[荷蘭]Fred Paas,Jeroen J. G. van Merri?nboer,Tamara van Gog

(1. 3 荷蘭鹿特丹大學(xué)；2 荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)；3 浙江大學(xué) 教育學(xué)院)

面向當(dāng)代學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)*

[荷蘭]Fred Paas1,Jeroen J. G. van Merri?nboer2,Tamara van Gog3

(1. 3 荷蘭鹿特丹大學(xué)；2 荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)；3 浙江大學(xué) 教育學(xué)院)

日益變化的學(xué)習(xí)環(huán)境對(duì)設(shè)計(jì)教學(xué)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。其中，最重要的是考慮如何面向現(xiàn)實(shí)生活和完整任務(wù)開展學(xué)習(xí)；如何學(xué)會(huì)解決非良構(gòu)的問題，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移；如何從扶到放設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)；如何推行個(gè)性化的教學(xué)；本文概要地討論了綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)理論和認(rèn)知負(fù)荷理論的若干重要主張和認(rèn)識(shí)。

學(xué)習(xí)環(huán)境；綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)；個(gè)性化教學(xué)

學(xué)習(xí)環(huán)境隨著學(xué)習(xí)者的身份、學(xué)習(xí)發(fā)生的情境以及學(xué)習(xí)內(nèi)容的差異時(shí)刻都在變換，這對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)研究人員來說是一個(gè)全新的挑戰(zhàn)。眾所周知，當(dāng)代學(xué)習(xí)環(huán)境中最重要的推動(dòng)力是面向現(xiàn)實(shí)生活的學(xué)習(xí)任務(wù)。此類真實(shí)任務(wù)對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知能力提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)，教學(xué)設(shè)計(jì)理應(yīng)對(duì)此做出積極回應(yīng)。因此，在進(jìn)行有效教學(xué)設(shè)計(jì)的過程中，勢(shì)必要應(yīng)用認(rèn)知負(fù)荷理論框架，充分考慮學(xué)習(xí)者認(rèn)知架構(gòu)的內(nèi)在特征。

一、變化著的學(xué)習(xí)環(huán)境

教學(xué)設(shè)計(jì)本是一個(gè)多學(xué)科的融合成果，包括認(rèn)知科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、教育學(xué)乃至神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)等多元載體。在最新的相關(guān)文獻(xiàn)中，Ozcinar(2009)給出了“教學(xué)設(shè)計(jì)”的定義：“對(duì)教學(xué)的具體要求進(jìn)行系統(tǒng)安排，從行為主義、認(rèn)知主義和建構(gòu)主義三大理論來詮釋課堂教學(xué)。教學(xué)設(shè)計(jì)包括了學(xué)習(xí)需求分析、學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)計(jì)、教學(xué)資源的開發(fā)、教學(xué)策略的實(shí)施和教學(xué)活動(dòng)的評(píng)估”。[1]這個(gè)定義充分肯定了多元理論框架對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)研究的貢獻(xiàn)。

教學(xué)設(shè)計(jì)者致力于在具體教學(xué)情境中實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果好、效率高和參與度大的教學(xué)愿景。要實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境，我們自然要分析學(xué)習(xí)者的身份、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)目標(biāo)以及學(xué)習(xí)條件。研究人員一直在關(guān)注何種條件能夠促使教學(xué)策略帶來最佳的教學(xué)效果。

我們將從以下幾個(gè)方面來討論學(xué)習(xí)環(huán)境的變化：將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容、學(xué)習(xí)情境和學(xué)習(xí)者本身。

1.學(xué)習(xí)內(nèi)容的變化

隨著社會(huì)和技術(shù)的日新月異，人們對(duì)教學(xué)的要求也在相應(yīng)變化。人們不僅需要有關(guān)事實(shí)和程序的知識(shí)，更渴望鍛煉基本的問題解決和推理能力去應(yīng)對(duì)其專業(yè)或者生活中的新情境。因此，教學(xué)的目的不再是要求學(xué)生在教學(xué)結(jié)束時(shí)達(dá)到某個(gè)具體的目標(biāo)，而是培養(yǎng)學(xué)生在后續(xù)學(xué)習(xí)中能夠在新問題中靈活應(yīng)用所學(xué)的能力(即遷移，Mayer & Wittrock, 1996)以及可持續(xù)學(xué)習(xí)的能力(即自我調(diào)節(jié)能力或者自導(dǎo)學(xué)習(xí)能力;Loyens,Magda,& Rikers,2008)。

