第8章 教学系统设计发展的新动向.docx
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第8章教学系统设计发展的新动向
第8章教学系统设计发展的新动向
【教学目的】
通过本章教学，使学生明确几个常用术语的涵义，掌握教学系统设计的新发展和应用研究新趋势。
【重点难点】
信息化教学系统设计，教学系统设计理论的新发展。
【教学时数】6 【教学方法或手段】讲授（多媒体教学）
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【学习目标】
1．教学系统设计的发展有哪些新动向？
2．混沌理论对教学系统设计的发展有什么影响？
3．什么是宏观教学系统设计论？
它和微观教学系统设计论有什么区别？
4．Blendedlearning的思想对教学系统设计有什么影响？
5．教学系统设计人员如何成为绩效技术人员？
6．教学系统设计自动化有什么意义？
实现教学系统设计自动化有哪些瓶颈问题？
【学习导言】苟日新，日日新，又日新。
——商汤《盘铭》
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【教学目标概述】
8．l节探讨基于Blendedlearning、活动理论、混饨理论、关系论等思想的教学设计理论和方法；8．2节从教学设计自动化、绩效技术、信息化教学系统设计、学科教学系统设计四个方面来讨论教学系统设计的应用新领域及其在具体领域的深化。
【教学内容】
从教学系统设计的发展历程可以看出，教学系统设计是在多学科理论和技术发展的基础上发展起来的。
20世纪90年代以来，新理论、新观念的不断涌现，科学技术的迅猛发展及其在教育中的广泛应用，都对教学系统设计的研究产生了重大的影响。
后现代主义、关系学、混饨理论等领域的研究无论从理论基础还是方法论角度看都使传统的以系统论为方法论的教学系统设计受到了很大的冲击，给教学系统设计研究带来一种全新的活力；BlendedLearning的思想、活动理论、混饨理论等使从事这个领域研究的人员重新审视教学系统设计的理论基础和框架，丰富和发展了教学系统设计的理论框架；绩效技术。
知识管理、人工智能等领域的研究，为教学系统设计的方法和应用研究开辟了一些崭新的领域，并不断深入到具体的应用领域之中。
8．l教学设计理论的新发展
当前国内外教学系统设计的发展呈现这样一种态势：
一方面，人们在反思现有教学系统设计理论和方法的过程中，对教学系统设计的认识不断深化，线性教学设计进行不断完善和补充；另一方面，涌现出一些非线性的教学系统设计模式，随着混饨理论、关系论等领域研究的新进展以及新技术的发展和应用，对线性的教学系统设计理论框架提出了新的挑战。
本节力图从五个方面探讨教学设计理论的新发展，其中前两个方面在理论和应用研究上都取得了一定的进展，后三个方面虽已引起广泛关注，但仍有待于进一步深入研究。
8.1.1BlendedLearning与主导一主体教学设计
1．BlendedLearning的概念
Blended（Blending）一词的意义是混合或结合，BlendedLearning的原有含义就是混合式学习或结合式学习，即各种学习方式的结合。
BlendedLearning（或BlendingLearning）最初指的是将传统教室学习与e－Learning结合起来。
20世纪90年代初，国际上（尤其是美国）曾对“有围墙的大学是否将被没有围墙的大学（网络学院）所取代”这一问题展开热烈的争论；经过将近10年的网络教学实践，人们逐渐取得共识，终于认识到“取代论”是一种有失偏颇的片面观点。
2000年，美国教育部向国会提交的“教育技术白皮书”中提到：
．e－Learninr能很好地实现某些教育目标，但是不能代替传统的课堂教学；
