對美國《教育傳播與技術研究手冊》（第三版）的學習與思考之四

[摘 要] 文章從三個方面介紹了自己學習《教育傳播與技術研究手冊》（第三版）關于“首要教學原則” 與“四成分教學設計模型（4C/ID）”等內容的心得、體會：一是先簡要說明現有“首要教學原則”的基本內涵，二是評介首要教學原則的重要意義與價值，三是闡述關于“四成分教學設計模型（4C/ID）”在各種不同條件下的貫徹實施方式與實施效果。

[關鍵詞] 首要教學原則； 以任務為中心的方法； 四成分教學設計模型（4C/ID）； 復雜技能分解； 認知任務分析

[中圖分類號] G42 [文獻標志碼] A

[作者簡介] 何克抗（1937—），男，廣東大埔人。教授，博士生導師，主要從事教育技術理論與應用研究。 E-mail：hekkbnu@163.com。

一、引 言

許多教師、特別是教學設計專家，多年來都在對眾多的教學設計理論與模型進行研究、分析與思考，力圖從中尋找出這些理論與模型共同遵循的說明性原則。這里的所謂說明性原則，是指一個關系——它在適當的條件下總是正確的，而不論涉及具體的教學計劃還是教學實踐；一項教學實踐就是一項具體的教學活動，一套教學計劃就是一套處方性教學實踐。這里所要確立的、需共同遵循的說明性原則具有以下三種特征。[1]

第一，在一個特定的教學計劃中，學習被促進的程度是與踐行這些原則的程度直接成比例的。

第二，這些教學原則在任何傳遞系統中都能被實施，也可以通過使用任何的教學方式、方法來實施。

第三，這些教學原則是設計導向的，而不是學習導向的；它們與創建學習環境及其產品有關，而與描述學習者如何從這種環境和產品中獲得知識與技能無關。

通常認為，能夠最好地符合上述特征的說明性原則是“首要教學原則”。下面我們就對首要教學原則的基本內涵及其重要意義與價值逐一進行評介。

二、“首要教學原則”的基本內涵

在《教育傳播與技術研究手冊》（第三版）第二部分（“策略篇”）第14章的開頭，就是對首要教學原則的介紹與評述（該章由M.David Merrill，Matthew Barclay和Andrew Van Schaak撰寫[2]）。

所謂首要教學原則是指Merrill在對眾多教學設計理論與模型進行歸納總結的基礎上，于2002年提出的一組說明性原則。他的結論是，所有這些教學設計理論與模型都首先要遵循這些共同的說明性教學原則，所以被稱之為“首要教學原則”，它包含以下五個方面的內容。

1.以任務為中心的方法（Task-Centered Approach）。學習者采用以任務為中心的方法時，學習就會被促進；以任務為中心的方法包括“組件技能”（Component Skills，也稱成分技能）的展示與應用這兩個方面。

2. 激活原則（Activation Principle）。當學習者激活相關的認知結構時，學習就會被促進；這里的激活過程受到“回憶”、“描述”或“展示相關的先前知識與經驗”等活動的引導，若學習者能夠回憶或者獲得一個組織新知識的結構時，激活效果就得以提高。

3. 展示原則（Demonstration Principle）。當學習者觀察到所學技能的展示，并且這種展示也與所學內容一致時，學習就會被促進；若學習者受到指導后能夠把特例和普遍規律聯系起來，則展示效果將得以提高。

4. 應用原則（Application Principle）。當學習者參與到新習得知識或技能的應用中，并且這些知識或技能與所學內容的類型一致時，學習就會被促進；若學習者得到指導，并且這種指導將逐漸從后續任務中撤離出來時，應用效果將得以提高。

5. 整合原則（Integration Principle）。當學習者把新知識整合到自己的日常生活之中，并且這種整合是指向對于新知識與技能的反思、討論或辯護時 ，學習就會被促進；若學習者能公開展示他們的新知識或技能，則整合效果將得以提升。

