【摘要】当前教学设计理论呈现多元化发展,文章紧扣当前教育信息化时代背景,首次对基于信息视野教育原理的教学设计进行研究,即以教学系统的教师、学生、教学内容、教学方法、教学媒体、教学交互、教学工程七要素不断迭代深入为总体思路进行教学设计,并通过案例进行了实践验证,期望为教育信息化时代教学设计及其相关理论提供一些借鉴。
【关键词】教学设计;教学工程;教育原理;教学原理;学习原理;信息视野
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097(2010)07—0008—06
引言
教学设计是教育教学的最重要研究领域之一。回溯教学设计上百年发展历程,一般将其分为三个发展阶段[1]:第一阶段(20世纪初—60年代)是以行为主义为核心理论的思想萌芽及早期发展阶段;第二阶段(20世纪60年代—80年代)是以认知主义为核心理论的全面发展阶段;第三阶段(20世纪80年代至今)是以精细加工理论、建构主义理论等多种学术思想整合而成的高速发展阶段。进入新世纪以来,教学设计研究领域展现出了百家争鸣的气象:基于建构主义的教学设计理论风靡一时[2];行为主义、认知主义的许多思想仍被广泛采纳;人本主义认知理论,后现代主义认知理论等认知理论的合理成分也被教学设计所吸收;新知识观、新人才观等观念也对教学设计提出了新的要求;阐释学、模糊逻辑、混沌理论中的一些理论养分也正被教学设计所吸取……,整个研究领域呈现多元化发展。本文将紧扣当前教学信息化时代背景,对基于信息视野教育原理的教学设计进行研究探讨。
一 信息视野教育原理、信息视野教学原理
信息视野教育原理是以信息为主线认识、改造教育教学的最基本理论,当教育具体化为教学时,就衍生为了信息视野教学原理[3],可如图1所示框架图简洁表示(黄景碧,2009)。如果从学生的角度思考教学原理则可变换为学习原理。信息视野教学原理是主导教学(典型地如教师通过课堂实施集体化主导教学)视角的理论基础。信息视野学习原理是主体学习(典型地如学生通过网络课程实施个别化主体学习)视角的理论基础。
二 基于信息视野教育教学原理的教学设计案例分析
1 基于信息视野教育教学原理的“信息安全及系统维护措施”教学设计理论分析
图1中所示,“教学工程”要素是教学系统七要素之一,是指为了实现教学信息交互最优化而所需要的过程环节及其相关事务。由于教学是一个过程,所以总是沿着教学工程这一过程相关的要素将其他六个要素联结起来探究教学的最优化。“教学工程”可进一步划分为教学设计(如设计课堂教学教案)、教学开发(如依据教学设计环节的课堂教学教案开发课件、教具等)、教学实施(如依据教学设计环节的课堂教学教案,利用教学开发环节开发的课件、教具,实施课堂教学)、教学管理(如对教案、课件教具、课堂教学实施等进行管理)、教学评价(如对教案、课件教具、课堂教学实施、课堂教学效果等进行评判)的迭代、螺旋式、循环往复向前发展的五环节,其中,教学设计是教学工程的首要环节,必须综合考虑教师、学生、教学内容、教学方法、教学媒体、(教学)交互六要素和后续的教学开发、教学实施、教学管理、教学评价四环节,为整个教学系统形成蓝图,而不是简单预测,这正是当前基于设计的教学研究(Design-Based Research)逐渐替代预测性教学研究(Predictive Research)[4]的缘由。此时,图1所示教学原理与AECT’94教学技术定义:Instructional Technology is the theory and practice of design,development,utilization,management and evaluation of processes and resources for learning(教学技术是学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理和评价)是相吻合的。
