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1、中学生物学教学设计的理论与实践 河南大学生命科学学院张彤 教学设计 教学设计的概述 教学设计的特点 中学生物学教学设计的基本原理 中学生物课堂教学评价 心理学家加涅在 教学设计原理 1988年 指出 教学设计是一个系统化 systematic 规划教学系统的过程 教学系统本身是对资源和程序做出有利了学习的安排 任何织织机构 如果其目的旨在开发人的才能均可以被包括在教学系统中 教学设计的概念 国内学者认为 教学设计是以获得优化的教学效果为目的 以学习理论 教学理论和传播理论为理论基础 运用系统方法分析教学问题 确定教学日标 建立解决教学问题的策略方案 试行解决方案 评价试试结果 和修改方案的过程
2、 教学设计的概念 教学设计的概念 教学设计 InstructionalDesign ID 也称作教学系统设计 InstructionalSystemDesign ISD 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 教学设计的特点 1 教学设计是把教学原理转换成教学材料和教学活动的计划 教学设计要遵循教学过程的基本规律 选择教学目标 以解决 教什么 的问题 2 教学设计是实现教学目标的计划性和决策性活动 教学设计以计划和布局安排的形式 对怎样才能达到教学目标进行创造性的决策 以解决 怎样教 的问题 4 教学设计是提高
3、学习者获得知识 技能的效率和兴趣的技术过程 教学设计是教育技术的组成部分 它的功能在于运用系统方法设计教学过程 使之成为一种具有操作性的程序 教学设计的特点 3 教学设计是以系统方法为指导 教学设计把教学过程各要素看成一个系统 分析教学问题和需求 确立解决的程序纲要 使教学效果最优化 应用系统方法分析研究教学问题和需求确立解决它们的方法和步骤并对教学结果作出评价的计划过程与操作程序 教学设计基本原理 理论基础 传播理论 学习理论 系统理论和教学理论 指导思想 系统科学方法论 依据 对学习需求的分析 任务 提出解决问题的最佳设计方案 目的 使教学效果最优化 内涵 调查 分析教学中的问题和需求 确
4、定目标 建立解决问题的步骤 选择相应的教学活动和教学资源 评价其结果 教学设计基本原理 学习理论与教学设计 学习的定义 狭义的学习 指人的学习 广义的学习 指人类学习和动物的学习 学习 学习理论 研究 刺激 反应学习理论 认知学习理论 人本主义学习理论 信息加工心理学 建构主义学习理论 教学设计基本原理 学习理论与教学设计 反应 强化增强反应反应无强化减弱反应反应 惩罚压抑反应 刺激 反应 行为主义 学习理论 S R 学习是明显的行为改变的结果 能够由选择性强化形成的 环境和条件 是学习的两个重要的因素 斯金纳创立的操作性条件作用学说和强化理论 刺激 反应 强化 理论 强调了外在环境对学习的影
5、响 主张运用奖励和处罚 巴浦洛夫 华生的经典条件作用 刺激的替代作用 桑代克的联结主义理论 试误学习理论 斯金纳操作条件反射学说 程序教学论 美国心理学家Skinner 主要观点 一切行为都是由反射构成 学习主要在于形成条件反射 操作学习 斯金纳箱 Simplerewardingandsmallactscanconditioncomplexbehaviors 图2 5程序教学的基本过程 解释 提问 回答 确认 刺激 反应 强化 正答 错答 上一步 下一步 程序教学法 把教学内容分为具有联系的小步子要求学生作出积极反应及时的反馈和强化因人而宜 自定步调学生尽可能做出正确的反应 降低错误率 行为主
