教学系统设计的理论和模式
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。
第三讲教学系统设计简述PPT课件
3、不同层次的应用
教学系统设计是一个问题解决的过程，根据教学中问题范 围、大小的不同，教学系统设计也许应当具有不同的层次，即 教学系统设计的基本原理与方法可用于设计不同层次的教学系 统，从小到大分为： ⑴以“产品”为中心的层次
教学系统设计的最初发展是从以“产品”为中心的层次开 始的。它把教学中使用的媒体、材料、教学包等当作产品来进 行设计。 ⑵以“课堂”为中心的层次
对教学设计的定义，应从以下几个方面来理解：
１．教学设计以教学理论、传播学理论和 学习理论为依据
２．教学设计强调运用系统方法 ３．教学设计是一个问题解决的过程 ４．教学设计的根本目的是追求最优化的
教学效果
2、应用范围
目前，教学系统设计在正规的学校教育、全民的社会教育和 继续教育以及工业、农业、金融、军事、服务等各行业、各部门的 职业教育和培训领域中都得到了广泛的应用。
Байду номын сангаас
二、教学设计的理论和模式
3、以“教”为中心的教学设计模式
⑺教学目标分析 ②工作任务
确定各级子目标之间的形成关系。
A
B
C
二、教学设计的理论和模式
3、以“教”为中心的教学设计模式
⑻教学策略设计 ①教学策略的含义
是对完成特定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整体考虑。
二、教学设计的理论和模式
他根据学习过程中包含有多个内部心理加工环节，从而 推断出相应教学过程应由九个教学事件构成：引起注意、告 诉学习者目标、刺激对先前学习的回忆、呈现刺激材料、提 供学习指导、诱导学习表现、提供反馈、评价表现、促进记 忆和迁移。
二、教学设计的理论和模式
1、教学系统设计理论的发展概述
教学系统设计
教学系统设计期末复习总结复习第一篇：教学系统设计期末复习总结复习教学系统设计总结关于人物：加涅（美国心理学家）核心思想：“为学习设计教学”；学习结果分为——言语信息、智力技能、认知策略、动作技能、态度。
提出信息加工分析法；九段教学策略；学习的层次的分类；任务分析技术。
奥苏贝尔：提出包容（Subsumption）和同化（Assimilation）理论以及“先行组织者”教学策略。
布卢姆：认知领域教学目标——识记、领会、运用、分析、综合和评价。
提出掌握学习。
梅瑞尔：“目标—内容”二维模型瑞格鲁斯：细化理论；巴班斯基：前苏联著名的教育家、教学论专家，教育科学博士、院士。
最优化教学理论。
基本标准：效果与质量；时间。
维果茨基：肯普：ID1——“肯普模型”皮亚杰：学习者特征分析；教学模式；认识结构论---认识是主体在转变客体的过程中形成的结构性动作和活动。
认识活动的目的在于取得主体对客体环境的适应，达到主体与客体之间的平衡。
主体通过对客体的适应推动认识的发展。
杜威：实用主义大师，美国现代著名的唯心主义哲学家、社会学家和最有影响的教育家。
在教育理论方面，杜威认为教育即生活、学校即社会、教学方法应根据“从做中学”的原理，以儿童的活动为中心.1900 年提出：发展一门连接学习理论和教育实践的“桥梁科学”。
每一位老师带着自己的哲学思想走向课堂。
桑代克：心理学大师，1912 年就已经设想过相当于现代的程序学习的控制学习过程的方法.桑代克的三条学习定律:准备率/重复率/效果率。
猫笼实验米勒:任务分析法斯金纳：程序教学运动。
教学技术第一人班杜拉：社会学习理论与行为矫正术。
认为观察学习是社会学习的一种主要的形式。
布鲁纳：布鲁纳的发现教学法、认知发现说赞可夫：发展教学理论。
瓦根舍因、克拉夫基：范例教学理论。
第一章教学系统设计是以传播理论、学习理论和教学理论为基础，运用系统论的观点和方法，分析教学中的问题和需求从而找出最佳解决方案的一种理论和方法。
三类教学系统设计模式及其特点
三类教学设计模式及其特点一、以教为主的教学设计过程模式其主要理论依据是奥苏贝尔的“学与教”的理论（“有意义接受学习”理论、“先行组织者”教学策略与动机理论）。
其设计思想是以教师为中心。
其设计原则是：强调以教师为主。
其研究主要内容是：帮助教师把课备好、教好。
特点：1、有利于教师主导地位的发挥；2、有利于教师对整个教学过程的监控；3、有利于系统科学知识的传授；4、有利于教师教学目标的完成；5、有利于学生基础知识的掌握。
