再論“首要教學原理”（上）

戴維·梅里爾　肖莉　盛群力

摘 要：“首要教學原理”是戴維·梅里爾在2002年提出的。他認為，實施這些原理將會帶來效果好、效率高、參與度高的教學。這些原理及相關推論都是梅里爾試圖開發的一種處方性教學設計理論。自2002年發表了第一篇論文之后，他隨后在多篇文章中闡述了這些原理及其實施方法。本文匯集了關于該理論較為重要的闡述，包括其歷史背景和理論基礎、“首要教學原理”概述、教學策略的效能水平、測評復雜問題解決表現面臨的挑戰、基于“首要教學原理”的“波紋環形教學設計模型”、對現有教學質量的評估及一些探討首要教學原理應用的收益和制約因素的研究。

關鍵詞：教學設計；教學設計理論；教學內容；教學互動；教學策略；問題解決；以問題為中心；明理—示例—答問—練習；識別實例；執行步驟

中圖分類號：G4文獻標志碼：A文章編號：2096-0069（2023）03-0086-07

戴維·梅里爾（David Merrill，以下簡稱梅里爾）小時候，父親給他做了一個演示：只需要用紅、黃、藍3種顏色就能創造出一幅美麗的畫作。他明白了：即使只有少量元素，也可以組合形成復雜的成果。在本科學習結束時，一堂數字理論課讓他意識到，除了十進制，還有各種不同類型的數制（如二進制、八進制、十六進制），而這些數制僅僅是幫助我們解釋周圍世界的邏輯系統。在研究生學習階段，斯金納（Skinner）的一句話為梅里爾的職業生涯指明了方向。“我所努力做的，”斯金納解釋說，“就只是提出一系列假設，然后看看我們能用這幾個假設解釋多少人類學習的問題。”梅里爾認識到，關于學習的所有不同理論并不一定要統一，就像這世上可以有不同的數制一樣，也可以存在很多不同的學習理論，而這些理論就猶如數制一樣，是幫助我們解釋這個世界的。他也意識到，就像三原色可以創造出任何一幅畫一樣，有效的學習也可以僅僅通過幾個基本要素來解釋。在他職業生涯的早期，他就想到了，可以建立一個關于教學的邏輯系統和理論。本文介紹他為創立這種教學設計理論而做出的努力。

一、歷史背景和理論基礎

1972年，梅里爾受邀為美國教育研究協會主編的《年度教育研究評論》第1卷撰寫1章內容，這為他提供了開發這種教學設計邏輯系統和理論的機會。他與自己的研究生理查德·鮑特韋爾（Richard Boutwell，以下簡稱鮑特韋爾）一起提出了一個內容為學習行為的二維任務分類系統。同時，他們還提出了促進高級認知教學結果的教學變量分類方法。高級認知結果包括學習真實世界概念，比如正強化和負強化等心理學概念；或執行復雜程序；或解決一個現實世界問題。這些構成了他們的研究內容：“做出一些假設，看看采用這種分類方法是否能夠清楚描述教學策略。”本文后續部分將回顧使用這些分類方法和教學變量來描述相關教學策略的教學研究。

楊百翰大學聯合教學研究與開發實驗室設立了教學心理學博士項目。在20世紀70年代，這個博士項目中進行的很多研究都測試了梅里爾和鮑特韋爾提出的教學變量和任務分類系統的相關假設。在此期間，楊百翰大學獲得了美國國家科學基金會的一項研究項目，開發一個基于計算機的教學系統，名稱為TICCIT，即“雙向交互的計算機控制教學電視（Two-way Interactive Computer-Controlled Instructional Television）”。研究團隊同意根據上述教學變量進行教學設計，將教學設計嵌入教學系統。該系統的獨特之處在于實現了學習者控制，學習者不僅可以控制學習內容，還可以控制所采用的教學策略。在這個項目中，經與同事商量，梅里爾將這個教學設計理論正式命名為“成分呈現理論”。

