雷杰卢斯教学系统设计框架

第一篇：雷杰卢斯教学系统设计框架

雷杰卢斯教学系统设计框架

一、教学设计的系统观

人们可以从多个不同视角来讨论教学系统设计方法，教育技术专家从系统工程学那里借用了系统设计方法（或简称系统方法），并形成了一套关于教学系统设计的系统方法，通常简称为教学设计的系统方法。

首先，系统方法把教学系统看作为一个能够制造教学产品的“机器”，暂时可以不考虑它内部的结构，从宏观上这个机器被看成一个黑箱子。它把教学条件作为输入，这些输入在内部通过适当的方法进行加工，然后提供教学结果作为其输出（图1）。

图1 教学的系统观

由上可见，条件、方法、结果是教学过程的主要变量，因此也成为教学系统设计的三大变量。根据雷杰卢斯(Reigeluth, 1983)提出的教学系统设计框架，条件变量包括内容特点、教学目标、学生特点、实际约束四个方面，方法变量包括组织策略、授递策略、管理策略三个方面，结果变量包括教学效率、教学效果、系统吸引力三个方面。

二、教学系统设计的理论简介

教学系统设计的理论，有时又简称教学设计理论，与学习理论和一般教学理论都有明显的区别。

学习理论是从心理学角度告诉我们学习是如何发生的，一般的教学理论依据学习理论的成果为如何进行教学提供了有益的建议。从本质上讲，学习理论和教学理论都属于描述性的理论。但是，单凭描述性的理论还不能指导我们设计出有效的教学系统，因为它们没有能够为如何设计满足一定教学需求的系统提供方法性的说明，因此需要带有指令性的教学设计理论。

雷杰卢斯(Reigeluth, 1983)认为一个教学系统包含教学条件、教学方法和学习结果三类可变因素，描述性的教学理论是在给定条件和方法的情况下对出现的结果做出合理的解释或预报可能产生的结果，指令性理论是在给定条件和预期结果的情况下寻求适用的方法。图2显示了这两种理论在逻辑结构上的区别。

图2 教学设计理论的逻辑结构

一个比较完整的教学设计理论至少应该提供以下具体方法：

 对教学目标、教学内容的分类方法；  对教学条件的分析方法；

 对在给定教学条件下如何选择教学方法（包括媒体）的策略性建议与规则；

 对教学结果的评价方法。

现有的比较成熟的教学设计理论大多是针对授导型教学系统的，其中比较有影响的是加涅的教学设计理论和莫里尔教学系统组元设计理论、布卢姆（B.S.Bloom）教学目标分类理论和掌握学习法。

三、教学设计的系统方法

所谓系统方法（systems approach），就是一种以训练有素的方式解决问题的整体方法。系统方法的特点是：

 输入、过程、输出彼此相关，即其中任一部分的变化都会影响其他部分；

 系统地考虑问题的各种可能解决方案并加以对比论证；  对每一决策都要根据预定的目标来判断；  利用系统模型来显示问题解决过程各阶段的前后关系与反馈修正路径；

 充分考虑环境约束条件对系统行为的影响。

由于教育问题的复杂性，运用系统方法解决远不如像工程和其他领域那么成熟，但在设计授导型系统方面已经广泛采取了系统方法。

当要解决的问题被确定后，几乎所有的系统方法都包含分析、设计、实施以及评价4个基本步骤，用比拟的方法可以将这4个步骤排列成为一个“瀑布”模式（图3）。目前大多数实用的教学系统开发模式都是从此一般模式中演变而来的。

第二篇：瑞格卢斯的教学系统设计理论

瑞格卢斯的教学系统设计理论

（二）瑞格卢斯的教学系统设计理论

他认为教学系统设计理论就是“教学科学”；教学系统设计理论是规定性的教学理论；他还提出了建立关于教学系统设计理论知识库的构想。他把教学理论的变量分为教学条件、教学策略和教学结果，并进一步把教学策略变量细分为教学组织策略、教学管理策略和教学传输策略。

瑞奇鲁斯等人（1983）还就教学内容的宏观组织问题提出了自己的理论，这就是教学的细化理论（The Elaboration Theory of Instruction，简称ET）。瑞格卢斯的细化理论（ET）为教学内容的组织提供了符合认知学习理论的宏策略；梅瑞尔的成分显示理论（CDT）为具体知识点的教学提供了行之有效的、可操作的微策略。瑞奇鲁斯等人的细化理论（ET）和梅瑞尔（1983）的成分显示理论（Component Display Theory，简称CDT）一起构成了一个完整的教学系统设计理论。前者（ET）是关于教学内容的宏观展开，它揭示学科内容的结构性关系，可用来指导学科知识内容的组织和知识点顺序的安排；后者（CDT）则考虑教学组织的微策略，即能提供微观水平的教学“处方”--给出每个概念或原理的具体教学方法。

