整体性教学设计：多元模式解析与建构

摘要：“整体性教学设计”是教学设计世纪转型中出现的一种思潮，也就是在整体论框架下考察“教学设计”。其特点是以整体任务为依托，指向现实生活和职业领域中的综合能力培养的有序教学设计，达到帮助学习者运用综合能去解决实际生活或工作中遇到的问题。该文从问题设计、解决方法和设计过程等方面来解读当代国际四种整体性教学设计——综合学习设计模式、首要教学原理、认知学徒模式、基于目标场景模式的共通基础。我们希望从代表性的模式和理论中汲取基础的处方性要素，提出自己的整体性教学设计模式框架。

关键词：整体性教学设计；现代教学设计模式；整体性教学设计框架

中图分类号：G434 文献标识码：A

20世纪90年代以来，随着复杂科学的形成和建构主义思潮的兴起，旧时教学设计的客观认识论基础受到严峻挑战，人们开始质疑“原子论”支配下的教学设计把复杂的教学现象假定为预设的、简单的、机械化的程序。源于系统论的整体论挺身而出，为教学设计的重构提供了纲领性方法论。“整体性教学设计”是教学设计世纪转型中出现的一种思潮，也就是在整体论框架下考察“教学设计”。其特点是以整体任务为依托，指向现实生活和职业领域中的综合能力培养的有序教学设计，达到帮助学习者运用综合能力去解决实际生活或工作中遇到的问题。文章从问题设计、解决方法和设计过程等方面来解读当代国际四种整体性教学设计——综合学习设计模式、首要教学原理、认知学徒模式、基于目标场景模式的共通基础。我们并非对所有和整体性教学设计相匹配的模式进行详尽的综述，只是希望从代表性的模式和理论中汲取基础的处方性要素，提出我们自己的整体性教学设计模式框架。

一、整体性教学设计四种模式解析

（一）解析综合学习设计模式

“综合学习设计”（Complex Learning Design）是由荷兰范梅里恩伯尔（van Merri nboer）团队30年来开创的。一般也称之为“四元素教学设计”及其十个步骤（4C/ID Four Component Instructional Design Model & Ten Steps）或者“复杂学习设计”（Complex Learning）。范梅里恩伯尔教授的博士论文是关于计算机编程的入门课程设计。期间他创立了“补全策略”，学习者从学习工作样例起步，而后需要填充精心设计、意义丰富的计算机程序中缺失的部分，逐步扩大，最终使其独立撰写完整的计算机程序。这一教学策略为而后开发的“综合学习设计模式”奠定了扎实的理论基础。1992年范梅里恩伯尔在其有关如何针对专长反转技能开展培训的论文中首次介绍了整体性教学设计模式的四要素[1]，此文在1993年荣获AECT教学设计分部的年度最佳论文。1997年，范梅里恩伯尔在获奖专著《掌握综合认知能力》中全面阐述了培养综合认知能力的综合学习设计模式，并提供了一种系统的、基于研究的方法来设计复杂学习的环境。梅里尔认为范梅里恩伯尔可以与加涅齐名，称其理论是20世纪80年代、90年代最佳理论的综合体。

此设计模式的基本假设是：教会现实问题解决能力的环境是由四种成份构建的（如下页图1所示）：（1）学习任务，（2）相关知能，（3）支持程序，（4）专项操练。课程综合好比是一个骨架：学习任务是其脊骨，而其他三个元素则以这种方式耦合到该脊骨上，以便能最好地支持所教授的综合能力或专业能力的发展。四个元素针对四个基本学习过程：（1）学习任务促进归纳学习；（2）相关知能促进精细加工；（3）支持程序促进规则形成；（4）专项操练则有助于强化规则。因为这个模式比较复杂，所以我们可以依次介绍模式中各个部分并且厘清各部分之间的联系。

下页图1中由圆点构成的虚线矩形框表示任务类别，不同的矩形框代表不同的难度的任务类别。在虚线框中的圆圈表示学习任务，是需要整合多项目标知识和技能，在模拟或者真实的学习环境中完成的复杂任务。在同一时间让学习者接触了完成整体任务所需的全部技能。这样使得学习者通过从具体经验中有意抽象来构建认知图式。圆圈中的阴影部分表示学习者获得的外界支持。阴影部分由多变少表示教师指导或帮助“从扶到放”。圆圈中的小三角形标记表示各项学习任务富于变化，具有不同的特征。

图1中位于虚线框下面的“L”型阴影条表示相关知能，涉及某一任务类别的认知策略以及某一学习领域的心理模式，是需要实现远迁移才能调用的非常规知识。认知策略和心理模式是一种双向互惠的关系。两者可以是同一个表征但用法不同。认知策略是告诉你应该怎么做，心理模式是描述某个事件是怎么样的。我们可以看到对于同一个任务类别中的所有任务都需要相同的相关知能。最好在学习者刚开始接触学习任务时先讲解清楚相关知能。确保在长时记忆中先构建一种认知图式，以致于在后续实际完成学习任务时可以在工作记忆中激活调用。依据学习者的先备水平，教师可以选择通过演绎或归纳、讲授或启发等不同方式来呈现相关知能。

图1中紧挨着任务圈下面的黑色加粗“平衡条”（带向上箭头）表示支持程序，具体规定了学习者如何完成学习任务中的常规方面（指导如何做），包括认知规则和前提知识，都是可以实现近迁移的知识。我们可以从箭头的指向中看出，这些信息是针对每个具体任务的特定情境所提供的。这些程序学习者可以在特定的时候使用这些信息，但不需要提前记忆。最好在学习者完成任务时第一次需要的情况下才出台，即用即学，当学习者掌握之后，在后续的学习任务中逐渐撤除。这样可以避免暂时的注意力分离，减轻外在认知负荷，推动学习者的图式自动化进程。