由于软件世界是现实世界的数字信息化模拟,而教育世界也以信息为主线而探究,所以将教育工程与标准化发展着的软件工程比较研究,是合理的。例如,将软件工程领域的面向对象编程语言[5](如C#、JavaScript)、数据类型、数据结构、UML(统一建模语言)面向对象建模、ER(实体关系)数据建模、设计模式、配置管理、项目管理等理念迁移到教育工程领域,将能更好地把握教育工程,促进教育过程或教育产品的最优化。
教学设计必须建立在具体的教学案例之上[6][7],下面以信息技术课“信息安全及系统维护措施”课堂教学设计作为案例,首先进行教学设计理论分析,然后推导出设计结果概要。如表1所示。
(1) “教学内容”、“教学方法”要素
教学内容是教学系统中教学信息的意义[8],教学方法是教学系统中教学信息处理的手段[9]。教学内容与教学方法是互相联系的,也就是说一定的教学内容具有一定的教学方法。图1中教学内容要素所示,整个教学内容体系是实践、技术、科学、情意、哲学的统一,并可不断迭代深入为各学科直到满足教学实践需求为止[10]。这和当前提倡的“教育内容必须是科学技术与人文艺术的统一,又是自然科学与社会科学的统一”的思想是一致的,和当前强调学科交融思潮也是吻合的。教学方法与教学内容相关联,则是教学实践方法(一般以教师讲述案例,学生主体实习、实验等为主导方法)、教学技术方法(一般以教师演示学生观摩、学生实训、教师利用或开发工具模型、软件模拟等为主导方法)、教学科学方法(一般以教师引导学生逻辑思维、讨论、练习,教师讲授,学生阅读教师指导、学生主体研究等为主导方法)、教学情意方法(一般以教师与学生之间情意交流、谈心共鸣、叙事、故事寓意,教师鼓励学生等为主导方法)、教学哲学方法(一般以教师问题引导学生思辨、学生反思、学生主体建构等为主导方法)的统一,这是因为每个方法对教育都有其自己独到的视角,就如美国教育研究协会(AERA)2009年会上提出,任何重大的教育问题都应该通过不同学科的联合研究才能得到最佳的解决方案[11]。当然,对于某一具体的教学,具有具体的教学内容,并应该根据该教学内容筛选、圈定合适的教学方法,将在表所示案例阐述。
本案例的“教学内容”、“教学方法”要素分析
“信息安全及系统维护措施”教学内容属于技术、科学层次的计算机信息科学技术子层次中关于信息安全的内容,但又必须坚持实践、技术、科学、情意、哲学的统一。教学方法与教学内容相关联,所以其教学方法应该以教学科学方法与教学技术方法(即教师引导学生逻辑思维、讨论、练习,教师讲授,学生阅读教师指导、学生主体研究、教师演示学生观摩、学生实训、教师利用或开发工具模型、软件模拟等)为主导,并坚持教学实践方法、教学技术方法、教学科学方法、教学情意方法、教学哲学方法的统一。
重点:信息安全概念,知识(科学层次教学内容)。以教师引导学生逻辑思维、讨论、练习,教师讲授,学生阅读教师指导、学生主体研究等为主导方法(教学科学层次方法)。
重点:信息保护技术,信息保护相关的实现操作(技术、实践层次教学内容)。以教师演示学生观摩、学生实训、教师利用或开发工具模型、软件模拟等为主导方法(教学技术、教学实践层次方法)。
扩展:计算机犯罪及预防(情意层次教学内容)。以教师叙事、教师讲述案例故事等情意交流方法为主导(教育情意层次方法)。
扩展:信息安全与反信息安全对立统一(哲学层次教学内容)。以教师问题引导学生思辨、学生反思、学生主体建构等为主导方法(教育哲学层次方法)。
(2) “教学媒体”要素