查爾斯·賴格盧特（Charles Reigeluth，以下簡稱賴格盧特）發表了一系列有關教學設計理論和模式的論文，旨在全面介紹教學設計者需要熟悉的各種不同教學設計理論，方便他們依據具體教學情境選擇自己認為合適的最佳教學方法或方法組合。梅里爾對賴格盧特博士的觀點提出了質疑，認為雖然這些不同的理論強調教學的不同方面、采用不同的術語來描述各自的模型及方法，但在深層次上都基于一組相同的基本原理。賴格盧特委婉地表示并不同意這一假設，向梅里爾提出挑戰：“如果你堅持這一假設，那就找證據證明吧。”

梅里爾接受了這一挑戰，對這些教學設計理論進行了重新研究，試圖找出這些不同理論共同的處方性原則。該研究的另一目的是確定成分呈現理論與處方性原則之間的一致程度，研究的結果就是后來被廣為引用的《首要教學原理》論文發表。此后，梅里爾在系列論文中完善了有關首要教學原理的主張。2013年，他出版了《首要教學原理》一書，闡述了這些原理，為這些原理在各種教學模式中的實施提供了一組建議，并提供了大量的教學樣本，說明“首要教學原理”可以在各種內容領域和不同教育層次實施，包括培訓機構、公立學校和高等教育院校。2020年，他對該書進行了修訂，簡化了表達方式，讓感興趣的教育工作者更容易接受。

二、設計問題與方法

（一）教學設計理論

在梅里爾職業生涯早期，他就確定學習理論與教學理論之間存在差異。學習理論是關于學習者如何獲取知識或技能，而教學理論是關于教學者如何促進這些知識或技能的獲取。學習理論是描述性的，解釋學習如何發生；教學理論是處方性的，規定教學者如何做來促進效果好、效率高、參與度高的學習。如果學習者能達成學習目標，則教學效果好；如果有效的學習能在最短的時間內發生，則教學效率高；如果學習者表現出想學習更多知識的渴望，則教學參與度高。本文的重點是教學設計理論，并不會將這兩種理論進行關聯對比。

（二）教學目標

已經有很多專家試圖確定教學中所學內容或知識的種類。布盧姆（Bloom）是最早期的專家之一，他界定了認知領域知識的分類：知識、理解、應用、分析、綜合和評價。加涅（Gagne）界定了學習結果的分類，包括言語信息、多重辨別、概念學習、規則學習和問題解決等。安德森（Anderson）和克拉斯沃爾（Krathwohl）確定了教學的4種內容或知識：事實性知識、概念性知識、程序性知識和條件性知識。“首要教學原理”的目標受眾是教學設計者。梅里爾及其同事發現，很多教學設計者并未系統學習過心理學，經常發現“概念”或“程序”這樣的術語難以理解。經過仔細考慮，梅里爾及其同事決定采用日常用語，以方便教學從業人員理解。因此，“首要教學原理”確定了5種要教授的內容：“是什么”（事實性知識）、“哪部分”（事實性知識）、“哪一類”（概念性知識）、“如何做”（程序性知識）和“發生了什么”（條件性知識）（參見表1第1列）。這種分類適用于大部分學科領域，并與不同領域的具體內容無關。幾乎所有學科領域的大部分認知技能都可以采用這5種學習內容或知識來描述。

（三）內容要素

內容呈現的詳細程度一般有兩種：一般信息和細節刻畫（見表 1 第1行）。一般信息適用于各種不同情況；細節刻畫或實例適用于具體的對象或情況。兩種程度對于促進效果好、效率高、參與度高的學習來說都是必要的。大多數教學中有大量的一般信息，缺乏具體實例。也就是說，我們提供了大量適用于廣泛情境的一般信息，卻沒有提供充足的具體實例來解釋該信息代表的觀點。表 1 中的單元格是具體的內容要素，代表了適用于每一種內容的一般信息和細節刻畫。

（四）教學互動

教學者可以通過4種不同的教學互動模式（見表 2），為學習者提供與內容互動的機會：明理、示例、答問和練習。在內容互動模式中，“明理”就是將一般信息呈現給學生。信息的呈現可以采用多種方式：語音、文本、圖形、動畫和視頻。“示例”就是呈現一般信息的細節刻畫或具體實例。細節刻畫也可采用多種方式示例：音頻、文本、圖形、動畫和視頻。

