教學設計和學習理論對教育技術研究的關照論文
教學設計和學習理論對教育技術研究的關照論文
經過近十年與中國教育技術學界同仁們的交流，筆者注意到中國在本領域所取得的成就與發展，同時也看到中國教育技術學當前所存在的一些問題，本文旨在對這些問題進行探討，以期對中國教育技術的發展有所幫助。在本文中，筆者將從五個方面來展開討論:W中國教育技術研究所存在的問題;(2)教育技術的本質:定義和發展;(3)教育技術的兩大核心支柱:教學設計與學習理論;}4)技術對教學的支撐;}5)教育技術的相關教學傳遞模式。文章如此安排的目的是為了使讀者在正確瞭解教育技術的定義和發展歷史的基礎上，進一步正確理解教育技術領域所要做的研究和貢獻，以避免一味地追蹤新技術，忽視教學設計和學習理論，以及在未明自他人的研究宗旨就盲目追隨等弊端。
一、中國教育技術研究所存在的問題
談到教育技術研究，在中國不少文章聚焦於追蹤各種新技術，譬如近期的雲技術、MOOCs、大資料分析等。至於如何合理地在教學中應用雲技術或如何運用正確的研究方法來分析大資料則很少有人去關注，或者說關注的深度遠遠不夠。以當前人們熱切關注的MOOCs為例，很多學者熱衷於讚頌其大規模推廣，但又有多少學者在這方面作了深人的研究呢?MOOCs究竟在哪些方面對教學有貢獻，又在哪些方面存在問題呢?
M. David Merrill在其部落格網頁上(http://first-principlesofinstruction.hlogspot.com/)刊登了M ar-garyan等(2015)在《電腦與教育》( Computersand Education )雜誌上發表的一篇文章—《大規模開放線上課程的教學質量》的摘要。M argaryan等利用M. David Merrill的《首要教學原理》( First Principles of Instruction)對隨機抽樣的76門大規模開放線上課程的教學設計質量進行了分析，其結果告訴我們兩種MOOCs(包括、MOOC，和cM00Cs)的質量在“有效果、有效率、有趣味” 方面都存在問題。因此，對於教育技術領域的學者來說，對MOOCs不應該是盲目地評論追從，而應該在進行大量實驗的基礎上，針對問題找到可行方案，從而提出建議來幫助改進設計，以達到推動MOOCs發展的目的。這才是教育技術研究所真正需要的。
國際上對於教育技術研究的文章比比皆是，但每一篇好文章都是基於實驗資料來進行討論的，而且每一篇文章都只提供極有限的一個方面的證據來進行討論。沒有一篇文章能夠包羅永珍地提供所有證據。科學是客觀的，應該用實驗所得的客觀資料來說話，而不能用個人的主觀判斷來誤導教育技術領域的發展。目前中國教育技術領域許多文章大多是題目宏大，卻沒有實質性的資料來提供證據，以支撐研究問題的解決。嚴格意義上講，此類文章不能算是研究文章，因此也不可能把本質問題解剖分析清楚。研究應該是探討性的而不是爭論性的，不應強調誰對誰錯，而應先發現問題，再透過設計實驗、提供證據來進行討論，然後提出建議來幫助後繼者在現有研究的基礎上做進一步的研究。科學研究唯有依此不斷迴圈迭代，才能將研究結果歸納昇華為理論，轉而再為實驗設計奠定基礎。
接下來筆者將首先對教育技術的定義和發展歷史作簡要回顧，以進一步幫助讀者正確理解教育技術領域所要開展的研究。
二、教育技術的本質:定義和發展
根據Reiser (2012)的定義，教育技術的發展可歸納為四大階段:教育媒體階段、系統處理階段、理論應用於實踐階段、提高學習和改進人類績效階段。筆者對Reiser (2012)歸納的教育技術的四大發展階段進行如下的總結與闡釋。
教育媒體階段。早期的教育技術側重於對教育媒體的描述，即教師透過物理的方式將教學過程展示給學生。在20世紀初期，視覺教學運動頗為流行，例如使用電影、圖片、幻燈片等來進行教學。在20世紀20年代後期到40年代期間，隨著無線電廣播和動畫電影技術的進步，教育技術的研究慢慢從視覺教學轉向了視聽教學。