教学媒体是教学系统中教学信息的载体[12],习俗上根据人体的五种感觉器官划分媒体,图1中教学媒体要素所示,可划分为视觉媒体、听觉媒体、触觉媒体、味觉媒体、嗅觉媒体。其中,视觉媒体根据计算机处理特点可分为文本、图像、视频、二维图形动画、三维图形动画等,可通过媒体工具系统掌握这些媒体,如通过Word、Photoshop、Premiere、Expression Web、Maya、Audition、Cakewalk分别掌握文本、图像、视频、二维图形动画、三维图形动画、波形音频、Midi器乐媒体技术,将非常有助于教育者教育能力的提高。
各媒体各有其适用场合和优缺点(例如文本语义精确但抽象,图像形象但可想性大,三维动画最能表达真实世界但制作成本高,等等)[13],某一具体的教学交互时刻,应该具有一个理想的教学媒体。
本案例的“教学媒体”要素分析
综合运用视觉媒体(文本、图像、图形、视频、动画)、听觉媒体、触觉媒体。
科学归纳、演绎时主要使用文本媒体、听觉媒体,案例故事等主要使用视频动画声音媒体。
上机实验等使用到触觉媒体。
(3) “教学交互”要素
教学交互指教学系统中教师与学生之间教学信息的传播与反馈[14],是包含一个或多个瞬间操作的过程。
图中(教学)交互要素所示,教学信息交互方式可分为:1)集体化面对面(典型地如教师课堂主导教学,该模式一般以40分钟左右课堂时间为总体过程,总体过程中教师集体化讲授是主导交互,并辅与其他交互,例如随着教学进程中的具体教学内容选用具体教育方法实现的教师提问、学生自测等各种交互)。2)集体化非面对面(典型地如学生课堂观看电视主体学习,该模式一般以40分钟左右课堂时间为总体过程,总体过程中学生集体化观摩是主导交互,并辅与其他交互,例如随着观摩学习进程中的具体学习内容选用具体学习方法实现的学生自主建构、学生自测等各种交互)。3)个别化面对面(典型地如家教,该模式一般以教师学生双方自约定的时间为总体过程,总体过程中学生个别化提问教师解答是主导交互,并辅与其他交互,例如随着学生提问教师指导进程中的具体教学内容选用具体教学方法实现的学生实训、教师讲授等各种交互)。4)个别化非面对面(典型地如学生登录网络课程主体学习,该模式一般以学生自定时间为总体过程,总体过程中学生个别化主体建构探究是主导交互,并辅与其他交互,例如随着学生主体建构探究学习进程中的具体学习内容选用具体学习方法实现的学生网络协作交流、学生通过网络向教师提交问题等各种交互)。
各交互方式各有其适用场合和优缺点(例如集体化教学只能依照学生群体的平均水平进行,难以兼顾平均水平上下的学生;个别化教学能依照个别学生的具体情形教学,但难以实现教学的规模性,等等)[15]。教学交互应该是集体化面对面、集体化非面对面、个别化面对面、个别化非面对面方式的统一,当然,某一具体的教学,应该具有一个理想的教学交互方式。
本案例的“教学交互”要素分析
本案例属于课堂教学,属于教师学生之间一对多面对面、教为主导学为主体的交互方式。整个教学以40分钟左右课堂时间为总体过程,过程以教师讲授作为主要交互方法,并辅与其他交互,例如随着教学进程中的具体教学内容选用教师引导学生逻辑思维、讨论、练习,教师讲授,学生阅读教师指导、学生主体研究、教师演示学生观摩、学生实训等具体方法。如果开发网络课程,以便学生交互式学习自测,辅助课堂教学,将有助于提高教学质量。
本案例是课堂教学,属于集体化教学方式,主要针对班级平均水平实施教学,对于超过班级平均水平的学生和低于班级平均水平的学生,将尽量争取时机对他们实施个别指导。
本案例属于课堂教学,然后可迁移到面向其他各种教学交互方式的案例,如“信息安全及系统维护措施”网络教学设计(适合于学生通过网络课程实施个别化主体学习)、“信息安全及系统维护措施”研究性教学设计(适合于学生实施研究性学习),等等。
