教学系统设计理论
系统教学设计理论和模式研究
系统教学设计理论和模式研究一、本文概述随着信息技术的快速发展和教育改革的不断深化，系统教学设计在提升教学质量和效率方面发挥着越来越重要的作用。
本文旨在深入研究和探讨系统教学设计的理论和模式，以期为教育工作者提供更为科学、有效的教学方法和策略。
文章首先将对系统教学设计的基本概念进行界定，明确其内涵和外延。
接着，将系统梳理系统教学设计的理论基础，包括教学设计的基本原理、学习理论、教学理论等，为后续的模式研究提供理论支撑。
在此基础上，文章将重点分析系统教学设计的典型模式，如基于问题的学习模式、协作学习模式、混合学习模式等，探讨这些模式的特点、适用场景和实施步骤。
文章将总结系统教学设计的实践经验和发展趋势，以期为推动教育教学的创新与发展提供有益的参考。
二、系统教学设计理论基础系统教学设计理论是基于系统科学和系统思维的一种教学设计理论。
其核心思想是将教学设计视为一个复杂的系统，通过系统分析、系统设计、系统实施和系统评价等步骤，全面考虑教学过程中的各个要素及其相互关系，以实现教学目标的最优化。
在系统教学设计理论中，教学设计者需要运用系统方法论，将教学过程分解为若干个子系统，并对每个子系统进行详细的分析和设计。
这些子系统包括但不限于教学目标设计、教学内容设计、教学方法设计、教学评价设计等。
同时，系统教学设计理论还强调教学设计者要关注教学过程中的动态性和互动性，及时调整和优化教学设计方案，以适应不断变化的教学环境和学生需求。
系统教学设计理论还借鉴了多种学科的理论和方法，如认知心理学、教育学、传播学等。
这些理论和方法为教学设计提供了丰富的理论支撑和实践指导，使得教学设计更加科学、有效和可操作。
在系统教学设计理论的指导下，研究者和实践者已经探索出多种系统教学设计模式。
这些模式各具特色，但都遵循系统方法论的基本原则，旨在通过系统化的教学设计，提高教学效果和学习质量。
未来，随着系统科学和系统思维的发展，系统教学设计理论将继续完善和发展，为教学设计提供更加坚实的理论基础和实践指导。
教学系统设计理论
言语信息
变化刺激
智力技能
变化刺激
认知策略
变化刺激
态度
变化刺激
（在随后才告诉学习 者目标）不要阐述学 习目标、提供旨在选 择的行为样本
示范期望的业绩
动作技能
变化刺激
回忆个人选择的情境 和行为,把它们作为人 们行为模式去示范。 回忆相关信息技能 回忆执行程序和组成 技能
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一、教学系统设计的理论基础
2、教学理论与教学设计
正确的学习观
关键词： 教学规律
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一、教学系统设计的理论基础 古今中外的教学论：
中国古代以孔孟为代表的儒家教学思想。如： “学而知之”、“举一反三”、“因材施教” 等 近代的思想家和教育家。如：梁启超、蔡元培、 陶行知等倡导教学要重视发展儿童的个性等主张 捷克教育家夸美纽斯的“大教学论” 德国赫尔巴特和瑞士的斐斯泰洛齐对教学活动程 序上的探索 美国教育家杜威的“儿童中心论”和“做中学” 思想 苏联凯洛夫的五步教学法
（二）瑞格卢斯教学系统设计理论
有创见的观点：①教学科学 ②规定性的教学理论 ③提出了建立理论知识库的构想 作品：①《教学系统设计理论与模式：这个领域 的概括》 ② 《发展中的教学理论》 教学理论的变量： 分为宏策略和微策略 ①教学条件 ②教学策略（组织策略,管理策略.传输策略） ③教学结果
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（二）瑞格卢斯的教学系统设计理论
宏策略的原则是揭示学科知识内容中的结构性关 系，各个部分之间的相互作用联系。 微策略的原则是强调按单一主题组织教学。 实际教学中，宏策略用来指导对学习的组织和对 知识点的顺序的排列，是从全局来考虑学科知识 内容的整体性以及其中各个部分之间的相关性。
教学系统设计理论
m=f(LT，IT)，其中m是教学方法变量，LT表 示不同的学习理论，IT表示不同的教学理论。这个 函数说明在特定教学条件下对特定教学结果的教学， 习同的学习理论和教学理论会采用不同的教学方法。 3、三条基本原理 原理l认为，有不同的教学条件、教学方法和教 学结果。在不同的教学条件下，为了达到不同的教 学结果，应该采用不同的教学方法。 原理2认为，对教学条件和教学结果分析得越 详细，并对存在的所有问题都进行教学处理，则教 学越有效。
