5教学系统设计.docx
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5教学系统设计
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第五章教学系统设计 本章学习目标 通过本章的学习，应能做到：
能够阐释教学系统设计的定义;简述教学系统设计的发展、原理、原则;了解教学系统设计的学科性质、应用范围和层次;简述三大类教学系统设计模式的过程和特点;依照三大类教学系统设计模式，进行课堂教学设计;编制适合自己专业的一节课的课堂教案;掌握教学流程图的绘制，能设计课堂教学结构流程图;利用教学系统设计的方法完成具体的教学整体设计。
21世纪是信息时代，也是“设计时代”，掌握设计素养，是一个当代人的迫切之举。
教学系统设计是隶属于教育科学领域的一门应用性学科。
20世纪六七十年代在美国形成自己的理论体系，80年代传入我国，经过多年的发展，在具体的教学领域中就以它独特的程序化、精确化和合理化现代教学技术的魅力，独领风骚，备受青睐。
作为教师，掌握和运用教学系统设计，对教育教学改革和教学质量提升显得尤为重要。
教学系统设计的基本理念与技术手段的日益系统化、智能化和网络化，将在教育现代化过程中发挥强大的推动作用。
那么到底什么是教学系统设计.本章就教学系统设计的概念、发展、理论基础、教学系统设计基本要素设计，结合具体的教学实践案例探讨如何有效的组织教学，进行教学系统设计。
第一节教学系统设计概述 一、教学系统设计的概念 教学系统的概念 系统是指相互关联的部分组成的具有特定功能的有机整体。
作为一个系统必须具备稳定的结构、确定的功能、系统规则。
教学系统作为系统的子范畴，是指为了达到特定教学目的而各组成要素通过相互联系、相互作用有机地结合起来的、具有一定教学功能的整体。
教师、学生、教学媒体和教学内容就构成了教学系统，这四者也成为教学系统的基本要素。
按照系统概念理解，教学系统可描述为：
为了达到一定的教育教学的目的，教师、环境学生、教学媒 体、教学内容四 个要素在系统 教学媒体内部相互影响、相互作用，形成输入输出教师学生一定的教学结 构，实现特定的 教学内容教育教学功能。
如何实现教学系统的特 图5-1教学系统模型 定功能？
如何使教学系统更为有效？
如何依照教育教学理论，系统、全面地安排和设计教学活动、协调教学角色，以达到教学最优化？
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面对许许多多的问题，教育者都把目光聚焦到了教学系统设计上。
那么到底什么是教学系统设计呢？
教学系统设计的概念 教学系统设计也称作教学设计是以传播理论、学习理论和教学理论为基础，运用系统论的观点和方法，分析教学中的问题和需求从而找出最佳解决方案的一种理论和方法。
不同的时代，不同的人对教学系统设计的含义有不同的观点，不同的理解：
1.对教学系统设计的几种不同观点一是“计划”说。
“教学系统设计是运用系统方法分析研究教学过程中相互联系的各部分的问题和需求。
在连续模式中确立解决它们的方法步骤，然后评价教学成果的系统计划过程。
”这种学说主张用系统的方法分析教学问题，研究解决问题途径，评价教学结果的计划过程或系统规划。
二是“方法”说。
把教学系统设计看作是一种“研究教学系统、教学过程和制定教学计划的系统方法”。
而这种方法与过去的教学计划不同，其区别就在于“现在说的教学系统设计有明确的教学目标，着眼于激发、促进、辅助学生的学习，并以帮助每个学生的学习为目的。
” 三是“技术”说。
认为教学系统设计是一种用以开发学习经验和学习环境的技术，以促进学生获得特定的知识和技能。
四是“过程”说。
认为“教学系统设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。
”这种观点在我国有较大的影响面，代表人物是乌美娜和何克抗。
