再論“首要教學原理”（下）

戴維·梅里爾/著 肖莉/譯 盛群力 /校

（1.猶他州州立大學，美國 猶他州 洛根 84322； 2.武漢船舶職業技術學院，湖北 武漢 430050；3.浙江大學 教育學院，浙江 杭州 310058）

一、評估問題與方法

（一）教學策略效能水平

“首要教學原理”為設計e3（體驗式工程教育）教學提供了指導，這一原理也可用于評估現有教學的效果、效率和參與度。圖1（見下頁）示例了戴維·梅里爾（David Merrill）觀察到的一種常見的課程排序設計。你可能也見過這種常見的課程排序，你自己的課程也可能以類似的方式排序。課程或模塊由代表課程內容的主題清單組成。圖1中的箭頭表示針對主題呈現信息。立方體表示呈現新知后，偶爾插入一次測驗或練習幫助解釋該主題。教學排序是一次教一個主題。課程或模塊結束時，會有一個最終的測試，或在某些情況下，會有一個最終的項目，要求學生運用主題相關知識完成一些任務或解決一些問題。

圖1 常見的課程排序方式

有時這種排序方法在幫助學習者獲取技能或學會解決問題方面非常有效。但大多數情況下，這種排序都是無效的，對學生來說沒有參與度。這種排序對學生學習的效果和參與度的影響取決于學習事件的類型，圖1 中采用箭頭和立方體表示學習事件。

有很多不同類型的教學事件，也許最常用的教學事件就是呈現信息或“明理”了。明理可以有很多種形式，包括講座、視頻、課本、PowerPoint 演示等。另一種常用的教學事件是讓學習者記憶他們所聽到的、讀到的或看到的東西。我們將這種記憶性的教學事件標示為“答問”。

如果在圖1 中呈現的教學事件（箭頭表示）標示為“明理”，練習或測試（立方體表示）標示為“答問”，那么這種課程不會很有效，很可能無法讓學習者充分準備好運用所學知識完成一個項目。如果最后的教學事件是回答問題式的期末測試而沒有采用項目考評，學習者也許會取得良好的考試成績，但并不能幫助他們將所學知識用于解決復雜問題或完成復雜任務。

戴維·梅里爾提出通過逐一應用“首要教學原理”，形成一組效能逐漸遞增的教學策略。伯恩斯坦（Bernstein）主張主動學習，而不是被動學習，但也指出問題不僅僅是“主動學習是否有效”，而是需要進行更為細致的比較，說明主動學習的相對貢獻。效能遞增的教學策略可能有助于深入了解有關主動學習的假設，梅里爾將這些效能遞增的教學策略表述為一系列的假設。如下引用了梅里爾提出的效能遞增假設。

圖1 代表的“明理-答問”的教學策略被認為是一種只呈現信息、效能水平為0 級的教學策略。盡管它是效果最差、最不吸引人的教學策略，卻是最常見的。

假設1：如果在只呈現信息的0 級效能水平教學策略基礎上，增加“示證新知”，就是1 級效能水平教學策略，能提高復雜任務的表現水平（示證新知原理）。

假設1.1：在示證新知中增加學習者指導，有助于進一步提升復雜任務完成效率和效果。

假設1.2：在示證新知中采用相關的媒體，有助于進一步提高學習效率、效果和參與度。在示證新知中采用無關的媒體，將降低學習效率、效果和參與度。

假設2：如果在包含信息呈現和示證新知的1 級效能水平教學策略基礎上，增加“應用新知”，就是2 級效能水平教學策略，能進一步提升完成復雜現實世界任務的表現水平（應用新知原理）。

假設2.1：在應用新知中提供逐漸減少的輔導，有助于進一步提升學習效率、效果和參與度。

假設3：3 級效能水平教學策略在繼續采用示證新知和提供矯正性反饋的應用新知的基礎上，加入了“聚焦問題”，能進一步提升解決問題和完成復雜任務的表現水平（聚焦問題原理）。