七种策略是指为保证细化过程的有效性和可 操作性，必须在细化过程中适当运用的有关 教学内容组织的七种宏策略
宏策略1 用于确定课程内容（涉及整门课程）的 细化顺序（该课程内容可以是概念性、过程性或 是原理性的）。 宏策略2 用于确定每一堂课（包括各种必要的预 备知识）的内容顺序 宏策略3 用于确定总结的内容及总结的方式 宏策略4 用于确定综合的内容及综合的方式 宏策略5 用于建立当前所学新知识与学习者原有 知识之间的联系 宏策略6 用于激发学习者的学习动机与认知策略 宏策略7 用于实现学习者在学习过程中的自我控 制
第四节 教学系统设计理论
学习目标
说明教学系统设计理论为什么是规定性理论 阐述加涅教学系统设计理论的学习结果分类 和九阶段教学事件 阐述梅瑞尔成分显示理论的内容 阐述郑永柏教学处方理论的内容
一、规定性教学系统设计理论
（一）理论的含义 理论就是能够用来解释、预测和控制 行为的一系列有组织的描述。 （二）描述性理论 （三）规定性理论
学科性质
教学设计
属于
规定性的设计理论
在一定条件下，达到某一特定目 标，寻找最佳的途径和方法 （ 以描述性理论为科学依据）
教学设计理论的逻辑结构
条件
教学系统设计的理论方法
教学系统设计的理论方法摘要：教学系统设计是现代教育工作的重要组成部分，其目的是为了提高教学效果，提供更好的教学体验。
本文将介绍教学系统设计的理论方法，包括教学理论的选择、需求分析、用户界面设计、系统架构设计等方面的内容。
通过合理的理论方法，可以确保教学系统设计更加科学、高效，并提供优质的教学服务。
一、教学理论的选择在进行教学系统设计之前，首先需要选择适用的教学理论。
不同的教学理论对于教学系统设计有着不同的引导作用。
常见的教学理论包括行为主义、认知主义、社会建构主义等。
选取适合的教学理论可以使教学系统更加符合实际教学需求，并提高学生的学习效果。
二、需求分析需求分析是教学系统设计的重要步骤。
通过调研学生、教师及其他相关人员的需求，了解他们的使用习惯和期望，可以为教学系统的设计提供有力的依据。
需求分析包括功能需求和非功能需求两方面。
功能需求是指系统需要具备的功能能力，例如课程资源管理、在线作业提交等；非功能需求则是指系统的性能要求，包括响应速度、系统稳定性等。
三、用户界面设计用户界面设计是教学系统设计的关键环节。
合理的用户界面设计可以提高用户的使用便利性和学习体验。
在设计用户界面时，需要考虑用户的多样化需求，并尽量保持简洁明了的设计风格。
良好的用户界面设计应该具备易上手、直观、视觉吸引等特点，使用户能够轻松学习和使用教学系统。
四、系统架构设计系统架构设计是教学系统设计的技术层面，它关系到系统的稳定性和可扩展性。
在进行系统架构设计时，需要考虑系统的模块化、分层结构，以及系统之间的接口设计等。
合理的系统架构设计可以提升系统的性能、减少系统故障的可能性，并方便系统的后期维护和升级。
五、评估与改进教学系统设计并非一成不变的过程，在实施和使用过程中，需要根据用户反馈和教学效果进行评估和改进。
评估可以通过用户调研、系统使用统计等途径进行，通过评估结果可以发现系统存在的问题，并及时优化改进。
不断的评估和改进可以使教学系统设计更加贴合实际需求，提高用户满意度和教学效果。
教学系统设计的理论和模式
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九阶段教学事件与五种学习结果匹配的具体规定性
7
不同的知识内容对每一种教学事件都有不同的要求：
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（二）梅瑞尔的成分显示理论及教学处理理论
• 美国ISD专家梅瑞尔在对加涅的ID理论进行认真
研究的基础上，提出教学设计的成分显示理论
（Component Display Theory ,简称CDT）作为他的第
解释、分类、概括、迁移等；
获得某类知识技能的交互作用模式。不同类型的知识类型 ITT理论把知识分为三种：实体、活动和过程； 需要不同类型的教学处理。一种类型的教学处理设计完成 并形式化后就能应用于同类知识和技能的教学。因而可以 ITT 理论提出了几种教学策略类型如：鉴别、执行、 提高教学系统设计的效率。
2、梅瑞尔的ID2（第二代教学设计理论）和ITT （教学处理理论）