图1中延伸出来的两个实线矩形框中的圆圈表示专项操练。这是为帮助学习者十分“熟练”地掌握任务中某些常规方面以提升他们在完成完整任务时的表现所进行的额外练习。它不在真实或高度逼真的任务环境中进行，而是在像“技能实验室”或“上机操练”等简化的环境中进行。专项操练要在引入了完整的、有意义的学习任务之后才开始，只有在此时练习才能让学习者明白专项操练与整体任务之间的联系。专项任务训练最好分散在不同的时期内，与学习者完成学习任务本身穿插进行，形成一种混合培训效果。

四个要素的协同开发旨在克服知识、技能、态度的分割化和复杂知能的碎片化，实现在真实情境中的知识迁移。

2007年，范梅里恩伯尔教授与基尔希纳教授合作撰写的《综合学习设计》一书提供了从提出培训问题到解决培训问题的十个步骤，将之前的四个要素具化到这些操作步骤之中，以供学习者、教学设计从业人员（包括教学设计专业人员和教师）和研究人员参考及使用。“十个步骤”是“综合学习设计模式”从理论落地的实用简化版本。如图2所示，四个基本成分与其中四个设计步骤是直接对应的：分别是设计学习任务（步骤1），设计相关知能（步骤4），设计支持程序（步骤7）和设计专项操练（步骤10）。另外六个步骤是这些设计步骤的补充，只需要在确实必要的时候才加以实施。这种教学设计模式希望创建面向整体任务的学习环境从而实现知识建构与掌握技能的合二为一。

范梅里恩伯尔教授所带领的团队一直坚持不懈地对综合学习设计模式进行深化和发展，在2012年和2018年出版了《综合学习设计》的第二版和第三版。在第二版中提出了“二级脚手架”的概念，教师应提供有关自导学习技能的指导。在第三版中进一步发展了通用学习技能的培训和评估。开发个性化学习路径以适应不同的学习需求成为教学设计发展的未来指归。2024年8月，该书第四版即将出版。

（二）解析首要教学原理

“首要教学原理”（First Principles of Instruction）又称“五星教学设计”（Five Star Instructional Design），是当代国际著名教学设计理论家美国犹他州立大学梅里尔教授在2002年左右正式提出的。梅里尔认为表面上各异的教学模式，其背后都暗含着处方性的相通原理。因此，梅里尔回顾和分析了大量的教学设计理论和模式诸如麦卡锡的自然学习设计、乔纳森的建构主义学习环境、尚克的“做中学”、耐尔森的合作性解决问题等，提炼了一组最大程度地有利于学习的“首要教学原理”。其中包含了如下五项基本原理：

1.聚焦问题：当学习者在现实世界问题的情境中掌握知能时，才能促进学习。与传统的聚焦主题课程不同，从依次教授不同的成分技能变为按照从简单到复杂的完整的现实问题序列中以滚雪球的方式来教授全部技能。教学序列从利用问题作为样例逐步过渡到利用问题作为真实性活动的手段。要保证这些问题是真实的、有用的、有意义的、能够激励学习者的内在动机。

2.激活旧知：当学习者回忆已有知能作为新学习的基础时，才能促进学习。如果学习者有过相关经验，在一个适当的机会让他们示证已知，就能激活现有经验。如果学习者没有足够的相关经验，那么学习一项新技能的第一要务就是提供真实的或模拟的经验，而学习者能运用这些经验来为新知识奠定基础。教师应帮助学生建立一个结构化框架去组织待学信息，实际上是利用各种形式的先行组织者促使他们调整其现有的心智模型，推动对新材料的理解进程。

3.示证新知：当学习者观察将要学习的知识与技能的示证时，才能促进学习。该原理不是指呈现信息，而是要向学习者展示该如何在具体的情境中运用信息。示证中采用的问题最好是“工作样例”，这样就能展示解决方案和有具体的过程。针对每一种技能也要求独特的示证方式。只有当示证新知的方式与将要获得的技能类型相一致，才能促进学习。当学习者得到指导，将一般知能与具体实例相互关联，或是将有机的知识结构与具体实例相互关联时，才能够增强示证新知的效果。

4.应用新知：当学习者运用新掌握的知能来问题解决时，才能促进学习。当学习者需要应用技能来解决一个新的问题时，他们就要检查自己的心智模型是否能够保证解决方案的完整性和适切性。当结果是错误时，随之而来的是矫正型反馈，要求学习者调整自己的心智模型。应用新知中的问题要有一定难度但也不至于难到让人束手无策的地步。在应用新知之后不久就运用辅导是最有效的，但随着学习者在问题解决中获得更多的经验时，这种辅导应逐渐减少，此时学习者将独立问题解决而不再提供任何额外的帮助。

5.融会贯通：当学习者能够自我反思，或是与他人讨论新知识和技能，并且当他们为所知道的东西受到挑战进行自我辩护时，才能促进学习。教师应向学生提供机会探索如何对所学的知识加以个性化运用，并让其在公开场合展示课程所学，激励其以更加积极的态度来应对学习材料。课程作业、要完成的任务或是解决的问题与将要从事的职业或是工作领域密切相关。这些活动或任务都可以通过同伴互动和同伴评价的形式来得以实现，因为当彼此之间的心智模型有差异时，学习者必须更仔细地审视自己的模式，调整或者完善自己的心智模型，有助于对信息进行深层加工和对自身的假设作出更细致验证。