2.學(xué)習(xí)情境的變化

當(dāng)今社會(huì)，除了學(xué)習(xí)內(nèi)容的瞬息萬(wàn)變，學(xué)習(xí)情境也在日益更替。學(xué)習(xí)情境的變化主要源于新科技的不斷涌現(xiàn)?，F(xiàn)代社會(huì)，人們每時(shí)每刻都可以通過手機(jī)、MP3、PDA、手提電腦等用于普適計(jì)算、泛化智能和增強(qiáng)智能的電子設(shè)備獲取海量信息。這些技術(shù)都包含了嵌入式情境支持系統(tǒng)，能夠讓眾多教學(xué)手段得以實(shí)現(xiàn)，并支持多種類型的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。因而在技術(shù)環(huán)境通達(dá)、心理環(huán)境舒暢、學(xué)習(xí)環(huán)境專業(yè)的情境中，學(xué)習(xí)活動(dòng)已經(jīng)打破了時(shí)間和空間的限制。此外，從現(xiàn)代社會(huì)總體而言，教育正在從生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)向服務(wù)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，教育機(jī)構(gòu)是面向大眾且具有高度靈活性的個(gè)性化服務(wù)機(jī)構(gòu)(Schellekens, Paas, & Van Merri?nboer, 2003)。 這些教學(xué)情境的變化對(duì)我們思考教學(xué)與技術(shù)、教學(xué)和媒體、教學(xué)和手段之間的微妙關(guān)系頗有啟發(fā)。

3.學(xué)習(xí)者的變化

學(xué)習(xí)者需要應(yīng)對(duì)越來越多的校外情境，這不僅僅是學(xué)習(xí)情境變化的產(chǎn)物，也是其自身發(fā)展的必由之路。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，知識(shí)技能也出現(xiàn)了加速退化。因此，對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)者而言，一生中的任何階段都需要定期更新知識(shí)和技能(“終身學(xué)習(xí)”，Van Merri?nboer, Kirschner, Paas, Sloep, & Cani?ls, 2009)。因?yàn)榻K身學(xué)習(xí)的場(chǎng)所并不局限在學(xué)校，更多地發(fā)生在專業(yè)場(chǎng)景和日常生活中，學(xué)習(xí)者日益參與到多種學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)中，并且此類學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成總是在不斷變化。學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)就是一種為支持終身學(xué)習(xí)而特別構(gòu)建的社交網(wǎng)絡(luò)(Van Merrienboer, Kirschner, Paas, Sloep, & Caniels, 2009)。此類實(shí)踐技能或者個(gè)人社交網(wǎng)絡(luò)的典型構(gòu)成是異質(zhì)組，包括一群具有不同的文化和專業(yè)背景、不同的先知、不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)的學(xué)習(xí)者。此外，在這個(gè)異質(zhì)組中不止一位教師，而是由多人輪換承擔(dān)教師、專家、輔導(dǎo)等角色。學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)最顯著的發(fā)展是其虛擬化。例如，他們可以采用基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)共同體形式。Wenger(1998)指出：學(xué)習(xí)共同體是一種“實(shí)踐共同體”，這是一種把學(xué)習(xí)置身于“我們生活的現(xiàn)實(shí)世界”的社會(huì)界說。[2]基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)共同體和實(shí)踐共同體有時(shí)被視為21世紀(jì)的學(xué)習(xí)新范式。非常有趣的是，這種以共同體為導(dǎo)向的發(fā)展與個(gè)性化教學(xué)的發(fā)展是協(xié)同共進(jìn)的。雖然聽起來似乎自相矛盾，但這并非不合邏輯。異質(zhì)組成員在年齡、先前舊知和經(jīng)歷、學(xué)習(xí)風(fēng)格、學(xué)習(xí)目標(biāo)等方面的差異對(duì)教學(xué)效果有巨大的影響力(Furnham, Volume 2)。故一成不變的教學(xué)方式并非適合異質(zhì)組的萬(wàn)全之策，個(gè)性化教學(xué)才能順應(yīng)個(gè)體的能力和需求。

