雷克雅未克大教堂:教学设计的理论、方法与经验浅谈

以学生为中心教学设计的理论、方法与经验浅谈
一、教学设计概述
1.教学设计的定义
教学设计是运用系统方法来分析教学问题、设计教学问题的解决方案、检验方案有效性并做出相应修改的过程。我们进行教学设计的根本任务是通过发现、分析和解决教学问题来提高教学系统的效率。教学设计又被称为教学系统设计。我们可以将课程计划、单元教学计划、课堂教学计划、媒体教学材料等看作是不同层次的教学系统。因此，大到课程开发，小到媒体材料的制作，我们都需要教学设计的理论和方法。教学系统既是教学设计理论所研究的对象，也是教学设计活动的产物。
教学设计者必须以帮助每个学习者有效学习为己任，通过系统地设计教学，保证没有人处于教育劣势之中，使每个学习者都能有机会利用自己的潜能获得令人满意的发展(包括知、情、意多个方面)。这就要求教学设计者首先要了解学习者，知道学习是如何发生的，其次要运用和发明各种技术和方法系统地安排学习者的外部学习活动，以促进学习者内部学习活动的发生，使学习者通过学习获得发展。
2.教学设计的理论基础
从学科性质上来看，教学设计基本上属于应用类学科。与教学设计相比，教育学和教学论是发展历史比较悠久的学科，它们着重研究教育、教学方面的客观规律。近几十年的发展，这些学科的理论研究已经渐渐由单纯的哲学思辩转变到以学习心理学为主要理论基础来研究教育教学的客观机理了。教育学和教学论虽然以心理学为基础，但并不将学习的心理机制作为其研究对象。而学习理论的任务是探索人类学习的内部机制，着重研究学生学习的内部心理因素。这两方面的基本理论不同程度地为解决教育、教学问题，为制定和选择教学方案提供了关于教学机理和学习机制的科学依据。所以说，教学设计的理论基础不可避免地要包括教与学的理论。
由于学习理论和教学理论的发展不是同步的，因此，旨在应用现有理论和方法解决教学问题的教学设计就必须同时关注这两方面理论的最新发展，将最新的理论成果应用于解决教育教学问题。
与教学设计形成对比的是，教与学理论关心的是“是什么”的问题，即教学规律是什么、学习机制是什么等等。而教学设计则关心的是“怎么做”的问题。理论按性质可分为规定性理论和描述性理论两大类。描述性理论提示事物发展的客观规律，而规定性理论一般是以描述性理论揭示的客观规律为依据，关注达到某种理想的结果所采用的最优方法。教与学理论中更多的是描述性理论，而教学设计中更多的是规定性理论，它规定了为达到某种教学目标，在一定的教学条件下如何去选择和确定最好的教学策略。
(1)学习理论对教学设计的指导
由于研究者的哲学观点和研究方法不同，当代学习理论分化为两大学派：行为主义学派和认知学派。行为主义者认为人类的心理行为是内隐的，不可直接观察和测量。可直接观察和测量的是个体的外显行为。他们主张用客观的方法来研究个体的客观行为，并提出“心理即是行为”的观点。他们认为，如果给个体一个刺激，个体能提供预期的反应，那么学习就发生了。这就是著名刺激－反应(S－R)联结公式。行为主义特别强调外部刺激的设计，主张在教学中采用小步子呈现教学信息，如果学生出现正确的反应时应及时予以强化。虽然行为主义将从动物的机械学习实验中所得出的结论不加任何约束条件地应用于教学的做法后来受到了许多严厉的批评，但行为主义学习理论中重视控制学习环境、重视客观行为与强化的思想、尊重学生自定步调的个别化学习的策略至今仍具指导意义。特别是在行为矫正(即态度的学习)方面，行为主义的贡献是其它学习理论所不能比的。
随着脑科学的发展，人们对心理认知的研究逐渐增多，认知学派占据了主导地位。认知学派否定了行为主义所倡导的学习是机械的、被动的S-R联结的观点，主张研究个体的内部心理活动。认知学派认为学习是个体积极的信息加工过程，教学应该按照信息的心理加工顺序准备教学活动。认知学派还可以根据研究者所关心的问题和研究方法的不同划分为信息加工学派和建构主义学派两个主要分支。信息加工学派主要关心的问题是个体的心理加工过程，其主要贡献是信息加工的心理模型。感觉、注意、短时记忆、长时记忆等概念都是这一学派提出的理论范畴。但信息加工学派并没有回答个体加工的结果与原信息是否一致这个问题，默认的是客观主义的观点。即人所学到的知识是客观的。而建构主义心理学家关心并不是心理加工的细节，而更多关心的是影响信息加工的心理因素。图式的概念便是这一分支的理论贡献。建构主义所持的知识观是主观主义的，即人所学到的知识都是主观的，是人对客观世界的主观认识。就这一点而言，建构主义的知识观符合马克思主义哲学。需要说明的是，信息加工学派与建构主义形成了优势互补，而不是相互排斥。信息加工学派关心的是加工过程，而不关心加工结果，而建构主义关心的是加工结果，认为图式不但会影响信息加工的结果(获得对信息的主观理解)，而且会影响加工过程。
总体来说，认知学派对教学设计的主要启示包括：
学习过程是一个学习者主动接受刺激、积极参与意义建构和积极思维的过程。
学习受学习者原有知识结构的影响，新的信息只有被原有知识结构所容纳(通过同化与顺应过程)才能被学习者所学习。
要重视学科结构与学习者认知结构的关心，以保证发生有效的学习。
教学活动的组织要符合学习者信息加工模型。
因此，教学设计过程要特别重视学习者分析、学习内容的分析、确保学科结构与学习者的认知结构协调性、按照信息加工模型来组织教学活动。
(2)教学理论对教学设计的指导
教学与学习联系紧密但却是完全不同的两个研究对象。学习理论虽然为教学设计提供了许多有益的启示，但它本身并不研究教学。揭示教学的本质和规律是教学理论的任务。要进行教学设计，不但要有正确的学习观，还要对教学规律有清楚的认识。教学设计离不同教学理论的指导，同时教学设计这门学科的产生也是教学理论发展的需要，教学设计理论的发展反过来也会为教学理论的发展提供科学依据。从这一点来看，教学设计研究者应特别重视教学系统的实效研究。
(3)传播理论对教学设计的指导
传播理论的研究内容范围很广，它探讨的是自然界一切信息传播活动的共同规律。传播理论虽然不单纯研究教学现象，但我们可以把教学过程看成是信息的双向传播过程，包括信息从教师或媒体传播到学生的过程和信息从学生传播到教师的过程，也即是师生人际交流的过程(当然教学过程不只存在师生交流这一种交流活动)。这样我们就可以利用传播理论来解释教学现象，找出某些教学规律。
传播理论对教学设计的一大贡献是它的信息传播模式(见图1)。我们知道，师生之间的有效交流是教学成功的必要条件之一。从下面这个信息传播模式图我们可以看出，在师生交流过程中，信息的传播会受到这样那样的干扰。比如说，在课堂教学过程中，如果教师口齿不清或存在噪声，就会使学生很难准确接受教师所讲述的内容。这种干扰存在于信道；如果教师的语言组织不当或媒体设计不当，那么有可能会造成词不答意，传播了不准确甚至有错误的信息。这种干扰存在于编码过程。如果学生的阅读能力不够强，那么他将很难从语言材料中获取有效信息。这种干扰存在于译码过程。从传播的角度来看，教学设计者要能够预见到可能的干扰并利用有效手段消除传播过程中的干扰。
图1 信息传播模式
二、什么是以学生为中心的教学设计
通过前面的介绍，我们知道了教学设计是关于如何运用系统方法来分析教育教学问题、寻找解决教育教学问题的解决方案的一门学问。那么什么是以学生为中心的教学设计呢？它与一般的教学设计相比有何特征呢？是否只要教学设计者为了学生的学而进行的教学设计就是以学生为中心的教学设计呢？这种说法有点自欺其人，因为任何一本有关教学设计的专著都隐含地或明确地提出“教学设计就是为了促进个体的学习”！是否以学生为中心的教学设计使用了某些一般教学设计不使用的分析方法或技术呢？这种说法也站不住脚，因为任何教学设计活动都要使用系统方法。那么究竟什么是以学生为中心的教学设计呢？要解释清楚这个问题，必须先了解“以学生为中心”的出处和含义。
