认知教学设计理论比较框架

教学设计高级研讨班研习论文认知教学设计理论比较框架A Framework for Compari ng Cogn itive In structi onal Theories原著：查尔斯二瑞格鲁斯,朱莉二摩尔(Charles M. Reigeluth , Julie Moore )编译：揭忠应(北京大学 教育学院，北京100871)作者简介查尔斯瑞格鲁斯，哈佛大学经济学学士，杨明翰大学教育心理学博士。从1998年起执教于Indiana大学教学系统技术系。Reigeluth博士的研究兴趣包括教学系统的再设计、任务分析、计算机仿真、教材评估、教学策略等方面。他提出了一些著名的学习理论，包括： 教学的细化理论 (the Elaboration Theory of Instruction, ETI )和仿真理论 (simulation theory )。 出版了教学设计理论和模型、行为中的教学理论；和他人合著了教学设计策略、教 育和综合系统设计的系统化变化：一个新的教育技术等书籍。朱莉弾尔：Indiana大学教学系统技术博士，现执教于Indiana大学。【摘要】认知领域的学习一直是教育研究的热点，不断有新的教学设计理论和模型岀现。本 文提岀了一个比较认知教学设计模型的框架，包含学习的类型、学习的控制、学习的焦点、学习 的分组、学习的交互、学习的支持几个维度，可以用来作为学习理解各种教学设计模型的工具。【关键词】认知领域、认知教学模型一、序 言许多教育理论家1 , 2都同意学习可以分为三类：认知、情感和心智运动，其中认知领 域包括对知识的记忆和辨识，以及建立理解力、发展智慧、形成技能。由于元认知(对认知 领域本身的认知)也是一种智慧技能，所以，元认知也属于认知领域。在工业时代，教学设计理论更多关注的是认知领域，而在认知领域的研究又多是针对 记忆层次和应用层次的学习，即研究记忆和过程技能的培养。但是，在信息时代，更高层次的学习相对记忆和过程技能来说，对学习者更为重要。信息时代的教学设计应该考虑到学习者已有的学习经验，应该更充分地利用信息技术，充分发挥和其他学习者的协作，有效利用各种学习资源目前开始关注学习者这方面需要的教学设计模型已经大量涌现。为了便于读者分析和 掌握各种认知教学设计模型的特点，比较多种模型的异同和侧重，瑞格鲁斯等人提出了一个比较认知教学模型的框架。通过学习的类型、学习的控制、学习的焦点、学习的分组、学习 的交互、学习的支持这六个维度，我们可以很容易地发现各种认知教学模型的特点和适用场 合。下面我们就来介绍这个框架的主要内容和使用方法。二、认知教学设计理论比较框架表1为瑞格鲁斯提出的认知教学理论比较框架各比较要素的简要说明：表1认知教学模型比较框架说明1 编译自原文：Charles M. Reigeluth&Julie Moore(1999):Cog nitive Education and the Cog nitive Doma in .In C. M. Reigeluth (Ed.), In struct ion al-Desig n Theories and Models: A New Paradigm of Instructional Theories (V ol. 2). Mahwah, N.J。: Lawrenee Erlbaum Associates.比较要素说明学习类型该教学设计理论和模型支持认知领域哪种类型的学习？学习控制谁来控制学习过程：教师，学生还是教学设计专家？学习焦点学习活动是围绕某个话题、某个问题还是其他什么展开的？学习分组学习者是如何分组的？他们是独自学习还是和其他人一起学习？学习交互最主要的交互方式是哪种？教师和学生，学生和学生还是学生和教材？学习支持学习者可以获得哪些种类什么水平的学习支持？教师和教材提供哪些类型 的认知支持？学习者可以获得哪些教学资源？学习者可以获得哪些情感支 持？注意，这个框架只是为了更好的比较和分析教学设计理论而提出的，并不意味着每种教学理论都一定需要阐述这些要素。下面我们来具体介绍各要素的取值范围和图示。1 学习类型(Type of learning)关于认知领域的学习类型，很多教育理论家都提出了精辟的见解，表2为一些著名理论的要点比较，注意各种教学分类的层次对应: 表2认知教学分类布卢姆加涅奥苏伯尔安德生梅瑞儿瑞格鲁斯识记言语信息机械学习陈述性知识逐字记忆记忆信息理解意义学习段落记忆理解关系应用智慧技能程序性学习使用规则应用技能分析综合评价认知策略发现规则应用规则本比较框架采用的是瑞格鲁斯分类，即将认知学习的类型分为：记忆信息、理解关系、 应用技能和应用规则，可用下图表示：认知学习的类型记忆信息应用技能理解关系应用规则其中的虚线表示这些学习类型彼此之间是相互联系、互相支持的。比如为了运用技能 需要记忆信息。不同的教学设计理论可能支持不同类型的认知学习，比如Stanley Pogrow3介绍了一种教授高阶思维技能的模型HOTS，学生通过设计故事、预测结果，使用多种教学资源来解答问题。