二、學(xué)習(xí)環(huán)境對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的影響

1.記憶的特征

學(xué)習(xí)環(huán)境的上述變化對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生意義深遠(yuǎn)的影響。在探討這些影響之前，必須關(guān)注的是教學(xué)效果取決于在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中多大程度上考慮了工作記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶的特征(Paas, Renkl, & Sweller, 2003, 2004; Sweller, Volume 1; Sweller, Van Merri?nboer, & Paas, 1998; Van Merri?nboer & Sweller, 2005)。工作記憶主要負(fù)責(zé)信息的短期存儲(chǔ)(大約18秒)并且整合和協(xié)調(diào)這些存儲(chǔ)的信息，而長(zhǎng)時(shí)記憶主要負(fù)責(zé)信息的長(zhǎng)期存儲(chǔ)(從幾天到數(shù)十年不等)。

認(rèn)知圖式是學(xué)習(xí)的產(chǎn)物，是知識(shí)在長(zhǎng)時(shí)記憶中存儲(chǔ)和組織的結(jié)構(gòu)。我們?cè)诠ぷ饔洃浿袑⑿碌男畔⒁叵嗷ヂ?lián)系(圖式建構(gòu))或者將新知與舊知相聯(lián)系(圖式加工)。工作記憶的容量?jī)H有7±2個(gè)組塊的記憶廣度(Miller, 1956)，或者甚至只有4±1個(gè)組塊的記憶廣度(Cowan, 2001)。當(dāng)任務(wù)包含大量相互聯(lián)結(jié)的信息時(shí)，學(xué)習(xí)進(jìn)程就遇到了瓶頸。因?yàn)檫@些信息需要在工作記憶中同時(shí)加工以推進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)程，此類任務(wù)給工作記憶增加了負(fù)擔(dān)。在認(rèn)知負(fù)荷理論中，稱之為原生性認(rèn)知負(fù)荷(Sweller等, 1998)。認(rèn)知負(fù)荷理論的研究對(duì)象是綜合認(rèn)知任務(wù)，其中教學(xué)對(duì)認(rèn)知負(fù)荷的控制對(duì)意義學(xué)習(xí)具有重大影響。意識(shí)到這種控制的重要性，該理論運(yùn)用人類認(rèn)知架構(gòu)的知識(shí)來生成教學(xué)技巧。

通過低層次圖式和高層次圖式的融合，在長(zhǎng)時(shí)記憶中構(gòu)建越來越多越來越復(fù)雜的圖式，促使知識(shí)和專長(zhǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。從長(zhǎng)時(shí)記憶中獲得的圖式可以在工作記憶中存儲(chǔ)為單一的信息要素。因此，對(duì)于具有相關(guān)舊知的學(xué)習(xí)者，相互聯(lián)結(jié)的信息數(shù)量和原生性負(fù)荷都降低了。再者，隨著練習(xí)次數(shù)的增加，部分內(nèi)嵌子圖式變成自動(dòng)化，不再需要控制和費(fèi)力的加工，進(jìn)一步減輕了工作記憶的負(fù)荷(Schneider & Shiffrin, 1977; Shiffrin & Schneider, 1977)。

除卻由任務(wù)帶來的原生性認(rèn)知負(fù)荷之外，還有因認(rèn)知過程而生成的負(fù)荷，在這個(gè)認(rèn)知過程中會(huì)設(shè)計(jì)或者呈現(xiàn)一項(xiàng)乃至以系列任務(wù)。這種負(fù)荷來自于兩類加工過程：干擾學(xué)習(xí)(即外在認(rèn)知負(fù)荷)和促進(jìn)學(xué)習(xí)(即相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷)(Sweller 等, 1998)。例如，所有的教學(xué)過程都要求學(xué)習(xí)者參與尋求問題解決方案或者是一項(xiàng)陳述中的指稱(例如，一項(xiàng)陳述中的A部分指代B部分，但是我們不太清楚哪里可以找到B部分的實(shí)體)，在這種情形下，就給學(xué)習(xí)者增加了沉重的外在認(rèn)知負(fù)荷，因?yàn)楣ぷ饔洃涃Y源需要應(yīng)對(duì)與圖式建構(gòu)和自動(dòng)化無關(guān)的心理活動(dòng)(Paas, Renkl, & Sweller, 2003)。相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷源于有益的認(rèn)知過程，例如在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)包含了精細(xì)加工、抽象、比較和推理等(如Paas & Van Merrienboer, 1994)。要想實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)，必須優(yōu)化原生性認(rèn)知負(fù)荷，降低外在認(rèn)知負(fù)荷，提高相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，這樣工作記憶容量不會(huì)超負(fù)荷并且能得到最有效的應(yīng)用(Sweller 等, 1998)。

