长型华泰智能药柜:教学设计理论的新框架

【摘要】：
一、以知识为中心的教学设计与以学生为中心的教学设计
随着教学设计理论的发展，人们对教学设计的认识越来越深刻。回顾教学设计理论的发展历史，我们会发现带给教学设计理论发展的源动力是人们对学习的认识。
信奉行为主义的人们认为，学习是建立一种S(刺激)和R(反应)之间的联结，并予以强化的过程。因此，教学设计的主要任务是精心选择S(刺激)，以便通过S(刺激)形成、维护或强化期望的R(反应)。这种教学设计的典型代表是程序教学机器。目前行为主义理论在教学理论研究方面困难重重。在学科教学实践方面，行为主义理论由于无法解释复杂的、真实的教育问题而倍受批评。
坚持信息加工观念的人们认为，学习的含义决非建立一个简单的S-R联结。学习的本质是一个复杂的个体信息加工的过程，这个过程包括了感知觉、记忆、提取、鉴别、比较、分析、综合等等心理操作。持信息加工观点的教学设计者认为，教学设计要符合这种个体信息加工的规律。因此，教学设计理论的研究重点被放在将知识和技能加以分解，使之符合一定的加工顺序，以及以什么样的媒体形式呈现才会有利于信息加工等方面。也就是说，教学设计研究的重点是知识和技能的传递的设计。这种教学设计由于只关注知识的传递，因而被称为以知识为中心的教学设计。在这种教学设计中，教师被看作是知识的主要来源，因此，也称为以教师为中心的教学设计。
自20世纪90年代以来，建构主义理论风靡全球。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。因而建构主义者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。而教学设计者的主要任务是设计学生的学习环境，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和构造方面。由于以建构主义理论为基础的教学设计的主要任务是设计以学生为中心的学习环境，因此，被称为以学生为中心的教学设计。
以知识为中心的教学设计与以学生为中心的教学设计表面上看起来是某种对立的观念，实际上不然。尽管以知识为中心的教学和以学生为中心的教学具有明显不同的教学模式，但从教学设计的角度来看，以学生为中心的教学设计包含了以知识为中心的教学设计，二者是包容关系而不是对立关系。因为以学生为中心的教学设计的主要任务是设计学生的学习环境，而学习环境中不可避免要包含有教学传递的成分，比如以某种媒体形式呈现的学习材料以及教学的辅导活动等等。只不过，在学习环境中这些教学传递活动的启动者和控制者不再是教师而是学生自己。因此，以学生为中心的设计必然要完成以知识为中心的设计任务，但其中的知识传递已经不再是孤立的知识传递了，它的设计要确保与整个学习环境的设计相吻合。
虽然，与以知识为中心的教学设计相比，以学生为中心的教学设计要蕴含着更先进的教学思想和理论，但并不是说以知识为中心的教学设计一无是处，以学生为中心的教学设计就没有问题了。下面我们来简要地比较一下二者的差异并剖析二者共同面临的问题。
表1：以知识为中心的教学设计和以学生为中心的教学设计的比较
以知识为中心的教学设计
以学生为中心的教学设计
教学设计者所持的知识观
知识是客观的，可以从有知识的人那里传递给学生。
知识不是纯客观的，是学生在与外界环境的交互过程中主动建构起来的。
教学设计者所持的学生观
学生只是知识的容器。
学生是对知识的积极加工者，每个学生都会对知识有独特的理解。
教学设计者眼中的师生关系
教师是知识的源泉，学生的活动要配合教师的活动。
教师只是学生学习活动的辅导者，教师的活动要配合学生的活动。
规定性理论支持
有比较丰富的规定性理论支持，比如加涅关于教学事件与学习结果匹配的规定性理论。
缺少基于建构主义思想的教学分析工具和教学处方方面的规定性理论支持。
教学过程
鼓励学生模仿、记忆。
鼓励学生去发现、去创造、去解决问题。
教学结果
获得的知识很系统，但往往是机械的，不灵活。
获得的经验可能深刻但却不全面。
从上表1可以看出，以学生为中心的教学如果过度相信学生的自我学习能力的话，可能会面对的风险是学生无法获得较为系统化的知识体系。此外，教师作为学生的辅导者的角色也具有相当的实施难度：既使有计算机系统的帮助，教师同时监督20甚至100多名学生的学习进度和状态几乎是不可能的。其结果便是在学生自我探索期间不会得到太多及时的教师辅导，教师充其量是探索活动结束时和学生们一起作些总结工作。