这种学习活动应属于“应用规则”。而Schwartz等人介绍的STAR LEGACY4，应该包含了理解关系、应用技能和应用规则三个象限的内容，因为它是通过反复提出问题、刺激探究，而促进学生开发技能、建立理解、运用规则的。认知学习的类型：Pogrow/HOTS记忆信息应用技能理解关系应用规则认知学习的类型：Schwartz/STAR LEGACY记忆信息应用技能理解关系应用规则2. 学习控制（Control of Learning ）传统的教学过程都是由教师控制的，教师选择教学目标、教学策略、教学内容，评估 教学效果。最近涌现的教学设计理论突出的特点就是倡导建立“学习者为中心”的学习环境,在这种学习环境中，学习者自己确定学习的结果，以及达到学习效果所采用的学习方式。学习的控制教师为中心学生为中心大多数教学情境都不单单是以教师为中心或者单单是学习者为中心，而是两种类型的 混合。一种极端并不一定比另一种极端好。在一个具体的教学策略中到底使用什么教学策略， 可以根据以下几个问题来确定（这几个问题可以看作是一个整体）：1. 谁确定教学目标？2. 谁来确定通过何种方式达到教学目标？3. 谁选择教学内容？4. 谁来选择教学支持和教学资源的种类和水平？5. 谁来决定什么时候提供教学支持和资源？6. 谁来决定采取什么教学活动，采用什么顺序？7. 谁来评估学习效果？不同的教学设计模型所设计的教学情境，对这些问题的回答很不相同，因此可以作为 比较教学设计模型的一个维度。比如，在Gardner提出的教学策略5中，虽然教师要根据学生的兴趣和学习能力来选择 话题和信息，但最后还是由教师来做决定，并且来主导学习过程。 这是一个以教师为中心的教学策略。学习的控制：Gardner的理论教师为中心学生为中心而Hannafin， Land和Oliver6提出的教学策略是一个以学习者为中心的学习策略，提 出了三种学习情境，在此三种情境中，学习者从自主选择解决老师所给问题的方法，到最后不仅自己选择解决问题的方法，而且选择问题本身，体现了不同的控制类型。学习的控制：Hannafin， Land 和 Oliver教师为中心学生为中心3. 学习焦点（Focus of Learning）和前面的比较要素不同的是，这是一个二维的比较要素：比较的不仅仅是教学活动（从话题导向到问题导向），还要比较教学活动所引入的教学内容（从特定领域到跨学科）跨学科学习的焦点话题导向问题导向特定领域例如，Perki ns和Un ger提出的理解力教与学”7，使用有创造性的话题作为学习活动的基础。这些话题都和领域有关，因此他们提出的教学策略属于专门领域和内容导向的。而Shank, Berman和Macpherson提出的模型8，围绕内容目标和过程目标组织教学情境， 主要是问题导向的，根据所选目标或者任务的种类，可能是跨学科的也可能是专门领域的。学习的焦点：Perki ns和 Un ger跨领域话题导向问题导向专门领域学习的焦点：Shank，Berman 和 Macpherson专门领域4. 学习分组（Grouping for Learning）学习的分组指的是一起协作学习的学生个数。出于模型比较目的，我们将学习小组分 为：个人、两人、小组（3-6人）和群组（7人或者7人以上）四类。在设计教学的过程中, 每一种分组方法都要考虑教学管理和学习过程的特点。很多教学理论在阐述时没有提到是否分组，但有的学习理论特别将分组作为基本的要求。学习分组个人两人小组（3-6人）群组（7+）女口 Nels on的“协作式解决问题学习”9就是将小组学习作为教学策略的重点内容。Nelson概要提出了一系列的“全面的学习指导方针”，她认为学习小组必须“小”，而且小组成员之间必须同质，具有长时间的协作特点。在Nelson的模型中，这些小组成员之间不仅仅是在一起解题，还要在一起合作确定学习的需求、计划和问题。学习中的分组：Nels on个人两人小组群组5. 学习交互(Interactions for Learning )学习的交互是教学设计理论运用的结果。有些教学理论并没有明确论述交互性，但是也有一些教学设计理论关注特定形式的交互。这里将学习过程中的交互分为两类：人与人之间的交互，人与工具之间的交互：人与人交互人与工具交互学生-教师学生-学生学生-其他 人，如家长学生工具学生-信息学生-环境学生-其他物化资源比如Bielaczyc和Colli ns在教室中的学习团体”10中描述了建立互相学习的团体来促进学习的策略。在这个团体中，学生和教师共同制定教学目标（学生-教师），打破传统教室的限制进行学习（学生一环境），学习者之间互相支持、分享经验（学生一学生） 。因为 学生产生高质量的输出并不一定要使用工具和资源，所以学生-工具、学生-信息并不成为这种学习策略的基本交互。学习中的交互：Bielaczyc和Colli ns人与人交互人与工具交互学生-教 师学生学 生其他学生一工具/、学生-信 息学生-环 境其他6. 