2.強(qiáng)化遷移

教學(xué)內(nèi)容的變化，確切地說, 是高度靈活的問題解決技能和自我調(diào)節(jié)能力的迫切需求導(dǎo)致了傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)范式的轉(zhuǎn)變(Van Merrienboer, 1997; Van Merrienboer, Kester, & Paas, 2006)。這種轉(zhuǎn)變可以在五個(gè)維度得以體現(xiàn)：(1)從良構(gòu)問題轉(zhuǎn)向非良構(gòu)問題；(2)從特定領(lǐng)域能力轉(zhuǎn)向一般領(lǐng)域能力；(3)從認(rèn)知過程轉(zhuǎn)向元認(rèn)知過程(學(xué)習(xí)者對(duì)自身理解、控制、調(diào)節(jié)認(rèn)知過程的認(rèn)識(shí))；(4)從專家—新手培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)向?qū)＜摇獙＜遗囵B(yǎng)模式；(5)從特定的學(xué)習(xí)目標(biāo)轉(zhuǎn)向真實(shí)的參照情境。

教學(xué)設(shè)計(jì)通常始于先確定學(xué)習(xí)結(jié)果，然后再確定認(rèn)知過程和達(dá)標(biāo)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，對(duì)教學(xué)手段做出決策，以及對(duì)能夠激發(fā)認(rèn)知和個(gè)體特質(zhì)的教學(xué)技巧做出決策，最后依據(jù)特定的要求評(píng)估教學(xué)安排的成效。確定學(xué)習(xí)結(jié)果主要是針對(duì)一個(gè)特定的教學(xué)任務(wù)，其中包括一系列非良構(gòu)問題，對(duì)可行的參照情境做出分析。這就意味著學(xué)習(xí)者將面對(duì)真實(shí)的生活場(chǎng)景，意味著需要設(shè)計(jì)一組能夠代表這些場(chǎng)景的非良構(gòu)學(xué)習(xí)任務(wù)。問題在于不僅僅要求學(xué)習(xí)者參與非良構(gòu)問題的解決，而且要向他們提供必要的充分的操作支持，如果與他們的個(gè)人需求和偏愛相適應(yīng)則尤佳(Van Merrienboer, Kirschner, & Kester, 2003)。學(xué)會(huì)應(yīng)對(duì)非良構(gòu)問題不僅需要特定領(lǐng)域技能還需要一般領(lǐng)域技能。一般領(lǐng)域能力基于有關(guān)認(rèn)知結(jié)構(gòu)和認(rèn)知過程的元認(rèn)知策略，而這些認(rèn)知結(jié)構(gòu)和過程是與特定領(lǐng)域技能息息相關(guān)的。觀察和比較專家的業(yè)績(jī)表現(xiàn)，能夠讓我們了解專家是如何應(yīng)對(duì)非良構(gòu)問題，也能促使我們建立最有效的教學(xué)模型。