• ID2理论是在ID1理论的基础上提出的。
• ID2理论的核心是“教学处理理论（ITT）”，
• ITT 理论由知识的描述性理论、教学策略理论和教学设 教学处理就是“教学算法”即解决问题的步骤，使学习者 计的规定性理论三部分组成： 其中： • •
3
3、加涅的教学设计理论
（1）九阶段教学事件与学生的内部心理加工过程的关系
加涅认为： 学习过程有 不同的顺序 和阶段，相 应的教学过 程也有不同 的阶段：
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3、加涅的教学设计理论
需要说明的是：
①由于人类信息加工的方式 是相对稳定的，所以教学事 件也是相对不变的，但也并 非是一成不变的； ②并非每一节课都要提供这 九大全部教学事件，若学生 在学习过程中自行满足了某 些阶段的要求，则相应的教 学阶段可以不出现。
行为 内容 通 实 则 例 讲 解 探 究
教学系统设计理论基础
1.3 教学系统设计的理论基础
1.3.1 学习理论与教学设计
学习理论是探究人类学习的本质及其形成机制的心理学理 论，教学设计要广泛了解学习及人类行为，以学习理论为 理论基础。 目前，比较有影响的学习理论有：行为主义学习理论、认 知主义学习理论、建构主义学习理论及人本主义学习理论 等。
1.3 教学系统设计的理论基础
1.3 教学系统设计的理论基础
“鱼就是鱼”建构主义童话
基于建构主义学习理论，学习是学习者在一定的 情境（即社会文化背景下）借助其他人（包括教师、同 学、伙伴、同事）的帮助，通过人际间的协作活动，实 现的主动建构知识意义的过程。它强调：学习者为中心， 在学习环境中要把握好基本要素，即：情境、协作、会 话、资源等。 所以在教学过程中教师的重要作用就在于创设良好 的教学情境，优化教学过程，引导学生利用教学资源， 通过自主、合作、探究 真正把新课改的理念落实在教学 实践中。
这时著名的心算家一下子呆住了。
熟能生笨
案例：心理学家难住心算家
阿伯特卡米洛先生是一位著名的心算家，不管你给他出一个多么复杂的难题， 他都能立即得出正确的答案。在他的心算历史上，还从来没有被人难倒过。一天， 一位年轻的心理学家从远方慕名而来，他要亲自考一考这位著名的心算家。许多 人知道了都前来观看。 年轻的心理学家微笑着和心算家打过招呼后，心算家很 客气地请他随便出题。 “一辆载着285名旅客的火车驶进车站，这时下车去35人，又上来85人”， 心理学家不紧不慢地开始出题了。心算家听后微微一笑。“在下一站上来101人， 下去69人；再下一站下去17人，上来15人；再下一站下去40人，只上来8人；再 下一站又下去99人，上来54人。”这时主考人已说得喘不过气来。“还有吗？” 心算家非常同情地问主考人。“还有”主考人透了口气说：“请您接着算。”他 又加快速度说：“火车继续往前开，到了下一站„„再下一站„„再下一 站„„”，这时他突然叫道：“完了，卡米洛先生！” 心算家轻蔑地笑着说：“您马上要知道结果吗？” “那当然”，心理学家点点头，同样微笑着说：
加涅的教学系统设计理论
加涅的教学系统设计理论
加涅的教学系统设计理论是由美国教育学家贝娅·加涅于20世纪50年代提出的一种教学设计理论。
加涅认为，教学系统应该具有确定的目标和有序的结构，以促进学生的学习成长。
在加涅的理论中，教学系统包括三个层次：教学课程、教学单元和教学活动。
首先，教学课程是教学系统设计的第一层次。
教学课程是指整个学习过程的规划和安排，它包括课程的目标、内容、教学策略和评估方法等。
在设计教学课程时，应该明确学生需要掌握的知识和技能，并确定教学目标。
此外，教学课程还应该根据学生的学习特点和学习风格，选择适合的教学策略和教具。
其次，教学单元是教学系统设计的第二层次。
教学单元是指教学课程的组成部分，它包括教学课程中具体的教学主题或单元。
在设计教学单元时，应该根据教学课程的目标和内容，确定具体的教学主题和学习任务。
此外，教学单元还应该根据学生的学习特点和学习需求，选择适合的教学方法和教学资源。
最后，教学活动是教学系统设计的第三层次。
教学活动是指教学单元中具体的学习活动，它包括教师的教学方法、学生的学习任务和学习环境等。
在设计教学活动时，应该根据教学单元的目标和内容，选择适合的教学方法和学习活动。
此外，教学活动还应该激发学生的学习兴趣，提供积极的学习环境。
综上所述，加涅的教学系统设计理论强调教学的系统性和有序性。
