第四章生物新课程的教学设计精.docx
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第四章生物新课程的教学设计精
第四章生物新课程的教学设计
学习目标:
1.了解教学设计的基本原理和方法
2.掌握进行生物课程教学设计的一般方法
计划学时：
6学时
教学设计（instructionaldesign）是以传播理论和学习理论为基础，应用系统理论的观点和方法，调查分析教学中的问题和需求，确定目标，建立解决问题的步骤，选择相应的教学活动和教学资源，确定目标，建立解决问题的步骤，选择相应的教学活动和教学资源，分析、评价其结果，使教学效果达到最优的一种系统研究方法。
一般而言，教学系统由教学组织者、学习者、学习资源、教学手段和方法等部分组成，其核心是学习者的学习需求和学习过程。
教学设计是一个依据学习者的学习需求和学习心理特点，将学习资源运用适当的教学手段和方法，进行有机组合的过程。
就出发点而言，教学设计可以区分为以“教”为中心的教学设计和以“学”为中心的教学设计，但不管出发点如何，关注学习者的学习需求和学习过程，是教学设计的本质特征。
教学调整
图4-1教学设计的狄克-柯瑞模式
第一节以“教”为中心的教学设计
以“教”为中心的教学系统设计的理论和方法，经过几十年众多专家的深入研究与发展，已形成一套比较完整、严密的理论体系，具有较强的可操作性强，在一段时间内仍将是教学系统设计的主流。
以“教”为中心的迪克－柯瑞教学设计模式（见图4-1）。
该模式包括了十个相互联系的组成部分，各个组成部分之间用线条加以连接。
这些组成部分是从事教学设计，用来设计、开发、评价和调整教学的一系列步骤和技术。
一、确定教学目标（IdentifyInstructionalGoals）
1.借助需要分析法确定学习需要
2.分析问题的原因，确定问题的性质
3.阐明总的教学目标
设计课题确定之后，需要提供关于课题要解决的问题的总的陈述，阐明总的教学目标，为后续教学内容的分析、教学目标的阐明、教学策略的制定及教学评价等工作提供依据。
二、进行教学分析（ConductInstructionalAnalysis）
进行教学分析，主要是用以确定学生达成某一种教学目标时所必须具备的相应从属技能。
从属技能本身可能不是既定的学习结果，但它却是掌握更高一级的技能或上位技能所不可缺少的。
进行教学分析，首先要按照学习的类型，对总的目标陈述进行分类，确定学习的结果；其次是运用相应的方法，分析达到各学习结果必须具备的从属技能。
（一）学习的结果
美国当代著名教育心理学家加涅在其《学习的条件》一书中，把学习的结果分为言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度五种形式。
1.言语信息
2.智慧技能
3.认知策略
4.动作技能
5.态度
（二）分析从属技能
从属技能有时也被称为“先决条件”，它是指学生为了有效地达到教学目标，而必须掌握的那部分技能。
如果在教学中缺少了这些必要的从属技能，那么许多学生便失去了达到目标的必要基础，教学也就不可能成功。
但如果在教学中充塞了太多的从属技能，那么可能会导致花费不必要的时间，多余的从属技能甚至可能会干扰教学的预期效果。
确定从属技能的程序和方法，直接与上述达到目标的学习的类型有关。
不同的学习类型有相应的从属技能的分析方法。
1.归类分析法
2.图解分析法
3.层级分析法
4.信息加工分析法
5.解释结构模型法（ISM分析法）
三、确定起点行为（IdentifyEntryBehaviors）
起点行为是学生在教学开始前必须掌握的与新的学习有关的、必不可少的知识技能。
确定起点行为是教学设计过程的主要步骤之一，因为确定起点行为实际上是勾勒了教学活动展开的基本框架。
学生具备了起点行为所包括的知识技能，教学应有成功的希望，反之，教学则需要花费更多的时间和精力，甚至教学难以进行下去。
确定起点行为涉及两个方面的内容，一是要依据教学分析的结果，二是要考虑教学对象的特征。
（一）明确教学的对象的特征
（二）依据教学分析的结果
四、编写教学具体目标（WritePerformanceObjectives）
在教学分析和确定起点行为的基础上，教师应该具体地说明教学完成时学生将能做什么，即编写具体的教学目标。