我們普遍認(rèn)為，學(xué)生需要掌握并在各種專業(yè)場(chǎng)景中實(shí)踐的最重要的能力就是問題解決能力(Ge & Land, 2004; Jonassen, 2004; Merrill, 2002)。當(dāng)前的問題解決理論大都反映的是有關(guān)良構(gòu)問題的研究成果，而非良構(gòu)問題依然屬于未知領(lǐng)域(Pretz, Naples, & Sternberg, 2003)。但是對(duì)非良構(gòu)問題的關(guān)注亟待提上日程。在各個(gè)領(lǐng)域遇到的真實(shí)的問題都是非良構(gòu)的，通常具備以下特征：不能獲得完全數(shù)據(jù)或者足夠的信息，各種途徑相互沖突，存在多種替代方案，沒有清晰的問題解決程序，多種可行的解決方案(Jonassen, 2004; Sch?n, 1996)。非良構(gòu)問題解決的另一個(gè)顯著特征是將多種情境的影響和不確定性的動(dòng)態(tài)相結(jié)合(Mirel, 2004)。通常，問題解決者在找到切實(shí)可行的解決途徑之前必須從各個(gè)角度來分析問題(Pretz等, 2003)。研究表明在解決良構(gòu)問題時(shí)需要各種各樣的智力技能，其中應(yīng)用型和再生性技能大都局限在特定領(lǐng)域，而非良構(gòu)問題不僅需要應(yīng)用型技能，還包括解釋性和創(chuàng)生性技能等并不局限在特定領(lǐng)域(Cho & Jonassen, 2002; Hong, Jonassen, & McGee, 2003; Van Merri?nboer, 1997)。從這個(gè)層面來看，特定領(lǐng)域技能和一般領(lǐng)域技能的意義也在不斷變化，因?yàn)榻鉀Q非良構(gòu)問題需要兩者的結(jié)合。

特定領(lǐng)域的知識(shí)、技能、態(tài)度是專業(yè)技能中的重要成分。但是有時(shí)這些成分還不足以應(yīng)對(duì)非良構(gòu)問題提出的挑戰(zhàn)。那么我們就需要其他能力來完成問題解決過程，尤其是，分析問題情境，生成替代方案，依據(jù)給定情境選擇最佳解決方案以及在實(shí)踐中的實(shí)施方案。Pretz 等 (2003)提出一般領(lǐng)域能力在專業(yè)技能中扮演“元認(rèn)知”成分。這意味著這些成分強(qiáng)調(diào)對(duì)問題解決活動(dòng)的調(diào)節(jié)、監(jiān)控和控制，以便更好地利用技術(shù)技能和特定領(lǐng)域的知識(shí)技能(Chambres, Izaute, & Marescaux, 2002; Metcalfe & Shimamura, 1996; Zimmerman & Campillo, 2003)。一般領(lǐng)域能力也許能抵抗“功能固著”(Davidson, 2003; De Bono, 1990; Gick & Holyoak, 1983; Holyoak & Thagard, 1995; Keane, 1997; Weisberg & Alba, 1981)和“分析癱瘓”(Von Wodtke, 1993)的負(fù)面效應(yīng)，這是在非良構(gòu)問題解決過程中時(shí)常出現(xiàn)的兩大現(xiàn)象?！肮δ芄讨狈从沉诉^去解決問題的經(jīng)驗(yàn)對(duì)新情境的阻礙作用，強(qiáng)調(diào)對(duì)某項(xiàng)任務(wù)有效的問題解決策略并不具有普適性。出現(xiàn)“功能固著”時(shí)，人們傾向于尋找現(xiàn)成的解決方案匆忙得出結(jié)論，完全忽略了尋找更優(yōu)化方案的機(jī)會(huì)?！胺治霭c瘓”傾向于陷入永無止境地分析問題和生成觀點(diǎn)之中，沒有能力在替代方案中做出選擇、得出結(jié)論并作出下一步計(jì)劃。

大多數(shù)有關(guān)問題解決的研究認(rèn)為有限的工作記憶容量是決定學(xué)業(yè)表現(xiàn)最重要的認(rèn)知因素(Hambrick & Engle, 2003; Paas等, 2003, 2004; Van Merri?nboer & Sweller, 2005)。但是，許多認(rèn)知理論也強(qiáng)調(diào)了長(zhǎng)時(shí)記憶在問題解決過程中的重要角色(Lubart & Mouchiroud, 2003; Robertson, 2001; Wenke & Frensch, 2003)。反之，長(zhǎng)時(shí)記憶存儲(chǔ)信息的容量是無限的，相關(guān)信息的檢索會(huì)引發(fā)非良構(gòu)問題。因此，信息可能是有效的，卻是難以獲得的，這些對(duì)新手和專家在解決問題時(shí)的表現(xiàn)都會(huì)產(chǎn)生影響。

