）教学分析。

（5）教学开发。

（6）教学实施。

[10]

这一类型还包括MES模型、纳德勒模型等，该类模型虽然阐述了具体的操作步骤，但是没有严格的技术规范，因此开发工作中依然过于依赖专家的经验，各个流程的数据不能达成真正的耦合。

除此之外，“原子论思路”的任务分解产生的一系列细小的行为目标并非真正意义上的能力体系，由子任务构成的教学模块可重用性差，无法适应不断变化的市场需求。

1.1.1.4对目标模式的批判

泰勒的八年研究并没有取得实质的成果，加之1957年苏联卫星发射成功促使美国进行了又一次教育变革，这导致目标模式开始受到教育界的批判和质疑，新的课程理论相继涌现，其中最有影响力的有结构模式、过程模式、实践模式、情境模式和后现代主义课程论。

结构模式由布鲁纳（J.Bruner）提出螺旋式课程的理念，主张借助结构主义心理学在认知方面的研究成果来指导课程开发，即随着年级的提升，使学科基础结构不断拓宽和加深，呈现螺旋上升的态势[11]。

过程模式由英国教育学家斯滕豪斯（L.Stenhouse）在结构模式的基础上发展起来，提倡课程开发在前期仅确立一般性的、宽泛性的目标，不指向课程实施的最后结果，课程目标处于动态状态，要求教师通过在教学中与学生一起探究问题的方式“生成课程”，把讨论而不是传递作为课程活动的核心[12]。

实践模式由施瓦布（J.J.Schwab）提出，构想了一种新的课程开发方法——集体审议。

施瓦布在其专著中探讨了集体审议的三种艺术[13]，其中对于观察、形成问题、在具体情境选择内容等开发操作给出了一些建议。

情境模式是英国的一批教育社会学家在20世纪70年代提出来的，建议借助社会学中的文化分析方法，分析学校所处的文化情境以及课程与文化的关系，以此来开发课程[14]。

后现代主义课程论是一大批学者受到后现代主义思潮的影响，于20世纪90年代之后提出的一系列课程观念。

例如多尔（W.Doll）提出后现代主义4R课程，即课程应具有丰富性（Richness）、回归性（Recursion）、关联性（Relations）、严密性（Rigor）[15]；派纳（W.F.Pinar）强调学生在学校的“生活世界”中的主动参与，课程开发时要使主体和客体“距离化”以促进自我意识的提升[16]；卡普拉（F.Capra）要求注重整体性生态课程建设，促使学生关注外在环境的保护[17]。

从开发取向的视角看，这一系列在批判目标模式基础上提出的课程理论并未推动课程开发方法的发展，反而与技术理性渐行渐远。

结构主义只提供了螺旋式课程的理想描述和开发原则，并不具备可行性；过程模式要求教师作为开发者，在模糊的“一般目标”下通过探究“生成课程”，却没有提供具体的操作方法，无异于对教师素质提出了超常的要求；实践模式认为通过反复的集体讨论就能得出好的课程决定，具有很浓的理想主义色彩；情