教学系统设计应该从教学课程、教学单元和教学活动三个层次进行规划和安
排，以促进学生的学习成长。
这一理论为教师提供了一种有效的教学设计方法，帮助他们更好地组织和管理学习过程，提高学生的学习效果。
系统教学设计 理论
系统教学设计理论系统教学设计是指为实施教育活动而设计和建构的一系列教育组织形式、教学方法、教学资源和教学环境等。
它包括从教育目标到教材编写、教学准备、教学过程的安排以及评价等环节。
系统教学设计要求设计者要全面了解教育活动的目的、目标，结合学生的需求、能力和教学环境的实际情况，科学、灵活、有效地组织教学过程，提高教学效果，同时也要依据教育理论和教育原则进行指导。
在进行系统教学设计时，首先要明确教育目标。
教育目标是教学活动的出发点和归宿点，决定着教学设计的方向和内容。
教育目标要体现教育、学习和发展的综合要求，要有明确的指导性和可操作性。
教育目标的确定要以学生为中心，关注学生的综合素质发展和个性特点的培养。
其次，教学设计要结合教育理论和教育原则。
教育理论和教育原则是教学设计的理论依据和方法指导。
教育理论主要包括认知学派、行为主义学派、社会交往学派等教育思想的理论体系，教育原则则是由这些理论总结而来的一些应用原则，如激发学生兴趣、因材施教、因地制宜等。
教学设计要充分吸取和应用这些理论和原则，创设适合学生学习的教学环境，运用多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。
其次，教学设计要注重教材的选择和编写。
教材是教学的重要组成部分，对学生的学习起着重要的引导和支持作用。
教学设计要根据学生的特点和需求，选择适合的教材，并结合教学目标和教学内容进行适度的改编和加工。
教材的编写要符合教育原则，内容要丰富、生动有趣，形式要多样化，能够激发学生的兴趣，提高学习的积极性和主动性。
此外，教学设计还要根据学生的学习特点和教学环境的实际情况，选择合适的教学方法和教学资源。
教学方法是教师运用教育手段进行教学的方式和方法，它包括讲授法、讨论法、实践法、示范法等。
教学方法的选择要结合学生的年龄、认知水平和学习习惯等因素进行综合考虑，灵活运用不同的教学方法，以促进学生的主动学习。
教学资源包括教学用具、学习材料、实验设备等，教学设计要合理配置和利用这些资源，丰富教学过程，提高教学效果。
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（二）瑞格卢斯的教学系统设计理论
（ET）细化理论为教学内容的组织提供了宏策略 (CDT)成分显示理论为具体知识点的教学提供行之 有效的可操作的微策略
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（二）瑞格卢斯的细化理论内容
一个 目标
两个 过程
四个 环节
七种 策略
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一、教学系统设计的理论基础
1、学习理论与教学设计
关系：学习理论是探究人类学习的本质及其 形成机制的心理学理论，而教学设计是为学习而 创造环境，是根据学习者的需要设计不同的教学 计划，充分发挥人类的潜力。
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。
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（二）瑞格卢斯的教学系统设计理论
宏策略的原则是揭示学科知识内容中的结构性关 系，各个部分之间的相互作用联系。 微策略的原则是强调按单一主题组织教学。 实际教学中，宏策略用来指导对学习的组织和对 知识点的顺序的排列，是从全局来考虑学科知识 内容的整体性以及其中各个部分之间的相关性。 微策略为如何教特定的学科内容提供处方，考虑 的是一个个概念和原理的具体教学方法。
一个目标：
细化理论（ET）的全部内 容都是为了达到一个目标，按 照认知学习理论实现对教学内 容最合理而有效的组织。
两个过程：
ET主要通过两个设计过程来实现上 述目标 1、选择初始概要 2、对选出的初始概要进行细化等
级设计
四个环节（４Ｓ）：
选择：从学科内容中选出为达成教学目标所 要教的知识点,为概貌要设计做好准备 定序：将教学内容按“从一般到特殊”的次 序 来组织与按排； 综合：维护知识体系的结构性、系统性，确 定各知识点之间的关系。细化过程中有两种 形式的综合发生：内部综合与外部综合。 总结：有利于知识的保持和迁移。包括课后 总结与单元总结。