1.什么是以学生为中心
“以学生为中心”的观念源于美国儿童心理学家和教育家杜威的“以儿童为中心”的观念。杜威极力反对在教学中采用以教师为中心的做法，反对在课堂教学中采用填鸭式、灌输式教学，主张解放儿童的思维，以儿童为中心组织教学，发挥儿童学习主体的主观能动作用，提倡在“做中学”。杜威在他的教学实验中基本上完全尊重儿童自己的意愿，儿童想做什么就可以做什么，想怎么做就怎么做。教师基本上对学生采用放任自流的态度。虽然杜威的教学实验对教师在教学过程中的主导作用和系统地学习科学知识有所忽视，但杜威的实验成果无论是在在当时还是在现在都具有积极的启发意义。
杜威的以儿童为中心的思想在教育界影响很大。将“以儿童为中心”的思想进一步运用于中学和大学教育就成为今天所提倡的以学生为中心的思想了。“以学生为中心”的对立面便是“以教师为中心”。以教师为中心的教学最明显的特征就是忽视了学生的学习主体的作用，通常采用集体的、满堂灌的讲授式教学。相应地以学生为中心的教学的特征是重视和体现学生的主体作用，同时又不忽视教师的主导作用，通常采用协作式、个别化、小组讨论等教学形式或采用多种教学形式组合起来进行教学。是否体现学生的主体作用只是一种隐含的特征。同样一种教学，持不同教学观念的人会得出不同的结论。可能有些人认为，这种教学体现了学生的主体作用，而另一些人可能会认为没有体现出学生的主体作用。判断一种教学是否是以学生为中心的教学的另一个外显特征便是“谁是学生学习外部活动的控制者和管理者”。如果在教学中学生自己负责控制和管理学习活动，那么这种教学便是以学生为中心的，相反则是以教师为中心的教学。
实际上，如果从学生的学习活动的管理角度来看，以教师为中心和以学生为中心是一个连续体上的两个极端。任何教学在实际实施时都是处于这个连续体上某一点。比如，如果学生的主体意识非常强(比如大学生)并且也有相当的自律自学能力，那么教学将处于以学生为中心的一个极端。这种情况下，教师的主导作用是非常弱的，甚至既使有，学生也可能不理睬。如果学生的主体意识不强(比如小学生)并且自律自学能力很弱，这时他将很难有效管理自己的学习，教师的主导作用就要相对增强，最极端的情况是教师完全控制了学生的学习活动。这时教学处于以教师为中心的一个极端。对于这种情况，教师要努力增强学生的主体意识和学习能力，使教学向另一极端靠拢。教师要仔细观察学生能力的变化，该放手时则放手。
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以教师为中心              以学生为中心
2.什么是以学生为中心的教学设计
从以上讨论可知，以学生为中心是用来界定教学活动的，也可以用来界定教学方案。教学设计是教学设计者所从事的活动，从过程和步骤而言是无法用“以XX为中心”来界定的。但我们可以从教学设计的结果――教学方案的性质来间接界定教学设计的性质。如果教学设计所得到的教学方案是以学生为中心的，即从方案中所采用的目标及策略来看，充分重视和体现了学生学习的主体作用的话，那么这种教学设计便是以学生为中心的教学设计，否则便是以教师为中心的教学设计。
如果将教学设计简化地用公式来表示，这个公式可以是：
教学设计=教学观念+技术/方法
这里的技术和方法不是指教学中使用的教学方法和媒体技术，而是教学设计过程中的分析手段。那么以学生为中心的教学设计可以用下面的公式表示：
以学生为中心的教学设计=以学生为中心的教学观念+技术/方法
无论是以什么为中心的教学设计都使用相应的技术和方法来帮助设计者分析问题、确定解决方案和检验解决方案。差别就在于设计者持有什么样的教学观。不同的教学观念会导致设计者采用不同的教学目标和教学策略，导致了不同的教学活动。
那么如何设计出以学生为中心的教学方案呢？首先我们来看看，教学设计的基本过程是什么样的。这是我们要重点讨论的内容。
三、教学设计的基本过程
通常我们用教学设计的过程模式来简要说明教学设计活动的基本过程。教学设计的过程模式曾经是一个研究热点，提出来的模式不下于百种。这些模式都是对运用系统方法进行教学设计和开发理论的简化形式，适用的范围会有不同，有些适用于设计和开发课程级的教学系统，有的则适用于设计一个单元或一堂课的教学，有的则适用于媒体材料的设计与开发。但这些模式大同小异，这里不打算一一列举，只给出一个一般的教学设计过程模式(见图2)。
图2 教学设计过程模式
教学设计的过程就是运用系统方法分析教育教学问题、确定教育教学问题解决方案、检验和评价解决方案的过程。因此，我们可以将教学设计的全过程划分为三个阶段：教学分析阶段、教学策略的选择与设计阶段和教学设计结果评价阶段。
1.教学分析阶段
这一阶段的主要任务是鉴别出教育教学问题、分析教育教学问题的根源、确定解决相应教育教学问题的约束条件。教学分析又被称为学习需要分析，它首先解决教学设计活动的必要性问题，即确信教学设计是解决教学问题的有效手段，其次要精确地界定教学问题，这需要依靠学习结果分析。学习者分析不但可以帮助教学设计者确定问题的根源，而且也为下一阶段制定教学解决方案提供非常重要的约束条件。制定教学解决方案的约束条件还包括教师的观念及能力制约、媒体材料的制约。要确定这些约束条件需要进行教师条件分析和媒体条件分析。
学习需要在教学设计中是一个特定的概念，是指学习者在学习方面目前的状态与所期望达到的状态之间的差距，也就是学习者目前水平与所期望达到的水平之间的差距。这个“差距”便是我们前面所说的教育教学问题！当然，确定“学习需要”并不是学习需要分析唯一的任务。教学设计者还要通过学习需要分析的结果论证教学设计(即后续设计活动)的必要性和可能性，即解决了教学设计是否是解决问题的必要手段以及在现有资源和约束条件下是否可行的问题。
(1)学习需要分析的基本步骤
<1>确定期望的状态
主要是指期望学习者达到的能力水平。这种信息可能来源于教学大纲，或者上级教育机构提出的新的教育教学要求，或者是某种社会对人才的需求信息，或者以前教学未达到的目标(这种信息主要通过测试或教学过程中的观察的方法获得)等等。要精确确定期望的状态，就必须从所期望的状态出发，进行学习结果分析，没有系统地学习结果分析，确定的期望状态将是模糊的。不同的人可能对这种期望状态有不同的理解。
<2>确定现状
主要是指确定学习者能力素质的现状。同样，要想精确界定学习者当前的学习水平也必须首先进行学习结果分析。当前的能力水平也即是教学起点。
无论是确定期望的状态还是学习者的现状，都可以采用测试、编制调查表或问卷、观察和座谈等方法来收集数据。
<3>分析产生差距的原因
我们可以思考下面这些问题：
所列出的“差距”真的构成了教学问题吗？
“差距”是由于教学原因引起的吗？通过改进教学可以消除“差距”吗？
能否不进行教学设计就可以消除“差距”，如调整教学进度和时间，采用更好的教材？
最后，学习需要分析以下面这种表的形式呈现出来：
现状
期望的状态
差距
原因分析
（2）应注意的问题
获取的数据要真实可靠。
如果教学设计活动由一组人共同完成，那么必须保证小组成员对期望值和差距有相同的理解。
要以行为结果来描述差距，以避免模糊描述带来的歧义理解。