解释{“宏策略”和“微策略”是属于教学组织策略。宏策略是要揭示学科知识内容中的结构性关系，即各个部分之间的相互作用及相互联系，实际教学中主要是用来指导对学科知识内容的组织和对知识点顺序的排列，它是从全局来考虑学科知识内容的整体性以及其中各个部分之间的相关性；微策略则强调按单一主题组织教学，其策略部件包括定义、例题和练习等，它为如何教特定的学科内容提供“处方”，考虑的是一个个概念或原理的具体教学方法。}(对于细化理论中所涉及的一些教学理论，如奥苏贝尔的“有意义的学习”和“先行组织者”教学程序理论、诺曼的“网状学习”，布鲁纳的“螺旋型课程”理论，以及建构主义的学习理论等，大家都学习了教育学和心理学，在这两门课中都学过，在此不再累述)细化理论的基本内容可用“一二四七” 概括。即：一个目标、两个过程。四个环节、七条策略。具体内容请看教材p24

（三）梅瑞尔的成分显示理论（CDT）

梅瑞尔首先提出了一个有关知识的描述性理论，认为知识由行为水平和内容类型构成了两维分类。他的行为维度是：记忆、运用、发现。他的内容维度是：事实、概念、过程、原理按照教学目标的要求设计，其横轴代表教学内容类型，包含事实性、概念性、过程性和原理性四种。纵轴代表教学目标等级，由低到高依次分为记忆、运用和发现三级。将目标和内容二者结合来可以组合出12种教学活动成分，但由于事实性知识一般只要求记忆（能记住该事实就能运用，而且也不需要去发现“事实性知识”），这样就形成了10种不同类型的教学活动成分（看p29）。

图1．8 梅瑞尔的“目标一内容”二维模型

根据“目标一内容”二维模型，就可以根据实际的教学内容制定出相应的为策略：

教学活动成为与学生能力对应表。

（四）梅瑞尔的ID2和ITT 要使交互教学技术在教育和训练中广泛运用，一个最关键的问题就是需要有能支持高水平交互的教学系统设计与开发的有效工具和方法，所以，梅瑞尔等人于1990年针对“第一代教学系统设计（ID1）” 的局限性而提出的新一代的教学系统设计理论和方法即“第二代教学系统设计（ID2）”。ID2是以认知心理学为基础的，首先假定在记忆系统中的学习结果是以“结构” 的形式存在——叫做“心理模型（mental models）”，然后提出关于学习过程的两个假设：

（1）学习过程中的“组织（Organization）”有助于知识的检索。

（2）学习新信息时进行的“细化（Elaborations）”加工能促进检索。细化加工是指对知识单元中的联系一步一步做愈来愈详细、具体的说明。

ID2保留了ID1中加涅的基本假设，即存在不同的学习结果，而且有不同的学习条件以满足不同学习结果的要求，并从以下三方面进一步扩展了这一思想：

（1）给定的学习行为是由特定的认知结构（心理模型）的组织和细化加工得来的，不同的学习行为需要不同类型的心理模型；

（2）学生的心理模型结构通过教学过程中对知识的组织和细化加工而得到发展；

（3）获得不同的学习结果需要对知识进行不同的组织和细化加工。

ID2的核心是“教学处理理论（Instructional Transaction Theory，简称ITT）”。他们对前面提到的几种ID理论都贴上了ID1 的标签。认为加涅的学习条件理论和梅瑞尔的CDT理论只是为课件开发提供了一套处方。ITT则扩展了学习的条件理论和CDT，ITT实际上是一个为开发教学设计专家系统而提出的理论，其基本思想是：教学处理就是“教学算法”，即解决教学问题的步骤，是使学习者获得某类知识技能的交互作用模式。开发课件就变成针对课程内容选择相应的教学处理，并把课程内容写成教学处理所能运用的形式，即不需要像设计传统的以框面为基础的CAI课件一样，对每一个框面、每一个分支结构做出决定。这样，一旦“教学处理框架”开发出来以后，不需要进行另外的程序设计就能反复使用。显然，用这种“数据十算法” 的方式开发课件比以框面为基础的方式能够提高开发效率。

