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基于计算机的“教学设计”任务驱动式学习方法
《中国电化教育》2001年第12期
李翠白 李芒
教学设计是90年代以来被引入公共教育技术课程的内容，它补充和发展了我国原有的、偏重教育媒体运用的电化教育学理论体系，逐渐成为公共教育技术课程中的重要组成部分。目前，教学设计部分的内容在公共课程教材的内容体系中已占有核心地位，关于教学设计的教学实践成为人们关注的焦点。就目前的教学情况看，存在着不少问题，公共教育技术课程教学设计教学问题的研究和解决迫在眉睫。
一、 教学设计教学中存在的问题
1．教学方法不适合应用层次的教学目标
公共教育技术课教学设计部分包括了理解和运用教学设计基本原理和方法两个层次的学习目标，其中应用层次目标体现着教学设计作为设计科学的标志，是重要的教学目标。在常规的公共课教学设计教学中，一般先进行课堂理论讲授，以使学习者理解教学设计的原理和方法；然后布置课后的设计实践作业，目的是使学习者在理解的基础上，学会运用教学设计的原理和方法。由于客观条件限制，课后的教学设计实践大多简化为只要求学习者完成前期的教学方案书面设计，而未进行后期的媒体制作及教学设计成果试行、评价等重要的教学设计活动。这样，学习者无法真实体验到课堂教学设计、实施和评价一体化的系统设计过程，其教学设计实践是不完整的、缺少反馈的，从而忽视了学生运用知识的能力培养。因此教学未能真正达成教学设计应用层次目标的学习，同时也影响了学生对教学设计基本原理和方法的理解。
2 教学内容不适应我国学校CAI的发展需求
当前教材及教学中的教学设计学习内容多限于多种媒体组合（以常规的电教媒体为主）的课堂教学设计，很少涉及基于计算机媒体的课堂教学设计应用，这种教学现状与我国学校计算机辅助教学（CAI）的发展趋势是不相适应的。尤其是近年来一些灵活方便的软件制作工具（如：Powerpoint、Authorware等）的出现，已使得普通的学科教师能运用工具性软件来自制所需的课堂教学软件，过去完全由课件设计者从事并控制的教学设计回归到学科教师手中，培训师范生运用教学设计方法来指导基于计算机的课堂教学成为当务之急。
3 学习者不适应教学要求
从学生特征方面讲，师范生缺少相关的教学实际经验，一昧地接受教学设计理论的灌输式学习，学习积极性差，学习难度大。公共教育技术课通常又安排在教学实习之前，师范生们普遍缺少教学实践经验；因此学生对涉及到的教学设计实践知识知之甚少，学习这样一门既有许多理论知识，又强调实际运用的应用科学存在着许多困难，从而影响学习的积极性和主动性。
4 教学手段落伍
教学手段方面，课堂教学仍以教师讲授、板书及投影为主，未充分利用以计算机为代表的新信息技术来改进学生被动接受知识的教学。
5 办学条件不足
教学设计是新近引入公共教育技术课程教材体系的学习内容，各地方院校普遍存在着师资力量薄弱、学生人数多、课时紧张等不利的办学条件；从而造成主观上重视教学设计教学，客观上却忽视教学设计应用层次教学的现状。
二、 教学设计应用层次目标教学方法改革的提出
如何解决上述五方面的问题，需要进行教学系统设计。首先要明确既符合公共课教学设计部分的教学要求、又适应社会发展需求的教学目标。我们认为，现有教学未能达成教学设计应用层次目标，是公共课教学设计教学现状的关键问题。同时，我国学校CAI发展对师范生开展CAI能力提出的新要求，也是明确公共课教学目标时要考虑的因素。综上原因，公共课教学设计教学的总目标应重新定位为：在原有目标体系的基础上，增加“运用教学设计原理和方法设计、实施和评价基于计算机等媒体的教学活动”的应用层次子目标。新目标不仅体现了完整的教学设计过程目标，还强调了教学设计应用能力培养和CAI应用、教学软件编制能力的结合。
至于如何在教学中达成这个新目标，关键在于要运用现代教与学的理论对教学方法进行重新设计。90年代以来，以计算机为代表的新信息技术在教育领域的大量运用，为创设以学习者学习为主体的教学方法提供了更多的可能。尤其是建构主义学习理论，批评客观主义把初级学习规律推及高级学习，提出对于应用层次目标教学，应重视学生的主观能动性，强调学生面对具体情境进行意义的建构，从而在基于计算机和网络环境下的、强调学生问题解决能力培养的教学应用中有着其得天独厚的优势。由此，本研究以建构主义学习理论为指导，利用计算机等信息技术手段，对教学设计应用层次目标的教学方法进行重新设计；从而在解决教学目标与教学方法等教学问题的同时，适应当代师范生学习能力培养的需求，弥补现有办学条件的不足，优化公共教育技术课程的教学效果。
三、理论基础——建构主义学习理论
