现代教育技术的课件第7章教学系统设计.ppt

第7章 教学系统设计,教学目标,1.能够说出教学（系统）设计的概念，并可以分析教学设计的层次。2.能够画出教学设计过程的一般模式，并能够根据此模式分阶段分析教学设计的一般过程。,主要知识点,1教学设计概述2 教学设计的基本过程,什么是教学设计,教学设计是运用系统方法，将学习理论和教学理论的原理转换成对教学目标（或教学目的）、教学条件、教学方法，教学评价等教学环节进行具体计划的系统化过程。,什么是教学系统设计,教学系统设计(Instructional System Design,简称ISD)也称作教学设计(Instructional Design,简称ID)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。,理论基础-传播理论、学习理论和教学理论。指导思想-系统科学方法论。依据-对学习需求的分析。任务-提出解决问题的最佳设计方案。目的-使教学效果最优化。内涵-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；评价其结果。,分析：教学设计,教学设计与其他学科的关系,教学设计的基本特征,教学设计是以系统方法和设计观为指导，探索解决问题的有效方案。目的是实现效果好、效率高和富有吸引力的教学，最终促进学习者的学习和个性的发展。教学设计活动需要考虑系统与要素、结构与功能、过程与状态之间的关系，因此其方法论基础是系统科学方法。,教学设计的基本特征,教学设计是以关于教和学的科学理论为基础。其基础理论是学习理论、教学理论和传播理论。教学设计的产物是一种规划，一种教学系统实施的方案或能实现预期功能的教学系统。,教学设计的基本特征,教学设计是一种产生学习经验和学习环境、提高学习者获得特定知识、技能的效率和兴趣的技术过程。它重视学习者分析，教学设计的依据是对学习需求的分析，通过学习背景分析，能为后续教学设计的决策提供依据和指导，进行学习者分析，能使设计的方案更符合学习者的需要。,教学设计的基本特征,教学设计是一种具有创造性、学科性、决策性的研究活动。教学设计既遵守科学性又体现艺术性，科学性保证了教学设计工作的合理、有效、艺术性反映了教学设计的创造性，其目的是优化教学效果。,教学系统设计代际划分,坦尼森,教学设计的层次,教学设计按照教学中问题范围的大小的不同，分为三层：以“产品”为中心的教学设计；以“课堂”为中心的教学设计；以“系统”为中心的教学设计。,以“产品”为中心的教学设计,其最初发展是以“产品”为中心的层次开始的，它把教学中使用的媒体、材料、教学包等当作产品来进行设计，简单的比如：幻灯片，录像，录音教材，计算机课件等，教学产品的类型、内容和教学功能由教学设计人员和教师，学科专家来确定，具体开发需要媒体专家和技术人员参加完成。,以“课堂”为中心的教学设计,其设计范围是课堂教学，涉及内容可能是一门课，一个教学单元，一次教学活动或者一节课，它要在规定的教学大纲和计划下，针对一个班的学生，在固定的教学资源条件下进行设计，可以由教师独立承担设计工作。,以“系统”为中心的教学设计,上面两层也可以称为教学系统，但是这里所指的教学系统特指功能较强大、复杂，涉及教学因素较多的教学系统，因此，这一层次的设计需要由教学设计专家、学科专家、教师、技术人员、行政管理人员等共同完成。比如：一个新专业，一个培训系统，一个学习系统的建立等。,教学设计的基本过程,1.教学设计过程的一般模式 模式是再现现实的一种理论性简化形式。教学设计过程的模式是在教学设计的实践当中逐渐形成的，运用系统方法进行教学开发，涉及的理论简化形式。