6、义教学设计原则 1 规定目标 将教学期望明确表示为学生所能显现的行为 可观测的反应 2 经常检查 在课程的学习过程中经常复习和修正 保证能够适当地形成预期的行为 3 小步子和低错误率 将学习材料设计成一系列小单元 使单元间的难度变化比较小 达到较低的错误率 4 自定步调 允许学生自己控制学习速度 5 显式反应与即时反馈 课程中通常包含频繁的交互活动 尽多地要求学生作出明显反应 当学生作出反应时应立即给予反馈 认知学习理论 S AT R 学习是知觉的重新组织 是对所遇到的环境条件的认知 学习过程是信息的接收 加工 使用的过程促进学习有两个条件 内在条件与外在条件 学习理论与教学设计 强调学习积极
7、主动的过程强调学习活动本身的内部强化作用 奥苏伯尔的意义学习论 讲解式教学 布鲁纳的发现学习论 强调主动思考 探索求知 布鲁纳 认知 发现 特征 强调学习过程强调直觉思维强调内在动机强调信息提取 原则 动机原则结构原则序列原则反馈原则 信息纳入认知结构 记忆结构转化 调整或完善记忆结构操作 学生现有认知结构 学科内容结构 学生显示适当的 预期的认知结构 认知教学理论的模型 过程变量输出变量 输入变量 认知主义的教学设计原则将学习情景和教材性质解释清楚 便于学生在学习情境中主动获得知识 材料的呈示应适合于学习者认知发展水平 按由简到繁的原则来组织教学内容 由简化的整体到复杂的整体 教师从事知识教
8、学时 要配合学生经验将教材适当组织 教材安排要考虑学生学习动机的维持 学习者自定目标是学习的重要促动因素 建构知识意义的具体机制 同化 将新经验整合到已有经验的结构中 使之一体化 顺应 对原知识结构作变化 调整 重建 认知结构是通过 同化 和 顺应 的不断循环 以丰富 提高和发展 学习是学习者在一定的情景中 借助他人的帮助 利用必要的学习资料 通过意义建构方式获得知识的过程 建构主义学习理论 学习理论与教学设计 杜威的经验性学习理论 强调学习是建立在经验之上的 维果斯基的思想 强调学习是在一定历史 社会文化背景下进行的 社会为学习的发展起到了支持和促进作用 皮亚杰学习理论 强调学习是主体与客体
9、间相互作用的过程 过去经验的影响 感觉信息 主动建构意义 试验性 意义的理解 短时记忆 长时记忆 感觉经验 与记忆联系 注意 持续的兴趣 选择性知觉 有关的记忆存储 归类进入记忆 不成功 对照记忆经验做检验 对照感觉经验做检验 成功 a b c d c e d f g 生成学习模式 M C Wittrock 建构主义学习环境 建构主义的教学方法 情景协作会话意义建构 支架式抛锚式认知学徒随机通达 问题 疑问 项目 分歧 相关实例 或个案 信息资源认知工具会话与协作工具社会背景支持 六部分模型 四大要素 多学科专题学习合作调查学习基于资源的独立学习情景化教学 建构主义教学设计原则 1 所有的学习
10、活动都应该与大的任务或问题挂钩 支持学习者发掘问题作为学习活动的刺激物 使学习成为自愿的事 学习应有明确的目的性 学以致用 2 设计真实的学习环境 应具有与实际情境相近的复杂程度 避免降低学习者的认知要求 3 让学习者拥有学习过程的主动权 教师不是主观武断地控制学习过程 而为他们提供思维上的挑战 4 为学习者提供有援学习环境 当他们遇到问题或偏离方向时应给予有效的援助和支持 5 鼓励学习者体验多种情境和验证不同的观点 鼓励各种合作学习 个人理解的质量和深度决定于一定的社会环境 可互相交换想法 通过协商趋向一致 系统理论与教学设计 系统论认为系统即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定
11、工的有机整体 教育系统 教学系统 达到一定教育 教学目的 实现一定教育 教学功能 教育教学组织形式 教学设计基本原理 机构层次 管理层次 教学层次 学习层次 会 大 系 统 社 会 大 系 统 社 教育系统 教育系统 内容特点 教学目标 学生特点 实际约束 条件变量 组织策略 授递策略 管理策略 方法变量 教学效果 教学效率 吸引力 结果变量 教学设计的系统观 教学大纲教材 教学方法 教学进度 教学媒体 教学过程 教学内容 教师经验才干 教材 教师 学生 目标 方法 指导 管理 信息资源 学习同伴 学习媒体 学习工具 学习材料 教师环境 资源设计指导 管理方法 学生主动性责任心学习能力 教学目