学习支持（Support for Learning）在学习者学习过程中， 学习者需要获得支持来提高和发展认知水平。学习者获得的支持来自两方面：认知支持和情感支持。认知支持主要是帮助学习者提高理解能力，提高技能， 这种支持可能表现为印刷材料、计算机资源、人们之间的交互、反馈、评估等等。情感的支 持主要包括对学习者态度、动机和情感、自信心等方面的支持。情感方面的支持不太容易定 义清楚，例如，教师对学生知识方面错误反馈的方式会影响学习者的态度、情感和自信心。 有些学习理论明确提供对学生认知或情感方面的支持。同样的，我们仍然用两个轴来表示对这个要素的比较。Mayer提出的SOI模型11是关于教学信息设计的策略，通过教学信息来帮助学习者选择、组织、整合材料支持他们的学习，对学生的支持完全是认知方面的，图示如下。学习的支持认知支持学习的支持：Mayer的SOI模型情感支持情感支持Jon assen提出的“建构主义学习环境”12将认知支持和情感支持视为同等重要，提出了一些情感支持的策略，如强调任务的重要性、增强其自信心、调整作业的顺序和难度等。 在认知方面，教师要提供相关的案例、信息资源、知识、建构工具、会话协作工具等。此外, 教师还要促进学生掌握正确的思考方法、考虑相关因素，对学习者的行为提供反馈。图示如下:认知支持对学习的支持：Jon asse n提出的建构主义学习环境三、总结本文提出了一个比较、分析各种教学设计理论和模型的框架，这个框架涉及了学习的类型、学习的控制、学习的焦点、学习的分组、学习的交互和学习的支持这六个维度。当你 在学习认知领域中不同的教学理论时，可以通过这些比较维度， 更好地认识和了解各种教学设计模型的特点和差异。这也是我们介绍这篇论文的主要目的。参考文献1 Bloom.B.S.(Ed.).(1956).Taxonomy of educational objectives. Handbook l:Cognitive domain. New York:David Mckay.2 Gagne.R.M.(1985).The conditions of learning(4th edJ.New York:Holt.Rinehart.&Winston.3 Stanley Pogrow(1999).: Systematically Using Powerful Learning Environments to Accelerate theLearning of Disadvantaged Students in Grades 4-8 In C. M. Reigeluth (Ed.), Instructional-Design Theories and Models: A New Paradigm of Instructional Theories (Vol. 2). Mahwah, N.J.: Lawrence Erlbaum Associates.4 Daniel Schwartz, Xiaodong Lin, Sean Brophy, & John D. Bransford. (1999), Toward the Developmentof Flexibly Adaptive Instructional Design. 同上文集5 Howard E.Gardner(1999). Multiple Approaches to Understanding. 同上文集 Michael Hannafin & Susan Land & Kevin Oliver(1999).Open learningEnvironments:Foundations,Methods,and Models.同上文集7 David N.Perkins&Chris Unger(1999).Teaching and learning for Understanding,同上文集8 Roger C.Shank，Tamara R.Berman& Kimberli A. Macpherson. (1999). Learning by Doing,同上文集9 Laurie Miller Nelson(1999).Collaborative Problem Solving, 同上文集10 Katerine Bielaczyc&Allan Collins(1999).Learning Communities in Classrooms:A Reconceptualizationof Educational Practice. 同上文集11 Richard E.Mayer(1999).Designing Instruction for Constructivist learning. 同上文集12 David Jonassen. (1999).Designing Constructivist Learning Environments.同上文集收稿日期作者简介揭忠应（-）性别男，北京大学 教育学院教育技术系 2001级硕士研究生-8 -