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一、教学系统设计的理论基础
4、传播理论与教学设计
传播理论研究是自然界一切信息传播活动的共 同规律。
传播理论对教学设计的一大贡献是它的信息传 播模式。
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二、国内教学系统设计理论
我国在理论和实践方面都取得了可喜的成果。
一方面，翻译介绍了一些国外教学系统设计理论 和方法方面的研究成果 另一方面，开设教学系统设计课程，出版了一批 研究专著，为实际工作的开展提供了较好的理论 基础
原理二：对教学条件和教学结果分析的越详细，并对存 在的所有问题都进行教学处理，则教学越有效。
原理三：教学条件，教学结果和教学方法是不断发展的 ，要不断探索适合新情况的教学处方，不断更新和充实 教学处方知识库。
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郑永柏——教学处方理论 规定性教学内容处理模式库 规定性教学模式库
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二、国内教学系统设计理论
不足：我国对“教学系统设计理论”方面 的研究还没有引起足够的重视。这主要表现 在以下几个方面： 首先，国内大部分教学系统设计著作中没有 “教学系统设计理论”这个命题。 其次，对国内教学实践中大量教学系统设计 经验和成果的总结未能上升到理论高度。 再次，大量的研究集中在教学系统设计过程 模式方面。
七种策略：
宏策略1：确定课程内容的细化顺序
概念性内容的排列应按“最重 要 的 关 系 —— 并 列 关 系 —— 从 属 关 系 —— 次 要 关 系 ” 的 次 序 组织内容；再对要领的学习按 自上而下的进行排列。
宏策略2：确定每一堂课的内容顺序
宏策略3：确定总结的内容和总结的方式
方式则是提示知识点之间的联系还 是对例题或练习进行分类、归纳。
回忆执行程序和组成 技能
（二）瑞格卢斯教学系统设计理论
有创见的观点：①教学科学
②规定性的教学理论
③提出了建立理论知识库的构想
作品：①《教学系统设计理论与模式：这个领域
的概括》
② 《发展中的教学理论》
教学理论的变量： ①教学条件
分为宏策略和微策略
②教学策略（组织策略,管理策略.传输策略）
③教学结果
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教学系统设计理论
一 教学系统设计的理论基础 二 国内教学系统设计理论 三 国外教学系统设计理论
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一、教学系统设计的理论基础
国内学者的不同观点：
皮连生：学习理论、教学系统方法、传 播理论。
乌美娜：传播理论、学习理论、教学理 论。
林宪生：教学理论、系统论、传播理论。 而相对比较集中的观点是“四基础”论： 学习理论、教学理论、系统论和传播理论。
一、教学系统设计的理论基础
两学派对比：
行为主义学派认为，人类的心理行为是不可直接 观察与测量的，可直接观察与测量的是人的外显 行为。它重视控制学习环境、重视客观行为与强 化的思想、尊重学生自定步调个别化学习的策略， 在学习中有重要的指导意义。 认知学派认为，人类的学习不是机械的、被动的 刺激-反应过程，认为学习是个体积极的信息加工 过程，教学应按照信息的心理加工顺序准备教学 活动。
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三、国外几种主要教学系统设计理论
1
加涅的教学系统设计理论
2
瑞格卢斯的精细加工理论
3
梅瑞尔的成份显示理论
4 史密斯和雷根的教学系统设计理论
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（一）加涅的教学系统设计理论
核心思想：为学习设计教学
教学应考虑学习的条件，为了分析学 习的条件，提出学习与记忆的信息加 工模型。学习的发生要依赖内、外部 条件，教学目的是合理安排可靠的外 部条件，以支持、激发、促进学习的 内部条件。