12、标 输入部分 学习者O 输出部分 X Y 教师内容媒体方法 年龄基础知识非智力因素 学习态度学习行为认知程度 教学目标 教师 学生 媒体 反馈 教学活动 学习反应 传播理论与教学设计 7W模式 影响传播效果的因素 信息质量 权威性 可靠性 师生的传播技术 知识水平 心理因素 传播媒体 内容 受者需要的配合程度 传播时机 信息量的合适程度传播环境 媒体本身的问题等 做的经验 戴尔的 经验之塔 两个著名心理实验 Treicher 人类获取信息的来源 视觉83 听觉11 嗅觉3 5 触觉1 5 味觉1 记忆持久性 阅读10 听20 看30 听 看50 说70 视听教育研究实验 教学设计模式与教学方法
13、 教学模式 又称教学结构 是在一定的教育思想指导下建立的比较典型的 稳定的教学程序或构型 研究教育模式 有助于我们对复杂的教育过程的组织方式作简要的表述 教学方法是与一定教学目标和任务相关的具体操作程序 它规定了教学参与者在教学任务中的角色 不同角色之间的相互关系以及每一角色的具体任务 教学设计的模式 教学设计的模式分为三类 以系统理论作为建构基础的过程模式 以学习和教学理论作为建构基础的过程模式 以传播理论作为建构基础的过程模式 以学习和教学理论为建构基础的过程模式是数量较多的一类模式 其特点是基于学习理论和教学理论并用系统理论指导设计过程 这类模式中有代表的有 迪克 凯瑞 W Dick L
14、 Carey 教学设计模式 梅里尔 M D Merrill 教学设计模式 肯普 JerroldE Kemp 教学设计模式 史密斯和雷根 P L Smith T J Regan 的教学模式 学习需要分析 教学对象分析 教学内容分析 学习目标编写 教学策略设计 教学媒体选择 教学媒体设计 教学评价 形成性评价 总结性评价 迪克 凯瑞教学开发模型 课题任务总目标 教与学的活动 预测 学习需要教学目的优先和约束 修改 修改 总 评 性 评 价 形 结 价 性 成 肯普教学系统开发模型 设计 开发 实施 形成性评价 前期研究 终结性评价 尼文教学系统设计模型 教学问题 分析 教学背景学习任务学习者 选择
15、和决策 教学目标设计策略教学模式教学媒体教学信息资源 设计 完成设计产品考察 产品可行性 评价和修改形成性评价总结性评价 设计产品 设计分析阶段 设计选择和决策阶段 设计发展阶段 设计评价和修改阶段 组织管理写出评价计划写出控制文档 设计动机 生物教学设计的影响因素 教师的专业素养 教师的学生观 教师业务素质 教师的内隐理论 学生是发展的人 学生是独特的人 教学原则 充分发挥教师的主导作用运用现代教育媒体提高质量充分调动和组织学生的主体活动加强师生双边交互活动 强调及时有效的反馈 教学设计的操作方法及要求 教学设计的操作方法及要求 教学设计所包括的内容 教学媒体的选择与设计 教学内容分析 教学
16、对象分析 教学目标的制定 教学策略的设计 教学评价设计 教学分析 教学任务 目标与任务 学习者特征教学环境 编写教学目标和测验项目 策略设计 组织策略 传递策略 管理策略 编写制作教学资料 教学评价 设计与实施形成性评价 评价结果分析 修改教学 教学内容 活动 媒体 交互方式 学习内容分析 学习是在一定的情景中 借助他人的帮助 建构知识意义的过程学生是知识信息的加工主体教师是学习的帮助者和促进者 体现 1 充分发挥学生的主动性 创造性 2 将知识外化 在多种情景下应用 3 实现自我反馈 完成知识建构和形成能力 以 学 为中心的ID理论 学习类型分析 结构分析 以 学 为中心的ID理论 教师的工作 1 教学目标分析 确定学习 主题 2 创设学习情景 学习资源 学习环境 3 引导有效的学习 方法 框架 途径 行动规划 4 组织协作学习 讨论 适时评价 自我与小组 5 设计有针对性的补充和强化学习 纠错纠偏 教学内容的层次结构 课程 学习者特征分析 一般特征 年龄 经验 动机 文化背景初始能力 先决能力 基础知识 现有能力 是否已具备目标技能 学习能力 语言 数学 操作 推理 态度 偏爱 误