．e－Learning不会取代学校教育，但是会极大地改变课堂教学的目的和功能。
近几年，随着BlendedLearning的思想被广泛接受，国际教育技术界对于BlendedLearning的研究越来越多，BlendedLearning的内涵在不断丰富，基于实践的模式和案例也大量涌现。
尽管如此，有关BlendedLearning这个术语的定义仍未达成共识（MartinOliVer＆KeithTrigwell，2005）。
（1）混合式学习的核心是通过应用各种“恰当的”学习技术来适应“合适的”个人学习风格，并在“适当的”的时机向“合适的”人授递“恰当的”技能，从而实现教学的最优化，包括离线学习和在线学习的结合、自主学习和协作学习的结合、结构化学习和非结构化学习的结合、现成的学习内容和定制的学习内容的结合、工作和学习的结合（HarviSingh＆ChrisReed，2001）。
（2）混合式学习包含三层意思：
①传统学习和在线学习的整合；②e－Learning学习环境中各种媒体和工具相结合；③多种教学方法、学习技术相结合（Whitelock＆Jelfs，2003）。
（3）混合式学习是指：
①结合基于网络的技术以实现教育目标；②混合各种教学方法（如建构主义、行为主义、认知主义）以实现最佳的学习结果，无论是否应用教学技术；③各种形态的教学技术和面对面、教师引导下的训练相结合；④教学技术和实际工作任务相结合（Driscoll，2002）。
事实上，严格说来，BlendedLearning（或BlendingLearning）不能算是一个新概念，因为这种说法多年以前就已经有了。
例如，在运用媒体时，强调发挥各种媒体的综合优势，在选择教学方法时，强调要灵活运用各种方法，等等。
从表面上看，这种转变似乎说明当前教育技术理论是在回归，是在怀旧；而实质上，这一概念的重新提出，不仅反映了国际教育技术界对学习方式看法的转变，而且也反映了国际教育技术界关于教育思想与教学观念的大提高、大转变，说明教育技术理论在不断向前发展，是教育技术理论深入发展的标志（何克抗，2004）。
2．BlendedLearning思想对教学系统设计的影响
长期以来，在我国的各级各类教学实践指导思想中占据统治地位的是以教为主的教与学理论，在此基础上的教学系统设计研究与实践也大多是以教为主的教学系统设计模式。
传统的以教为主的教学系统设计有利于教师主导作用的发挥（“有意义接受学习”理论和“先行组织者”策略部是建立在充分发挥教师主导作用的基础上的；否则无法实施），并重视情感因素在学习过程中的作用（运用奥苏贝尔的动机理论能较好地控制与引导情感因素，使之在学习过程中能发挥积极的促进作用，而不是相反）；其突出的缺点则是强调传递一接受式，否定发现式，在教学过程中把学习者置于被动接受地位，学习者的主动性、创造性难以发挥，因而不利于创新人才的成长。
20世纪90年代中后期，随着西方建构主义的日益流行，国际教育技术界比较强调建构主义的教学系统设计（即“以学生为中心”的教学系统设计，也称“以学为主”的教学系统设计），这种教学系统设计强调情景创设、信息资源提供、协作学习、自主探究和自主学习策略的设计等，其突出优点是有利于促进学生自主探究和创新精神培养，但却忽视教学目标分析，忽视学习者特征分析，忽视教师主导作用的发挥。
总之，排斥传统的以教为主的教学系统设计。
然而，这种从一个极端走向另一个极端的认识和做法是不可取的，中外教学史上大量的经验教训；已经证明了这一点。
BlendedLearning强调将传统学习方式的优势和e－Learning的优势结合起来；也就是说，在教学系统设计和实施过程中，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。
这说明人们对于教育思想、教育观念的认识是在按螺旋方式上升的，是在深化和提高的，认识到只有将这二者结合起来，使二者优势互补，才能获得最佳的学习效果。