内容是指对一节课或一个教学单元 的内容进行总结。
宏策略4：确定综合内容及综合的方式
内容的综合是指对一节课或对 一个单元的内容进行综合；
方式则是指用文字 或图表说 明教学内容各部分的关系，使所 学内容变成结构化的有意义的知 识。
宏策略5：建立当前所学的知识与 学习者原有的知识之间的联系
采用启发式、联想式、类比式、 动态模拟等方式建立新旧知识 之间的联系。
（1）m=f(c,o),其中教学结果（o）和教学 条件（c）是自变量，教学方法（m）是因 变量。
（2）m=f(LT,IT),其中m是教学方法的变量， LT表示不同的学习理论，IT表示不同的教学 理论。
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郑永柏——教学处方理论
原理一：有不同的教学条件，教学方法和教学结果，在 不同的教学条件下，为了达到不同的教学结果，应该采 用不同的教学方法。
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二、国内教学系统设计理论
90年代以来，国内还进行了一些运用教学设 计理论和方法的教学改革实验，成果突出：
1997年何克抗教授根据教改实践，提出了“学教 并重”教学模式和“主导——主体”教学设计模 式。
1998年郑永柏博士在综合了已有教学设计理论研 究成果的基础上，提出了一种新型教学系统设计 理论——教学处方理论。
发现
运用
记忆
概念性
过程性
原理性
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（三）梅瑞尔的ID2 和ITT
第二代教学设计理论的核心是“教学 处理理论”（ITT)，扩展了学习的条件 理论和成份显示理论，可进行自动化的 教学系统设计和开发，为开发教学设计 专家系统而提出的理论。
基本思想是：教学处理就是“教学算 法”，即解决教学问题的步骤，是使学 习者获得某类知识技能的交互模式。
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郑永柏——教学处方理论
六个 基本概念
一个 理论框架
三个 基本原理
两个 知识库
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郑永柏——教学处方理论
教学条件 教学结果 教学方法 教学内容处理模式 教学模式 教学处方
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郑永柏——教学处方理论
精品课件！
精品课件！
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回忆组织有序的知识 实体 刺激回忆有组织的信 息的上下文情境 回忆先决规则和概念 刺激回忆子规则和概 念
回忆较简单的先决规 则和概念, 回忆任务 策略和相关认知技能
态度 动作技能
变化刺激 变化刺激
（在随后才告诉学习 者目标）不要阐述学 习目标、提供旨在选 择的行为样本
示范期望的业绩
回忆个人选择的情境 和行为,把它们作为人 们行为模式去示范。 回忆相关信息技能
梅瑞尔认为：可以从目标—内容两个维度 对认知学习结果进行分类，构成了10种不同 的学习活动与教学目标的对应关系，说明每 一种教学活动成份与学生应达到的能力要求 之间有一一对应的关系。
其理论为具体的知识点的教学提供了行之 有效的、可操作的微策略。
（三）梅瑞尔的“目标—内容”二维模型
教学内容 事实性 行为水平
(四)史密斯和雷根教学系统设计理论
尽管不同的学习结果需要不同的策略 ，但是教学 过程一般都有包括了四个阶段：导入、主体部分、 结论和评定。 在训练情境中，一般包括：引起注意、提高动机、 给出课的概要、解释和详细说明知识、学习者在 监督下练习、评价、总结、鼓励、结束等若干教 学事件。
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一、教学系统设计的理论基础
3、系统方法与教学设计
系统方法就是运用系统论的思想、观点，研究和 处理各种复杂的系统问题而形成的方法，即按事 物本身的系统性把对象放在系统的形式中加以考 察的方法。 在教学设计中主要表现在：把教育、教学本身看 成是一个整体，综合系统中各要素使教学设计过 程模式化，把教学系统看成是社会大系统中的子 系统。