系統處理階段。始於20世紀50年代初期，尤其在60年代到70年代之間，越來越多的教育學專家針對教育技術的定義展開討論，認為教育技術是一個系統處理的過程，而不能把教育技術等同於媒體。1964年，Lumsdain。提出教育技術是教學實踐者對科學的應用(轉引自Reiser, 2012)。期間，美國教育傳播與技術協會(AECT)將教育技術界定為對學習系統處理的設計和應用，並指出在設計和應用教學資訊時應該遵循計劃、創作、選擇、應用和管理等步驟。該定義重點強調的是學而不是教。美國政府於1970年成立了教育技術委員會，旨在研究教育技術在學校應用過程中的作用與問題。該委員會肯定了第二階段的定義對教育技術的定位，這個“系統處理過程”包括目標規範以及教學的設計、應用和評估。該定義也說明了教育技術應建立在紮實的研究基礎之上，而且該領域的研究目標是發現更多有效的教與學方法。AECT於1977年將教育技術定義為“一個複雜而又整合的過程，這個過程包含人、步驟、思想、策略以及組織。其目的是為了分析與人類學習有關的所有問題，然後設計策略，從而進行實施、評估和管理”(轉引自Reiser,2012, p.3)。
理論應用於實踐階段。最初，行為主義學習理論是教育技術領域中的教學設計基礎。隨後，認知主義和建構主義學習理論對教學設計實踐的影響遠遠超過了行為主義學習理論。隨著傳播技術的不斷進步與發展，新的教學策略與方法不斷湧現，技術使遠端教育成為可能。合作式學習也隨之流行。在20世紀90年代，教育技術已經發生了翻天覆地的變化。AECT於1994年對教育技術做出了新的解釋，認為“教育技術是為了促進學習，對相關的系統過程和資源進行設計、開發、應用、管理和評估的理論和實踐”(轉引自Reiser, 2012, p.3) 。 AECT' 94定義堪稱教育技術的經典定義，在很長的歷史時期指導著教育技術的研究和實踐。然而在2005年，AECT又將教育技術概述為“透過創造、應用和管理合理的技術過程和資源來促進學習和提高績效的研究和道德實踐”(轉引自Reiser, 2012, p.4) 。
提高學習和改進人類績效階段。Reiser ( 2012)將教學設計加之技術稱為教育技術，其內容包括對教學及非教學過程與資源的分析、設計、開發、應用、評估和管理，其目的是為了提高學習者在各種學習環境中的成績。他強調在教學設計和技術領域，專業人員通常採用系統的教學設計程式和教學媒體來實現其目標。而且在最近幾年，他們還採用非教學的方法來解決一些績效問題。Reiser } 2012)認為“相關的研究和理論會對教育技術領域產生至關重要的影響”。
從這四大發展階段中，我們不難看出教育技術的宗旨是為了改進學習者的認知與技能，而改進學習者的認知與技能需要進行精心的設計，精心設計的根據則是理論。與此同時，技術使很多原先無法實現的教與學的方法成為現實。下文筆者將討論教學設計以及教學設計與學習理論之間的密切關係，然後探討如何合理地使用技術來幫助教師提高教與學的績效。
三、教育技術的兩大核心支柱:教學設計與學習理論
Smith和Ragan ( 2005)將教學設計的主要步驟分為三步:分析、開發和評估。以分析為例，我們需要分析學習環境，學習者的認知、個性與社交特徵，以及學習任務的範疇。分析學習環境是為了瞭解教學實施的可行性。譬如說，學校領導是否同意實施多媒體教學，學校教師是否能接受新的教學改革，以及學校有哪些實施裝置，等等。其結果可以幫助我們解決教學實施中可能遇到的障礙問題。分析學習者的認知、個性與社交特徵是為了確保學習內容與學習者的水平相符合，並且設計出來的教學技巧能提高學習者的學習興趣與效率。學習者永遠是教學的中心，因此在教學設計的過程中，設計者應該時刻把學習者牢記在心，因材施教，針對學習者的特徵來設計教學。對學習任務進行分析，所得結果不但能幫助設計者合理地排列教學順序，而且能釐清每一學習任務的範疇，從而幫助設計者為每一學習任務設計最合理的教學技巧，使得教學有趣且有效。學習任務分析的結果還為如何評估提供了資訊。根據學習任務分析的結果而作的評估方法才是可信的。
