《教学设计原理》

加涅:《教学设计原理》

本书精要

一、本书内容简介

加涅的《教学设计原理》(Principles of Instructional Design，1974)是教学设计领域的经典名著，与他之前出版的《学习的条件和教学论》(The Conditions of Learning，1965)并驾齐驱。在《学习的条件和教学论》中，加涅广泛吸取前人及同时代许多心理学家的心理学研究成果，建立起系统的学习理论——学习分类理论和任务分析教学论。在此基础上，加涅与他的同事莱斯里·布里格斯(Leslie Briggs)合作开发出一套相对比较成熟的解决教学实践问题的理论，这就是《教学设计原理》。直至今天，他的学习条件理论和源于信息加工理论的教学设计原理仍广泛运用于各个领域，被众多设计模型采用。

二、历史名人对该书的经典评价

“加涅在教育心理学和教学系统领域的影响是深远的。同时，作为同事和导师，他也给我们留下了十分深刻的印象。他的重大贡献和突出成就，将激励我们继续努力去做得更好。”

——马西·P·德里斯科尔(Marcy P．Driscoll)

(佛罗里达州立大学教育研究系主任、教授)

“加涅在教学设计和教育技术学领域作出了重大贡献，如果没有他的工作，教育技术学的今天将会完全不同。”

——丽塔·里奇(Rita C．Richey)(韦恩州立大学教育技术教授)

“在教学设计领域，我以为从研究发现到它们最终运用于课堂，通常需要30—50年的时间。但是加涅的很多研究不仅成功地适用于许多课堂教学情境，而且确立了教学设计的标准和规范。”

——爱德华·桑戴克(Edward Thorndike)

(美国著名心理学家、动物心理学的开创者，心理学联结主义的建立者)

作者简介

罗伯特·M·加涅(Robert M．Gagne，1916—2002)是美国著名心理学家、教育家、世界著名教育技术学专家。1916年出生于美国麻省的北安多弗(North Andover)，1933年入耶鲁大学主修心理学，后进入布朗大学攻读实验心理学，获理科硕士学位和哲学博士学位。之后，先后在美国空军部队、加利福尼亚大学贝克莱分校、佛罗里达州立大学教育研究所等地从事教学和科研工作，直至2002年4月28日逝世。

加涅一生致力于改善人类学习和促进人类的发展，著述丰厚。主要代表作有《学习的条件》(1965)和与L．J．Briggs合著的《教学设计原理》(1974)等。此外，加涅还发表了100多篇学术论文，涉及心理学、教育心理学、学习理论、教学理论、教育技术学等领域，许多论文被美国学术界公认为经典。

作品内容

《教学设计原理》是罗伯特·加涅的主要代表作之一，他在《学习的条件》中的学习论和教学论的基础上，为使他的学习论和教学论转化为教学实践，与布里格斯(L．J．Briggs)和瓦格(W．W．Wager)共同提出了教学设计的系统理论，也被称为当代心理学与教育学相结合的典范。

2002年加涅去世后，他的学生和同事将他1992年版《教学设计原理》修订出版，华东师范大学皮连生教授等人根据修订版重新编译了《教学设计原理》(2005年第五版)。结构上，第五版除去总序、前言和译后记，全书共分为四部分十六章。第一部分“教学系统导论”(第1—2章)，为教学设计导论和设计教学系统;第二部分“学习和教学的基本过程”(第3—6章)，重点分析教学的结果、学习的类型和学习者;第三部分“设计教学”(第7—13章)是全书的主体，分别论述确定表现性目标、学习任务分析、设计教学顺序、教学事件、技术、单节课的设计、测量学生的行为表现;第四部分“教学传输系统”(第14—16章)，主要探讨集体学习环境、在线学习和教学评价。内容上，除了秉承前几版以学习分类和教以学为基础的核心思想之外，还反映了现代信息网络技术的进步对教学的影响，并运用建构主义理论对教学设计领域的若干问题进行了分析。全书清晰地描述了教学设计、教学设计程序赖以产生的知识背景以及执行程序的方式。