因此，把“以学为主”的教学设计和“以教为主”的教学设计结合起来（这又是一种混合），结合以后的教学系统设计就称做教师主导一学生主体的教学系统设计（或称“学教并重”的教学系统设计）。
有关主导一主体教学系统设计的理论基础和过程模式在回．6节已有详细的阐述，在此不再赘述。
这种教学系统设计不仅对学生的知识技能与创新能力的训练有利，对于学生健康情感与价值观的培养也是大有益处的。
显然，这种“学教并重”的教学系统设计既是教学系统设计的发展方向，也是教学系统设计领域的重要研究课题。
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BlendedLearning即混合学习，是指多种学习方式的结合，它给教学系统设计的启示是要到以教为主教和以学为主教学系统设计各自的优缺点，教学系统设计理论与模式的发展方向是“混合”式的，即主导一主体教学系统设计。
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8．1．2活动设计理论
按照建构主义思想，“活动”是学习者身心发展的源泉。
人的心理发展与人的外部行为活动是辩证统一的，教育本身实际就是人类的一种“活动”，在现实生活中，教育是以活动的形态存在（叶澜，1991）。
然而，以往的教学系统设计理论没有充分考虑学习活动的社会文化属性。
教学系统设计者眼中的学习者主要作为个体学习者存在，所使用的分析工具和教学处方都是基于个体心理学的。
从教育的外部来分析，人类社会是一个紧密协作的群体，信息社会中人的生活方式和劳动方式从本质上讲具有群体性、协作性的特点。
这些特点需要在教学中得到体现，才能使学习者更好地适应将来的工作环境和方式。
为了解决上述理论问
题，在20世纪90年代末，西方发达国家开始利用活动理论（ActivityTheory）作为教学系统设计（特别是学习环境设计）的全新的理论框架，目前，我国教育技术界也已经开始探索以活动理论作为新的理论框架来设计和开发基于Web的协作学习系统。
1．活动理论概述
活动理论是一门交叉学科理论，是研究在特定社会文化历史背景下人的行为活动的理论。
活动理论的前身是苏联著名心理学家和教育理论家维果斯基和他的助手鲁利亚和列昂节夫共同提出的“社会文化一历史发展”理论，20世纪40年代被列昂节夫发展成为活动理，在苏联最早被应用于残疾儿童的教育和设备控制面板的人性化设计之中。
20世纪90年
代，BonnieNardi和KarlKuutti等人将活动理论引入美国和其他西方国家。
活动理论的哲学
基础是马克思、恩格斯的辩证唯物主义哲学。
它的基本思想是：
人类行为活动是人与形成社
会和物理环境的事物以及社会和物理环境所造就的事物之间的双向交互的过程。
人的意识
与行为是辩证的统一体。
也就是说，人的心理发展与人的外部行为活动是辩证统一的。
活动理论主要包括以下几方面的内容。
（1）基本的分析单位——活动及活动系统
活动理论中分析的基本单位是活动。
活动系统包含有3个核心成分（主体、团体和客体）和3个次要成分（工具、规则和劳动分工人次要成分又构成了核心成分之间的联系，如图8－l所示。
从这个活动系统图可以看出，活动理论认为人类的任何行为活动都是指向对象的，并且人类的行为活动是通过工具作为媒介来完成的。
此外，总的来说，仅仅具有个体意义的行为活动是极少见的，人类的行为活动都离不开社会环境，即都是具有群体意义的行为活动。
而个体行为活动发生的环境成分包括工具、团体及其规则（社会水平和团体水平的法律、标准、规范、政策、策略、伦理道德、文化传统以及个体水平的价值观、信仰等）；劳动分工（界定团体中木同成员在达到目标过程中所承担的责任）；行为对象（主体想影响或改变的东西）；等等。
环境蕴含着丰富的社会文化因素，它影响着人们对具体行为活动的理解。