ITT把知识分为三种：实体、活动和过程。

1）实体，是指具体的事物，如某一设备、物体、人、动物、地点或者标志；

2）活动，是指学习者完成的一系列的行动； 3）过程，是指完全外在于学习者的一系列活动。ITT也提出了几种教学处理的类型，包括：鉴别、执行、解释、判断、分类、概括和迁移。

ITT主要是为开发教学设计专家系统并使教学系统设计和开发自动化而建立的理论，其内容仍然集中在认知领域。ITT不是一个全新的教学系统设计理论，只是CDT在教学系统设计自动化方面的扩展和应用。

第三篇：教学设计框架

教学设计框架

一、教材分析

二、教学对象分析

三、教学目标

1.知识与技能

2.过程与方法

3.情感态度与价值观

4．行为与创新

四、教学重点和难点

教学重点： 处理方法： 教学难点： 处理方法： 教法设计： 学法指导

六、教学准备

七、教学课时

八、具体教学过程

九、课后作业

十、教学反思：

第四篇：《做框架》教学设计

《做框架》教学设计

《做框架》是小学科学六年级上册《形状与结构》单元第5课的内容。这节课主要是让学生从简单的框架开始研究，发现三角形结构是比较稳定的，从而引导学生来研究怎样把不稳定的四边形框架进行加固，发现斜杆所起的作用，在此基础上让学生来加固一个立体框架。六年级学生经过了三年多的科学学习，已经拥有了一些科学知识和生活经验，但缺乏完整性，在科学探究技能上水平不高，需要教师指导或与同伴合作来完成。教学目标：

1、知识与技能：帮助学生认识生活中常见的框架结构，了解框架结构的特点，初步掌握利用三角形结构加固四边形立体框架的方法。

2、过程与方法：利用三角形稳定性的原理，指导学生设计、制作一个可以支撑重物的框架结构，培养学生的探究能力。

3、情感、态度、价值观：体验动脑、动手合作做框架的必要，获得成功的喜悦。体会小组合作学习的乐趣与优势，进一步增强学生的合作意识。教学重点：认识三角形的稳定性在框架结构中的作用。

教学难点：利用三角形的稳定性，设计制作一个可以支撑重物的立体框架。教学过程：

一、认识框架结构

1、情景导入

同学们，今天，老师给大家带来了一幅美丽的图片，你们想看吗？

（出示图片——埃菲尔铁塔）认识它吗？谁能给大家介绍一下。

师：是吗？同学们了解的可真多，正如同学们所说，法国巴黎的埃菲尔铁塔是世界著名的建筑，它建于1887年，由埃菲尔设计，并以此命名。你们知道埃菲尔铁塔为什么这么出名吗？就是因为它是当时世界上最早的最高的并且采用的是框架结构的建筑。（板书〈框架结构〉）

（设计意图：注意力是学习的窗口，没有它，知识的阳光就照射不进来。因此，上课伊始，以美丽的图片切入，领着孩子们走进法国巴黎的埃菲尔铁塔，在师生的共同交流中进一步了解这一世界景观的神奇、壮丽，继而激发学生们的学习兴趣。在这里，教师又重点强调埃菲尔铁塔是当时世界上最早、最高的并且是采用框架结构的建筑，为后继的学习做了铺垫。）

2、认识框架结构

什么是框架结构呢？我们再来看几幅图片。（出示图片：过山车，高架铁塔，鸟巢、电视塔等）它们都是框架结构的建筑，你们能根据自己的观察说一说你心目中的框架结构是什么样的吗？

总结：象埃菲尔铁塔，高架电塔等等这样骨架式的构造就叫做框架结构。

（设计意图：将“框架结构”这一抽象的科学概念先通过让学生观察各种熟悉的采用框架结构建筑的图片进行形象直观的认识，再提出：“在你的心目中框架结构是什么样子的”的问题让学生用自己的理解去描述，而不是把这一概念强加给学生。事实证明，学生通过独立思考和相互交流，较好地理解了“框架结构”这一科学概念。）

师：可是采用框架结构的埃菲尔铁塔开始动工时遭到了当地社会名流和居民的强烈反对，知道为什么吗？

因为人们觉得这样一个300多米高的建筑，只是用一根根钢铁和螺丝搭建而成，看起来太单薄，非常不结实。可一百多年过去了，埃菲尔铁塔依然屹立如初，并且成为法国标志性的建筑，闻名于世，其中的奥秘在哪呢？现在我们就来研究一下。首先让我们近距离观察一下它在结构上到底有什么特点。

二、研究简单的框架

1、动手做：简单的框架

（出示埃菲尔铁塔近距离图片）通过进一步观察，你们发现什么啦，请说一说。

通过近距离的观察发现了在这样的建筑里有许多三角形和四边形的结构，那么是不是这些三角形和四边形的结构让它变得非常结实呢？我们来试一试。现在请同学们从学具袋里找出三角形和四边形的框架