“答問”就是要求學習者記住一般信息，就像你所熟悉的各種信息記憶類測試一樣，是評估學生學習的一種主要方式。但“答問”無法評估學習者識別新細節、執行新任務或解決新問題的能力。“練習”就要求學習者將一般信息應用到具體對象或情境中，這樣，教學者就能評估學習者識別新細節、執行新任務或解決新問題的能力。

（五）教學策略

當教學互動與教學內容要素相結合時，就構成了一組教學事件。而針對某類教學內容開展的一組教學事件，就構成了教授某一類知識的教學策略（見表3）。因此，表3中的每一行都列出了每一類知識學習結果的教學策略。

（六）問題解決模型

對問題解決的研究是心理學的重要領域。關于新手和專家如何解決問題，已經有了成果顯著的研究。這些研究也考察了如何提高新手和專家的通用問題解決能力。此處呈現的問題解決模型并非為了提高通用問題解決能力，而是希望能提供教學指導，幫助學生獲取必要技能，解決特定學科領域較為重要的某一類型問題。將解決問題的學習理論與指導學生解決某一類問題的教學處方聯系起來，超出了本文探討的范圍。

以問題為中心的方法（Problem-Centered Approach）不同于教學文獻中經常提到的基于問題的學習（Problem-Based Learning）或基于案例的學習（Case-Based Learning）。以問題為中心的教學方法更具結構化，包括：向學習者呈現一個具體的完整復雜問題，示證如何成功解決該問題，針對每一個問題解決成分技能提供一般信息、示證新知和應用新知機會，向學習者示例如何將這些成分技能應用于問題解決。這就是基爾希納（Kirschner）、斯威勒（Sweller）和克拉克（Clark）推薦的指導性問題解決方法。

不同知識學習結果的教學策略可以整合形成某一具體問題解決技能的教學模型（見圖1）。該問題解決教學模型的構建方法就是將前面確定和描述的教學事件整合起來，形成一個連貫的整體，用于提升學習者解決特定學科領域某一類問題的能力。問題解決的一個主要組成部分是一組條件。這種條件如果成立，就會導致預期的結果或問題的解決。我們將這種特定問題解決技能定義為“發生了什么”，這種“發生了什么”的成分技能就要求學習者從一組條件出發預測結果，或者在出現意外結果時，找出導致出錯或缺失的條件。

為了確定問題解決需要的條件，學習者必須確定這些條件是否都具備導致結果所需的必要特征，以及特征屬于“哪一類”的成分技能。只有明確了特征，才能識別問題解決需要的條件。當條件不充分或缺失時，學習者就需要執行一些步驟來調整不充足的條件，或補充結果或問題解決所需的缺失條件。這種“如何做”的技能就是問題解決策略的第3種成分技能。但學習者在執行正確步驟之前，首先必須能識別充分執行該步驟需要具備的特征，只有具備了這些特征，執行這一步驟之后才會形成預期的條件。這是另一種“哪一類”成分技能，也是問題解決模型中的一個學習先決條件。

一個問題解決模型至少需要整合3種不同的成分技能：“發生了什么”“如何做”和“哪一類”。有些條件可能還需要先具備“是什么”或“哪一類”的成分技能。因此，問題解決技能教學中所需的“示證新知”和“應用新知”環節涉及針對該問題解決任務中的每一種成分技能，都要采取相應的處方性教學策略。

父母幫助女兒克服飲食失調問題是問題解決任務的一個例子。如果能滿足一些條件，就能增加女兒成功克服飲食失調問題的可能性。圖2（見下頁）歸納了該項任務的內容要素。從事飲食失調工作的護士提出了飲食問題解決的條件：年輕女性表現出飲食失調呈現癥狀、認識到問題、接受治療、經歷恢復期。教授這一復雜的問題解決技能需要幾種不同的教學策略。教學的重點是父母可以采取的步驟（如何做），這些步驟的實施能促成每一個條件的實現。實現第一個條件的步驟是能夠認識到所存在問題的癥狀，但父母在做這一步之前，他們必須首先學會觀察識別這些“癥狀”（屬于“哪一類”的知識）。識別癥狀需要了解的癥狀特征包括：食物攝入量的急劇減少或過度暴飲暴食、對體重或體形的關注、體重的急劇下降或增加，以及催吐行為證據（嘔吐、禁食、使用瀉藥或利尿劑、過度運動）。一旦他們認識到有問題，下一步就是幫助女兒承認自己有問題，并與她一起解決這個問題。這一步驟需要做的事情實際上難度不小，為了簡潔起見，在此簡化為：表達愛，保持冷靜，傾聽、不急于下結論，等等。當女兒承認她有問題時，那么下一步就是尋求專業治療。要實施這一步，就得首先了解有哪些類型的治療方法、該聯系誰、如何支付治療費用。當治療結束后，女兒將處于恢復期。在這個恢復期，父母需要采取的重要措施是提供支持。這種支持的特征包括：支持和鼓勵而不是控制或強迫、表達愛意等。