教学设计模式是一套程序化的步骤，不同的教学设计模式包含的步骤会有所不同，但一般教学设计模式都包括一些基本的要素。这些共同特征要素可以构成一般的教学设计过程模式，其中学习者、目标、策略和评价构成教学设计的四大基本要素。其一般模式如图所示。,教学设计的基本过程,1.学习需要分析 帮助形成教学设计的总的教学目标。学习需要是指学习者学习方面目前的状况与所期望达到的状况之间的差距，也就是学习者目前水平与期望学习者达到的水平之间的差距。,教学设计的基本过程,1.学习需要分析 期望达到的状况指学习者应当具备什么样的能力素质（知识、技能、态度、情感等）；目前的状况指学习者群体在能力素质方面已经达到的水平。,教学设计的基本过程,2.学习内容分析 前面已经揭示出教学中存在的问题及其主要原因，并提出总的教学目标。学习内容就是为了实现教学目标，要求学习者系统学习的知识、技能和行为经验的总和。,学习内容分析的步骤,选择与组织单元：涉及到对各单元的顺序进行安排，通过选择与组织单元可以确定课程内容的基本框架。确定单元目标：一个单元的教学过程结束时所要得到的结果。确定好各单元目标后课程的教学目标就具体化了。确定学习任务的类别：言语信息、智慧技能、认知策略、动作技能和态度。（自学：加涅的学习结果分类）,学习内容分析的步骤,评价内容：对所选用的学习内容的效度进行论证，看是否为实现课程目标所必需。分析任务：对各单元的任务进行更深入的分析：为实现单元目标学习者必须学习哪些具体的知识和技能。进一步评价内容：删除与实现单元目标无关的部分，补充所需要的内容。,加涅的认知学习结果分类,言语信息：言语信息作为一种学习结果，是指学习者通过学习以后，能记忆诸如事物的名称、符号、地点、时间、定义，对事物的描述等具体的事实，能够在需要时将这些事实陈述出来。他们所陈述的信息是基于一种或多种形式的句子（或命题），是被言语化了的，所以称“言语信息”。,加涅的认知学习结果分类,智力技能作为一类学习结果，是指学习者通过学习获得了使用符号与环境相互作用的能力。智力技能与言语信息不同，言语信息与知道“是什么”有关，而智力技能则与知道“怎样做”有关。言语信息的学习是从不知到知，由知之甚少到知之甚多的过程；智力技能的发展则是从简单到复杂，从低级到高级的过程。,智力技能发展过程,辨别：辨别是将刺激物的一个特征和另一个特征或者将一个符号与另一个符号加以区别的一种习得能力，包括视觉、听觉、嗅觉、触觉、味觉等方面的辨别。如：儿童能辨别三角形和正方形等几何图形，学习地质学的大学生能区别不同性质的岩石标本。学习辨别技能的重要性在于它是学习其他技能的必要前提。,智力技能发展过程,概念和定义性概念：概念是对同类事物的共同的本质特征的反映。概念的习得有两种形式，一种是在一系列事物中找出共同属性并给同类事物赋与同一名称，这类概念一般被称为具体概念。因为只有区别事物的不同特征，才能发现事物的共同属性，所以辨别技能是形成概念的基础。另一种是以定义的方式习得，相应地这类概念叫做定义性概念（抽象概念）。,智力技能发展过程,规则和高级规则：规则是揭示两个或两个以上概念之间关系的一种言语表述，它可以是一个定律、一条原理或一套已确定的程序。例如：句子的第一个词的词首字母必须大写，是英语语法的一条规则。数学定律等。一门课程中许多有关规则或原理有机地结合在一起构成一个体系形成高级规则。,加涅的认知学习结果分类,认知策略：所谓认知策略是学习者借以调节他们自己的注意,感知，记忆和思维等内部心理过程的技能。随着学习者不断地学习和发展智慧技能及其他性能，他们也发展了用以自我调控其内部学习过程的方式，这便是认知策略的习得。