梅里尔认为这五项教学原理的核心是“面向完整任务”，有效教学的第一步就是将学生引入完整的任务环境中。其余四条教学原理都是围绕完整任务来实施的。下页图3展示了一个“面向完整任务”的教学事件序列图。教师一开始向学习者直接示证如何完成一个简单的完整任务，解决这个任务需要用到成分技能1到成分技能3。接下来第二步，简要说明第一个问题涉及到的3个成分技能。第三步，学习者可以点开有关成分技能1的按钮，然后了解关于这项技能的关键性特征，同时也能看到这项技能的细节刻画样例。学习者可以应用同样的方法学习其他两项成分技能。第四步，教师向学习者呈现第二个完整任务，要求学习者直接应用成分技能1。第五步，将呈现成分技能4和成分技能5。第七步，示证在新的问题中是如何应用这两项新的成分技能。最后，教学的序列将重复应用、呈现和示证的循环圈，直到学习者获得了所有的成分技能，并能将它们应用到一个新的问题情境中。

首要教学原理主要适用于教授那些可概括（Generalizable）的技能，也就是可以应用于两个以上不同的情境之中。例如概念分类、实施程序、预测结果或者查找故障等。对于非概括性技能可能不太管用，例如纯粹记忆信息或者命名特定的部件，类似于传统分类中的陈述性知识。梅里尔提倡通过一般信息和细节刻画的方式来表征需要学习的可推广性技能，对于一般信息，主要采用“讲解”和“答问”的教学方式，而对于细节刻画，主要采用“示例”和“操练”的教学方式。应用首要教学原理教授的技能将存储在图式记忆中，延长了记忆留存时间。即使学习结束之后，经过长久停滞，也能立即恢复调用，保留了完成复杂任务的能力。

如果说“首要教学原理”只是为了鉴别和设计效果好，效率高，而且参与度大的教学提供指导原则，那么在2003年就已经完成了历史使命。如果说首要教学原理关注的是课程实施的程序问题，那么在此基础上开发的波纹环状教学模式则是对整个课程编制进行了系统的示证[5]。这种课程开发模式有别于传统的ADDIE设计模式，将以往相对抽象的目标分析转为具体的内容设计。该设计模式旨在促进运用首要教学原理的模块和课程。

这种设计模式（如图4所示）的第一步就是明确一系列真实的任务，这些任务就是将要开展的教学内容。首先需要设计一个最具代表性的简单整体任务，然后提供一个有关这项任务的完整工作样例。接下来需要设计一组类似的任务，按照由易到难的序列排序。第三步是鉴别这些任务中存在的共同的成分技能。在波纹环状模式中设计者在一开始确定了教学内容，在第四步才结合内容提供完整的教学策略。包括在问题示证与应用中增加的结构化框架和同伴互动。需要注意的是，前面三个步骤都是以任务为中心的，在考虑如何组织教学材料之前首先要确定整体任务中包含的成分技能是相互关联且能够得以整合的。第五步是设计定型，包括界面、导航、补充教学材料的设计定型。最后一步是要设计适当的数据收集程序、进行形成性评价以及修订原型。波纹环状方法通过直接转向开发一个实际教学策略的功能原型，把目标分析、业绩目标和媒体选择纳入综合教学设计活动，这个原型方法形成的初步教学产品可以随着设计的进行而得到形成性评估与调整，从而形成一个更高效的设计过程[6]。

该理论关注了教学原理与教学过程的紧密联系，在教育技术和教学设计领域都具有继往开来的历史意义。

（三）解析认知学徒制模式

鉴于传统学徒制乃农业社会手工作坊的产物，师生比较低造成的费时低效，却可以满足“按需施教”的个性化需求，并且在当今社会呈现重振旗鼓之势。对于学徒制在动作技能方面的积极效用是毋庸置疑的。但是在高阶思维能力的培训中，如何降低师资成本，又要解决学校正式教育中的弊端，实现专家决策过程和情境学习双重聚焦，这些问题都激励柯林斯和布朗（Collins & Brown）在1989年推出了全新升级的“认知学徒制”（Cognitive Apprenticeship）理论。认知学徒制包含了四个维度：内容、方法、顺序和社会性（如表1所示）。

也许有人会认为，关于认知学徒制的四个维度，“方法”维度受到了较多的关注，而其他三个方面则相对逊色。但事实上，据柯林斯在访谈中所说，在20世纪70到80年代，有很多关于“专长”的研究聚焦于“内容维度”。所有关于情境学习的文献都是以“社会性”为载体。至于“顺序”，他也在多篇文章中重申知识和技能整体概念框架的重要性，由易到难的序列安排更加符合认知学习规律以实现部分到整体的过渡和迁移[9]。诺伯特·西尔对认知学徒制的教学方法和任务的顺序性进行了整理归纳（如图5所示），从图中可以看出，这一过程是建立在师生之间的“建设性互动”基础上，双方共享关于领域-特殊技能的理解。从获取领域知识到策略知识，形成“以教导学，以学促教”的良性循环。

认知学徒制的学习中心为“情境性”和“合法的边缘性参与”，正如莱夫和温格（Lave & Wenger）的论述那样，情境学习是通过在真实场景中的积极参与来实现的，其包含的假设是这种参与方式相比传统的知识传播方式更加能够促进相关的可迁移的学习[11]。这不仅仅是“做中学”，这需要将知识和技能的学习深度嵌入社会情境之中。事实上，任何一种人类活动的本质都是在社会情境中产生的，受到文化、历史和机构因素的影响。“合法的边缘性参与”指的是新手学习者从一开始以观察模仿的形式或多或少地参与部分活动逐步发展为“充分地参与”。这并不是一种学习技术，也不是一种策略，是一种学习分析的方式。这样有助于我们更加易于理解在工作场所中发生的传统学徒制。例如，要成为一个裁缝，都是从为日常工作做准备和在成衣上完成包边钉扣的细节开始的，然后逐步倒回去参与整衣缝制和立体裁剪的工作。这种学习步骤的进展并不受历史和文化场域的限制。在这种情况下，最初对于“边缘性活动”的含义就被赋予了新的意义，打杂、传话或者给他人作伴，诸如此类的活动是为了向新手提供机会让其最大限度的接近实践共同体的支架结构。实际上，学徒是通过完成一个个小任务来学习大任务的整体过程以及行业的评估标准。随着经验的积累，将要求他们完成越来越核心，越来越复杂的任务。学徒从整体观来看待局部任务是如何影响最终成品，他们会运用自己关于标准的知识来评估最终的学习结果。“合法性”从某种意义上指向了师生之间关于话语权的争夺，当学生得到教师的允许而参与更多的活动，意味着其获得了合法的身份也带来了话语权，如果始终在边缘无法打入中心活动圈，那么无法脱离教师主导的禁锢。

