自二十世紀九十年代以來，美國教育傳播與技術協會組織本行業著名專家、學者編撰與發行的《教育傳播與技術研究手冊》在國際教育技術界產生了很大影響。該手冊在開放性、國際化和多元理論視角等方面讓人耳目一新，也為教育技術的未來發展指出了明確的方向。

一、《手冊》（第四版）有哪些亮點使我們最受啟迪與教育

美國《教育傳播與技術研究手冊的中譯本有上、下兩冊，長達 1220 頁，“鴻篇巨著”是對該書恰如其分的描述。由于第四版的主編是國際知名專家學者，其中論文又大多出自名家之手或是名家與中青年后起之秀的合作，所以第四版內容無比豐富，新思想、新觀點、新技術、新方法、新模式層出不窮，值得我們學習、借鑒的東西數不勝數。一年多來，通過對第四版中譯本的認真學習，確實收獲良多。這里，我想結合自身多年從事“教育傳播與技術”領域理論研究及實踐探索的體會，談談該書使我們最受啟迪與教育的若干“亮點”，應該說，這些亮點是相當多的，其中最重要的有以下 10 個方面：

1） 2000 年以來的技術與理論如何促進教學設計的新發展；

2）關于“形成性評估與隱形性評估”；

3）“靈活學習環境”與學習能力發展；

4）對“反饋”內涵的深層認知和有效“反饋”的規劃設計；

5）促進“個性化學習”的理論、技術與方法；

6）“支架”的含義、類型、設計及其在教學中的應用；

7）基于建模的全新教學方式及其重要意義與作用；

8）新技術在教育中應用的一個重要趨勢——利用交互界面和交互空間支持學習；

9）“教學代理”與“自適應學習”技術的新發展；

10）對《教育傳播與技術研究手冊（第四版）》存在的主要缺陷與不足的分析。

本文是對上述第一個方面問題——“2000 年以來的技術與理論如何促進教學設計的新發展”作出具體論述。

二、2000年以來對教育產生了較大影響的新技術和新理論

關于 2000 年以來，在全球范圍出現了哪些對學習、教學及培訓產生了較大影響的新技術？《教育傳播與技術研究手冊》的第一部分第 8 章指出：在過去十年，我們見證了電話從笨重的手機變為小巧的智能手機。這些體積小巧但功能強大的裝置，作為微型計算機的全新形態，正從根本上重新界定教與學。移動學習使我們能夠接受將“隨時—隨地學習模型”作為替代品，來幫助教師、管理人員和研究人員實現 21 世紀聯網學校模型的國家愿景。

除了全新的移動學習環境以外，這一時期新技術對教育的影響還體現在基于因特網的在線、虛擬學習環境變得越來越普遍，通過使用在線論壇、模擬仿真、教育游戲以及整合的數字學習環境，在中小學接觸技術的機會愈來愈多。在這類在線的虛擬學習環境下，源于社會建構主義理論框架的“基于探究的學習”和“基于問題的學習”變得越來越流行。基于探究的學習通常被用來支持學生進行真實的科學研究體驗，尋找有效解決復雜問題的正確答案；基于問題的學習則讓學習者去處理沒有單一答案的“不良結構”問題，以培養學習者自主建構知識和獨立解決問題的能力。在這類全新的學習環境中，學習者都是通過小組（或學習共同體）與同伴或教師進行交流，從而培養自主建構與協作建構知識的能力以及解決問題的能力。在此過程中，教師是學習過程的組織者、指導者，是學生建構知識意義的幫助者、促進者，而非固定知識的提供者。

另外，近年來在數字化學習環境中，可視化技術和自適應技術的發展也日益引起人們的關注。通過可視化技術的圖形表征、模擬和智能教學代理可提供較理想的視覺模型，而教師提供的面對面的教學互動往往是這種學習環境的有利補充；自適應技術則對個別化學習提供強大支持，這種自適應技術若能融入“教學代理”中，將有可能實現智能化程度較高的個性化教學。