五是“操作程序”说。
认为“教学设计就是运用系统方法和步骤，并对教学结果做出评价的一种计划过程与操作程序”。
目前主流教学系统设计定义以“过程”说或“程序”说为主，即如何对教学进行任务分析、如何编写教学目标、如何选择教学策略和教学媒体，如何开展教学评价等。
总之，教学系统设计的目的是教学效果最优化；以教学理论、学习理论、传播理论为基础；研究对象是教学系统，教学系统中的资源和过程；强调运用系统方法对教学系统进行预先分析与决策，创设情景，以促使学生更有效的学习。
2.教学系统设计的基本内涵 从概念的表述上，可归纳出教学系统设计的基本内涵为：
教学系统设计是对教学活动的过程和操作程序的设计。
教学系统设计是连接教学理论与教学实践的桥梁。
将教学理论运用于教学实践是教学系统设计研究的核心问题。
教学系统设计主要就是研究解决教学问题的方案程序、各种具体的教学方法，教学策略、教学媒体的运用、教学效果的评价方法等。
简言之，就是研究教师怎样教、学生怎样学、师生如何互动的过程。
教学系统设计以系统方法为指导。
教学系统设计把教学过程各要素看成一个系统，探索教与学系统中要素间、要素与整体之间的本质联系，分析教学问题和需求，确立解决的程序纲要，使教学效果最优化。
教学系统设计以学习理论、教学理论、传播理论为理论基础。
教学系统设计以学习理论、教学理论、传播理论为理论基础，现已形成了自己的理论体系。
它以系统方法为指导，将其应用于解决教学实际问题，形成经过验证、能实现预期功能的教与学系统，也可以是直接使用于教学过程。
下图5-1-2直观地反映了他们之间的关系。
系统方法教学理论教学系统设计教学实践教学理论学习理论传播理论图5-2教学系统设计与相关理论 教学系统设计的目标是教学效果最优，目的是促进学生更有效学习。
教学系统设计主要是运用系统方法，以帮助每个学习者的学习为目的，系统设计的教学将创设有利的学习环境，促进学习者自身发展，达到教学的优化。
二、教学系统设计的发展 为了更好地了解教学系统设计，我们来回顾教学系统设计理论发展的历史轨迹。
教学系统设计的发展历史 1.教学系统设计的思想萌芽与早期发展建立教学系统设计学的构想最初美国哲学家、教育家杜威，他提出了应建立一门所谓的“桥梁科学”，以便将教学理论和实践联系起来。
但是于当时条件的限制教学系统设计处于思想萌芽状态。
到了20世纪中叶，行为主义学习理论的迅速发展，为教学系统设计的发展提供了理论支持，促使了“程序教学”和“教学机器”等概念在教学实践中的应用 二战时期，于战争的需要，美国军队必须对士兵进行一定的培训以掌握先进武器中的技术。
大量的从事心理学和教学研究的专家被应征入伍以便完成培训和教学质量。
他们将研究中所得出的学习规律应用于教学，形成一整套系统分析的方法。
2.教学系统设计的大发展时期西方的教学系统设计研究在60年代进入大发展时期。
当时主要是引入系统方法,对教学系统各要素综合考虑、教学策略优化与评价、教学系统特性的明确认识为主。
行为主义在教学实践中的表现使得一些教师和心理学家开始对这一理论的有效性产生怀疑。
在20世纪60年代末以及整个70年代，认知学习理论逐渐代替行为主义，成为教学系统设计的指导思想。
20世纪60年代末教学系统设计便以它独特的理论知识体系、结构而立足于教育科学之林。
70年代以来，教学系统设计的研究已经形成了专门的领域，成果日渐丰富：
如基于建构主义的教学系统设计理论、强调人本主义的教学系统设计观点以及自动化教学系统设计理论等等。
3.整合化的教学系统设计理论到了20世纪80年代教学系统设计理论的逐步完善，教学系统设计研究者开始倾向于将不同的教学系统设计理论综合形成一个行之有效的总体模式。
如赖格卢特的精加工理论，藤尼森提出的概念教学理论等。
我国于80年代中后期开始引入教学系统设计。
在20世纪90年代，建构主义对教学系统设计理论起了较大的作用。
这一时期，学习者与教学媒体、教学情境的结合是教学系统设计发展的一个重要特征。