缺点：1、重教轻学，忽视学生的自主学习、自主探究，容易造成学生对教师、对教材、对权威的迷信，使学生缺乏发散思维、批判思维的创建。
一、学习环境分析。
指对教学所需要的总体环境的分析，包括物环境和人环境。
物环境就是学的物质环境如温度、光线、通风以及必要的教学设备。
人环境则指教师与学生的关系如师生之间的需要、认知因素、情感因素、课堂气氛等。
良好的学环境主要取决于合理的课堂教学组织形式、科学的课堂教学管理和课堂问题行为的有效控制。
二、学习者特征分析。
主要分析学生的初始能力、一般特征与学习风格。
初始能力是指特定学科的内容的学习已经具备的有关知识与能力的基础，以及对学习内容的认识与态度，也即是教学的起点；一般特征指对学生学习产生影响的个体的、生理与心理的和社会的特点。
包括年龄、性别、认知成熟度、学习动机、个人对学习的期望、工作经历、生活经历、经济文化与社会背景等。
学习风格。
学生感知不同刺激并对不同刺激作出反应这两方面产生影响的所有心理特征。
也可以说是学生在学习过程中经常喜欢采用某种特殊学习方式、策略的倾向。
主要包括⑴对感觉通道的偏重（有视觉型、听觉型与动觉型）；⑵心理的和社会的特征；⑶认知方式，场依存性与场独立性，沉思型与冲动型，整体型与系列型等；⑷大脑左右半球的加工方式，左半球加工畔的方式是言语的、系列的、数字的、理发的和逻辑的，右半球则与空间知觉、形象、情感等方式加工信息。
三、学习任务分析。
包括学习目标与教学内容两部分。
几种主要的教学系统设计理论
MOOCs（大规模开放在线课程）
02
面向全球学习者开放的在线课程，通常由知名大学或教育机构
提供，具有大规模参与和开放共享的特点。
SPOCs（小规模私有在线课程）
03
针对特定学生群体（如在校大学生）开设的在线课程，通常采
用混合式学习方式，结合线上和线下教学。
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几种主要的教学系统设计理论
contents
目录
• 行为主义学习理论 • 认知主义学习理论 • 人本主义学习理论 • 建构主义学习理论 • 混合式学习理论
01 行为主义学习理论
代表人物：巴普洛夫、斯金纳
巴普洛夫
巴普洛夫是生理学家，他通过狗 的唾液条件反射实验，提出了经 典条件反射理论，认为刺激和反 应之间建立联系是学习的本质。
线上学习
利用网络平台和数字化资源进行自主学习和协作学习，包括观看视频、参与在线讨论、完成在线作业 等。
线下学习
在传统课堂环境中进行面对面的教学和学习活动，如教师讲解、小组讨论、实验操作等。
应用：网络课程、MOOCs、SPOCs
网络课程
01
通过互联网提供在线学习的课程，学生可以自主安排学习时间
和进度。
布鲁纳
美国教育心理学家，强调学科基本结构的重要性，提倡发现 学习，认为学生应该通过主动探索发现知识，而不是被动接 受。
学习过程：通过顿悟、理解获得认知
顿悟
学习者突然理解问题，并能够将所学知识应用于新情境。
理解
学习者对所学知识进行深入思考，形成自己的见解和解释。
应用：发现学习、概念学习、解决问题
发现学习
应用：情境教学、合作学习、研究性学习
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(何克抗)
第一章教学系统设计概论1.教学系统设计、教学设计模式教学系统设计的内涵：（课本P2—3）系统计划教学的过程教学是以促进学习的方式影响学习者的一系列事件，而教学设计是一个系统化规划教学系统的过程。
（加涅，1992）教学系统设计是运用系统方法分析研究教学过程中相互联系的各部分的问题和需求，确立解决它们的方法步骤，然后评价教学成果的系统计划过程。
（肯普，1994）教学设计是指运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学资料、教学活动、信息资源和评价的具体计划的系统化过程。
（史密斯、雷根，1999）教学系统设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。