能充分說明首要教學原則具有普遍適用性的一個典型例子是，它與德國赫爾巴特（1776—1841）追隨者所設計的“五步驟教學法”有很大的相似性。[3]這五個步驟是：

（1）要求學生為學習新內容做好準備（激活）；

（2）呈現新學習內容（呈現）；

（3）把新內容和先前學習過的觀點聯系起來（整合）；

（4）用例子說明新學習內容的要點（展示）；

（5）對學生進行測試以確保他們學到新知識（應用）。

三、“首要教學原則”的重要意義與價值

首要教學原則的重要意義與價值可以從兩個方面加以說明：一是從首要教學原則所倡導的“以任務為中心的方法”；二是首要教學原則中所關注的“激活、展示、應用和整合”等四項原則。

（一）首要教學原則倡導“以任務為中心的方法”

第14章的作者認為，首要教學原則中最重要的觀念就是，有成效的、有吸引力的教學都是“以任務為中心”（也就是“以問題為中心”）的。在這樣的以任務（或問題）為中心的教學情境中，總是先向學生呈現一個問題，然后教授相關的教學內容成分，再向學生展示和解釋這種內容成分是如何去解決問題或是如何去完成整體任務的。

能最清晰地闡明在教學中倡導“以任務為中心方法”重要性的例子是四成分教學設計模型（4C/ID）的實際應用。

范·麥里恩博爾（Van Merri？觕nboer）于1997年提出的四成分教學設計模型（ Four-Component Instructional Design，也稱四要素教學設計模型，簡稱4C/ID），著眼于復雜學習任務的訓練。該模型對于首要教學原則把教學的中心定位于客觀世界的真實任務上，然后在這種任務的情境中去教授相關內容成分的知識和技能，給予了基于實踐研究的強有力支持。[4][5]

這種“以任務為中心”（即“以問題為中心”）的方法，是把問題解決與更直接的問題成分（指問題的內容成分）的教授緊密結合起來，但是這與“基于問題的學習”方法不同。在基于問題的學習方法中，學生置于合作小組內，由教師給予他們資源和問題，并要求他們自主建構問題的解決辦法（教師不給予或只給予最低限度的指導）；和基于問題的學習方法中激進建構主義倡導的“以學生為中心”的缺乏指導的情況相比，“以任務為中心”（即“以問題為中心”）的方法強調在教學過程中應當有必要的指導。2004年Klahr 和 Nigam 曾對這兩種方法的教學效果做過對比性實驗研究：[6]在實驗中，同類的學生分成兩組，一組接受以任務為中心的有指導的直接教學；另一組采用只包含最少指導的“發現式學習”。教學內容是要幫助學生掌握科學實驗中的復雜變量。以任務為中心的直接教學小組可以觀看教師的演示和接受教師的指導，而發現式學習小組則完全由學生自已去實驗、去探究。實驗結果表明：接受以任務為中心的直接教學的學生和發現式學習小組的學生相比，能夠對科學掛圖有更廣泛、更豐富的科學判斷。[7]

Mayer[8] 和Kirschner等人[9] 也曾分別在2004年和2006年前后，通過多種研究的回顧和比較證明，那些只包含最少指導的“基于問題”的教學方法并不奏效；而包含必要指導和展示在內的以任務為中心的教學才更為實用，也更受師生們的歡迎。

（二）首要教學原則關注“激活、展示、應用和整合”

第14章的作者強調，首要教學原則之所以重要，不僅因為它是所有教學設計理論與模型都要遵循的共同原則，還因為任何有效的教學過程都與激活、展示、應用和整合這四項活動的重復循環密切相關，所以該章作者也把這四項活動的重復循環，稱之為“教學循環四階段”。為了取得最佳的教學效果，根據當前眾多文獻研究的結論，本章作者對四個階段中每一階段應該關注的重點，給出了具體的說明：[10]

在激活階段，應向學生提供（或幫助學生去生成）一個能組織所學內容信息的心智結構；在展示階段，所提供的指導應當能夠幫助學生把新的信息與這一心智結構聯系起來；在應用階段，所提供的訓練與指導應當幫助學生去應用這一心智結構以完成任務；在整合階段，應促使學生進行反思，并通過反思幫助學生把這一心智結構融入到以后將要應用的心智模型中。