教学系统设计的发展趋势 当前教学系统设计研究和实践逐步形成了以下发展趋势。
1.教学系统设计越来越注重跨学科研究和跨领域应用。
教学系统设计的研究越来越出现跨学科的趋势，教学系统设计的研究也越来越多地涉及 了哲学、社会学、心理学、信息科学与技术、系统科学、教育技术学等学科。
正是这些学科领域的交叉和渗透，才使得教学系统设计的思想有了验证和实现的可能，并出现了一些公认的成就。
近十多年来，建构主义思想逐渐兴起。
它对教学系统设计者也产生了影响，同时也对学习者创新思想的产生发展有一定影响。
另外，教学系统设计的研究和应用不是教育领域的专利，教学系统设计是一种有效设计和制造学习环境的方法。
为了加强学习环境的形成，教学系统设计应该运用当代学习、测量、技术和管理等方面的理论来改进学习状况。
教学系统设计从20世纪60年代早期就开始作为一种科学的应用领域，被广泛应用于工业、军事、政府部门、高等教育与职业培训中。
2.教学系统设计越来越注重信息技术与教育理念的整合。
教学系统设计的一个主要变化来自于技术对教学内容和方法的影响。
但没有一定程度的教学系统设计，技术不会在本质上自动改进教育。
一些最有魅力的技术应用拓展了可以呈现的问题的本质和可以被评估的知识和认知进程。
通过利用多媒体、交互性和对刺激呈现的控制而丰富任务环境，进而对认知能力的很大范围进行研究比以前任何时候都切实可行。
技术提供的新能力包括了直接跟踪和支撑问题解决技能、把学习者解决难题的行动过程可视化、建模和模拟复杂推理任务等。
技术也使得对概念组织和学生知识结构的其他方面进行数据收集，以及他们参与讨论和小组项目的表征成为可能。
3.教学系统设计越来越注重各种因素整合下的学习环境的建构。
学习不是传输的过程，也不是接受的过程。
学习是需要意志的、有意图的、积极的、自觉的、建构的实践，该实践包括互动的意图-行动-反思活动。
知识和技能通常是在个体运用知识和技能的“境脉”中获得的，这是一个与环境有关的问题。
环境的发展是与个体作为组织中的成员的发展密切相关的。
人类在特定群体中所能支配的知识和技能的总量是如此之大，以至于通常不可能在使用专业技术的特殊环境中进行个体到个体的传授。
而且可以使用知识和技能的环境可能很复杂、很遥远或是很危险，以至于必须创设一个为学习而设的特殊环境来代替“真实”的情况。
4.教学系统设计越来越注重新的评估理念和方法。
教学系统设计越来越呈现出把课程、教学、实施和评估进行总体规划的趋势。
需求分析、信息和方法的结构分析、个体差异的分析、社会文化差异的分析成为评估的重要内容；信息技术成为评估的主要工具。
认知、观察和解释，这三个元素必须清晰地联系在一起并被设计成一个相关的整体。
评估需要超越对局部技能和离散的知识点的关注，而要把推动学生进步的更复杂的方面包含进来，具体主要包括以下几个方面：
对元认知的评估、对实践和反馈的评估、对境脉与迁移的评估、对社会文化大环境的评估。
三、教学系统设计的基本原则 1.结构化原则 教学系统具有特定的目标及功能。
教学是为社会造就人才的主要渠道,教学系统的目标及功能在于造就人才。
依据结构化教学思想,人才的造就过程是通过系统构建一定的能力与品德的心理结构而实现的。
因此教学系统设计必须遵循结构化原则。
教学系统设计的结构化原则是指教学应以构建一定的心理结构为中心,一切教学措施都要从构建心理结构的需要出发,有利于心理结构的构建。
为要贯彻教学系统设计的结构化原则.必须在教学系统设计中依据心理结构的观点,确切了解作为教学目标并在教学过程中所要构建的各种心理结构的内容、确切了解构成各种心理结构的心理因素及其相互制约关系。
2.定向化原则 依据教学原理,心理结构的形成,受制于一系列学习的规律。
为要加速心理结构的形成, 则教学系统设计必须依据于支配心理结构形成发展的规律,采取必要措施,对心理结构的形成,实施定向构建。
以此来提高教学的自觉性,尽量避免教学的盲目性,尽量减少教学过程中的曲折与弯路,借以提高教学效能。