教学具体目标又称“行为目标”或“学习目标”，原因在于一方面它强调用可以观察或可以测量的行为来描述教学目标；另一方面它是对某一教学活动结束时学生将能做此什么的具体的说明，所以也称“学习目标”。
那么，该怎样编写具体的教学目标呢？
（一）认知领域的目标分类
在学习教学目标的编写方法之前，首先有必要了解教学目标的分类理论。
教学目标的分类理论分为认知领域、动作技能领域和情感领域三大部分，因为在学校教育中，认知领域的学习占主导地位，所以，在此主要介绍布卢姆等人提出的认知领域的目标分类。
布卢姆将认知领域的目标分六个层次，即知道、领会、运用、分析、综合和评价。
1.知道：
指对先前学习过的知识材料的回忆，包括具体事实、方法、过程、理论的回忆。
知道是认知目标中最低层次的能力，它所要求的心理过程主要是记忆。
2.领会：
领会是指把握知识材料意义的能力。
想测量是否对知识材料产生了领会，可以借助转换、解释、推断三种形式。
转换就是用自己的话或用与原先的表达方式不同的方式来表达所学的内容；解释就是对一项信息（如图表、数据等）加以说明或概括；推断就是预测发展的趋势。
3.运用：
这是指将所学到的规则、方法、步骤、原理、原则和概念等运用到新情境的能力。
运用的能力以知道和领会为基础。
4.分析：
分析是指把复杂的知识整体材料分解为组成部分并理解各部分之间的联系的能力。
它包括部分的鉴别，分析部分之间的关系和认识其中的组织原理。
分析代表了比运用更高的智力水平，因为它既要理解知识材料的内容，又要理解其结构。
5.综合：
综合是指将所学到的片断概念或知识、原理、原则与事实等统合成新的整体。
例如，综合各项资料而获得结论，即属于此能力。
综合能力强调的是创造能力、形成新的模式或结构的能力。
6.评价：
这是认知目标中最高层次的能力，它要求超越原先的学习内容，并需要依据某项标准作出价值判断。
（二）编写学习教学目标的基本要求
学习目标应包括以下四个基本要素（ABCD模式）：
1.对象（audience），阐明教学对象。
2.行为（behaviour），说明通过学习以后，学习者应能做什么（行为的变化）。
3.条件（condtion），说明上述行为在什么条件下产生。
4.标准（degree），规定达到上述行为的最低标准（即达到所要求行为的程度）。
例：
“给出一张玻片标本，学生使用显微镜观察，准确说出标本所属动物类群。
”
上面的这条教学目标就是一个按照ABCD模式编写的教学目标。
其中，对象是学生，行为是“用显微镜观察”，条件是“给出一张玻片标本”，标准是“准确说出标本所属动物类群”。
（三）编写教学目标应注意的问题
1.教学目标主要用于具体地说明教学完成时学生将能做什么，而不是规定教师将做什么。
2.一般要注意避免使用“知道”、“理解”等笼统的动词来规定行为，因为教师不可能观察某个学生“知道”或“理解”什么。
在编写教学目标时需要仔细考虑用什么样的动词来具体规定行为，像“证明”“辨认”“区分”“分类”等动词可以对大部分智慧技能行为作出具体的、明确的规定。
3.涉及动作技能类的具体教学目标通常比较容易根据行为加以说明，如跑、跳、开车等。
这时相对困难的是对行为的精确程度――标准作出说明。
一般可以通过数量、时间限定、操作时的身体外部形态、状况的说明加以界定。
4.避免把教师的判断或专家的评估作为检查达成目标的标准。
教师或专家的评估只是说明了由谁来作出评估，但不能说明评价的具体标准是什么。
5.教学具体目标只是意在说明学生在教学结束时能做什么，除此之外，目标本身没有什么意义。
千万不要为了例行公事而编写目标。
编写教学目标必须成分整个教学设计的有机组成部分。
五、设计标准参照测验（DevelopCriterion-ReferencedTestItems）
根据已经编写的具体教学目标，教师应设计相应的试题衡量学生达标的能力，即设计标准参照测验。
（一）标准参照测验的含义及类型
（二）编写测验题目
不管教学目标所涉及的学习类型是什么，教师均应掌握编制测验题的技巧。
由于这部分内容将在教学评价一章将详细阐述，所以在此就不再论及。
六、开发教学策略（DevelopInstructionalStrategy）
根据上面五个步骤，教师接下来可以确定自己将在教学中运用的策略。
教学策略的设计与开发主要涉及五个主要成分，分别是：