筆者列舉如下例項來進一步闡述教學設計中分析步驟的重要性。
(1)學習環境分析例項:某大城市的一所高校內的教學科研人員立志為某鄉村小學做貢獻。在沒有進行學習環境分析的情況下，他們設計開發了網上課程，結果發現網上課程在那所小學根本無法實現，因為那所小學所在的區域不具備上網的條件。
(2)學習者分析例項:某知名高校設計的課程在本校實施得非常成功，於是便把該課程推廣至其他普通高校，但在其他普通高校並沒有取得預期的效果。其原因在於，這所知名高校所設計的課程是根據本校學生的特徵而設計的，當此課程被推廣到其他普通高校時，課程的物件卻發生了變化，名校生源的人校基點高，他們能接受的課程並不意味著其他高校的學生也能接受。
(3)學習任務分析例項:某高校教師最近閱讀了一些關於用舉例法來提高教學效果的文章，於是她在教學中嘗試用例項來解釋教學理論中的Schema概念，然而收效甚微。原因在於這位教師沒有對學習任務進行仔細的分析。Schema是一個抽象的概念，用例項來解釋抽象概念是不夠的，讓學生領會抽象概念的最好技巧是比喻。又如，某高校教育技術系教授學生教學設計這門課程，其考核方式全部是筆試。學生天天背書，筆試得了滿分，卻不知如何設計教學。如果我們分析一下學習任務就會發現，教學設計最高層次的任務是解決問題;而背書和筆試只停留在陳述性知識的層面上，學生能背書並不等於能動手設計，因此，用筆試作為測試學生動手能力的工具完全不是合理的評估方法。
前面對教學設計的分析部分做了比較詳細的剖析。在第一步徹底分析之後才是第二步的設計。根據分析的結果，可以確定學習目標，準備評估專案與方法，然後設計教學技巧，包括教學組織技巧、教學傳遞技巧和教學管理技巧(Smith & Ragan,2005)。第三步是對所設計的教學材料進行檢查與評估，而且所設計的教學材料要經過再三的測試與修改方能完善(Smith & Ragan, 2005)。本研究不對如何確定學習目標、如何設計評估計劃，以及如何對所設計的教學材料進行評估和修改等問題進行探討，而對何時需要提供教學技巧來幫助學習者有效地進行學習，以及如何才能設計出有效且有趣的教學技巧等問題給予重視。為了釐清前一個問題，我們首先對認知主義理論模型中的資訊接收步驟進行簡要的回顧。
教學設計不但涉及到學習理論(如認知理論)，還涉及到其他諸如系統理論、傳播理論、教學設計理論等。讀者可能會問，支援教學設計的學習理論與教學設計之間是否有對應的關係，以及可能存在哪些對應關係等。要想完整地理解這些問題，需要掌握一定的學習理論和教學設計技能。教學設計是一門很深的學問，不但需要知識，而且需要長期實踐的技能。中國高校在教育技術學課程設定方面相對更加偏重於技術類課程，而對諸如高等教學設計、學習理論與教學技巧等理論深人實踐的課程卻較少列人課程體系之中，這非常不利於提高學生的教學技巧設計能力與素養，而這種能力和素養正是教育技術專業學生的核心競爭力。
四、技術對教學的支撐
雖然我們討論了教育技術的兩大核心支柱—教學設計與學習理論，但這並不等於我們忽略了技術在教育技術中的地位。技術是用來幫助提高教與學的一種手段/媒體。沒有技術的支撐，教與學只能停留在傳統的面對面、“黑板+粉筆”的教學環境，或是郵寄、函授及旅行到某教學點進行講解答疑。電腦數字技術的出現將聲、形、圖、動畫等媒體聚為一體應用於教學，網際網路的搜尋功能使學習者自由漫遊於知識之海洋，極大地變革了學習發生的環境和空間。然而在技術突飛猛進的潮流中，學習者獲得的有效知識究竟有多少，如何才能使得學習者獲得的知識達到最佳境界呢?這些是學者們需要深思的問題。
筆者認為，這些問題歸根結底依然是教學設計的問題。回顧前文所述，我們需要做的是分析學習者的特徵，用理論支撐設計，用實驗驗證教學設計的有效性，然後決定教學技巧以何種形式對哪類學習者在學習哪些學科知識時最為有效，從而促進教與學績效的提高。下文筆者將透過例項從正反兩個方面來論證技術應用於教學設計中的成敗。