目前，教育市場上充斥著各種各樣的技術產品，教育工作者必須善于區分這些產品中哪些有較少的教育價值，或沒有教育價值，哪些則是已被證明對中小學課堂有用。正如學者斯佩克特所提醒的：“學習不僅僅包含技術”。教育技術學科的教師及研究人員必須抵制那些有潛在危害或無效的技術。

三、2000年以來的技術和理論如何促進“教學設計”新發展

2000 年以來，技術和理論對教育領域的方方面面，包括學習環境、教學環境、學習方式、教學方式以及教學模式、策略、方法等，都在不同程度上產生了影響，其中最重要的影響，按照《手冊》章作者的見解，體現在“教學設計”方面。

教育技術領域的著名學者維恩曾將21 世紀初期以來教學設計的發展，劃分為四個階段：即教學設計時代、訊息設計時代、模擬時代和學習環境時代。其中每個時代都代表了教學設計的一定發展階段，每個階段的發展都建立在前一階段的基礎之上，但同時又有各自不同的理論假設、關注點與實際應用。

維恩還建議，教學設計研究應當關注包含技術創新的學習環境，這包括：1）人工學習環境；2）促進社交互動的交流工具；3）以實踐共同體形式呈現出來的分布式認知；4）整合的或“完整的系統”。這些技術涉及三維學習環境中的高水平圖形表征、同步和非同步的交流工具，以及可以引導學生進行研究活動的基于網絡的教學資料和其他學習材料。目前美國的公立學校已愈來愈能適應或滿足這種包含技術創新的學習環境需求，在這種環境中，逐漸形成一種全新的學習范式，這種學習范式要求利用 2000 年以來技術方面的進步，而各種學習范式要依賴教學設計來實現，這就對“教學設計”提出了新的挑戰與需求，從而使當前教學設計的發展邁入一個全新的時代。《手冊》的作者把它稱之為“概念學習時代”——相對于維恩的前四個階段，這相當于第五個發展階段。事實上，早在十多年前就有學者曾提出類似的看法，認為技術將會引起教與學方式的重大變革：

技術將在教學、評價和記錄學習者進步方面發揮關鍵作用，基于計算機的模擬將是模仿現實世界中真實任務的絕佳工具，也是使學習者積極參與并使主動建構最優化的絕佳工具。多媒體系統將會整合計算機及交互視頻。

這種發展趨勢曾被許多人看作是遙遠的未來，但今天已成為美國基礎教育和高等教育領域不少學校技術整合的現實，有些學校在教學設計方面已經跨入這個全新發展階段。例如，不少教師已開始從事相關的探究活動，尤其是關注如何在新技術支撐的學習環境中促進學生批判性思維與創新能力的培養。下面，我們就在對前四個階段的理論基礎、關注點及實際應用先作簡要介紹的基礎上，認真考察和分析上述四個教學設計階段是如何逐步走向“概念學習時代”的。由于四個時代在時間順序上會有重疊，不少教學設計人員希望首先從舊范式中學習基本的教學設計方法，以獲得關于如何從不同視角進行設計的前提性知識，而且只有對之前范式的規則有所了解，才能打破這些規則。所以，當我們尋求教學設計的未來發展趨勢時，了解這一領域目前的現狀是非常必要的。

（一）教學設計時代

教學設計時代以行為主義和認知主義學習理論為基礎。學習被簡單地看作是行為的變化或是認知結構的變化，也可能是既有行為的變化又有認知結構的變化。這種變化伴隨著經過仔細設計的、能有效地把知識傳遞給學習者的教學。

教學設計時代的關注點是教學內容的創造。這個時代的教學設計的實際應用深受 20 世紀 50 年代出現的課程改革運動的影響這包括：

1）對教學管理過程的重視以及對標準化和通過內容與任務分析來提高學習效率的關注。

2）教學設計按照“輸入—過程—輸出”的順序進行，目標是建構綜合性的教學計劃；這種設計認為學習的最佳條件是依賴于已確定的教學目標。于是，人們認為，分析教學目標就可以使教學設計人員設計出能有效達到教學目標的方法。于是，通過教學內容和任務分析，設計人員和教師即可識別出具體的預備知識及所需的相關技能，從而易于為學習者選擇能順利實現上述教學目標所需完成的學習任務。可見，這種教學設計方法將引導教學設計人員和教師著重關注“內容結構”“分析技術”和“信息呈現”等環節。