以学生为中心的教学设计最致命的弱点并不存在于以学生为中心的教学系统之中，而是存在于教学设计理论本身。长期以来，以学生为中心的学习环境虽然有一些典型的案例，但尚没有用于分析和设计学生学习环境的教学设计的理论框架。
此外，以知识为中心的教学设计与以学生为中心的教学设计共同存在的理论问题是：它们只关心个体的学习，而忽视了学习活动的社会文化属性。教学设计理论长期将社会心理学排除在理论基础之外。教学设计者眼中的学习者都是个体学习者，所使用的分析工具和教学处方都是基于个体心理学的。这种基于个体心理学的教学设计理论在设计以学生为中心的建构主义学习环境的实践中已经出现了明显的不适应。
为了解决上述理论问题，在20世纪90年代末西方发达国家开始利用行为理论(Activity Theory)作为教学设计(特别是学习环境设计)的全新的理论框架。
二、行为理论概述
行为理论是一个交叉学科的理论，是研究在特定文化历史背景下人的行为活动的理论。行为理论的前身是前苏联著名心理学家和教育理论家维果斯基(Vygotsky)的文化－历史心理学理论，后来在20世纪40年代被Leont’ev发展成为行为理论。在前苏联最早被应用于残疾儿童的教育和设备控制面板的人性化设计。在20世纪90年代Bonnie Nardi和Kari Kuutti等人将行为理论引入美国和其它西方国家并广泛流行。
行为理论的哲学基础是马克思、恩格思的辩证唯物主义哲学。它的基本思想是：人类行为是人与形成社会和物理环境的事物以及社会和物理环境所造就的事物之间的双向交互的过程。人的意识与行为是辩证的统一体。也就是说，人的心理发展与人的外部行为是辩证统一的。
具体来说，行为理论的理论内容主要包括：
1.基本的分析单位―行为及行为系统
行为理论中分析的基本单位是行为。行为系统包含有三个核心成分(主体、团体和客体)和三个次要成分(工具、规则和劳动分工)。次要成分又构成了核心成分之间的联系。它们之间的关系如图1所示。
主体(subject)
主体是行为的执行者，是行为系统中的个体要素。
客体(object)
客体是主体想影响或改变的东西。任何行为都是要改变或创造某种客体，这被称为行为的面向客体性(Object-orientedness)。行为由于客体的不同而相互区分。客体既具有自然属性，又具有社会/文化属性。客体的变化带来的是某种结果。也就是说，客体的变化蕴含着某种动机或目标。
团体(community)
团体是指行为发生时，行为主体所在的群体。行为主体是这个团体的一个成员。很多情况下，行为是在团体意义发生的，行为的动机是属于团体而不是个体的。对于学生来说，团体可能是学习小组或班集体等等。
工具(tools)
行为理论认为，人类的行为必须以工具为媒介。这里工具具有广义的含义，包括具体的工具和抽象的工具。对于学生来说，具体的工具可以是语言、笔、纸、教材和认知工具等等，抽象工具可以是某种思考方法、某种解题规则等等。
工具将行为主体与客体联系起来。客体与工具也可以相互转化。在一个行为系统中，某个东西可能是工具，但在另一个行为系统中它可能会成为行为的客体了。
规则(rules)
规则是社会水平和团体水平的法律、标准、规范、政策、策略、伦理道德、文化传统以及个体水平的价值观、信仰等等。规则是行为主体与团体之间的联系纽带。行为主体如果不遵守团体的规则就可以被排斥在团体之外，但主体的行为又可能会改变团体中的规则。
劳动分工(division of labour)
在将行为客体转换为某种结果的过程中，需要界定团体中的不同成员在达到目标过程中所承担的责任，这就劳动分工。劳动分工将行为的团体与行为的客体联系起来，实际上体现了团体内部为完成某种任务而采取的组织管理策略。

图1 行为系统
从这个行为系统图可以看出，行为理论认为人类的任何行为都是指向客体的，并且人类的行为是通过工具作为媒介来完成的。此外，总的来说，仅仅具有个体意义的行为是极少见的，人类的行为都离不开社会环境，即都是具有群体意义的行为。而个体行为发生的环境成分包括：工具、团体及其规则、劳动分工、行为客体等等。环境蕴含着丰富的社会文化因素，它影响着人们对具体行为的理解。离开了行为发生的环境，人们将无法正确解释行为。