假設3.1：在聚焦問題策略中，增加難度遞增的任務序列，有助于進一步提升學習效率、效果和參與度。

假設4：在效能水平1 級、2 級或3 級教學策略的基礎上，如果能提供機會或激發學習者回憶相關經驗，將進一步提升學習效率、效果和參與度（激活舊知原理）。

假設5：在效能水平1 級、2 級或3 級教學策略的基礎上，如果能提供內容的組織結構，將進一步提升學習效率、效果和參與度（激活舊知原理）。

假設6：在上述任何一種教學策略中加入“反思-整合”，都可以進一步提升學習效率、效果和參與度（融會貫通原理）。

假設7：在上述任何一種教學策略中加入“創造-整合”，都可以促進新學知識和技能的遷移，用于解決教學情境以外現實世界中的類似問題（融會貫通原理）。

假設8：在上述任何一種教學策略中加入“公開發布”-整合，都可以提升參與度，進一步提高學習的效率、效果和參與度（融會貫通原理）。

（二）復雜任務或問題解決表現的測評

“首要教學原理”提供了一組綜合的處方性策略，可用于促進學習者獲取完成完整、綜合和復雜任務所需的所有知識和技能。常見的測評形式要求學習者記住灌輸的內容，或孤立地執行獨立于完整程序的單個步驟，或者根據有限的條件開展孤立的預測，都不足以評估現實世界任務的復雜性，或評估基于“首要教學原理”的教學策略的貢獻。對復雜的現實世界任務表現進行合理的測評，要求我們能夠檢測到能力的增量，表現出在完成一個完整復雜任務或解決一個完整復雜問題的過程中逐漸增加的技能。文獻中一般將這種測評稱為“能力本位測評”，即測評學習者如何執行現實世界任務和解決現實世界問題，這些任務和問題都是在教學結束很長時間后他們會碰到的。

梅里爾簡要地描述了3 種可用方法，設計復雜任務中的能力等級測評。

1.確定一個任務序列，完成任務所需要的步驟或復雜度遞增。學習者連續完成任務，直到其無法完成某一項任務。采用合適的評分方式，給任務序列中最高水平的任務打分，學生能以可接受的方式完成該完整任務。

2.對于難以找到難度進階的復雜任務，給學習者提供輔導程度不同的一個任務。當學習者無法繼續下去時，提供第一級的輔導。如果學習者碰到了困難，則提供第二級輔導，直到學習者能夠完成任務。學習者解決問題或完成任務需要的連續精細化輔導越多，分數越低。

3.對于單個分階段的復雜任務，“邁向完整解決方案的每個階段都需要更多的專業知識……按照學生解決問題所需要的階段數量來評分”。

（三）波紋環狀教學設計模型

波紋環狀教學設計模型開發的目的是提供一個比傳統教學系統開發ISD（教學系統設計）模型更合適的方法，用來開發以問題為中心的教學設計。該模型試圖克服傳統教學設計中采用的ISD 模型的局限。

原理取向：ISD 程序中強調的步驟無法帶來e3學習結果，這些步驟帶來的產品是實現預期學習效果的條件。波紋環狀模型則規定了這些教學設計產品，也就是會帶來e3學習結果的條件。

內容為先：內容為先的方法強調內容的“細節刻畫”，而不是內容的“一般信息”。波紋環狀方法的設計流程始于對學習者待解問題實例的細節刻畫。該問題實際上就是所要達到的目標的細節刻畫，而不是對該問題及解決方案的抽象描述。

聚焦問題：波紋環狀方法提供了實際問題的細節刻畫及其解決方案的示例，相較于對該問題的抽象陳述，學習者更容易理解。

原型設計：波紋環狀模型生成的原型模型包括了實際的學習內容材料，允許學習者與教學策略互動，而不是一個抽象的設計文件。

在波紋環狀模型圖2 中（見下頁），池塘里的小石子代表了一個現實世界問題的實例。石擊水面產生的波紋就是教學設計要素。第1 道波紋是明確解決問題；第2 道波紋是設計問題序列；第3 道波紋是聚焦成分技能；第4 道波紋是適配教學策略；第5 道波紋是定型教學設計；第6 道波紋是安排教學評估。