按照這種教學設計方法，已形成幾種教學設計過程模型和學習分類法，其中每一種都有獨特的貢獻，并產生了較大影響。這些模型與分類是在加涅和梅瑞爾、皮亞杰、布魯納、布魯姆和奧蘇貝爾等著名大師提出的相關理論的基礎上建立起來的。行為主義和認知主義學習理論的結合，是導致這種教學設計方法產生和這一時代出現的基礎。這種教學設計的宗旨是要設計一個完整的程序，以滿足具體的教學目標與教學內容需求。在這種場合，技術被看作是展示及支持程序化教學的一種方式，程序化教學能較充分地呈現“掌握學習、操練與練習以及聚合性教學程序的特征”，而任務分析是決定內容組織的主要方法，所以整個教學過程都是被計劃、被設計、被評價和被修正的一場活動。

（二）訊息設計時代

訊息設計時代以建構主義學習理論（包括個體建構與社會建構）和情境認知理論為基礎。社會建構主義者認為，“知識是學習者基于他們對世界中自身所擁有經驗的理解，通過個體和社會方式建構出來的”；依據情境認知理論，學習情境對于如何處理、協商和使用信息以及理解其演化過程有極大的影響。為此，教學內容和啟發、促進學生和自主學習自主探究的支架，最好能嵌入到一個真實的任務中。這樣一來，學習活動就可以被每個學習者所理解，而不是完全由外部代理（教師）所掌控；技術和其他輔助教學手段則為支持學生的學習與探究提供“腳手架”，從而使當前的真實、復雜任務在未被簡化的條件下，也易于被學習者理解。訊息設計時代的主要關注點是教學方式而不是教學內容。與“教學設計時代”相比，在這個時代中，教學設計人員和學習者可以對教學資料有更多的控制；而且人們認為，對于具有不同知識與能力基礎的學習者，可以實施不同的教與學方式。教學設計首先要關注的是鼓勵操作，而不是簡單的內容獲取，要把學習過程植根于具體的經驗之中。總之，教學應以理解和意義建構為中心，同時關注對學習過程的分析，尤其是要關注技術如何為促進學習者的思維、交流和能力發展而改變學習環境的方式。

這個時代的教學設計在實際應用中強調如何設計環境，以及環境與潛在心理模型相結合以后可能產生的特定學習功能的可行性；教學設計人員在實際教學設計過程中面臨的挑戰是：對有哲學依據的原則進行調節，要利用技術功能并要超越“訊息的格式本身就能決定記憶中編碼層次”的假設。技術的發展（如計算機的交互、聲音和圖像相結合的多媒體）適應了個體學習的差異和個體不同的偏好。于是，“訊息設計”隨著媒體和學習者的變化而不斷發展，技術的靈活性使設計人員對學習過程可以有更多的控制。

這個時代的教學設計所要達到的目標是，培養學習者的思維能力和知識建構能力，使學習成為批判性思維與創造性思維的訓練活動及過程；并認為多元視角與社會協商是學習不可缺少的組成部分。這個時代所遵循的教學設計原則有以下四條：

1）將學習嵌入復雜、真實世界的問題中；

2）提供豐富、靈活的學習環境，該學習環境應包含學習者設定的目標或目的；

3）包含有嵌入到教學過程的連續性評價；

4）闡明為學習者和教師提供反饋的評估方法。

（三）模擬時代

隨著訊息設計時代的逐漸消隱，教學設計的“模擬時代”開始到來。

模擬時代教學設計的理論基礎是桑達斯1987 年提出的有關模擬的科學界定：“對現實的一種有效表征……可以是一種被抽象、簡化或加速的過程模型”。其具體含義是指：模擬是“通過符號表征來簡化與描繪現實世界或系統的關鍵要素及交互，以此來模仿現實世界或系統的行為，旨在幫助學習者進行有關過程的學習，并簡化或增強現實的物理環境，同時保存所學經驗與知識的基本效度”。這種學習理論的源頭可以追溯到杜威關于“學徒經驗”的觀點——早在 20 世紀 30 年代，杜威就把學校看作是學生獲得真實學徒經驗的場所。因此，模擬時代的教學設計強調知識的意義和技能，都應以一種現實的方式嵌入到真實環境之中，并讓學習者沉浸到這種環境中去感受、去體驗（這種真實環境一直以來都是人們的興趣所在）。