离开了行为活动发生的环境，人们将无法正确解释行为活动。
（2）活动具有层次结构
活动理论认为：
活动（Activity）受动机支配，它由一系列行动（Action）组成。
每个行动都受目标（goad控制。
行动是有意识的，并且不同的行动可能会达到相同的目标。
行动是通过具体操作（Operation）来完成的。
操作本身并没有自己的目标，它只是被用来调整活动以适应环境。
操作受环境条件的限制。
（3）活动的内化和外化体现了行为活动发展与心理发展的辩证统一
活动理论区分内部行为活动（即心理操作）和外部行为活动。
它强调如果将内部行为与外部行为隔离开来进行分析是不可能被理解的，因为内部行为和外部行为是相互转化的。
外部行为转化为内部行为被称为内化（Initializatio）；内部行为转化为外部行为被称为外化（Externalization）。
内化提供了一种手段，使人们在不执行实际操作的情况下与现实世界进行潜在的交互（如心理模拟、想象、考虑另一个计划等）。
当内部行为需要被证明或调整，或者多个协作者需要协调时，常常需要外化过程。
（4）活动是发展变化的
人类的行为活动不是固定不变的，行为活动的构成会随着环境的变化而变化。
同时，人类的行为活动又影响着环境的变化。
2．基于活动理论的教学系统设计
活动理论为教学系统设计带来的不仅仅是原有理论的修修补补，而是一种全新的理论框架。
以活动理论为基础的教学系统设计基本包括以下几方面的任务。
（1）学生行为活动的分析与设计
活动理论认为行为与意识是辩证统一的。
因此，教学系统设计的核心任务是设计教学以便引导学生的学习行为活动，从而促进学生身心的发展。
所以，对学生行为活动系统的分析是首先要做的工作。
①分析行为活动对象及目标
行为活动对象是行为相互区分的标志。
而对象的变化隐含着行为活动的目标和结果。
教学系统设计的第一个任务是确定学生行为活动的目标和对象。
要精确确定行为活动的目标（特别是认知领域的目标）必须首先对领域知识进行分析。
对领域知识进行分析需要使用传统教学系统设计理论中的分析技术。
学生行为活动的目标有时是教师制定的，但学习者可能会在教师确定的目标之中根据自己的喜好有所取舍。
所以，分析学习行为的目标主要并不是确定教学目标，而是确定学生对教学目标的理解和取舍。
②分析行为活动主体——学生的特征
学生是行为活动的主体，因此要理解和设计学生的学习行为就必须了解一些有关行为活动主体的特征，包括当前的学习起点、学习风格和人际交往特征等。
③分析学习团体及其构成规则、劳动分工
通过观察或问卷的方式确定学生间的交往规则，并在此基础上为活动团体制定特定活动的行为规范即行为准则以及违反行为准则的后果或制裁方法。
如果学习行为需要明确的分工，那么还要帮助学习小组公平地确定劳动分工，包括个人的责权和义务、任务的划分、完成的评价标准等。
④分析学生学习活动的构成（行动、操作及条件）
学生的活动可以分解为行动，行动可以分解为操作。
每个行为行动都有各自的目标，而每个操作都有各自的约束条件。
教学系统设计者必须了解预期的行为活动是由哪些行动构成，它们的目标是什么；这些行动是由哪些操作构成，它们的约束条件是什么。
这些分析工作可以借助过程任务分析和学习任务分析的方法来完成。
⑤分析学生学习的工具——效能工具、认知工具和交流工具
学生的学习活动需要借助工具来完成。
根据对学习者学习所提供支持的差异，这些工具可以被分为效能工具、认知工具和交流工具三类。
效能工具是指帮助人们提高工作效率的工具，典型的效能工具有字处理软件、做图工具、搜索引擎等；认知工具是指可以帮助学习者发展各种思维能力的软件系统，比如语义网络工具、数据库、专家系统等；交流工具可以支持师生之间和学生之间的沟通，如基于Internet的E－mail和聊天堂等。
教学系统设计者要明确学生在完成学习目标的过程中可以利用哪些工具，每种工具的主要性能和特征以及能支持哪种活动和操作等。