一、教学设计理论基础

(一)关于教学的一般观点

加涅认为，教学的目的是帮助人们学习。教育系统的功能之一就是促进有目的的学习，以便达成许多在没有教学的情况下可能需要更长时间才能达成的目标。因此，加涅把教学定义为嵌于有目的活动中的促进学习的一系列事件。加涅还认为，教学(instruction)和教授(teaching)是不一样的，后者只是前者的一部分。虽然在教学中不存在唯一的最佳教学模型，但是大部分的教学设计过程存在五个共同的基本假设，第一，教学设计必须以帮助学习过程而不是教学过程为目的;第二，学习是一个受许多变量影响的复杂过程;第三，教学设计模型可以在多种水平运用;第四，设计是一个反复的过程;第五，教学设计本身是一个过程，由一些可识别的相关子过程组成。

(二)学习的若干原理

对于什么是学习，加涅给出的定义是指一个导致学习者的倾向与性能发生变化的过程。关于人类是如何学习的，人们从对动物与人类学习的研究中总结出大量关于学习的知识和理论，得出一些原理与规则，并将其运用到教学材料与学习活动的设计中。人们熟悉并成功运用的原理主要有接近、重复、强化、学习的社会文化原理(包括协调的意义、情境认识和活动理论)。另外，加涅认为，教学必须考虑学习者之内与之外的一整套因素，并将这些因素称为学习的条件。考虑学习的条件就必须了解学习行为的过程和模型。加涅重点介绍了阿特金森与谢夫林(Atkinson＆Shiffrin，1968)得到广泛认可的阶段理论模型，这一模型是一种基于现代认识(信息加工)学习论的学习与记忆的精细模型，把学习设想为由知觉与记忆之间的一系列阶段构成的信息加工过程。在学习分类理论的基础上，加涅把习得性能划分为五种类型，分别是智慧性能、认知策略、言语信息、态度和动作技能，其中智慧技能是教学的基础。加涅强调教学只是教学系统的一部分，设计必须考虑系统中其他部分以及它们如何影响与学生表现有关的变量。加涅谈到了休伊特(Huitt，2003)的系统模型，认为该模型绘制了教育系统的许多成分及其关系。最后加涅简要描述了精细模型的八个理性步骤。

(三)教学设计的系统观

加涅把教学系统定义为对于促进学习的资源和程序的安排，认为教学系统设计就是创建教学系统的过程。在建构教学系统设计的模型之前，加涅提出了三个重要的假设:第一，教学系统也可被称为学习环境，理由是因为这两者都是被组织起来以引发和支持学习的;第二，教学系统设计并不暗含一种具体的教学法或学习论;第三，教学系统设计是另一个更大过程的特例。

加涅认为，虽然有许多具体的教学设计过程的模型，但是所有这些都有一些基本的特点。在教学设计领域的两大类模型，分别是一般化模型与情境化模型。加涅重点介绍了教学系统设计过程的一般化模型，即ADDIE模型(见下页图1)。这个最基本的模型包括五个阶段或成分:分析(Analysis)、设计(Design)、开发(Development)、实施(Implementation)和评价(Evaluation)。教学系统的分析与需要评价的概念相联系，加涅引用了考夫曼(Kaufman，1996)和罗塞特(Rossett，1988)对需要的定义，指事件的预期状态与当前状态的差异，或者说是结果上的差异。设计，是指根据学习要求而构建教学计划的过程，设计环节的产物是用于指导教学开发的计划或蓝图。开发，是指准备用于学习环境所需要的材料，它是教学设计过程中最富挑战性的一个阶段。实施，在模型中加涅把这个阶段分为两种类型，第一种类型指教程仍在创设和评价时发生的实施，称为试点测试(pilot testing)。第二种类型指开发完成之后投入使用。评价是最后一阶段，可以分为材料评价、过程评价、学习者的反应、学习者的成就、教学的成果，虽然在逻辑上评价被安排在最后，实际上评价可以包含在设计过程的所有阶段中。这五个阶段各自又都包含了一些子步骤，而且在其他模型中也受到一定的重视。图1中，实线表示从分析到评价的流程，虚线表示反馈路径。需要指出的是，整个模型虽然是以系统问题的解决为基础，但是问题的解决活动可以随时发生在每个步骤中，而且整个过程也不一定是严格按照线性方式进行的。