,加涅的认知学习结果分类,动作技能：动作技能的学习往往与认知学习交织在一起，因为动作技能通常由一套序列步骤或动作构成，学生在学习某个动作技能时，必须知道或掌握动作技能组成的程序及相应的规则，以便随着练习的继续，动作的水平有所提高。,加涅的认知学习结果分类,态度：态度是习得的，影响个人对特定对象做出行为选择的有组织的内部准备状态。态度并不决定特定的行为，它以行为的倾向或准备状态对行为产生间接影响。态度的习得有多种形式，有些可能是源于个别的事件，也可能源于个体对某种事物的成功与欢乐的体验，有些则可能是常常模仿或观察他人的行为而获得对事物的态度。,3.学习者分析,目的是了解学习者的学习准备状态（学习起点水平的分析、认知发展水平的分析）及学习风格与动机等因素。学习准备：分析学习者从事该学习产生影响的心理、生理和社会的特点。包括：年龄、性别、认知成熟度、学习动机、个人对学习的期望、工作经历、生活经验、经济、文化和社会背景等一般特征。,学习者分析,学习准备：分析学习者对从事特定的学科内容的学习已经具备的有关知识与技能的基础，以及对有关学习内容的认识与态度，即确定学习者的初始能力和教学起点。学习风格：是指对学习者感知不同刺激、并对不同刺激作出反应这两方面产生影响的所有心理特性。比如：场独立与场依存，沉思型与冲动型等。,4.学习目标的阐述,通过前面的分析，教与学的内容已基本框定，在此基础上，应该阐明学习者在教学活动中要达到的学习结果或标准。阐明学习目标就是要使这种结果或标准具体化、明确化，以后制定教学策略及开展教学评价提供依据，它包括两个方面：编写一系列明确，具体的学习目标和把这些学习目标组织成一个层次分明的体系。,认知领域（Bloom,1956）,布鲁姆目标分类,按照布鲁姆的“教育目标分类法”，在认知领域的教育目标可分成：知道（知识）是指认识并记忆。回忆，记忆，识别，列表，定义，陈述，呈现；领会包括“转化”、解释、推断等。说明，识别，描述，解释，区别，重述，归纳，比较；应用指对所学习的概念、法则、原理的运用。应用，论证，操作，实践，分类，举例说明，解决；,布鲁姆目标分类,分析指把材料分解成它的组成要素部分，从而使各概念间的相互关系更加明确，材料的组织结构更为清晰，详细地阐明基础理论和基本原理。分析，检查，实验，组织，对比，比较，辨别，区别；综合以分析为基础，涉及具有特色的表达，制定合理的计划和可实施的步骤，根据基本材料推出某种规律等活动。它强调特性与首创性，是高层次的要求。组成，建立，设计，开发，计划，支持，系统化；评价是认知领域里教育目标的最高层次，它综合内在与外在的资料、信息，作出符合客观事实的推断。评价，估计，评论，鉴定，辩明，辩护，证明，预测，预言，支持。,学习内容和教学目标二维层次模型,学习内容,事实知道,教学目标,事实,概念,技能,原理,问题解决,概念知道,概念领会,知道,领会,应用,分析,评价综合,技能知道,技能领会,技能应用,原理知道,原理领会,原理应用,原理分析,问题解决知道,问题解决领会,问题解决应用,问题解决分析,问题解决 综合评价,采用行为术语的教学目标阐明方法,行为主体：是指需要完成行为的学生、学习者或教学对象。实际行为：是学生通过学习所能够完成的特定而可观察的行为。行为结果：表明的是教学要达到的预期目标。行为条件：是指学习者表现学习行为时所处的环境等因素。行为标准：是用来评鉴学生行为的标准。,认知领域可供选用的行为动词,情感领域可供选用的行为动词,动作技能可供选用的行为动词,学习目标的例子,标号说明：行为主体；实际行为；行为结果；行为条件；行为标准,5.教学策略的制定：教学策略是对完成特定的教学目标而采用的教学活动的程序、方法、形式和媒体等因素的总体考虑。即：如何帮助学习者达到预定的教学目标，这是“如何教”的问题。