⑥选择和设计预期的学习活动
根据上述分析的结果，就可以选择和设计学生的学习活动了。
一般被选择和设计的学习活动具有以下特征：
分工明确且公平；人际交往规则明确且易执行；支持学习活动的认知工具种类多且易获取；基本行动和操作都容易完成；评价标准明确且易执行。
（2）学习环境的设计
学习活动的分析为学习环境的设计提供了许多前提条件。
学习环境是学习资源和人际关系的组合。
学习资源包括学习材料（即信息）、帮助学习者学习的认知工具（获取林工、保存信息的工具）、学习空间（比如教室或虚拟网上学校）等。
人际关系包括学生之间的人际交往和师生间的人际交往。
为了最大限度地支持学生的学习活动，分析学习环境的任务是指根据学习行为的需要确定提供哪些学习资源，维护和提供哪种人际关系，学习环境要提供学生易获取易使用的认知工具、简单易行的人际交往规则、明确的行为规范、公平的劳动分工等。
教师通过人际交往来影响和引导学生管理自己的学习活动，教师不再是个体学习的辅导者，而是群体（小组的或协作的）学习的组织者、参与者。
（3）学习策略的设计
学习策略的设计强调要与学生的学习活动以及要求其表现出来的行为紧密联系。
（4）教学传递的设计
教学传递设计的主要任务是确定学习材料的媒体形式、学习材料的呈现顺序。
在这方面，传统的教学系统设计理论研究成果甚丰。
（5）评价学生的学习活动
活动理论认为，离开了行为活动发生的环境，人们就无法正确解释行为活动。
因此，评价学生的学习活动，不但要看活动结果（即是否达到了预期的学习目标），还要看行为活动发展变化的过程以及影响行为活动的环境条件，如学生是否由于对认知工具不熟悉而导致无法按时完成学习材料的学习。
因此，活动理论支持的教学评价是一种综合评价，是一种从历史的、发展的、辩证的眼光对教学做出活动评价。
尽管目前活动理论仍然没考虑时间的要素（学生的学习活动是需要时间的），但与现有的教学系统设计理论相比，以活动理论为基础的教学系统设计将教学传递设计、自主学习策略设计、学习环境设计与学习活动的设计整合在了一起，为教学系统设计提供了一个完整的新理论框架。
活动理论是研究在特定社会文化历史背景下人的行为活动的理论，它给教学系统设计带来的不仅仅是原有理论的修修补补，而是一种全新的理论框架。
以活动理论为基础的教学系统设计基本包括学生行为活动的分析与设计、学习环境设计、学习策略设计、教学传递设计和评价学生的学习活动等。
8．1．3混饨理论与教学系统设计
混饨学是现代科学与现代技术，特别是计算机技术相结合的产物。
自20世纪70年代以来，各门科学都在注意客观存在的“无序性”，把“过程”而不是“存在”看成科学的主题。
20世纪70年代末，混饨学的理论已渗透至教学系统设计（ISD）领域，对建立在线性的封闭系统观、决定论的可预测性以及负反馈圈基础上的传统的教学系统设计观提出质疑，并试图将混饨学的非线性开放系统、非决定论的不可预测性、正反馈圈等基本概念引人教学系统设计，以克服传统教学系统设计观的机械性。
Drscoll、Streibel、Jonassen、Yeongmahnyou等都在这方面做出了努力和探索。
1．混浊理论
20世纪60年代，混饨理论（Chaostheory）产生于数学与物理学领域，它与相对论、量子论一起被誉为20世纪三大科学革命。
混饨理论的产生肇始于量子物理学不满牛顿的机械决定论对物理现象的解释。
牛顿物理学认为宇宙中的每种事件都是有序的、规则的及可以预测的，每一物理事件完全由它前面的事件所决定。
但是，量子物理学认为，宇宙并非是一
个巨大的、事先决定的存在，所有的物理现象都是不可决定的，也是不可预测的。
所谓“混饨性”是指所有的物理现象都像疑团一样是不可决定的，所以也是不可预测的。
这种非决定论的不可预测性带来了事物的无序性、复杂性、不平衡性、多样性、非线性及不稳定性。