（四）解析目标场景模式

香克（Schank）在1993年提出的基于目标场景模式（Goal-based Scenario GBS）是典型的“做中学”[12]。通过在真实环境中的实践来习得技能是GBS框架中的核心理念。值得注意的是，基于目标场景模式并不是电脑软件的专属。但是我们看到了大量实例都是基于电脑软件设计的，因为通过这种媒介确实更容易满足那些在教室里难以实现的前提条件。这不仅仅是利用计算机程序对学习者的选择做出回应，而是为学习者创造了一个角色，让学习者能够积极主导程序的进程和模拟代理人的行为。

下面我们来看一下GBS的基本要素图（如图6所示），如图所示，GBS主要分为“任务场景”和“任务结构”两部分，每个部分又包含两个子要素。任务场景是GBS的中心成分。

在了解了GBS的基本要素之后，我们需要明晰GBS设计的基本标准。对上述四个关键的要素将展开详述。

GBS的首要成分是任务。这里的任务指的是GBS项目中的总体目标。任务规定的是学习者要达到的是什么，而不是怎么样达到。也就是说一个任务可以用于各种各样的GBS。例如，“建造房子”的任务，就涉及到“设计蓝图”“综合各种规格”和“用特定的材料组装一个玩具房子”。首先，教师应该向学生明确达到目标的标准。任务的目标应该和主题故事的情境保持一致。例如在主题故事中将学生的角色定位为一个消防员，那么他所面对的任务就是要灭火，而不是消防安全检查。其次，要保证任务从一开始就能激发学生的学习动机。最保险的方法是任务中包含的目标是学生原本就期望达到的目标，或者是他很乐意去做的事。再次，完成这项任务必须让学习者有一种融会贯通的成就感，仅仅是应用目标技能是不够的。这一关注点进一步澄清了目标技能的实用性。例如，“学习在曼哈顿如何送快递”这项任务就能让学生自信地认为：我能在这里送快递，也能在其他地方送快递。但是在停车场里绕着路障开车的技能就无法带给学生这种成就感。

第二个需要考虑的是主题故事，主题故事是完成任务的前提条件。主题故事必须具有一定的连贯性和整体性，为学生达成技能目标提供一条持续性学习活动的发展主线。在选择时要注意的是，既可以选择学生在现实生活中想做的事，也可以是害怕去做的事，这样才能引发强烈的情感共鸣。首先要保证学习者担任角色的连贯性。主题故事中的角色、计划和场景都要保持前后一致。第二点要关注的就是目标技能，主题故事应该尽可能地创造条件包含目标技能，而对于辅助技能的依赖应该降到最小。最后就是要提供各种形式的支持和指导，“做中学”学习环境一个优点就是能够提供在现实世界中无法呈现的帮助。例如，在关于“新闻广播”的GBS软件中，学生从一开始就明确了自己的“制片人”角色，在该系统中所有可操作的事件都是和新闻制片这个任务紧密相关的。学生可以根据自己的水平和需求来选择不同的任务，在制片人的基础上发展“主持人”和“编导”等其他角色，以实现更多的目标技能。此外，该系统还提供了专家的远程指导，以供学习者了解相关背景。

接下来要考虑的是任务焦点。学生活动中潜在的组织结构就是任务焦点。首先，要保证任务的连贯性，前面已经介绍了四种焦点类型。如果任务要求学生去做糕点师，那么任务焦点就是“设计一款甜点”；如果任务要求学生去管理一支棒球队，那么任务焦点就可以是“控制”；如果任务是“从小球的运动轨迹中学习牛顿定律”，那么焦点就是“发现”；如果任务要求对某种疾病做出诊断，那么焦点就是“解释这种临床表征的原因”。其次，在理想的情况下，学生不仅要学习目标技能，而且还要提升通用的问题解决能力。我们可以设计一些项目来支持此类基本技能的学习。例如以解释为导向的GBS，任务焦点可能会包括学生在建构解释时相称的图表表征，那么设计者可以提供一个运用通用设计术语来表现的概念框架加以支持。最后，任务焦点的成品应该能够反映学生对于领域知识的理解，并且包含了对手头问题的解决方案。也就是说，这个成品并不仅仅是一种外在形式的奖励来刺激学生的学习投入，更是一种媒介来帮助学生检验自己的观点是否可行。例如在模拟城市规划的任务中，如果对城市治安管理的资金投入不足，就可能引发犯罪率的上升。GBS系统并不会直接反馈“你的政策是错误的，请增加治安管理的资金投入”，而是会让学习者看到实施自己指定的政策之后会有什么样的结果。

GBS中最后一个要素是场景操作。首先要向学生明确每个活动步骤和最终学习成果之间的因果关系。其次要尽可能地提供机会让学习n1x1JHwY9nnZT2VSmnQitA==者来尝试自己的想法而不是按照已有的观点去操作。简言之，GBS学习环境应该提供更为广泛的操作选项，这样增加了真实感和学习者的自我调控能力。场景操作并不是让学生直接完成目标，而是提供各种机会让学生尝试不同的达标策略。例如在“新闻广播”的GBS软件中，学习者可以自由地选择什么时候去编辑文本，何时编辑录像，何时改写，何时咨询专家等等，这些具体操作都是和最终的新闻节目息息相关。