2.行为具有层次结构
行为理论认为，行为(Activity)受动机支配，它由一系列活动(Action)组成。每个活动都受目标(goal)控制。活动是有意识的，并且不同的活动可能会达到相同的目标。活动是通过具体操作(Operation)来完成的。操作本身并没有自己的目标，它只是被用来调整活动以适应环境。操作受环境条件的限制。
3.行为的内化和外化体现了行为发展与心理发展的辩证统一
行为理论区分内部行为(即心理操作)和外部行为。它强调如果将内部行为与外部行为隔离开来进行分析是不能被理解的，因为内部行为和外部行为是相互转化的。外部行为转化为内部行为被称为内化(internalization)；内部行为转化为外部行为被称为外化(externalization)。内化提供了一种手段，使人们在不执行实际操作的情况下与现实世界进行潜在的交互(如心理模拟、想象、考虑另一个计划等等)。当内部行为需要被证明或调整，或者多个协作者需要协调时，常常需要外化过程。
4.行为是发展变化的
人类的行为不是固定不变的。行为的构成会随着环境的变化而变化。同时，人类的行为又影响着环境的变化。
三、将行为理论作为教学设计的理论框架
行为理论为教学设计带来的不仅仅是边边角角的修修补补，而是一种全新的理论框架。以行为理论为基础的教学设计基本包括以下几方面的任务：
1.学生行为的分析与设计
行为理论认为行为与意识是辩证统一的。因此，教学设计的核心任务是设计教学以便引导学生的学习行为，从而促进学生心理的发展。所以，学生的行为系统的分析是首先要做的工作。
(1)分析行为客体及目标
行为客体是行为相互区分的标志。而客体的变化隐含着行为的目标和结果。教学设计的第一个任务是确定学生行为的目标和客体。要精确确定行为的目标(特别是认知领域的目标)必须首先对领域知识进行分析。对领域知识进行分析需要使用传统教学设计理论中的分析技术。
学生行为的目标有时是教师制定的，但也有些情况下，学生会在教师指定的目标基础上对教学目标有所变形，比如成人学习者可能会在教师确定的目标之中根据自己的喜好有所取舍。换句话说，分析学习行为的目标主要并不是确定教学目标，而是确定学生对教学目标的理解和取舍。
(2)分析行为主体――学生的特征
学生是行为的主体，因此要理解和设计学生的学习行为就必须了解一些有关行为主体的特征，包括当前的学习起点、学习风格和人际交往特征等等。
学习起点是指学生当前的知识水平、技能水平、情感态度、动作技能水平等等。
学习风格是学习者在长期学习活动过程中养成的学习时对环境、时间、感知信息的通道、思考方式等等方面的偏爱。比如，有些学生喜欢上午学习，而有些学生喜欢晚上学习；有些学生喜欢出声阅读，而有些学生则喜欢默读；有些学生喜欢分析问题，而有些学生则喜欢整体地思考问题；有些学生一遇到困难就放弃，而有些学生则能坚持。
人际交往特征是指学生在人际交往方面所表现出来的一些特点，比如性格的内向与外向、冲动与沉稳，情感型人格与理智性人格等等。
(3)分析学习团体及其构成规则、劳动分工
确定学生学习时的人际环境。通常学生是在班级内进行学习的，学习团体可以是班集体，也可以是学习小组。教学设计者要通过观察或问卷的方式确定学生间的交往规则，并在此基础上为活动团体制定特定活动的行为规范，即行为准则以及违反行为准则的后果或制裁方法。如果学习行为需要明确的分工，那么还要帮助学习小组公平地确定劳动分工，包括个人的权责和义务、任务的划分、完成的评价标准等等。
(4)分析学生学习行为的构成(活动、操作及条件)
学生的行为可以分解为活动，活动可以分解为操作。每个行为都有各自的目标，而每个操作都有各自的约束条件。教学设计者必须了解预期的行为是由哪些活动构成，它们的目标是什么；这些活动是由哪些操作构成，它们的约束条件是什么。这些分析工作可以借助过程任务分析和学习任务分析的方法来完成。
(5)分析学生学习的工具――效能工具、认知工具和交流工具