下面来具体介绍一下都有哪些分析活动。
1.学习结果分析
学习结果即是教学目标的一种描述，是学习者经过教学后知情意方面的发展和变化。学习结果分析的任务便是鉴别出这种发展和变化。
为了设计教学，必须知道有哪些期望的变化并且这些期望的变化可以被纳入到一个科学的分类体系中。这个科学的分类体系便是教学目标的分类体系。目前影响比较大的教学目标分类体系有加涅的教学目标分类理论和布鲁姆的教学目标分类理论。这里重点介绍加涅的教学目标分类理论，原因在于加涅的目标分类使我们可以直接找到每种学习结果的学习条件，为设计教学提供了丰富的支持。
(1)加涅的学习结果分类理论
加涅将人类的学习结果分为五大类：智慧技能、认知策略、言语信息、动作技能和态度。
智慧技能
智慧技能是指个体应用符号或概念与环境相互作用的能力。正规智能技能的学习始于小学的读写算训练，而会达到哪一种水平是和个体的兴趣和智力相适应的。
学习智慧技能意味着学习“如何完成”某种智慧行为。从广义的知识观来看，所学习的知识被称为程序性知识。这种知识需要比较复杂的认知操作。个体知道如何完成某种智慧行为并不意味着他能完成某种智慧行为，前者属于“言语信息”，而后者才是智慧技能。换句话说，只有个体实现完成了某种智慧行为，我们才能肯定他学会了相应的智慧技能。
加涅将智慧技能根据认知操作的复杂水平进行细分，划分为六个子类：
辨别――具体概念――抽象概念――规则――高级规则――问题解决。
注：也有人认为加涅将高级规则与问题解决视为同一结果，因为加涅为高级规则和问题解决确定了相同的内部学习条件和外部学习条件，这样便导致了五个子类。
问题解决

高级规则

规则

抽象概念

具体概念

辨别
智慧技能的不同复杂性水平
这六个子类的关系是：只有具备了辨别能力，才可能学习具体概念，只有学会了具体概念才可能学习抽象概念，只有理解了抽象概念才可能学习规则，只有学会了运用规则才可能学习高级规则，而只能掌握了高级规则才可能培养问题解决能力。
辨别：辨别是指对一个或更多的物理维度上互不相同的刺激作出不同反应的能力。最简单的例子是人们能指出两个刺激是否相同。比如，给出几个图形，让学习者选择出形状相同的两个图形。
具体概念：是指个体能识别出具有某些共同特征的一类刺激中的一员的能力。比如，给出几个图案，让学习者选择所有圆形的图案。
抽象概念：又被称为定义性概念。当个体能演示一些特定类别的物体、事件或关系的意义时，就可以说个体学会了抽象概念。注意，能够用言语对抽象概念进行重复定义并不能说明学习者获得了相应的概念。抽象概念的获得必须使学习者能识别概念的成分并演示概念成分之间的关系。比如，可以这样测试有关圆的概念：圆周上有两个点，问它们到圆心的距离差等于几？
规则：当能肯定学习者在某种情况中的行为有规律性时，他就学会了规则。也就是说，学习者显示出他能在许多类的客体和事件中以某一类关系做反应，他就学会了规则。如果给定电阻值和要求的电流值，学习者能求出电压值，便说明他学会了欧姆定律这条规则。规则的学习既可直接传授，也可以让学生自己发现。
高级规则：是一种简单规则的复杂组合，通常创造这种较复杂规则的目的是为了解决一个或一类实际问题。高级规则也是在解决新问题过程中获得的。加涅认为，学生在有效解决一个新问题的同时，也将获得一种高级规则。因此，高级规则有一定的不可预见性，是学生自我发现或发明的。
问题解决：虽然加涅在列举智慧技能的子类时将高级规则与问题解决区别对待，但在他的专著中很多地方都将问题解决视为高级规则的同义语，最根本的原因是高级规则和问题解决在外显行为、内部学习条件和外部学习条件相同。但问题解决与高级规则确有不同之处，作为最高层次智慧技能的问题解决代表了一种综合能力，即使学习者具备运用规则和高级规则的能力，但如果他不能准确地分析问题，便使他的能力无用武之地，同样无法解决问题。如果面对挫折而退缩，同样也无法表现出问题解决能力。也就是说，学习者问题解决能力的表现需要其它能力做为辅助。但问题解决能力的不可预见性与高级规则是相同的。
智慧技能一直是教学目标中的重点，通常是作为设计教学的主要参考点。
认知策略
认知策略是一种选择和指导包含在学习和思维中的内部过程的认知技能，又称学习方法、解题思路、思维方法等等。我们可以将学生可学习的认知策略分为以下几种类别：
复述策略：通过此策略，学生自己对所学材料进行练习。
精加工策略：在使用精加工策略时，学习者精心地将要学习的项目与其它轻易提取的材料进行联系。比如，在学习课文时，精加工活动包括分段、概括段落大意、作笔记或脚注、自我提问。
组织策略：这种策略是将要学习的材料形成有组织的结构。比如，学习者可以将要记忆的单词按照意义分类，或根据时间或空间线索来回忆材料等等。最明显的例子是各种记忆术。
理解监控策略：又称元认知策略，是一种支配在学习者建立学习目的、评价学习是否成功和选择其它认知策略进行学习和解决问题的策略。比如，学生在阅读课文时，事先根据阅读目的确定阅读方法的行为就表现出元认知策略的运用。
情感策略：这是一种学习者用以集中和维持注意、控制焦虑、有效使用时间的策略。比如，学习者在焦虑时向别人倾诉以降低焦虑水平。
同智慧技能一样，认知策略的学习不能仅仅演示或描述策略，更重要的提供给学生练习这些策略的机会。但同大部分智慧技能不同，认知策略是一种内隐行为，不能直接从行为结果推论出学习者采用哪种策略。通常可以让学习者在学习、记忆和解决问题时“出声思维”，以此来发现学习者采用的认知策略。此外，也可以观察学习者的学习和解决问题的具体过程来推论他所采用的认知策略。
言语信息
言语信息又被称为言语知识。按照广义的知识观，言语信息即为“陈述性知识”。加涅将言语信息的学习分为三类：名称或符号的学习、孤立或单个事实的学习和有组织信息的学习。
名称：学习名称是指获得以命名方式对客体或客体类别作出一致性言语反应的能力。学习事物的名称是一种符号学习，与学习名称的意义大不相同。前者是言语信息的学习，后者是概念的学习。
单个事实：事实是表示两个或多个有名字的客体或事件之间关系的言语陈述。单个事实在记忆中以单个命题形式存储。
名称和单个事实的学习大部分属于机械记忆的范围，需要借助于记忆术。此外，如果能提供有关名称和事实的图片或视频信息，引导学生利用右脑帮助记忆会更好。
有组织的信息：是指相互联系的事实构成的知识体系。比如，历史事件的学习，生物学的学习。有组织的信息在记忆中以命题网络形式存储。
如果说，名称和单个事实的学习依赖于机械记忆，那么有组织的信息的学习应该依赖有意义的学习。以某种线索来帮助提取部分信息，其它信息则可以利用已有的知识类推出来。
言语信息的外显行为非常明显，即能正确复述相应的事实或说出名称的意义。
动作技能
动作技能是一种身体运用能力，表现在身体运用的速度、精确度、力量和连续性上。动作技能的学习不是孤立的，有关相应的规则、标准等知识都必须事先获得。
态度
态度是指影响个体指向某个物体、人或事件的行为选择的内部状态。从态度的定义来看，我们可以从个体的行为选择来测量其态度。但就学习而言，有利于态度学习的条件和态度改变的方法是相当复杂的，还有许多没有被揭示出来。但有一点已被证明，仅凭言语说教是不起作用的。
很多教育心理学家都在研究如何改善态度的学习。现在被看好并且很通用的作法是借助榜样的力量。学生能从榜样人物中观察和学习到态度。但这个榜样人物不是任意指定的，也不一定是教师喜欢的某个学生。榜样人物必须是受学习者尊重的人。这样的人物在学习者看来是值得信任和有影响力的。在现实教学活动中，教师通常是一个榜样人物，但教师的不公正、偏袒学生等不良行为将降低自身的榜样作用。作为榜样的教师更多的不应是说教，而是利用自己日常行为来影响学生，改变学生的态度。