准备活动、信息呈现、学生参与、测验及补充活动。
以下将对五个成分的内容作一简单介绍。
（一）教学策略的成分
1.准备活动主要涉及教学正式开始前教师所要考虑的有关因素，包括：
⑴了解学生对所学内容的兴趣和动机水平及如何激发学生的学习动机；
⑵向学生说明在完成教学时他们将能做些什么，即告知学习目标；
⑶让学生知道教学开始前需要具备哪些知识和技能。
2.信息呈现主要涉及以什么样的顺序向学生呈现信息及信息呈现的组块应多大。
在确定教学的顺序时可借助教学分析来进行；在确定呈现信息的组块大小时应从学生的年龄水平、学习的类型和学习活动形式的变化程度来考虑。
3.学生参与向学生提供与教学目标直接有关的参与活动或练习机会，同时给予适当的反馈，能够有效地促进学生的学习。
4.测验主要涉及决定是否进行起点行为测验、前测、插入测验、后测以及在什么时候进行测验，测验哪些知识和技能。
5.补充活动主要涉及根据后测的结果，针对学生的特定的学习水平而提供进一步学习的材料。
它是教学活动的有机组成部分，也是个别化教学的具体体现。
当然，教学策略的组成成分并不仅限于上面的几个教学事件，在不同的教学设计理论和方法中，对教学策略的组成成分的观点不尽相同，对这一点，下面还将做进一步的论述。
（二）选择和设计教学策略
七、选择与开发教学材料（DevelopandSelectInstructionalMaterials）
紧接教学策略开发之后的一个步骤就是确定现有的教学材料是否符合教学目标的要求和选择将被用于教学传递的媒体。
（一）选择编制教学材料
考虑到教学材料编制所耗费的人力、物力、财力等诸多因素，一般应尽可能选择现有的教学材料，但有时候教师会发现现有的材料要么太具体细碎，要么太笼统深奥，不能完全符合教学目标的要求和特定学生的需要。
这时，可以根据教学策略从以下几个方面对已有的教学材料进行进一步的分析与评价：
⏹是否有适当的激发动机方面的内容
⏹是否包括了必要的教学内容
⏹内容安排的顺序是否合理
⏹是否提供了全部必要的信息
⏹是否配有练习题
⏹是否包括了适当的反馈
⏹是否安排了适当的测验
⏹是否安排了适合上、中、下学生的补充活动
⏹是否作出了从一项活动转入到另一项活动的学习（教学）指导
1.共同经验原理
2.抽象层次原理
3.重复作用原理
4.知觉组织原理
（二）教学媒体的选择
每一种媒体都有自己的优缺点，不存在对任何教学目标都适合的“超级媒体”。
面对功能各异，种类繁多的教学媒体，如何才能有效地选择恰当的媒体呢？
为了避免盲目地选用媒体，在媒体选择时，应主要考虑以下几个因素：
1.教学目标与教学内容
2.教学对象与教学条件
3.师生能力与媒体特性
八、设计与实施形成性评价（DesignandConductFormativeEvaluation）
形成性评价是在教学过程中进行的、为使教学活动效果更好而不断进行的评价。
它能及时了解阶段教学的效果，便于及时反馈、调整和改进教学工作。
形成性评价有三个基本环节构成，它们分别是：
（一）一对一评价（临床评价）
（二）小群体评价
（三）现场试教
九、进行教学调整（ReviseInstruction）
从迪克－柯瑞模式图中可以看到，教学调整并不集约化局限于对教学实施阶段本身进行调整，而且同时要重新检查教学任务分析及学生起点行为分析等方面的可靠程度及检查教学具体目标和试题本身的准确性，同时也包括对教学策略的检查。
在收集形成性评价的数据时，我们可以用多种方法整理所获得的数据并指出学生存在学习困难和进行教学调整的各个方面。
在此主要介绍如何根据形成性评价的三个阶段所获得的信息进行教学调整。
（一）一对一评价与教学调整
（二）小群体评价、现场评价与教学调整
十、设计与实施总结性评价（DesignandConductSummativeEvaluation）
第三节以“学”为中心的教学系统设计
以“学”为中心的教学系统设计是进入九十年代以后随着多媒体和网络技术的日益普及（特别是基于Internet的教育网络的广泛应用）以及建构主义的学习理论被人们所理解才逐渐发展起来的。
建构主义理论强调人类的知识不是纯客观的；不是他人传授的而是自己建构的；不是独自形成的而是在与外部环境的交互过程中形成的。
认为教学要以学生为中心，要给学生控制和管理自己学习的权利和机会。