正面例項:某教學軟體公司為特殊教育兒童設計了語音多媒體教學包，其中包含各種形式的教材，實驗證明這些語音多媒體教學包對教學非常有效，尤其是其中的影視音帶非常受特殊教育兒童的歡迎。以其中“sh的發音”為例，課件螢幕上是一群孩子邊跳邊唱“Sharks in the shower , sh , sh ,sh";那些特殊教育兒童看著螢幕上的孩子也會邊跳邊唱“Sharks in the shower , sh , sh , sh"。在這種教學軟體的輔助下，特殊教育兒童很快就學會了"sh的發音”。該教學設計的成功之處在於，這種輕鬆活潑的學習方法激發了兒童的學習積極性，同時音樂的旋律和文字的韻律有助於孩子的記憶。
又如，一位小學教師用影視製作並編輯了她的手工勞作教學，包括一步一步地教學生如何剪紙、做包、製造模型小車等，螢幕上的解說員是一個年齡跟她的學生相仿的小女孩，解說和教學過程都伴有背景音樂，很受學生歡迎，而且大大節約了以前手工課堂上大量需要重複的工作，同時提高了教與學的'效率。從該例項中可以看出，影視適合於手工勞作教學，年齡相仿的女孩能使學生倍感親近，背景音樂為學生提供了一個舒適的學習環境。這正是技術應用於教學設計中的成功案例。
反面例項:一位小學五年級數學教師用Clicker以及教學遊戲來輔助乘法教學。在上半堂課，這位教師不斷出題讓全班學生用Clicke:輸人答案，但每次總有12%的學生答案是錯的，原因在於這部分學生做的是加法運算，而且這位教師沒有對此進行任何解釋和矯正。在下半堂課進行教學遊戲時，雖然這位教師要求學生繼續做乘法遊戲，但是學生使用手中的電腦各行其是，有的玩得很高興，有的卻對著電腦螢幕發呆。可見，雖然教師在課堂上應用了時髦的技術，但是學生學習的結果卻非常糟糕。這是技術應用於教學設計中的失敗案例。
在網際網路技術日新月異的今天，如何合理地將網際網路技術應用於教學中也是必須考慮的問題。筆者最近為Sage出版公司評估了一本教科書《 ActionResearch: Improving Schools and EmpoweringEducators》( Mertler, 2014)，這本書的作者在各章節中運用了很多有效的教學技巧，除了傳統的教學技巧外，還非常合理地應用技術來提高了此書的功效。例如，在每章節結束部分，專門增加了一節相關網址，提供與本章內容相關的網頁，以幫助學習者拓寬視野。在每章節最後部分，還提供了網上學生學習園地及多媒體教學渠道，包括教學影片、PPT教學講解、網上資源、網上測試、即時研究(Action Research)例項、例項註釋、Sage雜誌文章、電子卡及章節總結。所有這些網上工具為不同層面的學習者提供了不同層面上的學習支撐。此教學技巧在沒有技術或技術不夠發達的年代裡是不可能實現的。
以上是微觀層面應用技術進行的教學設計例項，那麼在宏觀層面上如何應用技術進行合理的教學設計呢?以遠端教育網上課程設計為例，遠端教育網上課程絕非是簡單地將課程搬上網，其設計要比傳統課程設計更為複雜。除了需要應用前面所討論的教學技巧之外，根據Bandura(1971 )的社交學習理論，還需要討論網上課程的特殊策略。舉例來說，遠端教育網上課程需要更多地考慮教與學的互動設計，包括學生與教師、學生與學生，以及學生與學科內容的互動(( Simonson et al. 2014)，否則學生會感到自己是在孤獨無援的環境中學習，這種孤獨感會降低他們的學習動力。為增進學生與學生之間的互動，可以將學生進行合理的分組，使每一個學生與最多的同學進行交流。小組成員可針對某一具體問題在論壇或部落格上進行討論，討論的方式既可以是同步的，也可以是非同步的，但要根據學生的具體情況來決定。例如，在中國典型的學習環境中，同步討論是很可取的，但在美國研究生的學習環境中，其情況則相反。美國很多研究生在求學期間可能同時是公司的全職僱員或家庭的全職母親，加上美國分四大時區，因此要求全部學生進行同步討論是不現實的，而應允許並鼓勵學生在任何時間和任何地點進行學習。唯有綜合考慮所有因素，再來設計網上教學，才能提高學生參與網上學習的機率，進而提高學習的質量。在宏觀層面上的教學設計也需要以理論為基礎，以學習者為中心。