四、關于“四成分教學設計模型（4C/ID）”的貫徹與實施

如上所述，能最清晰地闡明在教學中倡導“以任務為中心方法”重要性的例子是“四成分教學設計模型（4C/ID）”的實際應用。范·麥里恩博爾（Van Merri？觕nboer）于1997年提出的四成分教學設計模型（4C/ID），其基本內容包含了首要教學原則中的所有五個方面，即“一個中心（以任務為中心）和四項原則”。[11]現在，我們先來看看4C/ID如何實施“以任務為中心的方法”。

（一）“以任務為中心的方法”在4C/ID模型中的實施

為有效體現以“任務”為中心，4C/ID通常把教學開發過程劃分為四個活動層級，即 （1）原則性技能的分解（復雜技能分解）；（2）對成分技能和相關知識進行分析；（3）教學方法的選擇；（4）學習策略的開發。

在首要教學原則中，原本對如何把整體任務所包含的復雜技能分解為一個個成分技能的層級，并未進行詳細說明；然而在4C/ID中，對于這些成分技能的分析則具體化了。類似于對一個問題的分析，“具體化”的目的，是要確定對于一個給定的問題（或任務）而言，所需要的成分技能和知識到底應該是什么？

關于如何把整體任務所包含的復雜技能分解為一個個成分技能的例子，以及在此過程中相關教學方法和學習策略的選擇與開發，如圖1所示。[12]

（二）“激活、展示、應用、整合”等四項原則在4C/ID模型中的落實情況

范·麥里恩博爾認為，[13]4C/ID“這種訓練方法的核心就是整體任務練習，在其中，越來越復雜的整體任務技能將被練習”。執行整體任務過程中所需要的成分技能，在完成任務需要時將會被依次呈現；這種即時信息的呈現包括分解、展示和訓導（這里的展示，要和指南一致；這里的訓導包括訓練與指導）。

4C/ID模型強調要辨識、執行復雜任務中不常出現的認知圖式。為了促進對認知圖式的歸納，除了要對經常出現的成分技能進行及時教學以外，該模型也包含對完成任務過程中不太熟悉、但很有用的啟發式信息的呈現（激活—展示）。

范·麥里恩博爾還指出，[14]“4C/ID模型聲稱，對該模型的應用會促進對專業知識的反思，并最終增加遷移的效果”（應用—整合）。

通過以上分析可以看到，四成分教學設計模型（4C/ID）確實是比較全面、深入貫徹“首要教學原則”的一個良好范例。

（三）從認知任務分析角度探討4C/ID模型的貫徹實施

在《教育傳播與技術研究手冊》（第三版）第五部分“設計與開發篇”第43章的“認知任務分析”一節中，也對四成分教學設計模型（4C/ID）從認知任務分析的角度作了專門的評述（該章由Richard E. Clark， David F. Feldon， van Merri？觕nboer， Kenneth A. Yates，和Sean Early撰寫[15]）。

第43章的作者認為，4C/ID是支持復雜技能學習的模型（復雜技能包含于整體任務之中），其學習環境應當根據“學習任務”、“支持性信息”、“即時信息”與“部分任務練習”等四個互相關聯的部分進行描述。

（1）學習任務。學習任務是具體的、逼真的整體任務體驗，按照從易到難的順序進行組織。同一難度水平的學習任務組成一個任務集（即利用相同知識體的任務組）；一個任務集中的學習任務，在開始時會有“腳手架”支撐，但在執行任務過程中這些腳手架將逐漸撤出。

（2）支持性信息。支持性信息通過闡釋、推理和問題解決活動為學習者提供幫助，通過這種幫助，支持性信息使學習者可以在執行任務過程中，有效地運用他們原先的知識。

（3）即時信息。即時信息是指學習者在執行學習任務過程中所需要的規則、程序、陳述性知識和糾正性反饋；隨著學習者對學習任務的逐漸熟悉，所提供的即時信息數量將會逐漸減少。

（4）部分任務練習。部分任務練習機會是為達到某些任務的高度自動化要求而提供；部分任務練習包括比較熟悉的項目到完全陌生的項目。

由于4C/ID是支持復雜技能學習的模型，而復雜技能包含于整體任務之中，因此，如果想從認知任務分析的角度來探討4C/ID模型的貫徹與實施，將要涉及以下四個子任務：首先，要將復雜整體任務分解為若于個技能層級；第二，要對任務集中的培訓項目進行排序；第三，要分析復雜技能的非遞歸部分（即 “非再用性”部分）；第四，要分析復雜技能的遞歸部分（即“再用性”部分）。