教学设计者的主要任务是学习环境和自主学习策略的设计，学生是学习环境的主人，教师只是学生的辅导者。
目前这类教学设计理论的研究重点主要放在对建构主义学习环境的分析、构造和自主学习策略方面。
因此，被称为以学生为中心的教学设计。
虽然以“学”为中心的教学系统设计远不象以“教”为中心的教学系统设计那样成熟，但也发展起来了一些相关的模式，多为描述性的或非线性的。
在这里主要介绍美国科罗拉多大学教学技术系教授、AECT理论与研究部主任威尔森（BrentWilson）提出的一种建构主义的教学设计的程序和国内何克抗教授分析建构主义学习理论和建构主义学习环境设计的有关研究，总结提出的建构主义的才、教学设计程序。
一、威尔森的建构主义教学设计程序
这个教学设计的程序分为一般方法论、需求评估、目标和任务分析、教学策略开发、媒体选择、评估学生六个程序。
（一）一般方法论
1.强调运用整体的、系统的设计模式。
这一模式应考虑各种教学因素（包括学习者、任务、情境等），并随着开发过程逐渐予以充实细化。
在任何一种教学情境中都会出现一系列彼此相关的要素，不能只在教学设计开始阶段做学习者分析或任务分析，而应该在整个设计循环中不断考虑各种因素的互动影响。
2.根据特定的需要及其限制条件来调整教学设计的方法论。
靠单一的教学设计模式是不可能应付各种情境的。
重要的是要明确设计的主要依据，例如旨在创设学习环境，然后再根据实际情况在设计程序中运用这些依据。
3.将最终用户（教师和学生）作为设计小组的一分子。
这种参与性设计可以促进设计活动从“实验室‘走向教学现场。
4.在早期阶段运用快速原型制作技术拿出样品，这样做能够有益于及早检验革新方案的可行性及用户可能作出的抵制干扰。
（二）需求评估
1.考虑与业绩背景密切相关的解决方案，也就是体现缺什么，补什么；干什么，学什么的思路。
2.运用“市场导向“的需求评估策略，同时辅以缺陷弥补型需求评估策略。
不仅要满足需求，同时也应考虑引导、创造需求。
3.抵制易测量和易操纵的内容的诱惑，因为许多重要的学习结果是很难直接测量的。
（三）目标、任务分析
1.区分教育情境目标与培训情境目标之间的差异。
这种区分能作为提供适当教学策略的基础。
2.运用以具体目标作为指导设计的启发式。
坚持要将总体目标说明转换为行为具体要求常常是浪费精力。
教学的“意图”可以通过考察目标说明、学习活动和评估方法得以清晰。
总体目标和具体目标只要起到作为设计评估和教学策略的输入便可以了。
3.允许具体目标归类围绕着学习经验有多种层面。
教学是不需要具体目标导向的，一种丰富的学习经验可以包容有意义学习结果的整体类别。
4.不要期望有目标分析或任务分析中就能“抓准”内容。
依靠设计丰富的学习资源有可能使学习者本身选用合适的，内容。
5.允许在教学过程中出现新的目标。
学习目标和学习内容都不可能在实际学习情境发生之前明确到位。
6.要仔细考虑学生在学习进步中所需要经历的各个阶段。
7.将问题解决、意义建构的学习目标置于优先地位。
不应要求学生仅仅遵循规则，而要将规则应用、整合到问题解决的任务中去；不是简单地回忆知识，而是要让学习者从材料中领悟意义并解释其理解。
8.选用真凭实据的、信息丰富的方法（如视听、视像）来表征内容和评估业绩。
9.运用多种方式（如案例、故事脚本和伴有规则、原理及程序的范式）来阐明内容。
10.对各种分析要考虑价值取向并在决策时对此保持敏感性。
（四）教学策略开发
1.区分教学目标和学习目标的差异，鼓励学习者提出自己的目的。
2.对不同的学习者提出不同的目标。
原有的教学设计往往强调所有的学习者都完成相同的目标，而超媒体学习环境则能够适应不同的学习目标。
3.重视内容方法的相互依赖性。
教学内容（例如概念、规则、事实等）必须同采用一定的方法结合起来考虑，互相匹配。
4.抵制浅尝辄止、囫囵吞枣式学习的诱惑。
建构主义教学设计主张抓住材料重点，深究细析式的深层学习。
5.利用各种机会对学习者进行指导性监控，鼓励培养元认知知识。
元认知（学会如何学习）必须成为通过教学达成的学习目标之一，不能想当然地认为学习者自然而然地会懂得如何监控自己的学习。
6.利用教育机智把握各种“教育时机”（teachingmoment）,以取得最佳的教育效果。