态度的学习不是孤立的，为了模仿榜样行为，与它相关的智慧技能和知识必须要事先获得。
加涅所提出的这五大教学目标是一个整体，各类目标之类联系紧密。只将教学集中于一类或两类目标是不足取的。比如，加涅曾明确指出，言语信息本身并不自行代表一种非常适当的教学目标。虽然智慧技能可以用来解决实际问题，但智慧技能的学习也需要言语信息，并且单纯智慧技能的学习并不会直接给学生带来认知策略方面的变化，使学生成为独立的学习者。动作技能和态度也需要必要的智慧技能和言语信息的支持，同时也会成为它们的先决条件。因此说，实际的教学目标是多重的。
加涅的理论不但将人类的学习结果划分成五大类，而且为每类学习结果提供了学习的条件。相关的资料请参考加涅的《学习的条件与教学论》和《教学设计原理》。
(2)学习结果分析的方法
学习结果分析通常要从一个或多个教学总目的开始逆推，导出整个教学目标的结构体系。
学习结果的分析又被称为任务分析，主要有两类分析方法。第一类通常被称为“过程任务分析”，有时也叫“信息加工分析”。第二类被称为“学习任务分析”。
过程任务分析
过程任务分析描述完成某一任务(即目标)的步骤。这种分析将任务解决为学生为了完成某任务而必须执行的步骤。每个步骤都代表一项技能。与任务相比，步骤所代表的技能被称为子技能或使能技能或前提技能或先决技能。
我们可以对过程任务分析识别出来的步骤再进行过程任务分析，直到分析到不能再分析为止。这时，不能再分析的步骤是学生可以直接完成的步骤。
过程任务分析识别出完成某一任务的各个使能技能后，就可以利用学习任务分析来确定这些使能技能的关系。
学习任务分析
学习任务分析的目的是确定某一任务的各使能技能间的先决条件关系。任务分析者要针对各个使能技能问这样一个问题：“要完成这个技能，必须掌握哪些其它技能、知道哪些知识和方法、具备什么样的态度？”。这样各使能技能之间便构成了一个有向无环图。这个有向无环图便是学习结果分析的成果。我们可以利用这个图来确定各单元的教学目标、各堂课的教学目标以及教学顺序。
不同类型的学习结果所适用的分析方法是不同的(见下表)。
学习结果类型
采用的分析方法
智慧技能
过程任务分析、学习任务分析
认知策略
过程任务分析、学习任务分析
言语信息
学习任务分析
动作技能
过程任务分析、学习任务分析
态度
学习任务分析
2.学习者分析
教学设计的一切活动都是为了学生的学习与发展。因此必须了解学习者。学习者分析的目的是了解学习者的学习准备情况(即初始能力)及其影响学习的心理因素(即学习者特征)，为了下阶段教学决策提供依据。学习者的初始能力的确定很简单，在学习结果分析的基础上进行测试或调查分析即可获得相应的数据。下面主要讨论学习者特征的分析。
学习者特征主要包括：
(1)学习者的认知成熟度
认知成熟度意指学习者的认知发展阶段。一般来说，我们从学习者的年龄来推断学习者的认知成熟度。瑞士心理学家皮亚杰将智力与思维发展分为感知运动、前运算、具体运算和形式运算四个阶段。感知识运动阶段(0-2岁)是智力与思维的萌芽阶段。这一阶段的儿童离开了手工操作便无法思维。处于前运算阶段(约2-7岁)的儿童头脑中已经有了事物的表象，而且能用词来代表头脑中的表象，可以利用知觉表象进行思维。这一阶段的儿童可以从具体经验中学习概念。处于具体运算阶段(约7-11岁)的儿童的认知结构中已经有了抽象概念，并且能进行逻辑推理。这一阶段的儿童可以在原有概念的基础上，以下定义的方式获得新的抽象概念，但仍需要实际经验作支柱，需要借助具体事物和形象的支持进行逻辑推理。形式运算阶段(约11-15岁)是思维发展的最高阶段。这一阶段的学习者已经具备理解并使用相互关联的抽象概念的能力，其思维特征表现为假设――演绎思维、抽象思维和系统思维等。
(2)学习者的性别
不同性别的学习者对学习将采取不同的态度，普遍认为男性学习者自主探索意识要比女性学习者要强。面对困惑时，女性更倾向于求助于其他人(教师、家长或同学)，而男性则更倾向自我研究。对于前者，教学更鼓励其自我探索以增加独立解决问题的能力，而对于后者适当地鼓励学习者多问多听多交流。
(3)学习者的动机水平
对于高动机水平的学习者如果提供充分的学习者控制，那么将会获得较好的学习效果。而对于低动机水平的学习者如果保证适当水平的教师控制，将会获得较好的学习效果。
(4)学习者的归因类型
学习者的归因类型直接影响学习者的动机水平。有些学习者将学业失败归咎于努力不足这种主观因素，这样会导致学习者付出更多的努力；而有些学习者将倾向于将学业失败归咎于不够聪明或题目太难或没有复习等等客观因素，这将无助于学习者提高学习水平。
(5)学习者的焦虑水平
焦虑是指个体对某种预期会对他的自尊心构成潜在威胁的情境所产生的担忧反应或反应倾向。对于不同焦虑水平的学习者应采用不同压力水平的教学。对于低焦虑水平的学习者，应采用有较大压力的教学；而对于高焦虑水平的学习者，应采用较低水平的教学。
(6)学习者的学习风格
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个方面产生影响的所有心理特性。学习风格包括学习者在信息加工方面的不同方式；对学习环境和条件的不同需求等等。
下面列出一些可以考虑的学习风格：
信息加工的方式：习惯于归纳推理还是演绎推理；是喜欢动态视觉刺激(如电影)还是静态视觉刺激(如图片)还是喜欢语言文字刺激还是喜欢听觉刺激还是喜欢动手学习；是沉思型还是冲动型；是场依赖型还是场独立型。
感情的需求：需要经常受到鼓励和安慰；能自动激发动机；能坚持不懈。
社会性需求：喜欢与同龄学生一起学习；喜欢向同龄同学学习；需要经常得到同龄同学的赞同。
环境和情绪的需求：喜欢安静或背景声或音乐；喜欢弱光和低反差；喜欢一定的室温；喜欢学习时四处走动；喜欢在某固定时间学习；喜欢某种座椅。
(7)学习者文化、宗教背景
教学内容要符合学习者的文化习惯，这样才能更易被学习者接受和理解。教学内容中不能存在宗教歧视、民族歧视和种族歧视。
了解学习者特征的主要方法有观察、采访、填写学习情况调查表和开展态度调查等。了解学习者的目的是为教学决策提供条件，而对于那些无助于教学决策的特征可以放弃不理。
注：分析学习者特征并不是为了缩小学习者个体之间的差异。相反教学应致力于极大地发展学习者的个性和特长，这样可能会导致增加个体之间的差异。
3.教师条件分析
教师条件分析的主要目的是鉴别出教师的教学能力水平和教学观念。教学设计者所设计的教学方案不能超出教师的能力范围之外，也不能违背教师的教学观念。否则将在教学实施过程中遇到障碍。
任何教学策略、教学模式的运用都是有条件的，其中一个条件便是教师的能力和教学观念。只有教学策略或教学模式符合教师的教学观念并且教师也有能力控制这种策略和模式时，这种策略或模式才会表现出实际的教育价值。我们不能不加任何条件地推广或使用被认为好的教学策略或模型。这也是为什么在引进一种新策略或模式时有时会需要对教师进行培训的原因之一。
4.媒体条件分析
媒体条件分析的任务是了解都有哪些教学媒体可以使用以及每种教学媒体的教学特性是什么。教学媒体的教学特性是指教学媒体影响教学决策的特征。下表列出了评价媒体教学特性的指标体系。媒体条件分析实际上就是填写这张表以便为下阶段的教学决策提供参考。
教学特性\媒体
教科书
电影
黑板
……..