总结（板书）三角形框架：结实，稳定

四边形框架：易变形

2、动脑思: 三角形框架稳定的奥秘

三角形框架结实的奥秘在哪儿吗？

动画演示（放动画： 边看边解释）

（设计意图：以上环节采用了一个阶梯式的学习方式：第一阶梯，让学生动手做出三角形和四边形框架，在做的过程中感受它们的不同。第二阶梯：让学生思考三角形框架稳定的奥秘，这是学生容易体会但对其原理从未深入想过的问题。教师采用“你认为三角形稳定性奥秘在哪里呢？”这个问题让学生进行深入思考。第三阶梯，通过动画演示来帮助学生理解本课的难点——三角形稳定性原理。这样，通过动手做、动脑想、留心看三个环节引导学生的探究学习和思辨活动，让学生充分认识并理解了三角形框架稳定性的奥秘。）

3、加固四边形框架 刚才我们通过做，想，看进一步了解了三角形稳定性的奥秘，同时我们也知道了四边形容易变形，那么，你们有办法加固四边形框架吗？把你的想法动手做出来，看看是否加固了，并想想你为什么这样做？

小组合作，动手实验，上台交流。

总结：在四边形里加入小棒，使里面产生了三角形，利用三角形的稳定性来加固四边形。我们把加入的小棒叫做斜杆。

问：加上这根斜杆产生的是什么力量呢？

产生推力和拉力。

（设计意图：美国华盛顿图书馆墙上贴有三句话：“我听见了就忘记了；我看见了就记住了；我做了就理解了。”这些话很有哲理。当学生理解了三角形框架结构稳定性的奥秘后，又通过设计加固四边形框架结构的活动，让学生来利用模拟实验分析加入的斜杆所产生的两种力。以上活动的设计，学生不仅利用三角形稳定性的原理加固了四边形框架结构，还分析了受力情况，达到了做与思的完美结合。）

三、加固正方体框架

出示正方体框架，它是稳固还是容易变形呢？我们来试一试。（师演示：在框架上放一本书，框架倒塌）

如果埃菲尔铁塔也是这样的框架结构，恐怕早就倒啦，你们有办法加固这个正方体框架吗？

加固正方体框架的比赛（幻灯片出示比赛规则）

要求：

1、框架是承受教科书向下的压力，思考哪些地方可以不加斜杆。

2、小组合作讨论并完成设计草图。

3、按照设计方案动手加固框架。

4、听到警示音后立刻停止，否则红牌罚下。评比规则：

1、以承重的多少定胜负。

2、如果同样多，以使用材料较少者为胜。

每个小组派一名代表拿着作品到前面来参加比赛。（前面有一排桌子，上面放着十二摞书）

评选出优胜组，师生共同分析成功的经验与失败的原因。

（设计意图：学以致用，体味成功。本环节在学生完全理解了三角形结构具有稳定性的特点、明确了斜杆所起的作用后，设计了加固正方体框架的比赛，让学生从中体验框架结构所承受的“巨大压力”，同时体会小组合作的乐趣与优势，进一步增强了同学之间的合作意识。当学生们齐心合力完成这个设计，一边惊呼摞起书之多、一边不断小心翼翼地往框架上放书的时候，他们的心里一定充满了对科学世界的向往和继续探索科学奥秘的愿望。）

四、拓展延伸——寻找身边的框架结构

本环节让学生寻找身边的哪些物品、建筑采用了框架结构。通过这一环节的设计，让学生感受到科学就在我们身边，体会到科学在生活中的巧妙运用，使课内外知识得到有效的结合，让学生更深刻地体会到科学来源于生活、也能够应用于生活。