7.采用多种带有建构主义特色的教学模式，如认知学徒（cognitiveapprenticeship）、简易培训（minimalisttraining）、意向学习环境（intentionallearningenvironments）和案例教学（caseorstory-basedinstruction），倡导在互助合作式的、有意义的学习环境下利用真凭实据的问题。
8.着眼于设计学习环境而不是“选择”教学策略。
应十分明确的是，我们不是仅仅为了选择教学策略，而是要创设学习者积极学习的现实环境。
格拉宾格等人1993年在<<学习环境设计指南>>一文中提出的反映建构主义观念的若干主张值得思考：
⑴扩展学生对自己学习的责任感，包括允许学生决定自己想学什么；让学生能管理好自己的学习活动；让学生在学习时能得到互相帮助；创设非威胁性的学习气氛；帮助学生发展元认知意识。
⑵使得学习富有意义，包括最大程度地利用现有知识；在现实情境中使教学在固着点；提供内容学习的多种方式。
⑶促进积极的知识建构，包括利用活动促进高层次思维；鼓励审视不同的观点；鼓励创造性、灵活地解决问题；提供学生呈现学习过程与结果的机制。
9.把教学作为师生能共同用于学习的工具，并尽量使得这一工具界面友好。
鼓励教师和学生创造性地、理智地运用教学工具和资源。
10.重视提供多种观点和鼓励学习者训练自己的再做责任感的教学策略。
11.重视教学策略的价值取向。
（五）媒体选择
1.在设计循环圈的早期阶段就应考虑媒体因素。
2.在媒体决策时应考虑学生的媒体素养及媒体文化中可能带有的偏见。
（六）评估学生
1.要尽可能将评估与教学过程结合起来，成为有意义学习经验的一部分，不一定只在教学结束时才进行评估。
2.围绕着真实的情境来评估、讨论学习结果。
3.既评价过程又评价结果。
例如认知学徒模式中反映了多方面思维过程的策略，如协商、交谈、复述、形象表达、抽象概括、小组探讨等，这些过程都应该作为评价的依据。
4.在课堂学习环境中运用形成性（信息性）评估，这种评估靠教师的眼神、手势、面部表情或实际行为来传递信息。
二、建构主义学习环境下教学设计的步骤
国内何克抗教授综合分析了国内外有关建构主义的研究，提出了建构主义学习环境下教学设计的步骤。
（一）教学目标分析
对整门课程及各教学单元进行教学目标分析，以确定当前所学知识的“主题”。
（二）情境创设
创设与主题相关的、尽可能真实的情境。
（三）信息资源设计
确定学习本主题所需信息资源的各类和每种资源在学习本主题过程中所起的作用。
对于应从何处获取有关的信息资源及如何有效的利用这些资源，如果学生确实有困难，教师应给予适当的帮助。
（四）自主学习设计
根据所选择的不同教学方法，对学生的自主学习作不同的设计：
1.如果是支架式教学，则围绕上述主题建立一个相关的概念框架。
框架的建立应遵循维果茨基的“最近发展区”理论，同时要考虑到学生的个别差异（每个学生的“最近发展区”并不相同），以便通过概念框架把学生的智力发展从一个水平引导到另一个更高的水平，就像沿着脚手架那样一步步向上攀升。
2.如果是抛锚式教学，则上述主题在相关的实际情境中去确定某个真实事件或真实问题，即抛锚，然后围绕该问题展开进一步的学习，对给定问题进行假设，通过查询各种信息资源和逻辑推理对假设进行论证，根据论证的结果制定解决问题的行动规划，实施该计划并根据实施过程中的反馈，补充和完善原有认识。
3.如果随机进入教学，则进一步能从不同侧面、不同角度表现上述主题的多种情境，以便供学生在自主探索过程中随意进入其中任一种情境去学习。
不管采用何种教学方法，在“自主学习设计”中均应充分体现以学生为中心的三个要素，即发挥学生的首创精神、知识外化和实现自我反馈。
（五）协作学习环境设计
在个人自主学习的基础上展开小组讨论、协商，以进一步完善和深化对主题的意义建构。
整个协作学习过程均由教师组织引导，讨论的问题皆由教师提出。
协作学习环境的设计应包括：
1.能引起争论的问题；
2.能将讨论一步步引向深入的后续问题；
3.教师要考虑如何站在稍稍超前于学生智力发展的边界上（最近发展区）通过提问来引导讨论，切忌直接告诉学生应该做什么，换句话说，不能代替学生思维。
4.对于学生在讨论过程中的表现，教师要适时做出恰如其分的评价。
（六）学习效果评价
（七）强化练习设计
教学实践：
请选择一个知识单元，系统进行学习内容分析、学生特征分析、教学目标制定、教学与反馈策略制定等环节，完成教学设计。
升级会员 