圖2 波紋環狀教學設計模型

設計問題原型包括如下活動：

·確定教學的內容領域、主要目標和學習者群體。

·確定一類問題，當解決這些問題時，就能完成學習目標。

·收集問題細節刻畫的樣本。

·確定問題的內容要素——結果、條件、步驟和特征。

·設計問題細節刻畫的原型示證。

·設計問題細節刻畫的原型應用。

設計問題序列包括以下活動：

·從易到難設計多樣化的問題細節刻畫序列。

·確定序列中解決每個問題細節所需的成分技能。

·調整先后順序，為學習者提供足夠的機會，掌握所有需要的成分技能。

設計成分技能包括以下活動：

·針對問題序列中所有細節刻畫的條件和步驟，決定如何分配示證和應用教學活動。

·針對問題序列中所有細節刻畫的條件和步驟，根據以上分配策略，確定如何開示例證和應用教學活動。

·采用“課程評價檢查表”，檢查所設計的教學策略是否恰當。

設計結構化框架強化策略包括以下活動：

·設計一個結構化框架。

·設計基于結構框架的指導。

·設計基于結構框架的輔導。

·設計基于結構框架的反思。

設計同伴互動強化策略包括以下活動：

·同伴互動小組分組。

·設計用于激活舊知的同伴分享。

·設計用于示證新知的同伴討論。

·設計用于應用新知的同伴合作。

·設計用于融會貫通的同伴互評。

通過完成如下步驟，最終確定你的功能原型產品：

·采用“課程評價檢查表”評審課程。

·設計缺失的課程成分。

·設計標題頁面和導入性學習事件。

·設計指導和輔導用的結構化框架。

·設計學習小組使用的同伴互動。

·設計總體的課程結構。

·設計有參與度的外觀。

·設計清晰的導航和說明。

·設計細節刻畫拓展材料的鏈接或補充材料。

·設計課后材料，用于學習者以后復習。

采用如下步驟，實施合適的評估：

·確認評估機會，為收集學習者表現數據而設計反應事件。

·設計和調整反應事件，確定要收集到的特定數據。

·設計和調整功能原型，使其有助于你收集和保存學習者的表現數據。

·實施持續性評價，獲取學習者互動數據和表現數據，包括專業評審、一對一試驗和小組試驗。

·將評價數據運用到功能原型的持續性改進中。

二、核心研究結果和當前趨勢

如下論文回顧了梅里爾提出“首要教學原理”所查閱和參考的教學設計原理，總結了很多支持“首要教學原理”的研究結果。有些研究直接測試了“首要教學原理”的實施效果，本節最后部分也提到了來自世界各地的最新研究情況。

（一）“首要教學原理”是否得到了廣泛實施？

巴克利（Barclay）等人的一項研究分析了5 個國家的網站，其中少數網站實施了“應用新知”或“示證新知”原理，但大多數網站沒有實施“首要教學原理”中的任何原理。

慕課（MOOC）是最近非常流行的一種授課方式，這些大規模在線開放課程（massive open online courses）在實施“首要教學原理”方面做得如何呢？馬加里安（Margaryan）及其同事仔細分析了不同機構提供的內容不一的76 門慕課，以了解這些課程實施“首要教學原理”的情況。總的結論是，這些課程大多沒有實施“首要教學原理”。

經查閱一所美國國際大學52 名教師所授課程的129 份教學大綱。教學大綱被分成了4 種類型：不合格型（inadequate）、傳統型（typical）、教學型（instructional）和問題中心型（problem-centered）。傳統型教學大綱一般包含：記憶性目標或籠統的目標、按主題排序的課程安排、明理-答問式的學習任務和一場期末體驗或測試。教學型教學大綱包括：識別實例（DO-identify）或執行步驟（DO-execute）的目標、以任務為中心的課程安排、識別實例或執行步驟的作業，以及一項要求完成識別實例或執行步驟任務的最終活動。問題中心型教學大綱包括：聚焦問題的目標、按問題序列排序的課程安排、涉及解決完整問題或完成完整任務的作業，以及要求完成一項新任務或解決一個新問題的最終活動。傳統型教學大綱沒有實施“首要教學原理”；教學型教學大綱實施了“首要教學原理”里的1 級和2 級效能水平教學策略；問題中心型教學大綱實施了3 級效能水平教學策略。調查結果顯示，一共有7 個不合格型教學大綱、82 個傳統型教學大綱、27 個教學型教學大綱和13 個問題中心型教學大綱。提交了教學型和問題中心型教學大綱的教師都曾經參加過作者提供的“首要教學原理”研討會。