(4) “教师”、“学生”要素
教师、学生是教学系统中教学信息交互的双方(教学须以人为本),教师是信息交互的主导、学生是信息交互的主体,即教师以学生为教学对象(教学须以学生为中心),同时教师、学生各自内部加工、处理、建构、研究创新信息,教师之间、学生之间协作交互信息[16],教师、学生各自与环境交互信息。教师、学生要素可继续贯彻信息领域的软、硬件概念,进一步划分为“硬素质”和“软素质”。图1中所示,“硬素质”是“软素质”赖以工作的物质基础,“软素质”扩展“硬素质”而发挥。与教师的“硬素质”相关的有年龄、教龄、地域、性别等子要素,“软素质”相关的要素则是教师现有的教学内容、教学方法、教学媒体、教学交互、教学工程素养。相应地,与学生的“硬素质”相关的有年龄、学龄、地域、性别等子要素,“软素质”相关的要素则就是学生现有的学习内容、学习方法、学习媒体、学习交互、学习工程素养。对于某次具体的教学,必须根据教师自身的“硬素质”和“软素质”、学生的“硬素质”和“软素质”进行具体教学设计。
本案例的“学生”要素分析
本案例的学生是广西南宁市重点中学高一年级平行班的学生群体。“硬素质”方面,心智发育基本完全。“软素质”的“学习内容”方面,学生大多生活于省会城市,具备较好的个人信息素养,不过作为中学生,限于社会阅历,对信息化社会的理解并不是很透彻;“学习方法”方面,具有一定的科学归纳、演绎能力,具有一定的哲学思辩能力,接受能力较强,兴趣爱好广泛,有较强的表现欲望和创新精神。“学习媒体”方面,能使用各种媒体,不过仍然偏好视频、动画等直观媒体,而文本媒体最好作为精确语义需要时使用。“学习交互”方面,喜欢自主探究,热烈的讨论交流,一般不满足课堂上与教师的交互,更期望同学之间交互探讨,容易接受网络远程等交互方式。“学习工程”方面,具备工程组织的愿望和产品开发的兴趣,愿意根据自身的实际情况扩展学习,设计、开发、实施、管理、评价自身的学习。
本案例的“教师”要素分析
本案例的教师是青年男教师。“硬素质”方面,教龄不长,身心状况良好。“软素质”方面,信息素养较好,对“教学内容”、“教学方法”、“教学媒体”、“教学交互”、“教学工程”都能具体把握,易于接受新的教学思想,有较强的教学创新精神。倾向比较轻松、自由、讨论交流式的课堂交互;粗犷大气的肢体媒体形象等。
2 基于信息视野教育教学原理的教学设计结果概要
根据上述教学设计理论分析,可推导出基于信息视野教育教学原理的“信息安全及系统维护措施”课堂教学设计(教案)概要如表1所示,主要根据教师、学生的整堂课堂的活动进程,将教学内容、教学方法、教学媒体、教学交互要素体现其中。基于该教学设计,然后可进入教学工程的开发(开发课件等)、实施(实施课堂教学等)、管理(课堂管理、教学管理等)、评价(教学效果评价反思等)四个后续环节,完成一次迭代,不断向前发展。
三 结语
本文紧扣当前教育信息化时代背景,对基于信息视野教育原理的教学设计进行研究探讨,期望为教育信息化时代教学设计及其相关理论提供一些借鉴。基于信息视野教育原理的教学设计以人为本,以学生为中心,以教师、学生、教学内容、教学方法、教学媒体、教学交互、教学工程七要素不断迭代深入为主线、定性与定量相结合、教学现实系统与教学软件系统相隐喻地探究教育教学,是各种教学设计的互补与重构,同时也促进教学工程与教学软件工程紧密结合,促进教育信息化的发展。也是教育规律美的一次体现。
基于信息视野教育原理的教学设计非常强调定性方法与定量方法的结合,例如寻找量化的参考标准比较二次课堂教学设计、二门网络课程设计的优劣,等等,将在后续工作中结合统计分析等定量方法展开。
参考文献
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