基于目标场景的教学设计模式主要用于培训学习者的综合实践能力，但是仍然需要一定的知识基础，并不适用于所有学科，教师在设计之前需要做大量的调查准备。

二、关键设计特征的总结

前述的几种代表性理论模式存在着诸多相似之处，各种特征之间不乏繁芜重叠之兆。因此，我们需要思考的是能够从几个核心基点去深入分析实现理念聚焦，探索具有上位功能的统整性观点，剖析各种模式在内涵上的共通性。

（一）从目标为本到任务为先

传统的教学系统开发（Instructional System Development，简称ISD）在教学设计过程的早期进行教学分析时就明确了教学目标，但是这种目标只是有关教学内容的抽象表征并不是教学内容本身。这样的目标针对学习者即将学习的内容，仅仅提供了相关信息。事实上，我们并不清楚究竟要教什么内容直到实施课程开发阶段才逐渐明朗。最常见的问题，为了配合在教学设计过程中开发的任务，在设计早期确立的抽象性目标在实施过程中时常被遗忘或几经修改。虽然我们在设计教学目标时要求运用可观察的行为动词将其具体化，但对于经过培训之后的“输出行为”（Exit Performance）还是停留在“描述”层面。尤其对于新手学习者而言，没有足够的先备认知图式和知识库，难以理解此类学习目标。传统教学系统开发以目标为本的弊病并不是在于目标设置本身，而是在于如何将目标具体落地，横向落到教师和学生双方的心中具象，纵向贯穿教学实施过程始终。

整体性教学设计是一种内容为先的设计思路，最先确定任务的内容，并且一以贯之。任务为先的设计模式具有两大特色：一是从无到有，从目标抽象表述到具象表现；二是从分离到统整，从学习内容的破碎到内容的整合。简言之，做到“有内容，且是完整的内容”。整体性教学设计模式将传统设计中的“信息导向”（教学目标仅提供了有关学习内容的信息）转向了“原型导向”。首先需要设计一个最具代表性的简单整体任务，这就是预期结果的原型。要注意的是，这个原型设计也是以学科内容和目标群体的前端分析为基础的。从原有的“描述”输出行为升级到“示证（Demonstrate）”输出行为，学习者只有在看到学习目标的真实样例之后才能理解预期的学习成果。这个原型任务不仅解决了教学目标抽象化问题，也克服了以往的层级目标碎片化。传统设计中由低到高的阶梯式学习“有内容”却不“完整”，整体性教学设计统揽全局的顶层设计凸显了各层学习目标在最终输出行为中所处的位置。学习者明确了“现在要我做什么”，而且也知道了“现在做的事对未来目标的作用”。在这个简单的整体任务中，学习者已经看到了达成预期目标所有的各项成分技能之间的联系。这样改变了传统设计模式中的内容累积序列，转向原型任务为核心的辐射圈。在不断外展的任务序列中，学习者向立体化的学习目标整体推进。

（二）优化新手到专家的培训步骤

新手到专家的发展过程大致会经历两个阶段：新手—熟手—专家。专家较新手的优越之处在于两点：拥有较为全面和完善的心理模式，懂得如何协调自身行为的认知策略。聚焦工作本位能力培训的整体性教学设计模式旨在发展各行各业的专项职业技能，其培训过程正是以上述两个优越点为抓手，不断推进专长的发展。

对于新手到熟手的培训，整体性教学设计沿用了传统的“刻意练习”和“过度学习”。大多数要达到熟练程度的再生性技能来说，要求学习者在完整任务背景下，掌握令人满意的准确性，同时兼具高速度和表现多种技能的能力。不讲速度只讲准确性——适当讲求速度保证准确性——强调速度与准确性兼顾的三阶段训练法适用于大多数技能强化，而后再以滚雪球的方式不断增加同时进行的技能。短时间、分散的专项任务操练比长时间、集中的练习效果更佳[14]。专项操练需要为学习者提供不断重复的练习，直到他们掌握了某一技能为止。

从熟手到专家的转变首先要不断发展完善其心理模式，精心设计的任务序列正是心理模式发展的良好依托。“心理模式演进”可以作为决定教学任务序列的主要途径，即将呈现的任务序列是建立在越来越精细的心理模式基础上。模式演进中的初始模式包含的观点应该是最简单、最有代表性、基础性且有一定具体性的。这个模式必须足够强大到构成那些学习者在现实中可能遭遇的有意义的任务。后续的模式会增加复杂度或者某个部分的细节并且详尽阐述，亦或提供该领域的另一种问题解决思路。这一过程一直持续到发展了一组心理模式，这组模式已经包含了各种不同的解题思路或者能够支持预期的行为表现。从某种意义而言，这个过程是对心理模式建构的补充，完成任务所需的事实、概念之间的联系转换成一系列模式，这些模式成为在专长发展的不同阶段执行专业任务的基础。

并不是对相关领域了解得越多，就越有可能成功解决该领域的问题。专家和新手的区别还在于遭遇陌生情境时解决问题应用的认知策略不同。新手更专注于问题的表面特征以线性结构来表现概念模式，而专家则更注重问题的深层结构以及问题中各个要素之间的内部关联。整体性教学设计特别强调了专家默会知识外显。让学习者观察示范样例中专家是如何解决问题的，要求学习者清晰表达自己的解决方案，将自己的解决方案与专家或优秀同伴的方案对比分析，这些策略都有助于新手构建图式。教师在设计任务的同时也需要提供有关学习策略的支持，例如结构化框架帮助学习者在实现新旧知识关联时的精细加工，厘清认知策略可以帮助新手从深度优先的直觉性认知策略转向广度优先的系统化问题解决方案。学习者正是在有指导的发现性学习中，不断调整优化学会学习的策略，发展领域专长和通用技能。