模擬時代教學設計的主要關注點是利用技術開發出學習者可以直接體驗的數字模型，以實現“學習者為中心”的交互；這種模型有利于培養學習者的自主學習能力和理解能力，而不是幫助教師開展面對面的教學。

模擬時代教學設計的實際應用隨著技術的進步（如因特網、云計算、數據挖掘等）和軟件的創新（如同步/異步的在線協同軟件、多媒體課件、虛擬現實軟件、仿真實驗等）而不斷擴展，技術已經改變了學習體驗的性質、深度和廣度，以及教師為學生提供學習支持的能力。這些技術進步及軟件創新，也極大地提高了我們通過不同形式和途徑來開展教學活動的能力，從而能開發出功能強大的復雜學習系統，以支持學習者，并為表現學習者的經驗、話語以及知識之間不斷發展的合作關系提供展示平臺。

（四）學習環境時代

維恩認為，教學設計在“模擬時代”之后的下一個范式轉變是“學習環境時代”。

這個時代的教學設計的理論基礎是當代學習科學中的“學習環境理論”。基菲和詹金在 2000 年前后曾把學習環境分為三個不同發展階段：傳統的、過渡的和交互的。傳統的學習環境基于十九世紀的工廠模型和科學管理，以及桑代克、斯金納的行為主義和加涅、布魯姆的學習層次理論。基菲和詹金認為，傳統的學習環境試圖通過強調個性化教學和基于小組的知識掌握來改善行為主義課堂。在這個階段，有些教學要求曾作為“基準”用來衡量學校的成效（包括測試分數、出勤率、畢業率和學校排名），但這場運動沒能讓學校真正走向新世紀所要求的那種真實的、反思性學習環境（算是一種“過渡的”環境）。基菲和詹金指出，正是由于出現這種挫折，能滿足下一代學習者需求的第三種學習環境，即“交互式”學習環境階段出現了。基菲和詹金提出交互式學習環境的目的，是要“讓學生和教師參與到一個完全的學習體驗中”。一個完全的學習體驗由誰來定義？用什么來定義？基菲和詹金認為，不同的學習者有不同的定義。維恩則說過：“學習環境要么是完全天然的，要么是人造的——僅僅通過技術代理而存在。”為什么人造學習環境是有益的？維恩解釋如下：

第一，人造學習環境幫助人類避免在自然環境中學習帶來的危險。例如，飛行模擬和軍隊的戰斗訓練已經被用來培訓飛行員和戰士。這表明，人造學習環境確實是替代真實學習環境的有效選擇）。

第二，人造學習環境還可通過“數字模擬”方式實現。例如，可以利用滾動的虛擬球向兒童展示“摩擦”的概念，或用于提供牛頓運動定律的互動演示。

人們期望在學習環境時代教學設計的關注點能從教學的設計轉移到學習環境的設計上來——在學習環境中，學習更有賴于學習者。學習環境通過“認知的”或“物理的”方式把內容和技能放置在復雜的、合適的、能夠提供“腳手架”的面對面環境或虛擬的在線空間中。從教學設計的角度看，“學習環境時代”所取得的進展，正好為當今的“概念學習時代”（即教學設計的最新發展階段，也就是“第五階段”）做好了關鍵性準備。學習環境最終將從面對面的教室，轉變為遍布美國乃至全球的在線、遠程傳送課程，已是不爭的事實。這表明在“學習環境時代”所取得的進展，確實功不可沒。