为要贯彻教学系统设计的定向化原则,必须确切了解各种心理结构形成、发展的过程及内、外条件,即确切了解与应用学习的规律,以学习规律作为选择教学措施的唯一依据。
所谓学习规律*就是前面提到的学习动机、迁移、知识的掌握、技能的形成、社会规范的接受规律。
3.双向式原则 结构--定向教学理论认为、教学是一种经验传递系统。
教学活动是教与学的双向式协同活动系统。
为此,教学系统设计必须遵循双向式协同活动原则。
为要贯彻教学系统设计的双向式协同活动原则,在教学系统设计中，仅不能只考虑教而不考虑学,而且要贯彻教依据于学,学受教的指导的原则。
总之,要体现教学系统中教与学的辩证统一关系。
既要反对不从学习规律出发的主观主义的注入式教学模式也要反对放任自流的自主义的“牧羊式”教学模式。
4.系统化原则 教学系统设计是一项系统工程，为此,教学系统设计必须体现教学系统的整体性、相关性、目的性、适应性与等级结构性这祥一些基本观点,应着眼于全面正确地处理教学的目标、教材、教学活动、教学成效的考核与评估等特殊问题及其相互制约关系,争取全面优化系统。
5.可行性原则 教学系统设计是依据教学理论成果对教学实践所作的规划。
为此，学设计必须遵循可行性原则。
可行性是决策的依据,也是系统设计的基础。
所谓可行性是指设计中所制定的项目,能用于教学实践,且具有广泛的适用性。
为了贯彻教学系统设计的可行性原则,在进行设计时必须充分考虑到实施计划的各种主客观条件,包括技术、经济、管理等方面的可行性,如教学设备、师资水平、学生年龄特点、不同地区的差异等等。
6.最佳化原则 在教学系统设计中,把某种教学理论成果转化为教学技术时,可采用的方案或模式往往是多种多样的。
在这种情况下,究竟采用何种方案或模式,必须对各种方案或模式的效能进行全面比较,选取其中效能最佳的方案或模式。
在依据效能进行最佳化抉择时,不能仅考虑到眼前的短近的效益,同时要兼顾长远的效益。
不能仅顾眼前简单、方便、易行。
更重要的是要有发展价值。
在方案或模式的选择中要善于选择那些节省教学时间、应用范围广、适应性能强、派生作用大的最佳化方案或模式。
四、教学系统设计的基本原理 指导教学系统设计操作的基本原理主要有：
1.目标控制原理
在教学过程中，教师是教学信息的传播者，学生是教学信息的接受者，媒体是教学信息的载体。
但教师的活动，媒体的选择、学生的反应都是要受到教学目标控制的。
它们之间的关系如图5-3所示。
根据这一原理，教学系统设计必须首先确定教学目标。
它包括总体目标和具体目标两个层次，总体目标就是优化教学的总要求，而具体目标则依各门学科、各个教学单元的内容和学生的原有状态而确定。
教学目标教师媒体学生教学活动输入部分教师内容媒体方法 X反馈教学目标学习者O年龄基础知识非智力因素 图5－3以目标控制教学过程 2.要素分析原理 我们把教学过程可以看作为一个开放系统，环境对学习者作用，使学习者对环境做出反应。
在教学系统设计时必须对构成这个系统的各个组成部分进行分析，找出哪些是对系统性质、功能、发展、变化有决定性影响的部分并作为系统的要素加以研究，而把次要的因素忽略。
如图5-4系统中，我们把刺激输入部份、学习者及反应输出部份看作为三个子系统，而每个子系统又各自不同的要素构成。
对于“教”的部份，它包括有教师、学科内容、媒体、方法等要素；而“学”的部份、即学习反应则可包括学习态度、学习行为和认知效果等要素；对于学习者，这是一个“灰色系统”，我们无法完全了解其内部结构和思维过程，但可以对其心理结构、基础知识水平这两项要素会有部份的了解。
Y图5-4教学过程系统模型 根据这一原理，教学系统设计的一项重要内容，就是教学策略的设计，实际上是对输入 学习反应 输出部分学习态度学习行为认知程度 部份这一子系统的设计，包括媒体的选择与教学过程结构的设计。
教学过程结构实际就是这一子系统中各个要素的组成及其联系方式的分析与设计。