可見，4C/ID模型的實施，需要完全依靠認知任務的分析來引領。下面，再對這四個子任務作進一步的分析。

（1）對復雜整體任務的分解。復雜整體任務的分解，是要將整體任務中所包含的復雜技能分解為若干構成技能，并要識別出這些構成技能之間存在三類相互關系中的哪一種關系？ 這三類相互關系是指：①協同關系——需按照時間順序執行的關系；②同時關系——可在同一時段內執行的關系；③可調換關系——可按照任一時間順序執行的關系。

各種構成技能層級的數據搜集、驗證和確認，需要通過多個學科內容專家進行多次迭代的知識抽取；在此之后，經過驗證的技能層級便可作為深度認知任務分析的技術指南。在這方面比較典型的案例是Clark提出的CPP數據搜集方法。[16][17]CPP是指對于和概念（Concept）、過程（Process）及原則（Principle）有關的數據搜集與驗證，它涉及多階段訪談技術。通過CPP方法可以很快識別出各種構成技能、構成技能之間存在的相互關系、每種構成技能的績效目標、以及技能歸屬的再用性或非再用性類別；利用CPP數據還能識別出不同難易程度的問題，從而也可以為下一個子任務（對任務集中培訓項目的排序）提供幫助。

（2）對任務集中培訓項目的排序。第二個子任務是要將學習任務劃分為任務集。技能層級的分類及其要達到的目標，決定了對每個構成技能的培訓順序。認知任務分析方法既可用于驗證技能的層級，也可用于確認當前已劃分的任務集是否真正按照由簡單到復雜的順序排列。通過4C/ID模型的實施，最終要求學習者都能掌握所有的構成技能，但是這個過程不是一蹴而就，而是逐步完成的：在第一個任務集中，先讓學習者執行整體任務的最簡版本；隨著培訓順序的推進，執行條件趨于復雜，任務情節逐漸逼真——最后要達到專家在真實世界中遇到的任務情節。

（3）分析復雜技能的非遞歸部分（即 “非再用性”部分）。第三個子任務是要識別出每個任務集所需要的支持性信息。這種支持性信息有兩類：①涉及的相關問題領域是如何組織的（與心智模型有關）？②涉及如何解決該領域的問題（與認知策略有關）？這兩類支持性信息，都可通過對學科內容專家的訪談來獲得。

（4）分析復雜技能的遞歸部分（即 “再用性”部分）。第四個子任務是要識別出復雜技能的遞歸部分（即 “再用性構成技能”部分）。這些再用性構成技能是在技能分解過程中被識別出來的；而最有效的識別方法就是采用認知任務分析——在較低的水平上，沒有任何前提性知識的“事實”可以被輕易識別出來；而在較高的水平上，則要依據“過程”和“原則”來加以識別。在“事實、過程和原則”這三種識別的基礎上，分析者即可進一步組織成（或生成）執行任務所需要的構成技能或程序。

以上分析表明，4C/ID模型確實可以為復雜技能學習提供比較有效的解決方案。從實施“認知任務分析”所涉及的“對復雜整體任務的分解、對任務集中培訓項目的排序、對心智模型與認知策略的探究、 和對再用性構成技能的生成 ”等四項子任務的開展過程可以看到，這種復雜技能學習，還是要通過“學習任務”、“支持性信息”、“即時信息”與“部分任務練習”等互相關聯的學習環境以及相關的教學設計來實現。因而，四成分教學設計模型（4C/ID）的貫徹與實施，最終形成的是一個面向復雜領域的、基于問題的、經過充分整合的教學系統。

[參考文獻]

[1] [10] [12] J.Michael Spector， M.David Merrill，Jeroen van Merri？觕nboer，Marcy P.Driscoll.教育傳播與技術研究手冊（第三版）[M].任友群，焦建利，劉美鳳，汪瓊，主譯.上海：華東師范大學出版社，2011：199，201，206.

[2] [15] J.Michael Spector， M.David Merrill，Jeroen van Merri？觕nboer，Marcy P.Driscoll.Handbook of Research on Educational Communications and Technology （Third Edition）[M].Lawrence Erlbaum Associates published， 2008.