引导注意及其它活动
提供反馈
指导思维
演示行为
评定成绩
言语信息
智慧技能
认知策略
动作技能
态度
准备的精力
设备投资
日常耗费
反复性
便利性
适用于个别指导
适用于集体指导
5.阐述教学目标
很多教学设计专家并不直接使用教学目标这一术语，而使用行为目标或学习目标或作业目标等术语。因为他们提倡用精确的行为动词来描述教学目标以避免不同的人对教学目标产生不同的理解。每个学习结果都对应一个教学目标。我们在阐述教学目标时主要参考学习结果的外显行为。注意，在通过外显行为来推断学习者是否达到教学目标时，有时只需参考行为结果，有时则需参考行为过程。
我们很多人习惯于利用一些模糊的描述来阐述教学目标。比如“理解欧姆定律”。对于这种情况，我们就要问：“你认为学生表现出哪种行为时就表明他理解了欧姆定律？”，对于这个问题的回答便可能引导出教学目标的精确描述。
实际上我们不能直接观察某人已经获得了一种新的知识或技能，我们只能通过观察学习者在需要应用某知识或技能的任务中表现出的令人满意的行为来推断该知识或技能已经被学会了。
为了使教学设计者能精确描述教学目标，加涅提出了被称为“五成分目标”的目标陈述方法。五成分目标规定了行为发生的情境、学习结果的类型、行为所操作的对象、学习应用技能时采取的具体行动以及与操作有关的工具、限制或特殊条件。
情境是指学习者面临的刺激情境是什么，比如是在安静的房间里还是在忙碌的办公室里完成某种行为。目标所属学习结果类型是通过目标陈述中使用的技能动词来表示的。比如：“区分”代表着辨别，“分类”代表着具体概念等等。每种技能及其所对应的技能动词见下表。
行为所操作的对象是指学习者行为表现的内容。学习者所采取的具体行动是用行为动词来表示的。与操作有关的工具、限制或特殊条件是指要完成相应的行为是否允许使用工具或者具有某些限制。
学习结果
技能动词
例子(画线字为行为动词)
智慧技能
辨别
区分
通过比较来区分英语中e和ei的发音
具体概念
识别
通过说出代表植物各部分的名称来识别根、茎和叶子
抽象概念
分类
运用一个定义将概念族系分类
规则
演示
通过解答口头陈述的例子来演示正负数的加法
高级规则
(问题解决)
生成
通过综合可应用的规则，生成一段描述一个人处于害怕情境下的行为的文章
认知策略
采用
采用想象中国地图的策略，用列出各省的名字
言语信息
陈述
口头陈述1999年发生的主要政治事件
动作技能
执行
通过将一辆小轿车倒入车行道来执行一项任务
态度
选择
选择听音乐作为一项悠闲的活动
下面是一些列举一些按照五成分目标陈述方法阐述的目标：
(1)辨别
辨别的行为总是包括了能看出、听出或察觉出刺激间的相同或不同之处。
【情境】给予三个平面图形的图例，其中两个图形相同，一个不同，通过【行动】指出【对象】那个不同的图形，以【技能动词】区分它们。
【情境】给出字母b的示例和指导语：要求从包含d，p，b和q的一系列字母中找出看上去和b一样的字母，通过【行动】圈出【对象】b以示【技能动词】辨别。
(2)具体概念
具体概念要求学生能识别一类项目的一个或更多的实例。
【情境】给出一套10张腹部X光底片，通过【行动】用蜡笔圈出以【技能动词】识别   【对象】底片上的胆囊。
(3)抽象概念
抽象概念是用于将许多物体或事件分类的规划。
【情境】当被要求指出“边界”是什么时，通过参照边界的定义【行动】描述或举例说明一条边界，将【对象】边界【技能动词】归类。
(4)规则
规则是支配人的行为并使人能在一组情境中演示概念间的关系的一种内部技能。
【情境】给出一些需要短除法的算式，通过【行动】写出答案以【技能动词】演示    【对象】除法，【工具和限制】在无特殊帮助下，达到令人满意的正确率。
(5)问题解决
【情境】给出对一个操场上一项建筑工程的描述，【技能动词】生成【对象】一个对工程所需时间和施工人数之间关系的表达式以便【行动】向老师口头解释规则。
(6)认知策略
【情境】给出有10个要被熟记的项目表，【技能动词】采用【对象】关键字记忆术法，不同其它机械帮助，在30秒内【行动】熟记这一项目表，并且至少保持49个小时。
(7)言语信息
【情境】给出一个口头问题，【限制】在无参考材料的情况下，通过【行动】“口述”或“写出”，【技能动词】陈述【对象】美国内战的三个起因。
(8)动作技能
【情境】从一个游泳池的三米跳板上【限制】以流畅、连贯的动作【行动】跳水，【限制】垂直入水，以此来【技能动词】执行【对象】屈体跳水。
(9)态度
【情境】当同伴在吸毒时，作出【行动】拒绝【对象】别人提供的毒品的【技能动词】选择。
教学分析阶段结束时，教学设计者应能明确教学约束条件、精确阐述的教学目标和学生的教学起点。这些分析活动有可能交叉执行，没有固定的顺序。并且教学目标通常是在学习结果分析过程中就已经确定了，也就是说，学习结果分析与教学目标的确定是同时完成的。
II.教学策略的选择与设计阶段
教学策略选择与设计阶段的任务是根据上一阶段分析的结果为达到相应的教学目标而确定具体的教学方案。教学策略在这里被最宽泛地定义了，意指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。教学策略具有指示性和灵活性，而不具有规定性和刻板性，可以较好地发挥教学理论具体化和教学活动方式概括化的作用。
1.教学策略与教学模式的关系
教学模式在这里被这样定义：是指在一定教育思想、教学理论和学习理论指导下，在某种环境中展开的教学活动进程的稳定结构形式。而教学活动的设计来源于各种教学策略的考虑。因此从这个定义来看，教学策略与教学模式所指相同，只是不同的角度而已。教学策略具有相当程度的抽象性，根据它而设计出来的教学活动则是具体的。不同的教师在不同的环境下所设计的教学活动会很不同。但如果我们将这些教学活动经过理论的概括与抽象后，形成了一个稳定的结构形式，便成为教学模式。
所以说，教学设计者在教学决策时可能会有两种不同的行为。一种是借用已有的教学模式中所蕴含的教学策略来设计教学方案；另一种重新设计教学策略。对于后者来说，新的教学策略可能会蕴含新的教学模式，只要这样的教学方案经实施确信有效甚至有相当的优越性并且在理论指导下经抽象概括总结后确定一个稳定的教学活动的稳定形式，这便创造了新的教学模式。
但我们在设计教学方案时并不直接从教学模式入手，是因为将教学模式分解为可设计的要素要比教学策略难得多。
2.教学策略的划分
笼统地考虑教学策略将不利于教学方案的设计，而且在很多人眼中教学策略等同于教学方法(主要指教学内容的传递)。因此我们有必要将教学策略进行合理的划分并在设计中分别考虑。
教学策略根据它的功能可以划分为三个方面：
(1)教学传递策略
教学传递策略是指教学信息以什么样的媒体形式、按照什么样的顺序传递给学习者的。这里的传递只是表示一种信息流向，不等于讲授和灌输。
媒体选择比较简单，只需根据教学目标、学习者特征以及各种媒体的教学特性就可以选择正确的媒体形式。教学顺序的确定则稍微复杂一些。加涅主张严格按照学习结果分析得出的使能技能与目标技能的顺序关系组织教学内容。这被称为直线式教学顺序。而布鲁纳提出了螺旋式教学顺序的主张，即根据学生的智力发展水平，让学生尽早有机会在不同程度上去接触和掌握某门学科的基本结构(即概念和原理等内容)，以后随着学生在智力上的成熟，围绕基本结构不断加深内容的深度，使学生对学科有更深刻和有意义的理解。虽然布鲁纳提出螺旋式课程结构的思想是按照学生的智力成熟程度重复安排相同的课程内容，但这种思想也可以运用于一堂课的教学内容的顺序组织。此外，奥苏贝尔提出的渐进分化和综合贯通的原则也是确定教学顺序时需要考虑的。渐进分化是指该学科的最一般和最概括的观念应首先呈现，然后按细节和具体性逐渐分化。综合贯通是强调学科的整体性。为了将渐进分化的原则具体化，奥苏贝尔提出了“先行组织者”策略。简单地说，在学习复杂概念之前，先学习更一般更简单的概念(即上位概念)，以这个上位概念作为新概念的的先行组织者。
Reigeluth等人综合了加涅和奥苏贝尔等人的研究成果提出了确定教学顺序的精加工理论。精加工理论关注的是概念、步骤和原理的教学。该理论主张教学内容应该结构化，先给学生呈现一种特殊的总述，也叫做一般概念，其中包含一些一般、简单和基本的观点。然后，通过呈现对前面的观点详加解释的更为详细的观点的方式来进行教学。
总体来说，教学顺序的安排要符合从整体到部分，由一般到个别，从已知到未知的规律，同时要充分注意学习内容之间的横向联系。
教学顺序确定后，还要决定每组目标所需要的学习时间。通常复杂的技能会需要更多的时间。但不要盲目地增加复杂技能的学习时间。要知道，先决技能必须被彻底学习，学到掌握的水平(即自动化的水平)才对当前的学习最为有效。在学生学习复杂技能遇到困难时，不妨诊断一下先决技能是否达到了自动化的水平。