（二）“首要教學原理”是否能促進更多的e3 教學？

NETg 是一家銷售計算機應用軟件教學服務的公司，該公司進行了一項研究，將他們現有的、主題中心式Excel 課程版本與問題中心式課程版本進行了比較，后者是根據“首要教學原理”開發的。實驗的參與者來自幾個不同的公司，他們都是NETg 的客戶。兩組的評估都包括為3 個現實世界問題制作Excel 電子表格。問題中心式課程學習小組比主題中心式課程學習小組得分明顯更高（分別為89%和69%），解決問題的時間明顯更短（分別為29 分鐘和49 分鐘），并表現出更高的滿意度。所有差異的統計學意義都超過了0.001 的水平。

佛羅里達州立大學一名博士生完成了一項論文研究，其以Flash 編程學習為例，比較了主題中心式課程與問題中心式課程。這是一項嚴格控制的研究，變量僅限于技能教學的安排，一個是基于任務教學，一個是一項一項地教授技能。除了教學順序和情境不一樣，兩個小組的學習活動是完全相同的。在遷移任務中，要求學生將所學Flash 編程技能用于新問題的解決，問題中心式課程學習小組的分數遠遠高于主題中心式課程學習小組，該小組的學生也認為教學更有針對性，使他們對自己的表現更有信心。報告也顯示，在遷移任務中，問題中心式課程學習小組認為認知負荷更低。兩組完成最終項目的時間沒有差異。

弗里克（Frick）及其同事基于“首要教學原理”開發了一門關于學術不端的在線慕課。弗里克和達格里（Dagli）評估了2016 年該課程的學生成績，以確定“首要教學原理”的效果。為了備考，學生可以學習所有或部分輔導材料。學生可以采用一種評估工具說明在學習這些輔導材料的過程中，體驗到了哪種“首要教學原理”。研究取得了如下結果：

在研究生組中，認為自己經歷了“首要教學原理”和成功學習時間（Academic Learning Time，簡稱ALT）的學生，比認為自己沒有運用“首要教學原理”和ALT的學生，約有5 倍大的可能性達到“高度掌握”的程度。同樣，在高中生和本科生組中，認為自己運用了“首要教學原理”和ALT 的學生，比認為自己沒有經歷“首要教學原理”和ALT的學生，約有3倍大的可能性達到“高度掌握”的程度。此外，根據每個原理的相對貢獻值調查，高中生和本科生組更多地依賴“示證新知”和“應用新知”原理來實現知識掌握，而研究生組則傾向于體驗所有的“首要教學原理”。而且，研究生組認為“聚焦問題”和“融會貫通”原理更有助于實現知識掌握，貢獻值的分值更高。

本研究的結論是：

這些研究結果與梅里爾的主張及其有關“首要教學原理”能促進學習的預測一致。研究1 的結果顯示，如果慕課采用“首要教學原理”設計，可能會帶來更高質量的教學和滿意度，并能促進學生在慕課中的學習。

從這些關于“首要教學原理”的研究中可以得出的結論是：基于“首要教學原理”設計的課程確實能促進學習效果、效率和學習者滿意度的提高。

如下是在各種學科中和一些不同國家和地區實施“首要教學原理”的研究樣本：

2015 年，楊百翰大學評審了3 套針對博物館教育工作者的基礎閱讀材料，確定其是否采用了“首要教學原理”。

2016 年，德黑蘭阿爾達比勒醫科大學護理專業的學生被分為實驗組和對照組，接受了實施“首要教學原理”教學的實驗組在記憶和應用方面的表現都優于對照組。

2016 年，伊朗德黑蘭的高中男生，實施了“首要教學原理”的一個生物課班級與傳統方法組進行對比。研究結果表明，實驗組的學生在4 個創造力要素方面比對照組的學生要好。

2017 年，香港大學將“首要教學原理”用于設計數學科目的兩個翻轉課堂教學。兩組都有顯著的學習效果。

2017 年，圣莫尼卡學院和新東南大學，基于“首要教學原理”，設計了一門混合式大學統計學課程。該課程促進了學習者在讀寫、推理和統計思維方面的概念理解。

2018 年，香港大學，“首要教學原理”用于設計翻轉課堂。學生在中文、數學和物理科目的成績水平都得到了提高。

2019 年，河內大學設計了一套編碼方案，用于評估課程實施“首要教學原理”的情況。他們采用這一工具分析了一門英語精讀課程。

2020 年，阿塔圖爾克大學的一門數學課程采用“首要教學原理”設計了3 個版本：數字學習、混合式學習和翻轉課堂學習。翻轉課堂學習小組的成績高于其他兩個小組。

（三）“首要教學原理”對評估現有的教學有用嗎？

科里斯（Collis）和馬爾加良（Margaryan）以“首要教學原理”為基礎，開發了評估標準，評估一家跨國公司60 門企業培訓課程的質量。對于正在開發的課程，他們采用“首要教學原理”工具進行形成性評估；對于已經開發好的課程，進行培訓后評估。他們的結論是：“首要教學原理”可以“作為一個評估框架，用于提高面向企業需求和工作場所任務的培訓的質量”。