幫助女兒克服飲食失調問題是一項非常復雜的問題解決任務。此處的介紹是極為簡略和簡化的。希望這個案例能充分說明“首要教學原理”倡導的問題解決策略。

（七）問題進階模型

問題復雜度逐漸遞增的問題解決模型可以組合成一個問題中心模塊或課程的模型。

“首要教學原理”有意選擇了“以問題為中心”而不是“基于問題”的說法。關于基于問題的學習，有大量文獻，但這些文獻中的教學模式不同于圖3中的教學模式。（1）在基于問題的學習（Problem-Based learning，簡稱PBL）中，學習者自己設定目標或學習結果；而在以問題為中心的教學（Problem-Centered Learning，簡稱PCL）中，教學結果由教學系統設定。對于“首要教學原理”而言，教學的首要特征是以目標為導向。（2）在PBL中，學生自己查找信息；在PCL中，教學提供必要信息。（3）在PBL中，問題是非良構的；在PCL中，問題可能是非良構的，也可能是良構的。（4）在PBL中，學生之間的合作是必需的；在PCL中，鼓勵而不是一定要開展合作。（5）在PBL中，學生自我評估和同伴評估是必需的；在PCL中，鼓勵而不是一定要進行自我評估或同伴評估。（6）兩者都強調需要解決現實世界問題，但基于問題的學習通常給學生提供極少的指導。研究表明，基于問題的學習常常因缺乏指導而無法達到目標。“首要教學原理”針對具體知識領域問題解決的教學，提供了一種有教程指導的教學方法。

1.示例一個新的完整問題

2.明理該問題的具體成分技能

3.示例該問題的成分技能

4.示例另一個新的完整問題

5.練習：請學習者應用前期所學的成分技能解決該問題

6.明理和示例成分技能的其他內容要素

7.示例其他內容要素

8.在后續問題中重復“練習、明理、示例”循環

（八）“首要教學原理”

查閱了主要教學設計理論之后，梅里爾提出了5個一般教學原理：激活舊知、示證新知、應用新知、融會貫通和聚焦問題（見圖4）。梅里爾分析了其他研究和教學設計理論，為上述原理提供了更多概念和實證支持。

圖4 顯示了基于這些原理形成的教學循環圈，說明在聚焦一個或多個真實問題的情況下，按照激活舊知、示證新知、應用新知和融會貫通這樣的順序安排教學，教學一定會效果好、效率高、參與度高，促進學習者獲取解決復雜問題或完成復雜任務的能力。

這些原理具有通用性，可以采用多種方式，用于各種不同的教學場景中。梅里爾2002年明確了每個原理的推論，闡釋了需要考慮的、限制這些原理實施的其他概念。梅里爾2007年也提供了一些支持和闡釋各推論的實證研究，以及其他一些考慮因素。以下段落引自梅里爾2007年發表的文章，將這些推論以一系列問題的形式呈現出來。以下段落還將“首要教學原理”的推論與前面所述的教學原理進行了交叉引用，建議讀者參考梅里爾2002年和2007年發表的文章，詳細了解相關教學設計理論，以及支持這些原理及推論的相關實證研究。

1.聚焦問題（讓我應對完整任務！）

教學是否涉及現實世界問題或任務？

教學是否向學習者示例了學完之后，他們將要完成的完整任務或要解決的完整問題，以此來取代正式目標的呈現？

教學是否教授了問題或任務的成分技能，幫助學習者利用這些成分技能解決完整問題或完成完整任務？

教學是否設計了一系列難度遞增的問題，而不是一個問題？

2.激活舊知（我從哪里開始？）

教學是否指導學習者回憶、關聯、描述或應用過去相關經驗中的原有知識，使學習者能將其作為學習新知識的基礎？如果學習者原有知識有限，教學是否提供了相關體驗，使其能作為學習新知識的基礎？