(2)教学组织策略
教学组织策略指教学活动的组织策略。基本上有三种教学组织形式，集体授课、个别化学习和小组学习。集体授课是指教师通过讲授、谈话、板书、演示等来向一个班级或一组学生传递教学信息的教学组织形式。个别化学习是指由学生自己使用各种视听媒体、做笔记等获得教学信息的教学组织形式。小组学习是指通过讨论、问答、交流、协作等活动在师生之间、学生与学生之间分享教学信息的教学组织形式。
这三种教学活动的组织形式各有优缺点，也有各自的使用条件和适用的对象。在实际教学设计和实施过程中要综合考虑、组合使用。比如，如果教师的言语组织能力较强，善于利用各种手段激发学生的学习动机并且学习目标需要演示行为的话，集体授课将最大限度地扩大受益学生的数量。但集体授课无法兼顾学生之间的差异，学生的学习比较被动，也不一定都能适应教师的教学进度，最主要的缺点便是缺乏师生、生生之间的交流。相对来说，个别化学习弥补了上述不足，学生能自定步调进行学习，而且很方便地得到老师的帮助。但个别化学习时如果学生不能很好把握学习进度，将影响学习效率。并且对于一些复杂概念的理解和高级的认知技能(比如问题解决和认知策略)，个别化学习不如小组学习有效。
(3)教学管理策略
教学管理主要包括教学进度管理、教学资源管理和教学活动的控制管理。这里影响学生学习活动的最主要因素是谁是控制者，是教师还是学生还是媒体。如果采取集体授课的教学形式，那么教师将成为主控者。如果采用个别化学习的教学形式，学生一般是主控者，但如果媒体选择不当，媒体可能成为主控者(比如分支式CAI软件)。如果采用小组学习的形式，教师和学生可能共同承担教学控制的任务。
3.教学方案的确定
教学策略是抽象的，只具有描述性，不具备规定性。选择和设计教学策略的依据是教学目标、教学条件的限制、学习者的特征、教师能力和条件限制。但教学策略不等于教学活动。下面的工作便是将教学策略根据教学的实际环境转换具体的教学活动序列。
那么都有哪几类教学活动需要设计呢？在这方面贡献最大的仍是加涅。他根据信息加工学派的认知加工模型(见图3)提出了九种教学事件(即活动)。它们是：引起注意、告知学生目标、刺激回忆已学过的内容、呈现刺激材料、提供学习指导、引出行为、提供行为正确性的反馈、评价行为、促进保持和迁移。
信息加工学派认为，人在单个学习活动中发生的信息加工类型大致包括：
(1)注意：决定对输入刺激的接受范围和性质。
(2)选择性知觉(或称模式识别)：把输入的刺激转换成客体特征的形式，以便存储在短时记忆中。
(3)复述：保持和重复存储在短时记忆中的项目。
(4)语义编码：为长时记忆准备信息。
(5)提取：把存储在长时记忆中的信息返回短时记忆或反应生成器。
(6)反应组织：选择和组织行为。
(7)反馈：提供给学生关于行为的信息，并启动强化过程。
(8)执行控制过程：选择并激活认知策略，调控上述任一或所有的内部过程。
图3 信息加工模型
加涅根据这个模型提出九种教学事件的出发点是：按照学习发生的过程来组织教学，外部教学活动必须支持学生内部的学习活动。它们的对应关系见下表：
教学事件
与学习过程的关系
1.引起注意
接受各种神经冲动
2.告知学生目标
激活执行控制过程
3.刺激回忆先前学过的内容
把先前学过的内容提取到短时记忆中
4.呈现刺激材料
有助于选择性知觉
5.提供学习指导
语义编码，提取线索，也助于激活执行控制过程
6.引出行为
激活反应器
7.提供行为正确性的反馈
建立强化
8.评价行为
激活提取，使强化成为可能
9.促进保持和迁移
为提取提供线索和策略
加涅的这九种教学事件又被称为九段教学程序。因为我们可以完全按照这种顺序组织教学活动，并且由于目前被大量应用于讲授式教学，虽然使讲授式教学更科学化，但却使加涅的九段教学程序被误为是以教师为中心教学程序的典型。
其实，加涅明确指出，九段教学程序中每个教学事件都代表着一类教学信息的交流(当然不是告知意义上的交流)，不代表单方向的灌输。而且这九种教学事件只是对学生内部学习操作的外部支持，并不表示利用外部事件带控制学生的内部学习活动。加涅还特别强调在教学活动中尽量不要直接告诉学生答案，而应通过交流为学生提供思考的方向，让学生自己找出答案。
要想使九段教学程序不被误用，教学事件发生的时机特别重要。首先要利用教学事件激发学生的学习动机。这种教学事件可能不只发生一次，在教学过程中可能会发生多次。告知学生目标时，特别要注意用学生能理解的术语来解释目标。提供学习指导也不是教师强加给学生的。教师应该放手让学生去做。总而言之，只有当学生在学习过程中需要时再激活教学事件。教师在激活教学事件之前，首先要让学生产生需要。但这都是教学实施的任务。我们在教学设计过程中完全可以采用这九种教学事件为基本框架来设计教学活动。
如果教学设计者在设计媒体材料，还要考虑媒体材料在更高层次的教学系统中如何对教学事件进行支持，而不仅仅用来呈现媒体信息。
有一点需要特别指出，虽然在学习结果分析阶段我们确定了教学目标体系，但通常我们不会为每个教学目标都设计一个教学活动序列。那将是非常庞大的教学活动系列。通常将多个教学目标归到一起，在一个教学活动序列来完成。这就提出一个问题，把哪些目标可以合并到一个教学活动序列中呢？有没有什么标准呢？
我们主张将教学目标区分为显式目标和隐式目标。这种划分是一种人为的划分，与目标本身的性质无关。显式目标需要以显式的教学活动来达成，而隐式目标则是在不知不觉中达成的。在教学活动设计时，显式目标是主线，好象我们只为达到显式目标而设计教学。隐式目标虽然也是我们必须达到的目标，但不会单独为了达到隐式目标而设计某个教学活动序列。通常智慧技能、言语信息和动作技能被看作是显式目标，而认知策略和态度则被看作是隐式目标。因为如果设计得当，认知策略和态度完全可以在达成其它显式目标的过程中达成。
区分显式目标和隐式目标的目的就是我们可以将显式目标和隐式目标合并到一个教学活动序列中。除了要区分显式目标和隐式目标之外，合并教学目标的依据便是达成教学目标的教学策略是否具有相同或相似点。
III教学设计结果评价阶段
教学设计的结果通常是教学方案或媒体材料。无论对于哪种成果，要评价教学设计得好与次，将教学方案付诸实施和将媒体材料投入使用是不可缺少的。最有说服力的评价来源于它们的教学效果。
我们要评价一个事物的好坏，第一要有一个标准指标体系，第二要有符合标准的程度判断的描述，以判断事物的某个特征符合标准的程度。指标体系很容易制定，因为它源于我们的教育价值观。要提供符合标准的程度判断描述并非易事。但不能不提供这方面的描述，而不能仅仅提供一些类似于“很好，好，一般，坏，很坏”的选项，因为人们可能对于事物的某个特征“好、很好”等程度的理解会有差异。
教学设计结果的评价有两种形式：形成性评价和总结性评价。一般以前者为主。形成性评价是在某项教学活动的过程中，为使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结果和学生学习的进展情况、存在的问题等等，以便及时反馈，及时调整和改进教学工作。总结性评价又称事后评价，一般是教学活动告一段落时为把握活动最终效果而进行的评价。总结性评价注重的是教学结果，借以对被评价者所取得的较大成果作出全面鉴定、区分等级和对整个教学方案的有效性作出评定。
形成性评价与总结性评价除了评价对象不同，基本方法是一致的，通常包括制定计划(主要是确定指标体系)、选择评价方法(测验、调查、观察)、试用设计成果和收集资料、归纳和分析资料、报告结果等几项工作。
四、让使你的教学设计成为以学生为中心的教学设计
以学生为中心的教学的主要特征是体现了“学生主体、教师主导”关系原则。要体现这个原则，必须从学生的学习环境入手。所谓学习环境是指学生学习过程中所面对的人际关系和学习资源的组合。要设计出以学生为中心的学习环境并不是一件新任务，其实就是在前面所介绍的教学设计的教学策略选择与设计阶段选择或设计出支持学生自主学习的策略即可。
1.以学生为中心的学习环境的特征
学习者控制的倾向
既然知识和技能是学习者主动建构的，为什么不是学习者控制，而是学习者控制的倾向？这是因为以学生为中心的学习环境在理论上要求学生能够自主学习，这就要求学生不但要有自主意识，还要有自主学习的能力。可对于自主意识不能，自律能力和学习能力较差的学生怎么办呢？即使学习能力较强，也具备自主意识的学生有时也会遇到超出自己能力范围的学习任务。这时就要发挥教师的主导作用。一旦教师进入主导活动，教师便暂时成为控制者。但教师一定要注意，主导活动要适可而止。如果发现学生有能力和意识从事自主学习时，就要立即放弃控制，将控制权重新回到学生的手中。