按照教学策略的形成分类：生成性教学策略、替代性教学策略、指导性教学策略,教学设计的基本过程,教学策略的分类,学习是一系列信息加工的过程，那么由谁来控制信息加工的过程呢？若由学习者控制，这就形成了生成性教学策略，若由教师控制，这就形成了替代性教学策略。一般地，按照教学策略的形成可以分为三类：生成性教学策略，替代性教学策略和指导性教学策略,基本教学策略,生成性教学策略,所谓生成性策略，即“鼓励或允许学生通过生成教育目标、内容的组织、细化、排列和强调、理解的检验，以及向其他方面的迁移，从教学中建构他们自己特有的意义。”学生可以自己制定教学目标，自己对教学内容进行组织，安排学习顺序等，鼓励学生自己从教学中建构具有个人特有风格的学习。也就是说，学生自己安排和控制学习活动，在学习过程中处于主动地处理教学信息的地位。,基本教学策略,生成性策略（Generative Stratagies）,学习者 按自己的需要和风格 形成教学目标 自己组织内容、顺序、重点、迁移 自行决定活动 自己控制信息加工 构建自己的学习环境,优 点：信息加工深入，学习效果好 激发兴趣、动机 学习策略得到使用、练习与修正 学习结果因人而异、高度个性化缺 点：对学生记忆力有较高的要求 成功依赖于学习者拥有策略的宽广度 易导致认知超荷、情绪受挫折,替代性教学策略,替代性策略（supplantive strategies）“倾向于通过提供全部的或部分的教育目标、教学内容的组织、细化、排序和强调、理解和检验、以及迁移的建议，较多地代为学生加工信息。”这种教学策略更多地倾向于替学生处理教学信息，指导学生学习。这种教学策略有时比生成性教学策略效率高，因为它能使学生在教师的指导下，短期内学习更多的内容，学习效果更加集中、有效。尤其适合于知识储备和技能有限、学习策略不当的学生，他们的学习可以获得较大成功。,基本教学策略,替代性策略（supplantive strategies）,教师 指明教学目标 组织内容、排序、重点、迁移 提供教学活动 吸引学生注意 较多地为学生加工信息 构建教学环境,优 点：信息加工强度大 短期内使学生学习较多材料 可带来更集中、有效、可预测的学习结果 适用先决知识、技能或学习策略有限的学习者缺点：学习者投入智力活动少 信息加工不够深入 缺乏挑战性、刺激性 缺乏个性、独立性和动力,指导性教学策略,前两种教学策略适合于不同的学生，在具体的教学情境中，应该根据教学目标的要求有所侧重，而指导性教学策略则是一个偏于“中性”的、适用范围较广的教学策略。由于这种教学策略强调教师的指导作用，而且按照一定的教学步骤，形成固定的结构形式，所以也可以称为指导性教学模式。,基本教学策略,描述教学策略的学习要素,教学前活动内容呈现学生参与评价方式后继活动,教学前活动,激励学习者运用学习者分析的结果来指导我们开发教学策略告知学习者学习目标有助于运用更有效的学习策略了解学习的相关度告知学习者所要掌握的预备技能让学习者知道新旧知识之间的关系让他们在自己相关的知识中整合新的知识,内容呈现,确定要呈现给学习者的信息、概念、规则和原理；误区：呈现过多无关的信息；定义概念，说明相关性；运用例子和反例来支持学习。,学生参与,学习过程中的练习和反馈是非常有力的工具，可以用来强化学习；每一个教学目标包括单元目标都要有练习和反馈。,评价方式,设计者设计的评价策略可能会与教师最后运用的策略大不相同；插入式态度问题和单元末问题。插入式态度问题：对当时所学内容的一些看法单元末问题：对教学内容的整体反映,后继活动,回顾整个教学策略，确定是否达到学习者保持和迁移知识的需要。