（乌美娜，1994）教学设计主要是运用系统方法，将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标、教学内容、教学方法和教学策略、教学评价等环节进行具体计划、创设教与学的系统“过程”或“程序”，而创设教与学系统的根本目的是促进学习者的学习。
（何克抗，2002）创设和开发学习经验和学习环境的技术教学是一门科学，而教学设计是建立在教学科学这一坚实基础上的技术，因而教学设计也可以被认为是科学型的技术。
教学的目的是使学生获得知识技能，教学设计的目的是创设和开发促进学生掌握这些知识技能的学习经验和学习环境。
（梅瑞尔，1996）一门设计科学教学设计是设计科学大家庭的一员，设计科学各成员的共同特征是用科学原理及应用来满足人的需要。
因此，教学设计是对学业业绩问题的解决措施进行策划的过程。
（帕顿，1989）一门学科“教学设计是一门涉及理解与改进教学过程的学科。
任何设计活动的宗旨都是提出达到预期目的最优途径，因此，教学设计主要是关于提出最优教学方法的处方的一门学科，这些最优的教学方法能使学生的知识和技能发生预期的变化。
”（瑞格卢斯，1994）解决教学问题的过程教材观点：教学系统设计主要是以促进学习者的学习为根本目的，运用系统方法，将学习理论与教学理论等的原理转换成对教学目标、教学内容、教学方法和教学策略、教学评价等环节进行具体计划、创设有效的教与学系统的“过程”或“程序”。
教学系统设计洋葱模型理论
教学系统设计洋葱模型理论引言教学系统设计是教育领域一项重要的工作，它涉及到课程设置、教材编写、教学方法的选择等方面。
而洋葱模型理论是近年来教学系统设计领域的一种新的理论模型，它以洋葱的层层包裹为基础，以多层次、多维度的方式，帮助教师更好地设计教学系统。
本文将探讨教学系统设计洋葱模型理论，并分析其应用价值。
一、教学系统设计概述教学系统设计是指在特定的教学目标下，通过设计一系列有机结合的教学环节、教学资源和教学方法，使其相互配合，形成有效的教学过程。
教学系统设计涉及到教学内容的选择、教学方法的确定、教学资源的利用等多个方面，是教学工作的核心。
二、洋葱模型理论概述洋葱模型理论是一种多层次、多维度的教学系统设计理论。
它以洋葱的层层包裹为基础，将教学系统划分为多个层次，并在每个层次上进行相应的设计。
洋葱模型理论主要包括以下几个层次：1. 教学目标层次：确定教学的基本目标和具体目标，明确学生需要达到的知识、能力和情感目标。
2. 课程设计层次：设计教学的整体框架、内容和结构，确保教学内容的合理有机。
3. 教学方法层次：选择适当的教学方法，包括启发式教学、问题解决教学、合作学习等。
4. 教学评价层次：建立有效的教学评价体系，对学生的学习情况进行全面、客观的评价。
5. 教学资源层次：充分利用现有的教学资源，包括教材、多媒体工具、网络资源等。
通过以上多个层次的设计，教师可以全面把握教学系统的各个方面，从而提高教学效果。
三、教学系统设计洋葱模型理论的应用教学系统设计洋葱模型理论在实际教学中具有很大的应用价值。
以下是该理论的几个主要应用方面：1. 教学目标明确：通过洋葱模型理论，教师可以更加明确教学目标，从而有针对性地进行教学设计。
为了保证学生能够达到目标，教师需要清楚地分析学生的现状，并根据学生的特点制定相应的教学目标。
2. 教学内容合理安排：通过洋葱模型理论，教师可以对教学内容进行合理安排。
不同层次的教学内容可以相互呼应和支持，形成有机的整体。
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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
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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
探究通则， 要求学生回忆一般 的陈述 讲解实例， 呈现一个例子或特 探究实例， 要求学生在特定的 定情景 情景或练习中应用通则 讲解通则，即呈现一般情景
教学策略的辅助呈现形式（SPF）由附加的促进学习的信息构成， 如使注意集中的措施、记忆术和反馈等；
教学策略的呈现之间的联系（IDR）则是一些序列，包括例子——非例子的 11 配对序列，各种例子的分类序列和例子难度的范围。
第二节 教学系统设计的理论和模式