五、教育技術的相關教學傳遞模式
教學傳遞模式有很多種，但不同的教學傳遞模式需要根據不同學習者的需求來決定，在沒有一定的前提之下，我們無法比較哪種教學模式更好。舉例來說，遠端教育是一種教育教學的傳遞模式，它是為那些不能參加傳統課堂學習的學生而開設的。根據Simonson等學者的定義，遠端教育是教育機構裡的一種正式教育方式，它是當學習成員不能聚在一起時，透過遠端裝置使得學習者能夠與其他學習者、教學資源以及教師進行互動的一種正式教育(Simonson et al.2014)。當資訊源和學習者被時間或距離隔開時，遠端教育可以為學習者提供學習機會(Honeyman & Miller, 1993)。如果遠端教育課程要求學生必須參加課堂學習及考試時，我們就可將其稱為“混合式學習”( Tabor, 2007)0混合式學習是傳統教育與遠端教育相結合的一種教學傳遞模式，而不是教育技術發展的趨勢。大規模開放線上課程(MOOCs)也是近年來遠端教育發展的一種新形式，其目標與我們前面討論的不盡一致，它是透過網際網路讓人人都有機會參與大規模的互動學習。既然如此，那麼該如何確定哪種教學傳遞模式適用於哪種學習情景呢?筆者將選取三種教學傳遞模式來進一步闡述。
(1)面對面課堂教學傳遞模式。在美國各高校都有大批國際留學生，美國移民局規定，國際留學生每學期只能修一門網上課程。有些國家的政府規定他們的學生在整個學習計劃中，只能修一到兩門網上課程。在此種情況下，美國高校只能對這些國際學生開設面對面的課堂教學。面對面課堂教學同時為這些國際學生提供了與以英語為母語的同學進行面對面交流的環境，這一點對國際學生來說很重要，因為他們赴美的目的不僅在於學習知識與技能，而且在於學習文化與習俗。
(2)網上教學傳遞模式。美國的研究生多數是全職僱員或全職母親，即使與學校同處一個區域，趕往學校上課也非易事。因此，對於這類學習者來說，最合適的教學傳遞模式是網上學習。他們可以在下班後，先安排好他們的家庭生活，然後再靜心聚焦於自己的學習。
(3)混合式教學傳遞模式。很多研究生課程要求學生做專案、做演講，雖然專案可以在校外做，演講可以在網上展開，但是與面對面演講及評判相比較，網上演講與評判缺乏一定的氣氛。由於混合式教學模式既提供了面對面教學的機會，也提供了網上交流的環境與設施，因此在這種情況下，混合式學習便成為較為可取的教學傳遞模式。混合式教學傳遞模式被美國移民局認為是一種面對面教學的衍生模式，美國移民局允許國際學生選修混合式教學的課程。因此，從某種意義上講，在美國採用混合式教學傳遞模式還可以幫助解決國際學生的選課問題。這也是混合式教學傳遞模式目前在美國盛行的原因。但是，這種教學傳遞模式在中國或世界其他各國是否也是最合理的教學傳遞模式，則需要基於各國的國情以及各校的實際情況進行充分的調查以後才能做出科學理性的決定。
隨著網路技術為我們提供的課程管理設施越來越多，我們可以在任何一種教學傳遞模式中充分使用各種網路設施及應用來進行學習管理，並提高學習效率。如何能最高效率地利用技術來幫助提高學習仍將是教育技術研究的主要方向之一。
總結
每項研究都需要精心設計與分析。與其他研究一樣，教育技術研究也需要長期細緻的工作。每位學者的學問和貢獻僅是浩瀚知識大海中的一粟，只有發揮大家的智慧，學問和研究才會有前程。“百家爭鳴、百花齊放”也是教育技術研究中應採納的指導方針。除此之外，研究道德也是每一位學者必須要遵從的，尤其是在網際網路時代，在交流的過程中更要尊重他人的智慧財產權。在學術界還須切忌主觀批判或盲目跟從。這些都是研究範圍中需要提及的研究道德。