目前比较成熟的建构主义教学方法有：支架式教学、抛锚式教学和随机进入教学等等。其中的抛锚式教学(Anchored Instruction)，认为教学要创设真实的、具有挑战性的任务，从而使教学建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上，这对于建构教学设计应用层次的教学方法具有直接的指导意义。它通常由这样几个环节组成：
⑴ 创设情境：使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。
⑵ 确定问题：在上述情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容(让学生面临一个需要立即去解决的现实问题)。选出的事件或问题就是“锚”，这一环节的作用就是“抛锚”。
⑶ 自主学习：不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索(例如需要搜集哪一类资料、从何处获取有关的信息资料以及现实中专家解决类似问题的探索过程等)，并要特别注意发展学生的“自主学习”能力。
⑷ 协作学习：讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解。
⑸ 效果评价：对学习效果的评价主要包括两部分内容，一方面是对学生自主学习及协作学习能力的评价，另一方面是对学生是否完成对所学知识的意义建构的评价
四、 基于计算机的“教学设计”任务驱动式学习方法
1 学习方法的实施时间
公共课教学设计部分包括了理解和运用教学设计基本原理和方法两个层次的学习目标，相应地，教学设计部分的教学过程一般分为两个阶段，第一阶段是理论教学阶段，目的是使学生理解教学设计的基本原理和方法；第二阶段是实践训练阶段，目的是让学生在理解基本理论和方法的基础上，学会运用教学设计方法去解决教学实际问题。本研究针对应用层次教学目标提出的学习方法，主要用于理论教学完成后的实践训练教学活动。
2 学习方法的任务抛锚
建构主义的抛锚教学是指学生在任务的驱动下，借助其他人的帮助，利用必要的学习资源，通过问题解决式的自主学习获得知识的意义建构。也就是说，针对教学设计应用层次目标的任务驱动式学习方法，首先要设计一个符合学习主题的、尽可能真实的并具有挑战性的教学设计实践任务。
实践训练目标要求学生能运用教学设计的原理和方法设计、实施和评价课堂教学活动，相应地，教学设计实践任务应完整包括教学设计的设计、实施和评价过程。而通常采用的教学方案设计作业仅实施了前期的书面设计，而把后期的教学媒体制作以及教学设计成果试行、评价、反馈和修改等重要实践环节省略或简化掉。为了实现教学设计过程的完整实践，结合我国CAI教学的新需求，本研究已提出“运用教学设计方法设计、实施和评价基于计算机等媒体的课堂教学活动”的子目标。根据这个新目标，抛锚给学生的教学设计实践任务应是在教学方案设计作业的基础上，增加媒体制作和设计成果试行、评价、反馈和修改的过程。再考虑到自制Powerpoint课堂演示软件已成为我国教师课堂教学必需的能力，本方案抛锚给师范生的实践任务是设计一个基于计算机等媒体的中学课堂教学方案、制作所需的Powerpoint课堂演示软件、演示并评价自制的课件成果、修改所设计的教学方案。这种基于计算机的教学设计任务较真实地体现了教学设计完整的设计、实施和评价过程，课件的设计制作及演示评价的过程可以利用多媒体网络教室真实地进行，激发了学生学习的积极性和主动性，构成了一个比传统的书面设计作业更真实、更具有挑战性的教学设计实践任务。因此，把这种学习方法称为基于计算机的“教学设计”任务驱动式学习方法。
3 学习方法的过程模式
参考抛锚教学的教学环节,本研究主要从自主学习环节和学习支持措施两方面,设计了基于计算机的“教学设计”任务驱动式学习方法的过程模式，其过程模式图如图1所示。
（1）抛锚教学设计任务
该步骤是任务驱动式学习的第一步，所抛锚的教学设计任务是让学生对所学专业的一节中学教学课进行课堂教学设计和课堂演示型软件的设计制作与评价。为了使教学设计实践充分运用到教学设计的理论和方法，而且能突出教学媒体的设计与运用；所设计教学方案的选题宜为以智力技能为主的、便于课堂演示型软件运用的讲授课。同时，为了便于开展协作学习，进行讨论评议；由教师把全班学生分成若干小组，分配给各小组设计的课的内容不同，但小组内各成员的设计任务是同一节课。这样既为以后的协作学习提供了条件，也保证了设计课型的多样性。
抛锚
设计任务
自主设计
教学方案
自主制作
课件
总结和评价
教学方案设计
辅助工具(教学设计系列表格)
演示课件并评价
 