图1　教学设计的ADDIE模型^[1]

除了ADDIE模型之外，加涅还谈到了一些与开放系统设计有关的模型，如迪克和凯里(2001)的教学设计模型及以螺旋模型图式表示的教学系统设计，就不再详细介绍。

二、关于学习

(一)学习结果分类

前面已经谈到人类习得的性能有五种不同类型，不同的领域有不同的侧重点，比如军事部门强调知识、技能与态度。本杰明·布卢姆(Bloom et al，1956)等人最早识别出了学习三大领域:认知、情感与动作，认知领域被进一步划分为有层级关系的六种学习类型:知识、理解、应用、分析、综合与评价。与布卢姆略有不同，加涅把理解、应用、分析、综合与评价作为学习的过程，而不是习得性能的类型，因此他把学习目标分为五种主要类型:智慧技能、认知策略、言语信息、动作技能和态度，从而大大简化教学计划的制订。这五类学习结果是通过性能的习得产生的，根据信息加工理论，性能的习得也被认为是学习者的记忆存储发生了变化。

表1^[2]　五类习得的性能

(二)学习的类型

智慧技能被视为教学的基础，通俗地说就是我们利用符号做事，比如对事物的分类、应用原理与规则去解决实际问题等等。学习智慧技能经常意味着获得做某事的性能，这类学习也被称为程序性知识(Anderson，1985)。可以这样说，这项技能构成了正规教育的最基本的和最广泛的结构，个体在学校中习得的智慧技能非常之多。必须指出的是，无论智慧技能出现在哪个学科内容领域，都能够按其复杂程序进行分类。加涅根据智慧技能的复杂性水平，把它分为辨别、概念、规则与原理和问题解决四种类型(见下页图2)。辨别是一种非常基本的智慧技能，是在一个或更多的物理或感觉思维上觉察出刺激差异的性能，它在低年级儿童的教学中运用得非常多，比如区别三角形和长方形。概念又分为具体概念和定义性概念。具体概念是一种使个体有可能将某一刺激识别为具有一些共同特征的一类刺激的一员，它们所要求的行为表现是“识别”出某一客观事物的属性，如石头、树木、草地等。定义性概念是对属性及属性间关系的言语陈述，如爱、家庭、感情、文化、国家等这样不能依据物理属性得到的概念。规则是概念间关系的陈述，支配规则的行为有许多常见的例子，如语言学习中的语法规则。问题解决是教学结果，也是教育过程的主要目的，是通过让学习者解决问题来教。

图2^[3]　智慧技能的复杂性水平

认知策略对学习和思维极为重要，在现代学习理论中是指一种控制过程，指学生用以选择和调整其注意、学习、记忆与思维方式的内部过程(Gagne，1985)。温斯坦和梅耶(Weistein＆Mayer，1986)将学习者经常使用的认知策略分为:复述策略、精加工策略、组织策略、理解监控策略、情感策略和其他组织系统。认知策略是一种选择和指导包含在学习和思维的内部过程的认知技能，使用认知策略监控其他学习和记忆的过程被称为“元认知”(Flavell，1979)，认知策略目前还没有像智慧技能一样做具体的分类，在教学中比较关注的是学生界定和解答非常新颖的问题需要运用的那些认知策略。

言语信息(知识)是以符合语言规则的命题网络形式存储的(Anderson，1985;E．D．Gagne，1985)，也称为“陈述性知识”。把信息组织成有意义的、相互联系的生活经验和事实的概括化的内容时，可以称之为“知识”，加涅把知识分为专门化的知识与一般化的知识。在这里，需要对数据、信息与知识三者进行区分，数据是像数字一样的刺激或实体，知识是信息在情境、经验、见识与价值观等方面的动态融合(Brooks，2000)。加涅分析了学校教学与言语信息之间的关系，认为学校教学之所以要确保学生学到某些信息，一是因为学生需要特定的信息作为继续学习某一主题或学科的基础，一是许多信息对个体来说可能是终身都有用的。言语信息的学习包括名称的学习、事实的学习、有组织的知识的学习三类。