提供真实或接近真实的学习情境
这里的真实是指要在技能的实际应用环境中去学习技能。建构主义认为，学生的学习过程和学习结果不但要受学生的认知图式、社会文化背景的影响，还会受学习活动所在的学习环境的影响。不同的学习环境会导致学生对知识和技能的不同理解。因此，要想学生学习到能直接应用于实际环境中的知识和技能，就应该在实际应用环境中去学习相应的知识和技能。这种观点得到了Sternberg的智力观的支持。Sternberg认为，人的智力中存在有情境成分。在一种情境下获得的智力不一定会在另一种情境中表现出来。
提供问题解决类的学习任务
从事复杂的学习任务是建构主义学习的一个特征。问题解决类的学习任务既具有挑战性，又会带动一些低级技能的学习。学生会以问题解决为目标，寻找相应的先决技能去学习。当然有时需要教师帮助分析要先学习哪些先决技能。这与常规的先学规则再学问题解决要好得多。因为学生在学习规则时并没有切实感觉到规则的用途，尽管经过学习也能演示规则的使用。
提供丰富的学习资源
教师已经不再是主要的广播式信息源。教师的任务已经由广播信息转变为帮助学生接收和理解信息。因此，学习环境必须提供给学生其它类型的信息源，比如经特定设计的教科书、视听媒体、计算机软件。当前流行的是基于Web的资源库。
学习资源应该是丰富而且易获取的，不能学生获取他想要的信息。做到这一点并不容易，需要投入大量的人力、物力和财力。
有了丰富的学习资源并不意味着教师不再讲授，但教师的讲授要特别讲究时机。只有学生需要时才讲授。有些学生当遇到困难会向教师提出帮助，这时教师的讲授不可避免。当然教师的讲授最好不要直接告诉学生答案，而是提供方法，引导学生使用某种策略找出答案。而有些学生既使在遇到困难时也不轻易求助于教师。这时教师就应通过观察，判断学生是否遇到困难并通过友好的交流诊断出具体困难在哪里，再给予指导。这种情况是教师主动些，学生被动。但仍要求教师引导学生使用某种策略去自主学习。
提供丰富的学习工具
要支持学生自主学习，学习环境应该提供给学生学习过程中所需要的学习工具。这种学习工具的任务是帮助学生获取信息、保存信息和处理信息，被称为认知工具。一种工具是否成为认知要看它是如何被使用的。任何一种工具，只要它用来帮助学生思考，而不是限制学生思考，就可以被看作是认知工具。比如：IE浏览器被用来收集搜索信息时，NotePad被用来记录学生的思想时，几何画板等等。
提供足够的支架
支架的功能与脚手架的功能类似，用来帮助学生从较低的认知水平向较高的认知水平发展。实际上，提供支架是所有教学环境都应具备的特征。
具体来说，以学生为中心的学习环境中的支持大致包括：
①发展学生达到任务所要求目标的兴趣；
②演示所要表现的行为；
③通过减少解决问题的步骤以简化任务，使学生能管理某些成分，并认识到什么情况下这些任务能成功地完成；
④控制解决问题的沮丧和冒险；
⑤对学生的作业表现和理想解法之间差距的特征作出鉴别以提供反馈；
⑥激发和指引学生的活动，使之足以保证他们对目标继续进行追求。
丰富的人际交流
教育的本质是以人育人。我们可以利用各种现代信息技术帮助学生达到认知类的教学目标，但对态度类目标则效果不佳。态度是在人与人交往过程中逐渐培养出来的。认知类目标有时会成为态度类目标的先决条件，但更多的时候态度类目标是认知类目标的先决条件。因此，以学生为中心的学习环境必须指向包括认知类、态度类、动作技能类在内的综合性教学目标。所以说，学习环境中的人际交流是不可缺少的。
从另一个角度来说，人际交流也是达到认知类目标不可缺少的条件。建构主义特别强调在学生的学习过程中，讨论与协商对意义建构的重要作用。讨论和协商恐怕是建构主义学习环境中不可缺少的一种学习活动。
此外，人际交流也是教师诊断学生学习问题的主要手段。只要通过交流，才可能知道学生是如何思考的，错误在哪里。
友好民主的教学气氛
教师不能以权威自居，并且容忍学生在学习过程中犯错误。知识都是我们对客观事物的主观理解，在某种程度上说，很难说谁对谁错。换句话说，教师不一定总是对的。如果教师与学生之间出现认知上的冲突，教师首先要放下架子，与学生平等的交流。在交流过程中引导学生发现他的错误所在，而不是证明他错了。当然有时是教师错了，教师也要大度的承认，并不失时机赞美学生一番(主要是指不畏权威，求真求实的精神)。
现在不是特别提倡培养学生的创造力嘛。创造的潜力谁都有，关键是学生是否具有创造意识，是否知道表现创造力的思考方法，是否有能力和毅力承受失败。创造意识是瓶颈，它实际上是一种思维习惯，遇到问题首先想到的是要解决问题，其次要想有没有更好的方法。不怕困难、有毅力等人格特征也是瓶颈。创造意识和支持创造性思维活动的人格特征的培养需要友好民主的教学气氛。
以上几个特征从各个角度对以学生为中心的学习环境作了说明。但并不是说，只有具备了上述全部特征才是以学生为中心的。更确切地说，具备得越多，就越符合“学生主体、教师主导”的原则。
综上所述，要设计以学生为中心的学习环境，学习者控制是关键，资源是后盾，学习任务是核心，动机是前提。
2.教师的主要工作
要使以学生为中心的学习环境发挥其应有的作用，教师要完成的任务是艰巨的，也是有一定难度的。
准备资源
教师要根据自己的教学需要精心选择和制作学习环境中所使用的学习资源。在选择和设计学习资源时一定要明确这种资源的使用方式。在以学生为中心的学习环境中，学习资源不是用来给教师演示用的，而是给学生提供教学内容的。因此，最好选择强交互性的媒体来呈现教学信息。
激发和维持学习动机
由于倾向于使学习者成为学习活动的控制者，因此，首先解决的是学习者的动机问题。学生的学习动机不但要在教学活动开始时激发，更重要的是在教学过程中维持。Keller提出的ARCS动机模型为教师在设计和实施教学过程中激发和维持动机提供了科学的参考框架。
Keller经过大量文献研究，认为学生的学习动机由四部分组成：注意(Attention)、相关(Relevance)、自信(Confidence)和满意(Satisfaction)，简称ARCS模型：
(1)注意。注意是学习者进行学习活动的前提条件。首先要引起学习者的注意，其次才能进行下一步的学习。在呈现学习材料时，利用颜色、字体的变化以及图片和视频信息；在学习过程中，使学习者面对适当水平的学习困惑，这些都可以有效抓住学习者的注意。注意分为有意注意和无意注意，改变媒体呈现方式一般只是引起无意注意，而使学习者面对有趣的问题则会引起有意注意。在教学过程中，应该更多地利用学生的有意注意来激发和维持学习动机。
(2)相关。让学生知道，他们所从事的学习活动是与他们有关联的。最基本的手段是使学生认识到学习活动与他们过去的经验或以前学习的知识或某种利益相关。比如，利用学生已有的概念来解释新概念，告诉学习者新的知识在将来的用途，对于积极参与者及时给予表扬(满足学生受表扬的欲望)等等。
(3)自信。自信的学生才会主动地探索未知世界，主动探索所获得的知识记得牢用得活。自信来自于有意义的成功，有意义的成功来自于战胜困难后的心理感受。因此，教师要提供给学生的学习任务对于学生来说不能太容易也不能太困难。太易或太难都不能获得有意义的成功感。“不能太容易又不能太困难”这个度很难把握。教学设计者要为不同的学生提供不同难度的学习任务在理论成立，但在实施时困难重重。首先面临的问题是要充分了解学生。何其难！通常的做法是舍其全而求其次，根据全体学生的平均水平，提供一般难度但没有唯一结果的学习任务。既然学习任务没有适应性，不可避免地就要求学生适应学习任务。对于学习水平低的学生，教师要提供足够多的支架来帮助他们克服学习困难，而对于学习水平高的学生，教师则提出更高的要求，要求他们以更高的水平完成任务，因为学习任务没有唯一的结果。并且在学生完成学习任务过程中，每一个进步，都要给予表扬。
(4)满意。要让学生有学习成果，让学生了解只要努力就会有收获。提供给学生真实的问题解决情境，让他们去应用已学的知识去解决实际的问题。
注意、相关、自信和满意是一个整体，没有主要次要之分，缺少任何一个要素，都可能使学习者丧失学习动机。因此，教学的设计与实施要系统考虑这四个要素的设计，忽视任何一个要素，都可能导致教学实施的无效或失败。
ARCS动机模型不但在课堂的教学设计与实施方面具有很高的指导作用，而且为网上在线学习系统的设计与实现提供了实用高效的参考框架。它给我们最大的启示就是动机不但要在教学开始阶段进行激发，还要在教学过程中进行维持。后者恰恰是我们过去所忽视的。
设计复杂的学习任务
