第二章以教为主教学系统设计（上）【本章内容要点】以教为主的教学系统设计，也称传统教学系统设计，主要基于行为主义学习理论或认知学习理论，设计的焦点在“教学”上，强调教师的主导作用，突出循序渐进、按部就班、精细严谨地应用系统方法对教学进行设计。

在教学系统设计领域，应用系统方法对教学进行设计的模式林林总总，让人目不暇接。

综合目前国内外有关文献上介绍的各类以教为主的教学系统设计模式的基本组成应如图 2.1所示。

由图可见，该模式包含学习者分析、学习需要分析、教学目标的分析与确立、教学内容的选择与组织、教学模式、教学方法和教学媒体的选择和运用及教学设计成果评价等诸多因素。

尽管以教为主的教学系统设计思想和模式经常受到批评，但是，在我国以教为主的教学系统还大量存在，大班级授课、教师讲学生听还是目前的主要教学形式，而且我国的教学系统设计人员（主要是教师）比较熟悉以教为主的教学系统设计理论和方法，并能在教学实践中较熟练地运用，这就对以教为主的教学系统设计提出很强的客观需求；此外，以教为主的教学系统设计理论和方法经过几十年众多专家的深入研究发展，已形成一套比较完整、严密的理论体系而且可操作性强。

因此，本章及下一章将主要依据图2.1所示的模式，对以教为主的教学系统设计的基本要素的主要内容及相关方法进行介绍。

图2.1 以教为主的教学系统设计模式【本章内容结构】第一节学习者分析教学系统设计的目的是为了有效促进学习者的学习，而学习者是学习活动的主体，学习者具有的认知的、情感的、社会的等特征都将对学习的信息加工过程产生影响。

因此教学系统设计是否与学习者的特点相匹配，是决定教学系统设计成功与否的关键因素。

进行学习者分析，目的是为了了解学生的学习准备和学习风格，以便为后继的教学系统设计步骤提供依据。

虽然教学设计者不可能对学习者的每个心理因素、生理因素、社会经济因素等都进行分析，但是必须了解那些对教学设计其重要作用的心理因素。

一、认知发展特征分析认知发展是指主体获得知识和解决问题的能力随时间的推移而发生变化的过程和现象。

围绕认知发展，讨论得最多的问题就是发展的机制和阶段性问题。

在儿童的认知发展研究方面，瑞士心理学家皮亚杰的认知发展阶段理论在国际上国内享有广泛的影响。

此外，现代认知心理学关于儿童认知发展的研究对我国也有一定的指导意义。

（一）皮亚杰的认知发展阶段理论皮亚杰经过多年的观察研究，发现自出生到青少年的成长期间，个体的认知发展在连续中呈现出阶段型的特征。

为此他将儿童认知发展划分为四个阶段：感知运动阶段、前运算阶段、具体运算阶段、形式运算阶段。

由于后三个阶段与学校教育关系较密切，所以，在此主要介绍后三个阶段的主要内容。

1.前运算阶段（preoperational stage）（2-7岁）这一阶段正值入学之前与入学之初，在教育上特别重要。

因而对这一时期儿童认知发展所从事饿研究最多。

所谓“前运算”是指儿童遇到问题时会运用思维，但思维方式常常是不合逻辑的。

其思维主要有以下特征：（1）知觉的集中倾向性（perceptual centration）：指前运算思维期的儿童在面对问题情境时，只凭知觉所及，集中注意于事物的单一维度或层面，忽视事物的其他维度和层面，缺乏守恒。

所谓守恒是指物体某方面特征（如重量或体积）的变化，将不因其另一方面特征（如形状）的改变而改变。

（2）不可逆性（irreversibility）：不可逆性与可逆性时相对的两个概念。

可逆性是指考虑问题时可以从正面去想，也可以从反面去想；可以从原因去看结果，也可以从结果去分析原因。

因此，不可逆性即指儿童无法改变思维的方向，使之回到起点。

（3）自我中心主义（egocentrism）：皮亚杰用“自我中心主义”一词表达前运算阶段儿童的思维特征，其含义并不带有“自私"的意思。

只是用以说明这一阶段的儿童在面对问题情境时，只会从自己的观点着眼，不会考虑别人的不同看法。

换句话说，前运算阶段的儿童只能主观看世界，不能客观地予以分析。

在语言方面，这个阶段的儿童已经掌握了口头语言，头脑中有了事物的表象，而且能用词代表头脑中的表象。

他们能进行初级的抽象，能理解和使用从具体经验中学得的概念及其间的关系。

2.具体运算阶段（concrete operational stage）（7-11岁）这一阶段的儿童思维已经具有了明显的符号性合逻辑性，如儿童已能进行如下简单的逻辑推演：如果A>B,B>C,则A>C,基本克服了思维中的自我中心性。

但这个阶段的儿童的思维活动，在很大程度上仍局限于具体的事物以及过去的经验，缺乏抽象性。

儿童进入具体运算阶段以后所获得的最大是收获是具有了心理操作能力。

儿童可以用这种心理操作能力去认识、表征和反映内、外部世界，使其认知活动更具深刻性、灵活性和广泛性，如儿童能在心理自如地转换物体的空间排列方式；能找到物体间的某种一一对应的关系。

处于具体运算阶段的儿童已能解决许多问题，但其思维的抽象程度还很低，在面对某些数学问题、物理问题以及社会问题时，仍显得无能为力。

3.形式运算阶段（formal operational stage）（11岁以上）这一阶段的儿童或青少年已完全具备进行以下思维的能力：假设-演绎思维，即不仅在逻辑上考虑现实的情境，而且根据可能的情境进行思维；抽象思维，即能运用符号进行思维；系统思维，即在解决问题时，能够在心理上控制若干变量，同时还能考虑到其他几个变量。