态度与前面三种学习结果不同，原因在于它更多地与情绪、行为而不是与知识相联系。态度源自信念，并伴随着个体一定的情绪反应，从而影响个体的行为选择。加涅把态度定义为一种影响个体对人、物、事的行为选择的内部状态。态度不能直接观察，通常是从对个体行为的观察中间接推论出来的，它是行为的倾向而不是行为本身。加涅认为，学校学习中怎么强调态度的重要性都不过分。必须指出的是，态度学习的条件和改变学生态度的方法是相当复杂的，可以通过直接方法和间接方法进行。直接方法有时不需要事先计划，有时也可以精心设计，比如运用经典条件反射原理进行。间接方法里非常重要和广泛使用的是“榜样作用”(Bandura，1969，1977)。此外，加涅还介绍了改变态度的12条指导原则。

动作技能是一种习得的性能，指把单个动作反应的系列合成更为复杂的行为表现，涉及感觉、大脑和肌肉，反映在身体的运动速度、精确度、力量和连续性上。通常，动作技能可分解为构成整个行为表现的一系列步骤或“部分技能”，这些部分技能既可能同时出现，也可以按时间顺序出现。对于动作技能，除了先学习执行性子程序和提供部分技能的综合之外，最重要的条件是“重复练习”，练习的过程中还必须予以及时反馈。

(三)学习者

学习者是教学的参与者，为此加涅分析了学习者的特征。加涅认为，学习者具有与教学有关的某些品质，而每个学习者的这些品质是有差异的，教学设计就需要考虑这些差异。

每个学习者的有些品质是先天遗传的，如视觉敏锐度、某些身体特征等。对于遗传的特征，教学设计通常是不能加以改变的，但是对于后天习得的性能，如智慧技能、认知策略、言语信息、态度和动作却与教学设计密切相关。影响学习者的品质有很多因素，如学习者的动机、发展性(皮亚杰，1963)与社会性(维果茨基，Vygotsky，1978)，个体差异(如遗传特征、学习方式偏好、学习策略、价值观等)以及学习者自身的能力和特质。

三、设计教学的七个步骤

在设计教学中，加涅是按照确定表现性目标、分析学习任务、设计教学顺序、安排教学事件、介绍教学技术、单节课的设计和测量学生行为表现这样一个逻辑顺序展开的。

(一)确定表现性目标

在确定表现性目标上，传统的教学设计者与建构主义者存在分歧。传统教学设计者把确定学习结果作为课程开发过程中的一个重要步骤，而建构主义者反对预先确定学习目标，认为这会影响对分析的重要性的认识。在这一问题上，由于加涅关注的是有目的学习的设计，他认为在设计学习活动之前确定学习目标可以最佳地实现这一点。加涅将表现性目标界定为对某种性能的准确陈述，学习者拥有了这种性能，就可以通过其行为表现而观察得到。表现性目标的一个目的是为了向学生、管理者、教师和家长传递教学目的，并为开发教学活动与评价学习效果提供基础。加涅对表现性目标的陈述提出了一个五种成分的指导，分别是情境、习得的性能、对象、行动、工具和限制。其中，习得性能描述的各种表现性目标在教学设计方法中起着重要作用，目标表述的精确性为学习结果的明确表达提供了技术基础。

(二)学习任务分析

加涅区分了教学设计中的两类目标，一是终点目标，指在教程学习结束时要达到的目标;二是使能目标，是在教程学习过程中要达到的目标。确定了表现性目标后，接下来就需要进行任务分析。任务分析有两种主要类型，第一类为“程序性任务分析”，有时也叫“信息加工分析”;第二类为“学习任务分析”。程序任务分析将任务分解为学习者为完成任务而必须执行的步骤。信息加工分析有两个用途:一是提供对终点目标的清晰描述，二是揭示可能并不明显的步骤。终点目标确定后，就需要用学习任务分析来确定先决能力或使能技能。先决条件(Prerequisite)也称为前提条件，它是在终点目标学习之前学习的一项任务，对学习起促进作用。加涅分别分析了智慧技能、认知策略、言语信息、态度和动作技能的先决条件，依次对应的是信息、认知策略、态度，基本和简单的心理能力，基本的语言技能，习得性技能和部分技能。加涅与梅里尔(1990)在进行教学设计时，认为当学习目的发生在课和教程中时，需要基于多重整合的目标来确定学习目的。整合的目的在认知空间中由事业图式来表征，表现核心的整合概念是整合性的目的。教学设计必须确定出获得事业图式的条件，图式包括把技能与目的联系起来的陈述性知识方案，提示学习者学习各种事实与技能的目的与要完成的事业的关系。