3.优选决策原理 教学系统设计是以分析教学需求为基础，以确立解决教学问题的步骤为目的。
解决教学问题的步骤就是教学策略，主要包括媒体选择与教学过程结构的设计。
在教学策略设计过程中，必须使用系统方法中的模型化方法、优选方法与决策技术等具体方法，对各种设计方案可待选的对象进行分析，比较、评价，从而选取最佳的策略。
根据这一原理，在教学系统设计的实际操作中，使用了媒体选择几率公式、媒体选择坐标判定决策模型、流程选择方法、等级综合评判方法等优选决策方法，使教学策略更能符合教学目标的需要。
4.反馈评价原理 反馈控制是系统科学的重要方法，这就是利用反馈信息，使系统的反应输出状态与预期目标相比较，然后根据比较的一般结果，对输入值进行修正，以达到系统输出状态与目标要求相一致的目的。
根据这一原理，教学系统设计必须重视反馈信息的收集，即必须进行学习评价，设计各种输出反应的测量工具，确立学习评价指标体系，以获得反馈信息，控制和调整教学过程。
五、教学系统设计的学科性质、应用范围和层次 教学系统设计的学科性质 首先，教学系统设计是一门应用学科、连接学科。
教学系统设计起到连接学科的作用一方面是指教学理论与学习理论在设计实践中的相连接，另一方面尤为重要的，就是教学系统设计把教与学的理论与教学实践活动紧密地连接起来。
教学理论着重研究教育、教学的客观规律，建立从“教”的角度出发的基本理论体系，揭示了教学机制。
学习理论则是探索人类学习的内部心理机制，着重研究学生学习的内部因素。
这两方面的基本理论为解决教育、教学问题，为制定和选择教学方案提供了关于教学机制和学习机制的科学依据。
教学系统设计为了追求教学效果的最优化，关心如何教，更关心学生如何学，因此在系统分析、解决教学问题的过程中注意把人类对教与学的研究成果和理论综合应用于教学实践。
作为应用学科，教学系统设计在其科学实践中，又不断地检验和发展学与教的理论。
另外，教学系统设计自身的理论和方法也都是操作性、实践性很强的用于分析、解决教学实际问题的理论和方法。
教学理论学习理论框1框2教学系统设计教育理论教育实践注：
框1表示教学系统设计是教学理论和学习理论的连接； 框2表示教学系统设计是教育理论和教育实践的连接。
图5－5教学系统设计的连接性质 其次，教学系统设计也是一门设计学科，它植根于教学的设计实践。
设计的本质在于决策、问题求解和创造。
教学系统设计的实质就是教学问题求解，并侧重于问题求解中方案的寻找和决策过程。
它不是发现客观存在的、还不曾为人所知的教学规律，而是要运用已知的教学规律去创造性地解决教学问题。
面向实际，正是教学系统设计的一个突出标志。
教学系统设计和所有的设计科学一样，虽然应用了大量的科学原理、科学知识，但其基本出发点是要告诉人们应当怎样做才能达到目的，应当如何行事才能更有效。
理论按性质可分为规定性理论和描述性理论两大类。
描述性理论是揭示事物发展的客观规律，用数学语言来表达便是：
在条件a下，如果实施教学策略A，对出现的结果a进行描述；规定性理论一般是以描述性理论揭示的客观规律为依据，关注达到理想结果所采用的最优策略与方法，即在条件a下，为获得理想结果a，需要执行的策略A是什么。
教学系统设计理论正是以达到教学目标作为出发点，在一定的教学条件下去选择和确定最好的教学策略，所以它是一种规定性理论。
但这种策略的制定是以学习理论、教学理论等描述性理论作为科学依据的。
条件DP方法结果D：
描述性P：
指令性图5-6教学系统设计理论的逻辑结构一切设计科学的强大生命力在于它抓住了设计活动最根本的因素--人类设计技能。
教学系统设计也是从这种智慧和技能上去描述一般设计过程，提出了普遍适用的教学系统设计过程模式。
这样，就为恰当应用已总结出来的现有设计方法和开发更加有效的设计方法提供了可靠依据。
再次，教学系统设计是一门综合、交叉的学科。
教学系统设计越来越多地涉及了社会科学、信息科学、系统科学、管理学等学科知识，形成了一个多学科发展的学科共同体。