教學是否幫助學習者發現知識的相關性，讓學習者相信自己有能力掌握所學知識和技能？

教學是否提供或鼓勵學習者回憶有助于組織新知識的結構？

3.示證新知（不要只是明理，給我示例！）

教學是否示例了將學內容（提供了例子），而不僅僅呈現了所學內容的一般信息？

示例（實例）是否與所教內容的類型一致？（見表3）。

——針對“哪一類”的內容（概念），是否提供了正例和反例？

——針對“如何做”的內容（程序），是否提供了示范？

——針對“發生了什么”的內容（過程），是否提供了可視化過程？

是否采用了如下學習者指導技巧？

——是否引導學習者關注了重要信息？

——是否有多重表征，并進行了明確的比較？

——是否幫助學習者將新信息與所回憶或提供的結構框架聯系起來？

所用媒體是否與內容相關，有助于增強學習效果？

4.應用新知（讓我來試試！）

學習者是否有機會實踐或應用他們新學的知識或技能？

應用（實踐）和評估（測試）是否與明確或暗含的目標一致？（見表3）。

——“是什么”（事實性知識）的練習是否要求學習者回憶或再認信息？

——“哪部分”（事實性知識）的練習是否要求學習者找到、命名或描述各部位？

——“哪一類”（概念性知識）的練習是否要求學習者找出每一類別的新例子？

——“如何做”（程序性知識）的練習是否要求學習者執行程序？

——“發生了什么”（條件性知識）的練習是否要求學習者根據條件預測結果，或根據意外的結果反推找到出錯的條件？

練習是否都提供了矯正性反饋和進步的提示，而不是僅僅給予正確與否的反饋？

當學習者在解決問題或完成任務的過程中碰到困難時，應用或練習是否讓學習者有機會獲得不同情境的幫助或輔導？輔導是否會在后續的每一個任務中逐漸減少，直到學習者能獨立完成任務？

5.融會貫通（考察我應用！）

教學是否提供了技能，鼓勵學習者將所學的新知識或技能整合（遷移）到日常生活？

教學是否提供了機會，讓學習者公開示例他們新學的知識或技能？

教學是否提供了機會，讓學習者反思、討論他們新學的知識或技能，并進行自我辯護？

教學是否提供了機會，讓學習者創造、發明或探索新的或個性化方式來運用所學的新知識或技能？

6.實施

（實施教學需考慮的因素，不屬于“首要教學原理”）

教學中學習者學習任務導航是否容易？

學習者控制的程度對于學習目標的實現和學習者的實際情況來說是否合適？

是否有效運用了合作？

教學是否考慮了個性化？

（責任編輯 李強）

First Principles of Instruction Revisited （I）

David Merrill Translated by Xiao Liproofread by Sheng Qunli

（1. Utah State University， Logan， UT， USA 84322;

2. Wuhan Institute of Shipbuilding Technology， Wuhan， Hubei， China 430050;

3. College of Education， Zhejiang University， Hangzhou， Zhejiang， China 310058）

Abstract： First Principles of Instruction were introduced by the author in 2002. He asserted that implementation of these principles promotes effective， efficient， and engaging （e3） instruction and that failure to implement these principles results in less effective， less efficient， and less engaging instruction. These principles and their corollaries are Merrills attempt to develop a prescriptive theory of instructional design. He subsequently elaborated these principles and their implementation in several articles since the initial paper. This chapter brings together some of the more important elaborations of this theory including its historical background and rationale， a summary of the First Principles of Instruction， levels of instructional strategy， the challenge of measurement for complex problem-solving performance， the Pebble-in-the-Pond model for instructional design based on First Principles of Instruction， assessing the quality of existing instruction， and a summary of some of the research exploring the benefits and constraints of applying the First Principles of Instruction.

Key words： Instructional design; Instructional design theory; Instructional content; Instructional interaction; Instructional strategies; Problem-solving; Problem centered; Tell-Show-Ask-Do; Do—identify; Do—execute