（三）优化认知负荷提升教学效率

整体性教学设计致力于长期的教育培训项目设计，对目标课程的设计和实施过程中处处体现了对认知负荷理论的诠释和延伸。

人类的认知架构包括一个有效的且容量无限的长时记忆系统，以及与之发生交互作用的容量有限的工作记忆系统[15]。关于工作记忆的容量和时长仅仅针对通过感官获取的新信息，但是在加工从长时记忆中提取的信息时，则不受此类限制[16]。长时记忆中存储了各种复杂程度和熟练程度不同的认知图式。整体性教学的目的是通过获取大量的领域——特殊图式引发长时记忆中的改变，并且尽可能通过教学设计来调控工作记忆中的认知负荷。

工作记忆能承担多少负荷是由学习任务的性质和任务的呈现方式所决定的。前者指向内在认知负荷，而后者指向外在认知负荷[17]。内在认知负荷是由学习材料的难度和学习者的专长水平之间的交互作用决定的[18]。要改变内在认知负荷就要改变学习内容或者学习者的专长。整体性教学设计在安排任务序列时充分考虑了如何减轻内在认知负荷。一是安排一组由易到难的整体任务，从相对简单的整体任务开始，帮助学习者在启动更复杂的整体任务之前，加速图式构建和图式熟练的过程。假如整体任务的简单版本依然具有较高的元素互动性，那么就会首先培训相对独立的技能群组，然后呈现各个技能群组之间的关联。二是控制学习环境的逼真度从低到高，这里主要指的是功能逼真度，逼真度越高包含的元素互动性越多。学习者的专长水平取决于原有知识和已有的认知图式，整体性教学设计中的建模示范和认知策略传授都是为了提升专长，减轻内在认知负荷。但因为这些相关知识本身也具有较高的元素互动性，所以需要在学习任务之前单独呈现，以免增加外在认知负荷。这样学习者可以将这些策略知识在长时记忆中建构图式，在执行任务时提取这些策略图式，进一步重构或调试。

外在认知负荷则受到教学干预的影响。整体性教学设计的主要代表模式都在示证新知时关注了这一点。一是充分利用了工作样例效应，包括基于过程的样例、基于结果的样例以及示范性样例。传统教学展示大都采用纸质或文字的基于结果的样例，提供了完整的问题解决方案。基于过程的样例与基于结果的样例包含了相同的解决步骤，并且另外附加了关于每个步骤背后应用的原理说明。示范性样例一般采用视频或者由专家亲身展示并且伴有“出声思考”。二是在示证的呈现方式上变化，充分考虑了在多媒体教学中聚焦学习者的注意力，避免无关干扰和冗余信息。以单一、整合的信息来减轻外在认知负荷。

用于处理内在认知负荷并且促进学习的工作记忆资源称之为“相关认知负荷”[19]。精心的安排的教学设计应该能够减少工作记忆中那些对于图式获取无益的外在负荷。减少了外在负荷，为相关负荷腾出了空间。这两种负荷加上由元素互动性造成的内在负荷，三者合并不能超出总的工作记忆容量。整体性教学设计中提升相关认知负荷的有效策略有三种，一是增加任务的变式度，运用充满变式的任务序列扩展了构建图式的实用范围，使得学习者持续保持注意力，促进了积极的有意参与。二是增加任务的情境干扰度，尤其是以随机顺序安排的补全任务将学习者的注意力从外在负荷转向相关心理加工，有效地提升了培训效率。三是提示学习者在学习样例的同时进行自我解释，在教师的提示下以开放性问答的形式对工作样例进行精细加工，可以促进学习迁移。

整体性教学设计研究的目标之一是通过教学手段来优化学习安排中产生的认知负荷，其关键词是“优化”——既要避免负荷过载也要避免负荷过轻，减少阻碍学习条件产生的负荷，增加促进学习条件产生的负荷。以上教学调控手段都是为了激励学习者在与学习相关的活动中投入更多的认知资源，在心理努力和学业表现之间达到平衡，进而提升教学条件的效率。

（四）发展个性化学习轨迹

日新月异复杂多变的社会要求学习者在结束职业培训后还要在工作生涯中保持、提升并且更新技能。当前培训的总目标因此而聚焦“灵活性”和“耐久性”。灵活性指的是在新任务或新情境中应用先前所学的能力，主要针对培训结束之后遭遇的全新任务中的表现。耐久性指的是学习者在获取了一定程度的专长之后，能够在培训结束之后调节并且保持深入学习。为了达到以上任何一个目标，都意味着整体性教学设计的“敏感性”成为应对挑战的重要战略。敏感性指的是技能培训应该对学习者个体不断变化的需求保持敏感[20]。

对于培训项目的核心——学习任务而言，整体性教学设计让学习者依据各自的需求、进度和偏好来接受学习任务的个性化排序，相比千篇一律千人一面的课程方案具有更大的学习成效和更佳的迁移实绩[21]。学习任务的动态选择需要对每一个学习者的学习过程进行持续性评估，通常应用无需提供支持的学习任务作为是否能进入下一个任务类别的决策依据，应用具有支持或指导性质的学习任务评估作为调整后续任务的支持或指导力度的决策依据。当学习者完成学习任务之后，需要依据相关标准进行评估，评估结果被纳入发展档案袋中，从而确定后续练习最佳的难度水平与支持力度。从系统控制的“适应性学习”到学习者控制的“按需施教”的发展过程依靠二级脚手架来过渡，选择学习任务的责任逐渐从教师或者系统转向学习者。个性化的任务序列安排中，能力强的学生接受更大的挑战，能力弱的学生不会屡屡受挫，学得更愉快，更高效。在按需施教中，自导学习者可以选择最适合自己需求的任务，并且在不断重复自我评估的基础上实现个性化的学习轨迹。