這個時代的教學設計，其實際應用的廣泛性可通過下面的若干例子來說明：進入 21 世紀以后，交互式學習環境已成為很多研究規劃的前沿課題，如查理斯·達德領導的河畔城項目，薩沙·巴拉貝指導的、探索亞特蘭蒂斯項目，還有美國國家科學基金會資助的其他新興項目，都涉及交互式學習環境。此外，美國國家衛生研究院較早就為一些使用虛擬環境幫助治療心理疾病和成癮性的研究提供資助；另外有一些研究者通過探究“第二人生”軟件的應用發現，學習者通過高級的、可以與之交互的模型能有效促進學習（“第二人生”軟件是教育領域應用的一個“虛擬三維世界”）；而巴列斯等人則指出，“三維學習環境能使學習者參與到沉浸式的經歷中”，這將幫助學習者“形成對高度復雜的生物、電子或機械系統的深層次、體驗式理解”。

（五）一個新時代的開端：概念學習時代

維恩對 20 世紀初以來的教學設計發展雖然只作了四個階段的劃分，但他也提醒我們不要被這種“劃分”所框住：

因為技術的不斷進步能把信息、信息材料，甚至學習環境帶給人們，所以我們可以提出以下論點：我們可以不必記住需要知道的東西；當我們需要時，我們可以簡單地把這些東西喚起，然后展示出來就可以了。我們還不太清楚這種趨勢是否會大范圍地進入教育領域。如果這真的發生了，那么將會對傳統課程教學產生巨大影響。類似地，平克也指出：“我們正從信息時代過渡到概念時代”，他認為，未來屬于新生代的移情者、模式識別者和意義制定者；而當前人們對教學設計最多的批評就是——舊范式基礎上進行的教學并不能使學生為現實世界做好準備。我們當中有不少人雖然身體已跨入新的時代，觀念卻仍處在傳統的或過渡的學習環境時代。正是基于這種客觀的社會背景，《手冊》的作者提出：必須明確而清醒地認識到，當前教學設計的發展已邁入一個全新的時代，即“概念學習時代”。

在概念學習的新時代，必須首先確定包含新時代特征的學習環境應該是什么樣子的？斯佩克特認為，這種時代的演變（或階段的發展）是對學習的再次概念化而不是對學習的徹底改造。這就表明，在概念學習時代，其教學設計的理論基礎就是“學習科學”本身。學習科學原本是從教育之外諸多領域（如認知科學、心理學、神經科學、計算機科學、機械學和語言學等）的長期研究和實踐探索中得到啟示而逐漸形成的。在此期間，范德比爾特大學的認知與技術小組利用以光盤為載體的“賈斯伯·伍德伯瑞問題解決歷險系列”進行了多年情境認知和拋錨式教學試驗，取得豐碩成果，從而使學習科學得到快速發展。與此同時，巴拉貝等將學習置于情境之中、喬納森等把學習問題作為“錨”拋在包含不良結構知識的故事情節中的試驗研究，不僅為基于問題的學習和基于游戲的學習提供了有力支撐，也為學習科學本身的發展做出了貢獻。正是在這基礎上，美國國家研究委員會于 1999 和 2000 年先后出版了《人是如何學習的？》和《人是如何學習的：理論聯系實踐》兩本專著。這兩本專著不僅提出了比較完整的學習科學理論模型，還清晰地闡述了應如何在課堂中實施該模型，以及應如何研究該模型的有效性。

學習環境時代的教學設計，其主要關注點是學習環境本身發生的系統性變化，以及通過教育技術開發或擴展可供選擇的學習環境；在概念學習時代，教學設計的關注點則轉向各種新興的概念，例如，綜合性學習環境由哪些要素構成？技術和技術支持的學習環境如何為學習提供支撐？以及輔助的教學方法如何為學習提供支撐？

隨著概念學習時代教學設計實際應用的逐步展開，有先進技術支持的學習環境（即計算機、因特網資源、遠程學習設施或其他類似軟、硬件支持的環境）日益普及，并且當前這一時代特別強調，這種環境應主要應用于促進學習者對復雜概念的理解與掌握；我們要充分利用的是大腦的智慧而不是機器的功能。這就要求：教師在教學中，應重點關注原理與概念，而不是重復各種具體事實；學生則應不斷產生新想法并應具有批判性思維，而不是單純去獲取書本上的惰性知識。

（作者：何克抗）