第五篇：《做框架》教学设计

做框架 马静

教学目标 科学概念：

三角形框架具有稳定性，利用三角形框架可以加固框架结构。过程与方法：

用三角形框架来加固框架结构。设计、制作一个可以支承重物的框架结构。情感、态度、价值观：

体验动脑、动手合作做框架的必要，获得成功的喜悦。教学重点

认识三角形的稳定性在框架结构中的作用。教学难点

利用三角形的稳定性，设计制作一个可以支承重物的立方体框架。教学准备

为小组准备：竹制筷子、橡皮筋、立方体框架结构（无斜杆）教师自己准备：框架结构建筑的图片制成的幻灯片、十本教材（检测承重）教法学法

教法：对比试验法、设疑诱导法、操作发现法

学法：动手操作法、自主探究法、观察发现法、合作交流法、获取证据法 教学过程

一、导入新课

1、显示各种框架结构的图片

（1）要求：在观察的过程中，注意分析这些建筑物有什么共同的特点？

（2）欣赏，回答问题（不密封、空心的、中间可透风、骨架一样的等）

（3）这些建筑物像骨架一样的构造，我们就叫它框架结构。

2、这节课我们就一起来做框架，研究框架结构。（板书：做框架）

二、研究简单框架

（1）再次欣赏图片，要求仔细观察，这些建筑物中最小的格子是什么形状的？

（2）为什么大都做成三角形而不做成长方形或其它形状呢？这其中一定蕴含了什么

科学道理，下面请每个小组把昨天准备的三角形与四边形框架拿出来，我们一起来研究一下吧。

（3）每个同学尝试按一下三角形框架与四边形框架，有什么发现？ 板书：三角形 稳定

四边形 不稳定

（4）有什么办法使四边形框架稳定呢？小组思考讨论。（加斜杆）

（5）尝试，现在稳定了吗？为什么加一根斜杆它就稳定了，难道它是魔棒，我们来研究一下它到底有什么作用。

（6）出示图片，中间的小朋友相当于斜杆，在第一幅图中起到什么作用？第二幅图中起到什么作用？（推、拉）

（7）再次欣赏图片，理解框架结构中最小的格子大都是三角形，加深三角形稳定性的认识

三、研究立方体框架

谈话：刚才，我们只研究了一些简单的平面框架，那么，我们再来研究一下立方体框架，才能真正明白，像铁塔这样的框架结构为何这么坚固？

1、师出示一个正方体框架

（师放几本书请同学们观察，意识到正方体框架的不稳定性）引出——老师做的这个立体框架很不牢固，有什么办法让这个框架结构变得牢固呢？

2、学生动手做

谈话：昨天，老师布置任务要每一个小组制作一个立方体框架，下面请每个小组把制作好的都拿出来，并且用加斜杆的方法加固这个立体框架。

要求：①框架结构承受的是向下的压力，思考哪些地方可以不用加斜杆？ ②先设计好草图再动手做

③以使用材料少，承重能力强的小组为优胜小组。

学生动手做，师巡视指导。

3、体验我们的正方体框架巨大的承受能力

在我们的正方体框架上一本一本地放书，它能承载多少本？

四、寻找身边的框架结构

让学生寻找身边的哪些物品、建筑采用了框架结构。教师用课件出示相关的图片。

五、总结拓展

1、谁能解释这些大型建筑或设施上为什么都采用三角形框架？除了结构稳定外，框架结构还有什么好处？（节省材料、减轻自身重量）

2、小结：框架结构正是因为有这么多的特点，所以建筑上运用很广。课外再去找找还有哪些地方运用了框架结构。

六、板书

5、做框架

三角形 稳 定

四边形 不稳定 加斜杠（推、拉）稳定

教学反思

本节课在课堂的具体操作上，突出在科学探究中学生自主的构建科学概念的教学理念，以“讨论思考—动手制作—反复实验”为主线，通过做简单框架、固定正方体框架，引领学生经历一个典型的科学探究过程。

1、课前准备，精选材料

这节课重点是让学生做框架并固定框架，体验三角形稳定性。实验材料对学生探究很关键，教师为学生的探究活动提供有结构的材料是提高课堂教学效率的一个重要途径。本课的材料准备很重要，用来加固的斜杆要长一些，因此，我为学生准备了长短两种小木筷，以及固定木筷的小皮筋若干个。这些材料简便易行，尤其是木筷是从餐桌上回收利用的。

2、合理分组，强调方法

《科学（3-6）课程标准》指出：科学课程要面向全体学生。而我们的科学课堂上小组合作时，往往有些学生只是看，不知道动手帮忙，还有的小组材料一发下去就抢。本节课，为了保证每位学生都能参与到做框架的活动中，我将学生分成3人一小组，这样就避免了以上情况的发生，保证每个孩子都能动脑动手。

这节课学生的思维一直都处在活跃阶

段，不仅动手还要动脑。在实验制作过程中热情高涨，同时体验到小组合作的乐趣与优势，进一步增强学生合作意识。但是，要让学生动手制作两个平面框架到制作并固定一个立方体框架，操作性强，对学生而言有一定技术含量，由于学生个体差异，少数学生方法不当，个别小组合作欠和谐，导致制作速度慢，框架固定不牢，影响实验效率。由此可见，面向全体学生，重视个别辅导，自主探究，合作交流是新课程环境下课堂教学必须关注的焦点。