学习的保持：记忆能力学习的迁移：学习者能够迁移到新的环境中的知识只是一部分设计者必须明确不能迁移的趋势，并设法改进使学习环境尽量与应用环境相似让学习者计划怎样在迁移的环境中使用新技术,6.教学媒体的选择和运用：根据教学目标、教学内容、教学对象和教学条件选择，并将各教学媒体合理整合运用。选择教学媒体的方法。,教学设计的基本过程,教学评价 含义：教学评价是指以教学目标为依据，制定科学的标准，运用一切有效的技术手段，对教学活动的过程及其结果进行测定、衡量，并给以价值判断。教学设计成果的评价属于教学评价的范畴。其实质是从结果和影响两个方面对教学设计活动给予价值上的确认并引导教学设计工作沿着实现预定目标方向进展。,7.教学设计成果的评价,教学评价的功能,教学评价的分类,教学评价的类型 评价功能/作用,诊断性评价：教师在教学前进行的评价，即学前评价或前置评价，是指为了使教学适合于学习者的需要和背景而在一门课程和一个学习单元开始之前对学习者所具有的认知、情感和技能方面的条件进行的评价。作用查明学习准备和不利因素目的：设计出合理的教学方案,教学评价的类型 评价功能/作用,形成性评价指发生在教学活动过程之中，为使活动取得最佳效果而修正其运行轨道所进行的过渡性评价。及时了解学生学习的进展情况、存在问题等，及时调整和改进正在进行的教学活动作用：确定学习效果目的：改进学习过程，调整教学方案,教学评价的类型 评价功能/作用,总结性评价也称事后评价，一般发生在教学活动完成之后，是为了了解这一阶段教学活动的最终效果而进行的评价。例如：期末考查或考试；毕业会考等总结性评价的直接目的是作出教学效果的判断，借以对被评价者所取得的较大成果做出全面鉴定、区分等级并对整个教学方案的有效性做出评定,评价指标体系,评价指标体系：是反映评价目标的各个要素之间关系及其重要程度而建立的量化系统。指标体系=指标项+标准+权重 反映要素 反映标准 反映程度,课堂教学方案的评价,媒体教学材料的评价,教育性传递教学内容，为实现教学目标服务科学性技术性是否具备一定的技术含量艺术性是否具有较强的表现力和感染力经济性是否以较小的代价获得了较大的效益,多媒体教学软件评价标准,评价设计之一（学生课件作品量规）,优：10 良：8 中：6 差：4,网络课件评价指标,界面设计、导航、定位课程说明、课程计划、学习目标、复习旧知识、学习指导、课程内容动机激发、学习者控制学习活动、媒体运用、范例运用、学习工具、历史记录、练习学习资源答疑、作业评价系统支持系统：学生支持系统、教师支持系统技术性对网络教育资源的评价：http:/:8013/BK/A18/zt10/4.htm,教学设计成果的评价指标,教学设计成果，可以是一种新的教学设计方案，也可以是一套新的教学材料，如教科书，计算机课件，也可以是一个较大的系统，如：网络课程等，这些设计成果一般在推广使用之前，要在小范围试用，测定它的可行性、适用性和有效性以及其他情况，即进行教学设计成果评价。,ISD成果的形成性和总结性评价,一、ISD成果的形成性评价ISD成果的形成性评价：是教学系统设计人员用来获取数据，并通过这些数据修正教学、提高教学效率效果的过程。重点：搜集数据、分析数据，改进教学系统设计形成性评价的方法自我评价、专家评议、一对一评价、小组评价、实地实验、进行中的评价,教学系统设计形成性评价的方法,专家评价,领域专家：主要评价教学内容的精确性和时新性 特定类型学习方面的专家：可以就提高该类型学习效果方面对教学策略提出建议。学习者专家：可以从目标人群的视角和反应看教学，从最终的应用环境来看材料是否合适。,一对一评价,目的：确定并消除教学中存在的最明显的不足之处，了解学习者对学习材料的最初反应和表现特点。选择学习者：学习者是目标人群中的3个左右的典型代表。根据与学习成就高度相关的影响因素来选择。