学习环境
(信息资源、工具)
学习资源
(教法调研)
协作学习
(观摩评议)
图1 基于计算机的“教学设计”任务驱动式学习方法
（图中虚线框为学习支持因素）
（2）自主设计教学方案与学习资源、学习工具的支持措施
教学方案设计作为实践过程中的前期设计活动，是学习模式中最具独立性的自主学习环节。我们主要从“教法调研”及“教学设计操作辅助工具”两方面提供学生自主设计教学方案的学习支持措施。
教法调研是指让学生收集2─3个在公开刊物上发表的、与学生本人所设计的教学单元相同或相似的教案或教法论文，在仔细研读比较的基础上，写一篇关于所设计课教学方法的调研报告。报告内容包括：①比较、总结调研资料；②提出对自己所设计方案将运用的教法的设想。通过教法调研作业，使缺乏实际教学经验的师范生在对一个假想的课堂教学进行设计时，“经验”更丰富、信心更足，同时也培养了他们的教育科研能力。学生主要利用图书馆调查资料，同时也鼓励有条件的学生利用互联网调研资料。
教学设计操作辅助工具是反映课堂教学设计工作程序的一系列表格，学习者根据这些表格可以有条不紊地开展复杂的教学设计工作，这样既能帮助学生在复杂的任务情境中围绕着设计主题开展工作，也减轻了初学者自主完成复杂任务时的焦虑。
（3）自主制作课件与学习环境的支持措施
课件制作是重要的课堂教学设计策略及成果，是难度较大的自主学习环节，其实施采用实验课的方式统一安排在多媒体网络教室进行。在这个阶段，学习者既是课件制作的主体，又是缺乏先前技能和经验的初学者，为此应充分利用多媒体网络教室的优势，创设引导和协助学生的学习环境。
在先前技能方面，学生还未掌握必备的Powerpoint工具软件的使用方法，因此教师首先应教会学生使用Powerpoint工具软件，这个学习过程是技能传授式的，所占时间很少，但却是学生自主设计制作课件的基础。
在学习资源方面，教学软件的制作必然涉及对大量文本、图象、声音、视频、动画素材的采集；因此应提供扫描仪、数字摄像机、视频捕捉卡等信息采集工具及必要的信息资源通道来支持学生的学习；在工具的利用上学生存在着困难时，教师应给予帮助。在具体实施时，可根据情况给学生提供所需的资源条件，相信随着学校信息化及远程教育资源库建设的发展，学习环境的设计将更能落到实处。学习环境的创设不仅在信息资源的利用上，还在于协作学习和教师引导等软环境对学生自由探索的支持，协作学习作为贯穿自主学习过程的学习支持措施，以下单独列项阐述。
（4）协作学习
基于计算机的任务驱动式学习方法，已首先在抛锚设计任务时采用“小组同质”的任务分配方法，客观上形成协作学习的可能性；然后在课件制作过程中，利用网络教室的功能组织学生间的课件示范、点评及讨论，形成多媒体网络教室的协作学习环境。
协作学习由教师组织引导、学生参与评价，一般是教师根据学生制作的进度及制作过程出现的问题，选择优秀或有典型错误的课件让全体学生观摩评议。在这过程中，教师切忌直接告诉学生应该做什么，而是要站在稍稍超前于学生智力发展的边界上通过提问来引导学生对课件制作所需策略的讨论。此外，教师还应根据教学设计及课件制作的特点，引导学生把复杂的制作过程分解成若干阶段依次进行。一个完整的课堂演示软件包括导入、讲解主体、总结和练习等部分，各部分的教学策略相对独立，依据各部分的特点依次引导学生自制课件，，不仅适当减轻了学生自主学习的认知负载，而且加深了学生对教学设计及课件制作的意义建构。
（5）演示课件及评价
评价不仅有助于设计成果的进一步优化，而且有利于学习者设计能力的进一步提高。在“教学设计”任务驱动式学习中进行课件制作，目的不仅是学习制作教学软件，更重要的是通过在多媒体网络教室中进行课件制作、演示和评价，从而使学习者较完整地实践教学设计的全过程，因此课件的演示和评价是学习方法模式中的重要环节。
课件评价采用自评、他评和总评相结合的方式,他评指协作学习环境下的讨论式评议；自评是指在课件制作过程中,学生借助课件评价工具自我监督所自制的课件；总评则是在制作完成后，学生演示自制课件并说明所用的教学策略，教师及学习伙伴依据课件评价项目工具作出评价与建议。
课件评价工具是课件制作效果的指南针，根据所抛锚的教学设计任务，围绕着基于教学设计的课堂演示软件的要求和特点，本研究从媒体的教学性和使用技巧性两方面制定了课件的评价项目。其中，教学性主要依据课堂演示软件的教学设计要求，重点评价课件的教学策略设计（诸如，课件反映出的教学目标、教学内容处理、教学方法和教学过程等策略因素）是否有效，是评价的主要内容。具体的评价项目及权重见图2的课堂演示软件评价表。
评 价 项 目
优
良
中
差
权重
 