在此阶段，认知趋于成熟的儿童逐渐摆脱了具体实际的支持，能够理解并使用相互关联的抽象概念。

皮亚杰认为在这一阶段的青少年其思维的抽象性获得了很大的提高。

他们可以在头脑中设想出许多诸如社会存在、公正、真理及道德等抽象的社会问题。

除了将儿童的认知发展划分为四个阶段外，皮亚杰认为认知发展的阶段性还包括以下几个方面的含义：一是在不同的发展阶段，儿童的认知具有不同的质的特点；二是各阶段之间并非跳跃性的改变，而是连续中呈现出阶段性的特征：三是在同一发展阶段内，各种认知能力的发展水平是平衡的，即在不同的方面，儿童所表现出的能力是和谐的、水平相当的；四是阶段间的顺序不能改变的，任何个体都将按照固定的次序经历相同的发展阶段。

（二）现代认知心理学关于儿童认知发展的理论现代认知心理学关于儿童认知发展的理论探讨主要集中在个体的认知结构、认知发展机制、认知发展阶段以及认知发展的条件等几个方面。

代表人物有斯腾伯格（sternberg）、凯斯（case）、希格勒（sieglar）等。

1.关于认知结构的观点现代认知心理学家斯腾伯格等认为儿童认知能力的发展不是由于认知结构本身的变化所导致的，而是通过原有认知结构之功能的不断激活、工作有效性的不断提高及其结构间各元素相互作用的熟练程度的提高而逐渐实现的。

认知结构有三种成分组成：元成分、操作成分和知识获得成分，其中元成分的作用是制定计划，选择策略及监控具体的过程；操作成分的作用是执行具体的加工过程，包括编码、联系和反应；知识获得成分的作用是选取问题情景中有关的信息，忽略无关信息，并将新信息与记忆库存储的知识相联系，包括信息的获得、提取及转换三种途径。

认知结构的三种成分相互依存、相互联系，推动认知水平的不断提高。

2.关于认知发展机制的观点现代认知心理学对个体认知发展机制的分析更多的是集中在微观的层面上，并不主张用一种统一的变化机制解释儿童的认知发展。

其中认知心理学家凯斯提出的与儿童认知加工有效性相关的变化机制较有影响和代表性。

凯斯将个体的心理区域分成存储空间和操作空间。

存储空间是指用以存储信息的空间范围及所存储的信息容量；操作空间是指在进行具体的认知操作时所需要的空间范围及所投入的心理能量，两者相加则构成整个的心理加工空间。

凯斯认为随着个体存储空间的逐渐增大及操作空间的逐渐缩小，操作空间的心理能量向存储空间的不断转换，儿童的认知结构会越来越稳固，认知策略会越来越丰富，相应的认知能量也因此而获得了发展。

3.关于认知发展的阶段现代认知心理学虽然也承认个体认知发展具有阶段性，但大多数心理学家更强调个体认知发展的不平衡性。

他们认为儿童对不同信息的加工组织和解释是依据不同的原则进行的，其水平是受每个儿童加工、表征信息的方式与一次所能加工的信息数量以及原有知识结构状况影响的；同一个体在不同领域的认知表现也具有很大的差异性，表现为个体认知的非协调性发展，如某些儿童虽然能很好完成守恒性任务，但却不能顺利完成简单的记忆任务。

由此，现代认知心理学家认为用水平或者步骤来描述儿童认知发展的渐进性似乎比用阶段描述更为合适。

4。

关于个体认知发展的条件现代认知心理学更强调教育和训练在儿童认知发展中的重要作用，并认为教育和训练的具体功效主要体现在对儿童元认知能量的促进作用上。

他们将教育训练对儿童认知发展的影响做了如下的表述：教育、训练（包括成熟的作用）--元认知的发展--具体认知能力的提高。

70年代中期以来，现代认知心理学家们开展了大量的关于儿童元认知三种成分：元认知知识、元认知体验、元认知监控的特征及其培养的研究，发展年幼儿童在元认知的三个成分上都明显不如年长儿童，并发现这是导致年幼儿童不能很好地完成认知任务的重要原因。

现代认知心理学家们对儿童元认知的第三个成分——元认知监控的研究最多。

元认知监控是指个体在认知活动中主动地产生策略、选择策略、自我控制及调节的过程。

有关研究发现年幼儿童有时并不缺少完成某项认知任务的基本能力要素，所缺少的是将这些能力要素协调起来，组成策略并从中获益的能力。

元认知能力的获得不单是由于个体的成熟，个体缺乏基本训练，即使到成人阶段，在这方面也不一定能达到理想的水平。

二、学习者的起点水平分析任何一个学习者都是把他原来所学的知识、技能、态度带入新的学习过程中的，因此教学系统设计者必须了解学习者原来具有的知识、技能、态度，我们称之为起点水平或起点能力。

评定学习者在新的教学开始之前的起点水平，其目的有两个：明确学习者对于面临的学习是否有必备的行为能力，应该提供给学习者哪些“补救”活动，我们称之为“预备能力分析”；了解学习者对所要学习的东西已经知道了多少，我们称之为：“目标能力的分析”。

1.预备能力分析在传统课堂教学中，对预备能力的预估通常需要编制一套预测题。

教学系统设计者可以根据经验先在学习内容分析图上设定一个教学起点，将该起点以下的知识技能作为预备能力，并以此为依据边下预测题，如图2.2所示。

如果将进位加法和三个数的连加作为教学起点，那么教学起点线以下的内容就可作为编写预测试题的依据。

通过测验可以发现：对特定课题内容，哪些方面学习者已经准备就绪，哪些方面学习者需要补习。

2。

目标技能的分析对目标技能的预测有助于我们在确定教学内容方面做到详略得当。