不管是自然科学还是行为科学，所有的系统都会受到不可预料的变化和波动的影响（o。
wding，
1991）。
然而，在混饨的系统中仍然是有序的，这种有序是无序中的有序（You，Yeongmahn，
1993）。
混饨理论研究的关键就是要发现隐藏在不可预测的无序现象里的内部有序结构，使
学者们有可能进一步探索用现有范式不能描述、解释或预测的现象。
混饨理论有以下3个关键的概念（高文，1996）。
（1）蝴蝶效应（Butterflyeffect）
这是一个比喻，即一只蝴蝶在北京振翅时搅动了空气，竟能使纽约产生暴风雨。
它表明，混饨系统对其初始条件异常敏感，以至于最初状态的轻微变化能导致不成比例的巨大后果。
依据混饨理论，一个小误差或差异是系统向着理想状态转化的基本因素。
此特征直接与不确定性及不可预测性相关。
因为初始条件是不稳定的，不为人知的，故不能预测这一不成比例的过程将产生什么效果。
同样，对初始条件的敏感依赖性也包含着非线性特征，即系统某一部分中的微小混乱所产生的后果，能导致系统其他部分的巨大变化。
故没有任何两
种结果是相似的。
（2）分形（Fractals）
分形是著名数学家曼德尔布诺特（Mandelbrot，1980）创立的分形几何理论的重要概念，意为系统在不同标度下具有自相似性质。
而自相似性则是跨尺度的对称性，它意味着递归，即在一个模式内部还有一个模式。
由于系统特征具有跨标度的重复性，所以可以产生出具有结构和规则的隐蔽的有序模式。
由此，分形具有两个普通特征：
第一，它们自始至终都是不规则的；第二，在不同的尺度上，不规则程度却是一个常量。
（3）奇异吸引子（StrangeAttractors）
吸引子是系统被吸引并最终固定于某一状态的性态。
有3种不同的吸引子控制和限制物体的运动程度：
点吸引子。
极限环吸引子和奇异吸引子（即混饨吸引子或洛仑兹吸引子）点吸引子与极限环吸引子都起着限制的作用以便系统的性态呈现出静态的、平衡性特征，故它们也叫做收敛性吸引子。
而奇异吸引子则与前两者不同，它使系统偏离收敛性吸引子的
区域而导向不同的性态。
它通过诱发系统的活力，使其变为非预设模式，从而创造了不可预
测性。
依此看来，宇宙也受到各种变量的束缚，这些变量对宇宙的活动加以限制，但并不总是允许人们做出简单的预测。
总之，正是一个系统的两个相反行为（收敛性吸引子与奇异吸
引子）之间的相互作用与张力触发了～个局部丰富多样的复杂的巨大模式。
2．混饨理论对教学系统设计的启示
就像其他自然或行为学系统一样，教学系统也同样充满了混地。
混饨理论至少在以下几个方面对教学系统设计产生了重要的影响。
（1）对传统教学系统设计的根本性假说产生了颠覆性的影响
建立在线性系统基础上的传统教学系统设计是通过两个重要假设来定义的：
一是线性的因果关系，这一因果关系表明初始状态的变化能导致相应成比例的线性的变化，即通过确定学生的行为学习目标就可以预测学生在知识和技能方面的成就；二是整体是各部分的简单求和。
而基于混饨理论的非线性教学设计则以互为因果和整体论、整体并非各部分属性
的简单求和（You，Yeongmahn，1993）。
（2）对传统教学系统设计的线性程序产生了冲击
常规的ISD模式采取的是通过一种相关的线性程序的顺序形成的直线形式。
这是其主要缺点之一。
在线性的ISD模式中，如第～步骤没有完成，就无法执行第二步骤。
因为，第一步骤是第二步骤的前提条件。
就这点而言，传统的ISD可被描述为线性的一维过程预定的目标与步骤的顺序，作为达到最终目的的途径，一经给定，则别无其他选择。
显然，这种ISD的机制在用于环境动荡或复杂的教育系统中时，是欠灵活的。
这是因为教学系统设计与开发中的众多因素会限制线性的一维ISD模式适应环境
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