知识准备：高于平均水平；中等水平；低于平均水平学习态度：积极态度的；一般态度的；消极态度的 经历：有10年以上工作经验的；有2到5年工作经验的；工作经验不到一年的,一对一评价,过程：设计者向学习者进行必要说明，学习者使用材料，学习者和设计者交流特点：设计者要与学习者建立友好信任关系，设计师交流能力进行有效互动数据信息来源：学习者标注，测试成绩，态度问卷，评价者记录,小组评价,目的：确定在一对一评价后所作的改动是否有效，找出学习者在学习中仍然存在的问题 确定学习者在不和教师交互的情况下使用教学材料的情况选择学习者：尽量代表目标人群各种类型820人。类型维度：学业水平（高，一般，低）；习惯的学习方式；学习者成熟度小组评价后应达到的效果：能在最终教学环境中适合大部分目标人群,小组评价,过程：评价者（或教师）首先向学习者说明教学材料处于开发的形成性评价阶段，需要获得学习者的反馈。然后按照教学材料设计的实际使用方式组织学习者使用。在整个过程中，尽可能减少教师的参与。搜集的信息：通常是学习者在前测和后测中的分数，前测（入门能力，教学目标能力），后测（教学最终目标和阶段目标）对教学的态度的问卷（有时还有后续的访谈）要求学习者完成学习和测试的时间；按预计形式在预计环境中实施教学的可行性和花费,实地试验,过程类似于小组评价，不同在于：设计者角色只能是观察者，教学必须由教师组织，因此设计者要对教师进行适当指导使其了解如何组织进行。测试的减少。经过小规模评价后，前测和后测都已经得到了修正，主要集中在重要的入门能力及评价学习环境的可行性上。实地试验环境更接近实际教学环境实地评价效果：确定在小组评价之后所作的改动是否有效在预设的学习环境中教学方案能否实施 要收集的信息：学习者成就，态度，教师教学过程，态度，资源，时间，花费，空间，设备,应用环境下的进行中评价,过程：在形成性评价的任一阶段结束后，告知学习者以后某个时间会再和他们联系了解这次学习及其作用。在所学技能运用充分的时间后再联系学习者，进行应用环境下的评价。搜集信息：直接观察；查看工作表现记录；学习者工作机构内上级，同事或下级的观点应用环境形成性评价的效果：教学在促进技能迁移上的优缺点能够更好的支持迁移和技能运用的地方解决阻碍运用技能于实际场景的教学障碍,ISD成果形成性评价的基本工作,影响形成性评价的一些因素,环境因素所有技术设备都要有效运行。在形成性评价早期阶段，尤其是一对一评价中环境比较安静有助于学习者集中注意力。良好的心理环境。学习者因素要避免完全依赖教师确定学习者的入门知识。进行入门知识测试以确定被试是否为该教学材料的目标人群十分必要。关于怎样对待那些已经掌握部分教学内容或不具备入门技能的学习者？是否要将其从形成性评价的学习者中去除？,实施人员的因素做好接受否定结果的心理准备：经过了这样深入的教学设计过程，材料并不像你认为的那样有效。正确认识正面反馈的意义：只是对测试的学习者有效扮演“局外人”其他因素如果教学不经任何形成性评价就应用于目标人群，尽可能利用目标人群搜集一些信息以改进教学。,二、ISD结果的总结性评价,总结性评价：为了决定是否采用或继续采用某个教学而收集数据和信息的过程。是证明ISD有效性或显示其不足的最客观的方法。需回答两个问题：教学设计是否真正解决了教学问题？教学设计是否优化了教学？获得了比较理想的教学效果？收集信息的方法：访谈、观察、小组过程及调查,总结性评价的阶段：专家评价阶段的目的是要判断当前所用的教学或其他候选方案是否能满足组织的教学需求。实地试验阶段要记录有可能采用的教学在预期的环境下对目标人群的有效性。在教学之后、在实际环境下通过不打扰的观察、问卷和标准参照考试等方式获得数据。,