学生的学习行为需要借助工具来完成。根据对学习者学习所提供的支持的差异，这些工具可以被分为效能工具、认知工具和交流工具三类。效能工具是指帮助人们提高工作效率的工具。典型的效能工具有字处理软件、作图工具、搜索引擎等等。认知工具是指可以帮助学习者发展各种思维能力的软件系统，比如语义网络工具、数据库、专家系统等等。交流工具可以支持师生之间和学生之间的勾通，如基于internet的email和聊天室等等。教学设计者要明确学生在完成学习目标过程中可以利用哪些工具，以及每种工具的主要性能和特征，比如支持哪种活动和操作。教师可以从中了解学生的思考方法、协作策略、学习方法等等。
(6)选择和设计预期的学生行为
根据上述分析的结果，就可以选择和设计学生的学习行为了。被选择和设计的学习行为是那种分工明确且公平的，人际交往规则明确且易执行的，支持这种行为的认知工具种类多且易获取的，基本活动和操作都容易完成的，评价标准明确且易执行的学习行为。
2.学习环境的设计
学习行为的分析为学习环境的设计提供了许多前提条件。学习环境是学习资源和人际关系的组合。学习资源包括学习材料(即信息)、帮助学习者学习的认知工具(获取、加工、保存信息的工具)、学习空间(比如，教室或虚拟网上学校)等等。人际关系包括学生之间的人际交往和师生间的人际交往。
学习环境分析的任务是根据学习行为的需要确定提供哪些学习资源，维护和提供哪种人际关系。为了最大限度地支持学生的学习行为，学习环境要提供给学生易获取易使用的认知工具、简单易行的人际交往规则、明确的行为规范、公平的劳动分工等等。
教师处在人际关系的层面，不再是学习材料的主要来源。教师通过人际交往来影响和引导学生管理自己的学习活动，并且应以学生的身份参与到学生的学习活动中去。教师不再是个体学习的辅导者，而是群体(小组的或协作的)学习的参与者。
3.教学传递的设计
学习环境的设计必然包含学习材料的设计。从传统意义上讲，学习材料设计的主要工作是教学传递的设计，只不过是在学习环境基础上设计教学传递。
教学传递设计的主要任务是确定学习材料的媒体形式、学习材料的呈现顺序。在教学传递的设计方面，传统的教学设计理论研究成果甚丰，本文不再赘述。
4.评价学生的行为
行为理论认为，离开了行为发生的环境，人们无法正确解释行为。因此，评价学生的学习行为，不但要看行为结果(即是否达到了预期的学习目标)，还要看行为的发展变化的过程以及影响行为的环境条件。比如，学生是否由于对认知工具不熟悉而导致了无法按时完成学习材料的学习？学生是否因为某种生理或心理障碍而无法完成学习行为中的人际交往等等。由此看来，行为理论支持的教学评价是一种综合评价，是一种从历史的、发展的、辩证的眼光对教学做出评价。
四、小结
尽管目前行为理论仍然没考虑时间的要素(学生的行为和活动是需要时间的)，但与现有的教学设计理论相比，以行为理论为基础的教学设计更具包容性。它将教学传递的设计(主要是媒体信息呈现和传递的设计)、学习环境的设计与学习行为的设计整合在一起，为教学设计提供了一个完整的全新的理论框架。
参考文献：
[1]　Bernard R.Gifford & Noel D.Enyedy, Activity Centered Design : Towards a Theoretical Framework for CSCL,http://kn.cilt.org/cscl99/A22/A22.HTM
[2]　David H.Jonassen & Lucia Rohrer-Murphy, Activity Theory as a Framework for Designing Constructivist Learning Environments,ETR&D, Vol.47,No.1,1999,pp.61-79
[3]　Hannele hypponen, Activity Theory as a Basis for Design for All, http://www.stakes.fi/tidecong/213hyppo.htm
[4]　Victor Kaptelinin&Bonnie A.Nardi, Activity Theory : Basic Concepts and Applications,http://www.acm.org/sigchi/chi97/proceedings/tutorial/bn.htm
杨开城　北京师范大学信息科学学院计算机科学系yangkc@elec.bnu.edu.cn
李文光　北京师范大学现代教育技术研究所liwg@elec.bnu.edu.cn 100875