1、 课件结构是否体现导入、授课主体、总结与练习等教学环节？
 
 
 
 
0.1
 
2、导入是否引起学生注意，激发学习兴趣，体现新旧知识联系？
 
 
 
 
0.1
 
3、授课主体部分是否解决了教学重点和难点的教学？
 
 
 
 
0.2
 
4、授课过程是否体现了教师主导、学生主体的学习过程？
 
 
 
 
0.2
 
5、课堂小结的设计是否简明扼要，提纲挈领？
 
 
 
 
0.1
 
6、练习题的设计，是否包括主要知识点，并突出教学重点和难点？
 
 
 
 
0.1
 
7、信息的呈现是否简洁明了，符合教学需要？
 
 
 
 
0.1
 
8、用户界面是否友好？（课件是否易于操作）？
 
 
 
 
0.1
 
还有什么意见,请写在下面:
 
总分
图2 基于教学设计的课堂演示软件评价表
（6）总结与评价教学方案设计
课件的制作及演示评议不仅使学生制作出基于教学方案设计的课件，而且通过课件反映出教学方案前期设计的优劣效果；因此，应要求学生在课后根据课件制作实验的反馈信息修改教学方案的前期设计。最后，则把修改好的教学设计方案作为作业交给教师批改，教师对每位学生的设计作业做出书面评价并反馈回学生，从而完整实现了包括设计、实施和评价修改的教学设计系统过程。
从以上分析可以看出，基于计算机的“教学设计”任务驱动式学习过程是学生在教学设计实践任务的驱动下，借助必要的学习支持措施，通过问题解决式的自主学习获得对知识运用的意义建构。
五、 学习方法的实施结果分析
该学习方法在海南师院的两轮教学实验结果表明：基于计算机的“教学设计”任务驱动式学习方法给公共教育技术课程教学设计教学带来了积极的影响。其效果特别表现在以下三方面：
（1）有效训练了学生运用教学设计方法设计、实施和评价基于计算机的课堂教学活动；
（2）加深了学生对教学设计的概念、原理和方法的理解；
（3）在提高学生学习兴趣的同时，培养了学生自主学习和解决教学实际问题的能力。
六、讨论
最后,值得一提的还有两点：
(1)本研究抛锚的教学设计任务是一种常见的课堂教学设计活动，要求学生制作的课堂演示软件也仅是CAI软件中的一种类型，主要适合教学设计初学者学习。CAI软件的类型不同，其评价指标也有所不同，本研究制定的课件评价表主要适于初学者理解课堂演示软件的设计。在教学即将结束时，教师可向学生介绍其他模式的课堂教学设计方案及课件，以开拓学生的视野。
(2)教学设计“任务驱动”学习方法，还可以借用微格教学的形式增加“实施教学方案”的环节，使教学方案设计、媒体制作、评价与课堂施教更好地结合起来 ，从而为学生创设更真实、完整的教学设计实践环境；目前这一实践方法受教学条件的限制还未能开展，但其所具有的合理性及效益是值得我们进一步探索的。
（作者单位：1.李翠白 海南师范学院教育科学部,571158；2.李芒 北京师范大学教育技术学系，100875）
 
参考文献:
1 乌美娜. 教学设计[M]. 北京：高等教育出版社，1994
2 乌美娜. 现代教育技术[M]. 沈阳：辽宁大学出版社，1999
3 南国农,李运林. 电化教育学[M]. 北京：高等教育出版社，1998:382-392
4 李克东,谢幼如. 电化教学技能训练教程[M]. 北京：北京师范大学出版社,1997:183-187
5 陈琦，刘儒德. 当代教育心理学[M]. 北京：北京师范大学出版社，1998:103-105
6 美国教育信息技术协会编著，谭斌译 . 高科技时代的教育改革[Z] . 全国中小学计算机教育研究中心（北京部），1998:4—16
7 James D.Russell等. Strategies for Teaching Project-Based Courses[J]. Educational technology. March,April, 1999: 56-59
8 何克抗. 建构主义——革新传统教学的理论基础[J]. 电化教学研究，1997,(3),(4)
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11 李芒,赵小杰. 关于面向21世纪高师《教学技术》公共课程的思考[J]. 电化教育研究. 1999,(3):38-42
附录 课堂教学设计方案的系列表格
表格 1 教材内容表
 
设计者 执教者 时间 年 月 日
一、
选自 学科 章（单元） 节（课），
具体内容如下（复印剪贴）：
 
 
表格 2 学生特征分析
1． 说明学生所在地区、学校、年级
2． 分析学生基础水平、初始能力、学习风格等（择关键特征分析）
 
 
表格 3 教学内容分析表
章节
知识点
学习目标层次
教学建议
计划学时
编号
内容
 
 
 
 
 
 
 
重点
难点
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
表格 4 教学目标分析表
章节名称
 
计划学时
 
教学总目标
 
 
 
学习目标描述
知 识 点
编号
目标层次
具 体 描 述 语 句
行为动词
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
项 目
内 容
措 施
教学重点
 
 
教学难点
 
 
表格 5 基于课堂演示型课件的教学媒体设计表
教学媒体的选择
知识点编号
学习目标
媒体类型
媒体内容要点
教学作用
使用方式
使用时间
备注
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
课件框面设计
 
 
 
 
 
 
 
 
 
表格 6 教学过程结构设计
教学过程结构的设计
 
 
 
 
表格 7 形成性练习设计和对方案的评价意见
知识点编号
学习目标
练 习 题 目 内 容
 
 
 
本设计方案的优缺点及改善意见：