正是这个学科共同体中的个学科知识的渗透，才使得教学系统设计明显趋于综合和交叉。
教学系统设计的应用范围 教学系统设计发展的历史告诉我们，教学系统设计最早萌芽于军队和工业培训领域；到60年代才逐渐被引入到学校教育当中。
并作为一门独立的知识体系得到迅速的发展；目前，教学系统设计在正规的学校教育、全民的社会教育和继续教育以及工业、农业、金融、军事、服务等各行业、各部门的职业教育和培训领域中都得到了广泛的应用。
国外如美国、加拿大和澳大利亚的职业培训，英国的开放大学以及美国、日本等国的中小学教育中均在课程设置、培训计划和教材资源等方面开展了教学系统设计，取得了许多成功的经验。
我国在九年义务教育的文字教材与声像教材的编制中，在全国中小学计算机辅助教学软件的开发中，在职业高中、高等院校的部分课程设置和多媒体教材设计中，以及大、中、小学的课堂教学中，教学系统设计的理论和思想也在逐步被接受，教学系统设计的实践正愈来愈为人们所重视。
根据《教育技术国际百科全书》的描述，在学校教育中，教学系统设计常常以现存的课程文献或一个待完成的课程为出发点。
在职业环境里，工作岗位是教学系统设计的参考和出发点，教学系统设计从具体的工作任务描述和分析开始，使职业岗位培训中的教学目标非常明确和有的放矢。
某些教学系统设计者企图把教育和职业培训作同样处理，就容易忽视遍布于教育决策中的政治和道德因素以及很重要但却难以具体化、任务化的基本思维方式和情感、道德教育。
因此学校教育中教学系统设计的应用更加复杂，难度也相对更大。
教学系统设计不同层次的应用 教学系统设计是一个问题解决的过程，根据教学中问题范围、大小的不同，教学系统设计也相应地具有不同的层次，即教学系统设计的基本原理与方法可用于设计不同层次的教学系统，到目前为止，教学系统设计一般可归纳为三个层次：
1.以“产品”为中心的层次。
教学系统设计的最初发展是从以“产品”为中心的层次开始的。
它把教学中需要使用的媒体、材料、教学包等当作产品来进行设计。
教学产品的类型、内容和教学功能常常教学系统设计人员和教师、学科专家共同确定。
有时还吸收媒体专家和媒体技术人员参加，对产品进行设计、开发和测试、评价。
2.以“课堂”为中心的层次。
这个层次的设计范围是课堂教学，它是根据教学大纲的要求，针对一个班级的学生，在固定的教学设施和教学资源的条件下进行教学系统设计。
其设计工作的重点是充分利用已有的设施和选择或编辑现有的教学材料来完成目标，而不是开发新的教学材料。
如果教师掌握教学系统设计的有关知识与技能，整个课堂层次的教学系统设计完全可教师自己来完成。
当然，在必要时，也可教学系统设计人员辅助进行。
3.以“系统”为中心的层次。
按照系统观点，上面两个层次中的课堂教学和教学产品都可看作是教学系统，但这里所指的系统是特指比较大、比较综合和复杂的教学系统。
例如，一所学校或一门新专业的课程设置、某行业职业教育中的职工培训方案等。
这一层次的设计通常包括系统目标的确定、实现目标方案的建立、试行和评价、修改等，涉及内容面广，设计难度较大。
而且系统设计一旦完成就要投入范围很大的场合去使用和推广。
因此这一层次的设计需要教学系统设计人员、学科专家、教师、行政管理人员、甚至包括有关学生的设计小组来共同完成。
以上三个层次是教学系统设计发展过程中逐渐形成的。
当然，也可以把教学系统设计分为宏观和微观两个层次，规模大的项目如课程开发、培训方案的制定等都属于宏观层次的教学系统设计；而对一门具体课程、一个单元；一堂课甚至一个媒体材料的设计都属于微观层次的教学系统设计。
宏观的教学系统设计基于“系统”的教学系统设计如企业培训方案的开发基于“产品”的教学系统设计如网络课程的设计与开发基于“过程”的教学系统设计如信息化教学教案的设计微观的教学系统设计图5-8教学系统设计不同层次的应用 六、教学系统设计的意义 教学系统设
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