弗里克及其同事設計了一份學生評價問卷，讓學生說明被評價的課程是否應用了“首要教學原理”。相關數據顯示，課程中應用“首要教學原理”的程度與學生對教師質量的評價，以及課程的滿意度評價具有相關性。如果課程采用了“首要教學原理”，那么學生花在任務上的時間更多，教師也認為他們學習進步更大。

坦納（Tanner）探討了將基于“首要教學原理”開發的評價量規作為一種質量標準的效度。通過該質量標準，可以依據課程本身的教學設計來評估其內在質量。該研究回應了梅里爾所說的“需要在各種環境、受眾和學科領域中驗證這些原理”。這一研究也旨在研究現有的專業知識測評和課程開發者與應用“首要教學原理”之間的關系，通過考察課程開發者如何應用“首要教學原理”來進一步了解其具備的專業知識，以及看是否有可能通過這種方式來驗證現有的專業知識測評。

坦納發現“首要教學原理”的應用與教師對教學設計概念了解情況的自評之間存在著明顯的相關性。這些概念包括成人學習、多媒體理論、教學設計理論和教學設計知識水平。他發現“首要教學原理”可以用于教師主導的課堂、在線教學和混合式教學（講授與在線學習相結合）。他也發現“首要教學原理”在某些學科中更容易得到應用。他的結論是：該研究驗證了將“首要教學原理”評價量規作為一種質量標準的效度，這一質量標準僅僅根據課程的教學設計來評價課程內在的教學質量。

三、挑戰、獲得的教訓和啟示

有些人類專業知識領域是如此普遍，以至于每個人都覺得自己可以勝任，所需要的只是基本常識。在梅里爾的《首要教學原理》一文發表后，他經常聽到有人說：“我很同意這些原理，我在教學中一直都在用啊。”有時候，對方還會提供機會，讓梅里爾去評審或評價他們的教學。但幾乎在所有案例中，梅里爾的觀察都顯示，教學設計者所認為的“示證新知”離他認為已經描述得非常清楚的“示證新知”差得很遠，教學設計者所認為的“應用新知”更是無法滿足他的e3教學標準。“示證新知”和“應用新知”是常見的詞語，很多人讀到這兩個詞就認為他們知道了這兩個詞的含義，認為自己設計的活動也符合這些原理。這些教學設計者似乎跳過或忘記了伴隨這些原理的推論。這些課程都自認為實施了“首要教學原理”，實際上并沒有。對這些課程的觀察得到了嚴格實施的調查研究的驗證。這些研究試圖確定現有的教學在多大程度上實施了“首要教學原理”。研究發現，大多數被調查的課程都沒有實施“首要教學原理”。

“首要教學原理”旨在提供一種處方性教學設計理論，可用于指導教學設計或評估教學。為了盡可能精確，一個理論必須仔細界定所涉及的概念和命題。這就要求在提及這些概念和命題時，一定要簡潔并統一。在梅里爾提出“成分呈現理論”時，采用了簡潔但較為深奧的術語（講解通則、探究通則、講解實例、探究實例），希望這些不常見的術語會讓讀者注意到這些術語的指稱，不與更常見的詞語相混淆。但讀者經常抱怨說，有太多的專業術語，難以理解或記憶。因此，在這個理論的后期版本中，他使用了日常用語（明理、答問、示例、練習）。但由于這些術語非常常見，讀者往往認為他們知道這些術語的含義，而沒有將其含義限制在理論的精確概念上。

四、教學事件評價量規

為了方便“首要教學原理”的使用，梅里爾提供了一套評價標準，用于評審現有課程中教學事件的恰當性。表4 是“示證新知”教學事件的評價標準，表5（見下頁）是“應用新知”教學事件的評價標準。

表4 “示證新知”的e3 教學質量量規

表5 “應用新知”的e3 教學質量量規

參考文獻略