ISD理论就是关于如何规定、设计教学 活动的理论，一套用来决定在一定的教 学条件下，为了使学习者达到特定的教 学目标，应采用什么样的教学策略与教 学方法的系统化的知识体系。主要任务 就是对影响ISD的各个变量之间的关系 进行规定，确定为达到教学目标所应采 取的教学策略，提出规定性系统设计理 论。
• ID2理论实质是为ISD提供一个有效的工具和方法。
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三、教学系统设计过程模式
• 1、模式的含义与作用：
•
含义：
• 模式是再现现实的一种理论化的简约形式。ISD模式是在教 学系统设计的实践中逐渐形成的一套程序化的步骤。其实 质是说明做什么、怎样做。
•
作用：
• ISD模式指出了以什么样的步骤和方法进行教学系统设计， 是关于设计过程的理论。 • (下一节具体讲授ISD模式)
5
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3、加涅的教学设计理论
（2）九阶段教学事件与五种学习结果匹配的具体规定性
• •
加涅将学习结果分为五种类型：言语信息、智 力技能、认知策略、动作技能和态度。 不同的学习结果需要不同的学习条件，每一种 教学事件在具体运用上又有不同的要求，在此 基础上加涅根据实验研究和经验总结，详细区 分了不同学习结果对每一种教学事件的要求， 梅瑞尔在此基础上加以总结，提出了“九五矩 阵”，形成了加涅的教学模式系列：
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一、影响教学系统设计的变量
教学活动中影响教学设计的变量有三大类：教学条件变量（包括内 容特点、教学目标、学生特点、实际约束）、教学方法变量（包括 组织策略、授递策略、管理策略）和教学结果变量（教学效果、效 率、效益）。
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二、几个主要的教学系统设计理论
3、加涅的教学设计理论
• 在加涅的教学设计思想和学习与记忆的信息 加工模型的基础上，加涅认为学习的发生要 依赖内、外部条件，教学的目的就是要合理 安排外部条件，以支持、激发、促进学习的 内部条件，这就要对教学进行整体的设计， 从教学分析、展开及评价等方面做出一系列 的事先筹划，即进行教学设计。
由于事实性知识一般只要求记忆，而不需要运用和发现，因而图中 删去了“运用事实”和“发现事实”这两种成分。
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梅瑞尔对教学策略的研究
梅瑞尔认为教学策略有三种方式，即基本呈现形式（PPF）、辅助 呈现形式（SPF）和呈现之间的联系（IDR）。 教学策略的基本呈现形式（PPF）由讲解通则、讲解事例、探索通 则（回忆）、探索事例（实践）构成：
以“教”为主的教学设计模式；以“学”为主的教学设计模 式；“教师为主导、学生为主体”的教学设计模式；
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第二节
•结 束
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一代教学设计理论，后来在此理论的基础上又
提出了第二代教学设计理论和教学处理理论 （Instructional Transation Theory, 简称ITT）。
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1、成分显示理论
梅瑞尔认为知识可以分为事实性知识、概念性知识、过程性知识 和原理性知识四种，学习的目标可以分为记忆、运用和发现三个目 标。将知识类型和学习目标相结合可以组成12种教学活动成分（实 质为10种）：
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教学系统设计模式的共同属性：
• ISD 发展中出现了数百种模式，种类繁多，形式各不相同， 但它们都具备以下共同属性：
• 从构成要素来看：都包括学习者、目标、策略、评
价四个要素；
• 从涉及的步骤来看： 都包括源自学目标设计、教学策略设计、教学评价设计；
• 从其理论基础和实施方法来看： 分为三大类：