“知識(shí)結(jié)構(gòu)悖論”可以解釋長(zhǎng)時(shí)記憶在非良構(gòu)情境中的作用和負(fù)面的問題解決方案：例如功能固著(認(rèn)知偏見使人們產(chǎn)生一種心理定勢(shì)，按照慣常的方式來使用物體)和負(fù)向遷移(先前掌握的經(jīng)驗(yàn)對(duì)新任務(wù)學(xué)習(xí)的干擾)。這種悖論對(duì)非良構(gòu)問題的解決既有促進(jìn)又有阻礙作用。知識(shí)以知識(shí)結(jié)構(gòu)的形式(類型和圖式)來自我組織，這些對(duì)于成功的問題解決至關(guān)重要。它們易于辨識(shí)、重復(fù)、產(chǎn)生預(yù)期、提供最便捷的解決途徑、為解釋新近信息和交流新方案提供一個(gè)平臺(tái)。但是，知識(shí)結(jié)構(gòu)也有可能對(duì)問題解決造成不利的影響，尤其是非良構(gòu)情境。知識(shí)結(jié)構(gòu)會(huì)形成一種定勢(shì)，使得問題解決者只看到一種途徑而忽略了其他的選擇(Anderson, 1983; De Bono, 1990)。人們傾向于不假思索地采用一種慣常的問題解決圖式，而不再研究問題情境思考其他替代方案。正因?yàn)槿绱?，很多人最終選擇了并不恰當(dāng)?shù)膱D式。一旦一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)得以呈現(xiàn)，就需要從廣度和深度上加以鞏固。這使得我們很難跳出禁錮去思考新的替代方案。如果一個(gè)人缺乏足夠的知識(shí)結(jié)構(gòu)就很難以意義建構(gòu)的方式來看待信息，但是擁有牢固知識(shí)結(jié)構(gòu)的人就能從新的視角來處理信息。

有關(guān)專家在非良構(gòu)情境中的問題解決表現(xiàn)，最近的研究成果特別強(qiáng)調(diào)了元認(rèn)知知識(shí)和某些相關(guān)策略的重要性，包括調(diào)節(jié)策略、監(jiān)控策略和對(duì)問題解決活動(dòng)的控制能力等，以期消除“知識(shí)結(jié)構(gòu)悖論”的負(fù)面效應(yīng)(Jonassen, 2004; Pretz 等, 2003; Zimmerman & Campillo, 2003)。元認(rèn)知過程通過問題解決者內(nèi)在表征得以呈現(xiàn)：包括認(rèn)知圖式、心理模式和計(jì)劃。元認(rèn)知強(qiáng)調(diào)兩種基本能力：自我管理和自我評(píng)估(Paris & Winograd, 1990; 亦見 McCormick, Volume 1)。自我管理指的是“行動(dòng)中的元認(rèn)知”，也就是基于情境分析、生成觀點(diǎn)、篩選觀點(diǎn)、實(shí)施方案而給予問題解決的操作支持。自我評(píng)估指的是對(duì)問題解決情境中的認(rèn)知和情感變化過程進(jìn)行自我反思。能夠意識(shí)到“知識(shí)結(jié)構(gòu)悖論”的存在，就是一種元認(rèn)知知識(shí)。下一步就是如何成功地應(yīng)對(duì)這個(gè)問題，就是要發(fā)揚(yáng)有利的一面，回避受限的一面。有關(guān)專家表現(xiàn)的研究證實(shí)，無論是新手還是專家都會(huì)遭遇“知識(shí)結(jié)構(gòu)悖論”(Ericsson, 2003; Ericsson & Kintsch, 1995; Holyoak, 1991)。高水平的領(lǐng)域知識(shí)有時(shí)會(huì)阻礙問題解決進(jìn)程，把探究空間局限于現(xiàn)有的方案。