没有设计合理的综合性的学习任务，学习环境将无法发挥所期望的作用。学生所面对的学习任务应该将多个知识点包含在一起，但不是越难越好。最好能设计一些没有唯一正确答案的问题解决任务。下面的一些问题类型仅供参考：
(1)“假如”的问题，要求学生对一个假设的情境加以思考。可以利用时间、地点、人和物、事件等因素进行假设发问。比如，假设你是北京市长你会怎么办？
(2)“列举”的问题，要求学生列举出符合某一条件或特征的事物或资料，越多越好。比如，你可以利用一枝笔做些什么事情？
(3)“比较”的问题，要求学生找出两个或多个事物或关系间的异同。比如，说说粉笔与铅笔有什么相同点和不同点。
(4)“替代”的问题，要求学生用其他的字词、事物、意义或观念来取代原来的材料中相应的部分。比如，你能为《小兵张嘎》这部电影换个电影名吗？
(5)“除了”的问题，针对原有的资料或答案，鼓励学生突破成规，寻找不同的观念。比如，除了黑板上给出的证明方法外，你还能想出其它的方法吗？
(6)“可能”的问题，要求学生利用联想，推测事物发生或发展的可能性。比如，如果渔民出海捕鱼，可能会遇到哪些危险？
(7)“想象”的问题，要求学生充分运用想象力，描述未来或未发生事物的发生、发展和变化。比如，想想，那个小偷会对警察说些什么？
(8)“组合”的问题，提供学生一些资料(字词、事物、图形等)，要求学生加以排列组合成另外具有意义的材料。当然，提供的资料应该具有相当程序的重组性。比如，请用“天、人、虎”三个字组合成各种不同的句子。
(9)“六W”的问题，利用Who(谁)、What(什么)、Why(为什么)、When(什么时候)、Where(哪里)和hoW(如何)作为发问的题目。比如，为什么要栽树？最好栽哪种树、在哪栽树最好？
(10)“类推”的问题，利用两项事物、观念或人物的相似之处，类推产生新的观念。比如，飞机不用扇动翅膀就可以飞行，小鸟不扇动翅膀可以飞吗？
3.设计和实施以学生为中心的教学可能遇到的障碍
设计和实施以学生为中心的学习环境可能遇到的障碍主要来自四个方面：管理者、学生、教师自己和环境条件。
(1)管理者提供的障碍
这可能是最大的，也最不易克服的一类障碍了。教学管理者的教学观念没有转变过来，不认可以学生为中心的作法。
(2)学生提供的障碍
有些学生，尤其是没有学习动机和没有主体意识的学生，可能会使以学生为中心的教学遇到障碍。他们会不认可这种教学方式。因为自己独立面对学习任务时会茫然不知所措。但学生的障碍可以排除。通过及时提供帮助，改变学生的学习观念来排除学生带来的障碍。
(3)教师自己提供的障碍
教师自己的观念转变得不彻底，对以学生为中心的教学感到陌生和不可控制。当教学中遇到困难时，可能不自觉地放弃以学生为中心的教学框架，而以自己较熟悉和能控制的以教师为中心的教学方式进行教学。
(4)环境条件的制约
比如学习资源溃乏，或设计不当，不能为教师直接使用。
五、一些经验之谈
我无法提供一些以学生为中心的教学设计的完整例子。这里只想介绍一些我实际教学的经验与体会。
我自工作以来，曾担任过《操作系统》、《Windows程序设计》、《Visual C++程序设计》和《数据结构》。在这四门课中，遇到困难最大的是给大一学生开设的《数据结构》。我以上这门课的经验为背景来谈谈一制体会。
1.我的第一堂课
我上第一堂课除了介绍一些本门课的用途和学习这门课的重要意义外，从来不讲实际内容。原因有二：其一是刚开学上第一堂课时，学生还没有拿到教材，如果讲课，效果不一定会好；其二，我想在上第一堂时与学生认识一下，通过交流试图给学生一种信号：我希望与他们建立一种平等友好的人际关系。还有一项任务就是说服学生认可我的教学方式。这可能需要与他们讨论一下什么是学习、应该怎样学习、什么是教学、教师应该怎样教学、他们所期望看到的教师是什么样子的等等。在这其中不免要介绍一些学习心理学和教学理论的观念。
我的第一堂课对于学生们很轻松，如果上得好的话，会为他们增加学好这门课的信心。
2.适时引导使用不同的学习方法
我要求学生按照预习――听讲――讨论――作业的方式学习每一章每一节。为了最大程度地为学生提供帮助，我在课上给了预习时间。学生在预习课本时，可能会遇到困难，这时我进行个别化辅导。预习过后，是我统讲的时间。我的讲解不是照搬书上的内容，也不是什么都讲，而是重点讲解一些难点和容易被学生忽视的地方。我向学生说明了，我的讲解基本上是我对这些知识的个人理解，有可能会出错，希望他们认真对待。
无论是在预习之前，还是讨论之前，如果所学的知识需要使用特别的学习方法，我都要将这种方法的使用演示一遍。比如，画概念图，可以帮助学生将一章的内容有效地以结构化的方式记忆起来。在阅读和设计算法时，先画出存储结构的逻辑示意图，再按逻辑示意图解决和设计算法。
学生的讨论题目是在预习活动之前布置下去的，学生的预习活动是为了完成我布置的讨论题目。讨论题目具有很高的综合性，其中隐含着学生易犯错误的知识点。讨论题目的设计应该说很难，需要有丰富的编程经验和对数据结构的充分理解。设计讨论题目的经验告诉我，要教好一门课，教师必须成为相应领域的专家，应该对领域知识很熟并且有实际应用的经验才行。
讨论先按小组形式进行，对于每个题目，小组内部先达成一致。然后再拿到班级中讨论，最终确定一种共识。我不会给出题目的答案，我也参与讨论，尤其是小组内部讨论时，谁也说服不了谁时，学生会要求老师作出判断。这时我根据学生的论点和论据，发现并指出其中的漏洞，再由学生讨论解决。我始终向学生灌输一个观点：知识实际就是一群人的共识。所以我们的学习的目标便是达成某种共识。谁也保证不了永远正确。
(3)以小组形式完成全部学习任务
学生的学习任务基本上完全以小组形式完成。预习、讨论、作业都按照小组形式进行。特别是作业。教师通过作业可以切实了解学生的学习水平。为了增加学生间和学生与教师间的人际交流，我要求学生们按小组交作业。由小组组长指定(当然要保证机会均等)哪个题目由谁来做。但一个人做的题目，必须交给其它组员检查，并且由其它两个人签名同意。也就是说，呈现在我面前的答案至少是三个人的共识。如果发现答案有问题，我会选择签名的学生来讨论，让学生了解问题所在以及修改的思路，并由该学生转答这种反馈信息，由作者本人进行修改后，再交回来。
(4)经常与学生交流教学与学习的心得体会
学生是教学的参与者。但这种参与不是被动的，更需要情感上的参与。经常与学生交流教学与学习的心得体会，会拉近教师与学生的距离，使教师更了解学生，为准确做出教学决策提供依据。
(5)故意犯一些错误有何不可
要想抓住学生的注意，进而激发学生的学习动机，引起学生认知冲突是比较有效的方法。有时我在课堂讲解一些操作步骤时，会故意出错，设置一些陷井。当然这种错误具有一定程度隐蔽性，最好选择一些学生易犯的错误。这需要认真设计。通过让学生发现其中的错误而引起讨论。通过讨论主动纠正学生的错误认识。
(6)曾经面对的障碍
我的教学方式虽然与其它教师不同，但在管理层没有遇到障碍。最大的障碍来自学生。学生一开始对我的教学方式极不适应。原因很多，数据结构对于他们的确有一定的难度，同时以前的教学都是以讲授为主的教学。学生在课堂上最主要的任务便是听讲和抄板书。在被要求根据教师提出的目标自主组织学习的情况下，只有一些自学能力较强的学生表现得从容。在与学生交往过程中，有许多学生纷纷要求我多讲授一些。我也因此怀疑过我的教学方式是否真的合理。最后我是这样说服学生接受我的教学方式的：如果你要求我多花一点时间讲授，那么你的真正的要求是我给你个人多讲解一些，而不是要求我在讲台上多花一些时间。如果是前者，我已经给你机会了，因为我已经走下讲台，就站在你身边，你完全可以向我提出要求，说老师这里不懂，你来给我讲讲。这时，我会讲，而且根据你的学习水平和理解方式去讲。
让学生完全接受我的教学方式，我花了两个月的时间。妨碍学生接受我的教学方式的另一主要原因是学习资源不够丰富，教材并不完全适应我的教学要求。
以学生为中心的教学设计起来容易，因为那只是做一些决策。难在教学实施。只有在教学实施过程中才会检验出教师是否真的坚持以学生为中心的教学。与教师为中心的教学相比，以学生为中心的教学会使教师的工作量更大，这就要求教师有竞业精神。
批注《1》：
组织策略意指教学内容的组织策略，
传递策略指媒体形式的选择，
管理策略是指在什么时间使用什么组织策略和传递策略。
批注《2》：
教学模式是一组整合了的教学策略成分，而教学策略可以看到教学策略成分的简单集合。
参考资料：
乌美娜，《教学设计》，高等教育出版社，1994
加涅，布里格斯，《教学设计原理》，华东师范大学出版社
郑永柏，“教学系统设计理论和方法研究”，博士论文
陈龙安，《创造性思维与教学》，中国轻工业出版社，1999