(三)设计教学顺序

在设计教学顺序中，加涅分析了赖格卢思和斯坦(Reigeluth＆Stein，1983)的“教学的精加工理论”，主要内容包括概念、程序和原理，这一理论主张教学内容应该结构化，以便先给学生提供一种总述或概览(epitome)，包含的是一般的、简单的与基本的观念。排序决策是在教程、课程、课和课的组成部分这四种水平上进行的。加涅分别讨论了三种基本的教学顺序类型:层次顺序(与五种学习结果类型有关)、以知识为基础的顺序和螺旋式顺序。另外，加涅还讨论了怎样整合多重不同的目标类型的问题。

(四)安排教学事件

根据学习和记忆的信息加工(或认知)模型(见图3)，加涅论述了构成针对学习结果的各种外在于学习者的教学事件，这些事件通常由教师、教材或教学媒体等提供。这些教学事件主要是:①引起注意;②告知学习目标;③激起对先决性的学习的回忆;④呈现刺激材料;⑤提供学习指导;⑥引出行为表现;⑦提供行为表现正确性的反馈;⑧测量行为表现;⑨促进保持和迁移。这些事件可以说，适用于所有类型的学习结果的学习。加涅还分别举例说明如何有效地安排每种事件。需要指出的是，这些事件在适用于各种性能的习得过程中，会表现出不同的具体特征，这是教学设计者应当加以注意的。

(五)教学技术

在设计教学的技术运用中，加涅主要讨论了数字时代学习的特点以及未来的发展趋势，分析了计算机、互联网技术在设计教学中的运用以及带来的问题。加涅尤其关注互联网对学校、工业部门、政府和军事部门培训过程、结果与学习结果的影响。加涅介绍了学校中的终身学习与以学生为中心的系统和未来培训中的融合浸入式技术、无线上网和超宽带模拟与课件、分布式智能等，并分析了与之相关的教学资源、教学策略、媒体与传输方法。加涅还对学习设计的认知工具的定义、例子与指导原则进行了详细介绍。

(六)单节课的设计

图3　认知学习理论的假设结构及与之相联系的过程^[4]

教学设计的最终目的是产生有效的教学，这主要由一节课或由一系列课构成的模块来完成。加涅重点分析了促进学习的教学事件的选择和排序以及这些事件在不同学习结果类型的课上的具体内容。他具体研究了以下内容:课的计划和模块设计、设置目标顺序、备课的步骤、为多个目标备课。备课的步骤有四个:列出课的目标;列出想使用的教学事件;选择能完成事件的媒体、材料和活动;教师、培训者和设计者的作用。加涅认为，课的设计既是一门科学也是一门艺术，教学事件则提供了一个有助于课的设计和在形成性评价之后进行修改的关注点。

(七)测量学生的行为表现

测量学生的行为表现是教学设计的一个重要步骤，也是教学设计评价的基础。测量的方法主要有真实性测量和使用评分标准的测量。加涅重点介绍的是标准参照解释的目标参照测量和常模参照测量。目标参照测量是对目标上的行为表现的直接的而非间接测量，它具有教程的形成性评价的价值和诊断价值。加涅还谈到目标参照测量的效度和信度问题。效度是通过决定测量和目标的一致性来实现的，信度是通过测量行为表现的一致性及其在时间上的可靠性获得的。常模参照测量是将测量所产生的测量分数用于把学生的行为表现与一组学生的行为表现或由团体分数建立的常模相比较。它测量的是目标的混合或组合，而不管这些目标是否被识别出来。分数的解释是参照常模进行的，主要是用于彼此之间的比较，常模代表的是大的团体学习者在测量上的行为表现。