有關(guān)專家和新手之間的區(qū)別，這方面的研究卓有成效，凸顯了認(rèn)知因素在專門技能的習(xí)得中扮演的重要角色(Chase & Simon, 1973; Chi, Feltovich, & Glaser, 1981; De Groot & Gobet, 1996; Frensch & Sternberg, 1989)。比較分析了各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的專家表現(xiàn)，都得出了一致的結(jié)論(Ericsson, 2003; Ericsson & Charness, 1994; Ericsson, Charness, Feltovich, & Hoffmann, 2006)。Holyoak(1991)研究得出的結(jié)論與以往的新手—專家研究截然不同：對(duì)于新手而言有難度的任務(wù)，專家也并不都是輕而易舉；專家檢索技巧也是因人而異且有較大的偶然性；專家的業(yè)績(jī)表現(xiàn)并沒有隨著練習(xí)增加而持續(xù)改進(jìn)；知識(shí)有時(shí)能夠跨領(lǐng)域遷移；教授所謂的“專家套路”并不能保證培養(yǎng)出另一個(gè)專家來；專門技能取決于對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖式的歸納、檢索和實(shí)例化，并不取決于對(duì)特別具體的操作規(guī)則的學(xué)習(xí)；熟練的表現(xiàn)取決于對(duì)多種信息資源的平行整合，而不是串行信息加工。很明顯的是，新手和專家都需要具體的支持來改進(jìn)他們的業(yè)績(jī)表現(xiàn)。調(diào)查在非良構(gòu)情境中一個(gè)專家與他人相比的過人之處的緣由，是教學(xué)研究領(lǐng)域很有價(jià)值的一個(gè)選題。此項(xiàng)研究確認(rèn)特定的技能和內(nèi)隱的認(rèn)知和元認(rèn)知過程，例如“刻意練習(xí)”(Ericsson, 2003)對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)起到不可估量的作用。

在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中，學(xué)業(yè)目標(biāo)的設(shè)定是關(guān)鍵性的一步。傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)模型依據(jù)確切的目標(biāo)來分析學(xué)習(xí)領(lǐng)域，然后對(duì)照不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)選擇不同的教學(xué)手段。這樣終歸導(dǎo)致原子論和局部任務(wù)模式，產(chǎn)生碎片化和分割化的教學(xué)(Van Merri?nboer, Clark, & de Croock, 2002)，而且學(xué)習(xí)者沒有能力把已經(jīng)學(xué)到的片段融合成一個(gè)和諧的整體，也不足以整合已經(jīng)獲得的知識(shí)、技能、態(tài)度，也很難在新問題和新情境中應(yīng)用所學(xué)。

如前所述，當(dāng)前教育的一個(gè)主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)遷移，以應(yīng)對(duì)社會(huì)的迅猛發(fā)展和技術(shù)的日益更新提出的挑戰(zhàn)。從整體論出發(fā)的教學(xué)設(shè)計(jì)模型積極應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)(如 Van Merri?nboer & Kirschner, 2007)，把學(xué)習(xí)領(lǐng)域作為一個(gè)內(nèi)在協(xié)調(diào)、相互聯(lián)結(jié)的整體來分析，由此生成一系列高度綜合的學(xué)習(xí)目標(biāo)。設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)，盡可能地以學(xué)習(xí)結(jié)束后要面對(duì)的現(xiàn)實(shí)生活為基礎(chǔ)。整體任務(wù)的應(yīng)用促進(jìn)了知識(shí)、技能和態(tài)度的整合與協(xié)調(diào)。與局部任務(wù)截然不同的是，不是在培訓(xùn)結(jié)束后才要求學(xué)習(xí)者完成整體任務(wù)并整合與協(xié)調(diào)先前所學(xué)的局部任務(wù)(Van Merri?nboer & Kester, 2008)。因此，培訓(xùn)中的整體任務(wù)排序是強(qiáng)化遷移的首選(亦見 Peck & Detweiler, 2000; Wightman & Lintern, 1985; Wightman & Sistrunk, 1987)。有一點(diǎn)需要強(qiáng)調(diào)的是，使用真實(shí)的任務(wù)并不一定要和現(xiàn)實(shí)生活中的任務(wù)一模一樣。另外還有一點(diǎn)非常重要的是，區(qū)分心理逼真度和物理逼真度。一般來說，心理逼真度比物理逼真度更重要。我們完全有理由采用一個(gè)中等物理逼真度的學(xué)習(xí)環(huán)境(模擬)，例如降低物質(zhì)成本和犯錯(cuò)的成本，減少分散注意力的細(xì)節(jié)，在任務(wù)執(zhí)行過程中有時(shí)間接受反饋和進(jìn)行反思。