此外，整体性教学设计的课程提供了帮助学习者培养终身学习技能的机会，通过让学生在自导学习技能发展过程中对学习任务和其他资源的选择越来越有把握。

（五）“之”字形设计的系统动态性

长久以来，传统的教学设计模式饱受诟病的症结在于其依据分析步骤的线性演绎。这和建构主义认识论是背道而驰的。这种模式和程序不能作为一种教学处方，而只是尝试对人类认知、行为和情感作出详尽的解释。传统设计模式假定如果教学设计者执行了该模式的每一个步骤，默认会造就一个教学成果从而达成预期的教学目标。在许多实例中，实施步骤之后得到的教学产品并不一定具备所有必要的关键特征。问题并不在于这些步骤序列是否正确，而是这些步骤无法成为导向教学目标的保证，只有教学成果才是实现教学目标的条件。教学设计者需要学会辨别每一个步骤产生的教学产品是否具备达到理想的学习结果所包含的所有关键性特征。

以建构主义结合解释主义为本的整体性教学设计突显了非线性特征，并不细化具体的教学过程。该设计思路强调构成教学系统各元素之间的相互依赖性，依循输入—处理—输出范式是其内在的固有特征。然而这一完整过程并非是顺着一条直线渐次完成的，而是会出现迭代的情形。特定设计活动的输出会作为其它活动的输入。这种协同增效的设计模式主要是围绕教学产品的设计、开发和精炼来展开的循环往复。在现实的设计活动中，往往采用波纹环状设计模式作为快速功能原型，对主要的迭代做出预先安排，然后和用户一起测试这些任务。用户测试的结果不仅能被用来完善原型，而且反过来也会影响整个设计过程。根据可用的时间和资源，设计者会灵活地调整他们的专业知识，重复某些活动同时通常也会跳过另一些活动，对于其中一些活动而言根本没有孰先孰后的顺序。这种“之”字形的动态设计模式需要和形成性评估紧密结合，从而创造不断更新教学产品的连续统。因为精炼设计过程背后的理念是：教学产品从未终结，只是处于某个评估点，用户反馈是新一轮教学设计活动的最佳契机。

三、整体性教学设计框架总结

在解析几组代表性模式的基础上提炼了关键的设计特征，本文尝试对整体性教学设计的主要步骤做出了如下的“三字经”总结：定任务—分技能—列条件—排序列—调扶放—练专项。这六个步骤可以概括为这样一个框架：“一个中心，四条基本路径，一个包围圈，指向一个共同目标”（如图7所示）。以整体任务为中心，从分解技能层级开始，制定相应的学习目标和行为表现评估标准，列出影响学习任务难易程度的简化条件，依据简化条件来安排不同的任务类别，由易到难安排任务序列，在导入整体任务之后马上增加局部任务的训练，强化操练以达到技能自动化的程度。在四个步骤的外围，以教师的“从扶到放”为支持，逐步用“自我指导”取代“外部指导”。以上六个步骤的共同指归是培养学习者的自导学习能力。

定任务——有关教学发展过程的大多数模式都包含了一个共同成分，那就是任务分析。任务的真实性和结构性是整体任务分析的核心，真实性主要指的是学习者在完成任务时构建且不断完善的心智模型和现实生活情境中相似，结构性指的是发展心智模型的序列层递性和细节多样性。通过文献综述，我们不难发现各种整体性教学设计的代表模式都专注于来自现实生活中的任务。当然，囿于现实条件所限，我们无法向学习者提供那么多的真实任务场景，但是设计者首先要抓住真实任务的特征，在学校教育情境中还原这些特征。这个任务是需要一段持续的时间才能完成的复杂的任务，是相互关联的任务序列，完成任务能够产生对他们有价值的成果，允许相互竞争的解决方案和多元化的结果存在[22]。其重点在于“有价值的成果”，如何让学习者体会这份“价值”，建议从学生的兴趣出发，可以选择学习者需要解决的，但是运用其现有知识无法解决的问题，也就是做好新旧知识的衔接。可以重新组织已有的教学资源，使它们和相关的任务类别和学习任务联系起来。让学习者感受学习任务的意义，并且在完成任务的过程中建构新的意义。

分技能——技能分解的理论基础源自行为主义学习理论对学习过程由简单技能不断强化而实现外在变化的假设。任务分析不仅要明确学生在结束培训之后能够完成的活动，而且要鉴定通过哪些活动能够表明学习者已经达到目标。设计者必须将任务分解成一组技能，这是学习者在完成任务时必然会表现出来的技能组合。任务分析应该详细描述任务包含的成分技能的行为表现、各种成分技能之间的关系以及在整体任务中各种成分技能所能发挥的作用。或者说，设计者也需要明确在完成预期目标任务之前必须要掌握的下位技能或概念。我们也可以认为任务分析是明确了一组赋能目标，这是学习者从初始行为进阶到终端行为时需要达成的目标。依据业绩表现的标准，方能明确各项技能需要达到什么样的预期程度。也就是说，创生性技能与再生性技能的划分是由表现性任务的目标所决定的，要求达到自动化的熟练程度便是再生性技能。受到培训时间限制，要求能够在新情境中应用某些技能即可，但是培训结束后若能刻意训练，依然可以将这些创生性技能转为再生性技能。

列条件——简化条件的分级是将整体任务简化的依据，并且以是否具备条件的方式来描述每一个任务类别。值得注意的是，要严格区分影响任务复杂程度和变式度的条件。设计者在界定任务复杂度的精细划分时应该以任务本身的客观条件出发，而不是从学习者的角度来考虑。对于已经掌握了某个领域一定专长水平的熟手来说，所有的任务难度都是一样的。另外一个问题是，如果有的条件形成的复杂度是因人而异的，那么就应该将其从简化条件中剔除，可以将其列入影响变式度的要素之中。任务类别无需和简化条件的等级一一对应，有时可以出现交错的情况，再提升任务类别时改变一到两个简化条件，并非全部的条件。