四、教学的组织和评价

对于教学的组织，加涅主要分析了集体学习环境中的教学特征，分别考察了两人组、小组、大组和使用数字技术的大组教学。此外，加涅还专门研究了数字信息时代的在线学习，即主要通过互联网学习的特点、教学策略和学习管理系统问题。在教学系统评价中，加涅分别介绍了五种教学系统评价类型:教学材料评价、教学系统设计过程的质量评价、学习者对教学的反应测量、学习者学习目标的成就测量、教学效果的估计。加涅还分析了评价类型与决策类型之间的关系，解释了评价证据，并列举了关于评价研究的实例。

简要评述

一百年前的美国著名哲学家与心理学家威廉·詹姆斯曾经认为，教育是艺术，心理学是科学，表明当时的心理学与教育学之间存在着巨大的鸿沟。但是，随着心理学的进一步发展，心理学研究的成果被广泛运用到教育领域，两者之间的鸿沟正在逐渐缩小，而这主要得归功于20世纪60年代认知心理学的发展。其中，强调学习是学习者主动建构的建构主义者，如皮亚杰、布鲁纳、奥苏伯尔和维特罗克等，以及侧重分析信息从外部输入人脑的信息加工派心理学家在这一领域作出的巨大贡献。

加涅作为一位行为主义心理学家，在总结信息加工派和建构主义心理学家研究成果的基础上，提出了一个能够解释绝大部分课堂学习的学习理论体系和新的教学论，并与布里格斯(L．J．Briggs)和瓦格(W．W．Wager)研究出了一整套教学设计的原理与技术，将科学心理学与学校教育的结合推进到一个崭新的阶段。

加涅的教学设计理论是建立在他的坚实的学习论和教学论基础上的，其中最为核心的是他的学习结果分类理论。加涅把学习结果分为五种类型:智慧技能、认知策略、言语信息、态度和动作技能，这基本上涵盖了个体学习的所有结果。在此基础上，加涅重点考察了五类学习过程所需要的内外部条件。简单说来，加涅的教学设计原理就是依据不同的学习结果类型，创设不同的学习的内部条件并安排相应的学习的外部条件。

在此基础上，加涅还研究了学习和教学的基本过程和学习任务，设计教学顺序和安排教学事件，介绍教学技术和单节课的设计，最后论述了教学传输系统的问题。加涅对教学目标、教学过程、教学方法及教学结果的测量与评价做了系统而明确的阐述，形成一套独特的教学设计理论体系。在论述的过程中，加涅提出了不少基本假设，澄清了一些以往在教学中含义模糊的基本概念，在阐述原理时结合了大量的实例加以说明，反映出加涅对教学设计的科学而深刻的理解。

加涅的教学设计理论基础坚实，系统全面，严谨而精细，具有强大的适应性和解释力。有人说，他的理论，虽说不能应用于所有的学习情境，至少也可以说能应用于许多的学习情境。加涅在教学设计领域的突出贡献，还在于他开发了一系列实施其教学设计思想的具体教学设计技术，包括陈述教学目标的技术、任务分析的技术、媒体选择与运用的技术以及教学结果测量与评价的技术等，增强了理论本身的操作性和可控性。

实践证明，加涅的教学设计原理在教育领域中产生了深远的影响，它是现代教学理论和教育研究的基础，为教育技术学的形成与发展作出了杰出的贡献。

(刘春华)

【注释】

[1]R．M·加涅，W．W·韦杰，等．教学设计原理(第五版)［M］．王小明，庞维国等，译．上海:华东师范大学出版社，2007:9．

[2]R．M·加涅，W．W·韦杰，等．教学设计原理(第五版)［M］．王小明，庞维国等，译．上海:华东师范大学出版社，2007:47．

[3]R．M·加涅，W．W·韦杰，等．教学设计原理(第五版)［M］．王小明，庞维国等，译．上海:华东师范大学出版社，2007:59．

[4]R．M·加涅，W．W·韦杰，等．教学设计原理(第五版)［M］．王小明，庞维国等，译．上海:华东师范大学出版社，2007:171．