排序列——安排任务序列需要从以下三个方面来考虑：大任务群的排序、任务群中各个子任务的排序以及技能群组操练排序。大任务群的排序首先要关注的是意义关联，各个任务类别围绕一个共同的主题或者相似的主题场景。要将各个任务群串联起来的理想做法是将课程目标转化为在有限培训时间内能够以可观察行为得以表现的一个“大任务”。如果找不到合适的大任务，至少应该提供一个大情境。例如生物学课程可以设计的大任务：从以下五位病人中挑选出一位进行诊断，并分析病因。这五位病人分别患的是营养不良、性病、细菌感染、遗传疾病、由于外界有毒有害物质致病。以简化条件为基础安排整体任务类别由易到难的排序，这就是大任务群的排序。任务群中各个子任务的排序主要体现在任务形式的变化和接受指导的程度变化，实际上指的是在“基于过程的指导”和“基于结果的指导”两方面都遵守“从扶到放”的原则。在完成整体任务过程中，对于特别复杂的技能群组需要安排局部任务操练，这时需要借助先前的技能分层结果，确定技能群组，按照逆向滚雪球的累积方式开展培训，为后续的整体任务操练打好基础。

练专项——整体任务操练通常为构成整个综合认知技能的再生性和创生性技能提供了充足的操练机会。通常情况下，关于再生性组成技能的操练一般比创生性组成技能要多。这种不平衡的现象是由再生性技能的重复性所决定的。如果整体任务培训中的再生性技能操练还未达到在规则型技能分解中所详细规定的终点行为，那么就需要开展额外的专项操练。建议关注三类代表性技能来开展此类专项培训：（1）具有较高的认知负荷；（2）激活其他组成技能；（3）与其他组成技能同时进行，尤其是当时间充足的时候，就可以安排额外操练。对于专项任务操练来说，重要的是应用程序或一套专门领域的规则，而不是寻找一种解决方案。

调扶放——“调扶放”是与先前的“分技能”“列条件”“排序列”和“练专项”都是息息相关的，因此在四个步骤外围形成一个紧密的包围圈。就“分技能”而言，主要指的是如果学习者在无支持情况下完成的学习任务能够符合所有相关学业表现要求，那就应允许他继续进入下一个任务类别，在更大支持或指导力度下学习更复杂的任务。如果学习者在有支持的情况下完成的学习任务能符合所有相关学业表现要求，那就应在他进入下一个学习任务时减少支持或指导力度。就“列条件”而言，在每一个任务类别开始提供高力度支持，在后续过程中慢慢撤除支持，直到最后完全放手。通过重复每一个任务类别中逐渐放手支持与指导形成了一种锯齿形的指导方式（如图8所示）。就“排序列”而言，主要针对同一任务类别中的各个学习任务提供的学习环境逼真度是从高到低；提供的学习支持主要体现在任务样态的变化，从“案例学习”向“独立常规任务”的发展，教师的帮扶程度由高到低变化。就“练专项”而言，主要是提供二级脚手架，从教师选择需要额外操练的技能逐步过渡到由学习者自主选择。

自导学——整体性教学设计的最终目标是指向学习者在结束培训之后具备自我导学的能力。自导学习指的是个体能够积极主动地，在他人帮助或者没有帮助的情况下，诊断自己的学习需求，制定学习目标，鉴别人力和物质资源，选择和实施恰当的学习策略，并且评估学习成果。从教师到学生个体构成了学习连续统的两极，随着学习控制主权的改变，从任务选择，到寻找外界支持，到强化训练，最后是自我评估，学习者逐步增强了监督和控制自我表现的责任感。

四、结语

本文选择代表当代前言教学设计研究的四种代表性模式——综合学习设计、首要教学原理、认知学徒制和目标场景模式这四个主要代表模式，简要介绍了每个模式的主要内容。

本文还总结了五点关键性的设计特征：第一，从传统的教学系统开发的以目标为本的设计初衷转向任务为先的设计理念；第二，通过精心设计的任务序列和外显专家默会知识来优化新手到专家的培训步骤；第三，通过教学手段优化认知负荷来提升教学效率，减少阻碍学习条件产生的负荷，增加促进学习条件产生的负荷；第四，从灵活性、耐久性、敏感性的社会需求发展个性化的学习轨迹；第五，从传统教学设计的线性演绎转为之字形设计的动态生成系统。

最后，本文尝试将整体性教学设计的主要步骤概括为这样一个框架：“一个中心，四条基本路径，一个包围圈，指向一个共同目标”，以“学习任务”为中心，通过“技能分解”“列出简化条件”“安排任务序列”“操练专项任务”这四条基本路径，在“从扶到放”的指导圈包围下，指向“自我导学”的共同目标。

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作者简介：

钟丽佳：讲师，博士，荷兰马斯特里赫特大学访问学者，研究方向为教学理论与设计、外语教学理论。

盛群力：教授，博士生导师，研究方向为教学理论与设计。

Holistic Instructional Design： Analysis and Construction of Multiple Models

Zhong Lijia1， Sheng Qunli2

1.College of Foreign Languages， Hangzhou Normal University， Hangzhou 311121， Zhejiang 2.College of Education， Zhejiang University， Hangzhou 310058， Zhejiang

Abstract： “Holistic instructional design” is a trend of thought in the transformation of instructional design in the century， which is to examine“instructional design” under the framework of holism. It is characterized by a systemic instructional design that relies on the overall task and points to the cultivation of comprehensive ability in real life and career fields， so as to help learners use comprehensive ability to solve problems encountered in real life or work. From the aspects of problem design， solution and design process， this paper interprets the common basis of four contemporary international holistic instructional designs： Complex Learning Design Model， First Principles of Instruction Model， Cognitive Apprenticeship Model and Goal-based Scenario Model. We hope to draw the basic prescription elements from the representative models and theories， and put forward our own holistic instructional design framework.

Keywords： holistic instructional design； modern instructional design models； holistic instructional design framework

责任编辑：李雅瑄