在評(píng)估環(huán)節(jié)要應(yīng)用現(xiàn)實(shí)生活的參照環(huán)境，要求學(xué)習(xí)者展示已經(jīng)達(dá)到的一整套學(xué)習(xí)目標(biāo)中所包含的行為。這不僅把學(xué)習(xí)目標(biāo)放置一個(gè)更寬泛的情境使得目標(biāo)更有意義，而且要求學(xué)習(xí)者以整合的方式應(yīng)用知識(shí)、技能、態(tài)度，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移。

3.基于現(xiàn)實(shí)任務(wù)開展設(shè)計(jì)

在基于現(xiàn)實(shí)任務(wù)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，要充分考慮一些基本原理以確保教學(xué)同工作記憶以及長(zhǎng)時(shí)記憶的特點(diǎn)相一致。這些原理也是“四元教學(xué)設(shè)計(jì)”(4C/ID Model, 見 Van Merri?nboer, 1997; Van Merri?nboer & Kirschner, 2007)的一部分，這是一項(xiàng)對(duì)綜合認(rèn)知能力的探究。

首先，要降低過重的認(rèn)知負(fù)荷是和真實(shí)的任務(wù)緊密相連的，最初的學(xué)習(xí)任務(wù)應(yīng)該是專家在自身領(lǐng)域中遇到的整體任務(wù)的相對(duì)簡(jiǎn)化版，隨著專業(yè)技能的增長(zhǎng)，學(xué)習(xí)者將進(jìn)階到整體任務(wù)的相對(duì)復(fù)雜版。例如，在檢索科學(xué)文獻(xiàn)這項(xiàng)任務(wù)中，決定任務(wù)復(fù)雜程度的某些因素包括明確該領(lǐng)域的基本概念、相關(guān)主題的文章數(shù)量、檢索詞的數(shù)量和明確相關(guān)主題的布爾邏輯。應(yīng)用這些因素，最簡(jiǎn)單的任務(wù)也能作為一個(gè)任務(wù)組(即任務(wù)類別)，在這個(gè)任務(wù)類別中概念明晰，檢索詞少，要求檢索到的文獻(xiàn)也不多。相反，最復(fù)雜的任務(wù)類別可以作為一組學(xué)習(xí)任務(wù)，在這組任務(wù)中相關(guān)概念并不清晰，需要大量的檢索詞和布爾邏輯來縮小相關(guān)文獻(xiàn)的范圍。另外，新增的中等復(fù)雜程度的任務(wù)可以變換一項(xiàng)或者多項(xiàng)任務(wù)因素來得以實(shí)現(xiàn)。

一組同類的學(xué)習(xí)任務(wù)稱為“任務(wù)類別”，即難度相仿，所運(yùn)用的知識(shí)技能也相通。任務(wù)類別以難度遞增的順序排列。這種方式使得認(rèn)知負(fù)荷最優(yōu)化，因?yàn)樵谂嘤?xùn)項(xiàng)目或者課程方案的任何一個(gè)階段，學(xué)習(xí)者接受的任務(wù)都具有一定挑戰(zhàn)但是對(duì)認(rèn)知容量的要求并不是太高。最終的任務(wù)類別代表所有的任務(wù)，包括專業(yè)人士在現(xiàn)實(shí)世界中遇到的最復(fù)雜的任務(wù)。還是以檢索科學(xué)文獻(xiàn)為例，我們可以利用上述決定任務(wù)復(fù)雜程度的因素來創(chuàng)建簡(jiǎn)單或復(fù)雜不同的任務(wù)版本：(1)領(lǐng)域內(nèi)概念的明晰(從模糊到明晰)；(2)該主題的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量(從少到多)；(3)檢索詞和布爾邏輯的數(shù)量(與布爾邏輯相關(guān)的少量檢索詞到大量檢索詞)。鑒于上述因素，在第一種假設(shè)的情境中，最簡(jiǎn)單的任務(wù)類型可以這樣設(shè)計(jì)：學(xué)習(xí)者將面對(duì)一組任務(wù)，在一個(gè)概念清晰、給定少量檢索詞的特定領(lǐng)域完成檢索任務(wù)，目標(biāo)是檢索到數(shù)量有限的相關(guān)文獻(xiàn)；而最復(fù)雜的任務(wù)類型可以這樣設(shè)計(jì)：學(xué)習(xí)者在一個(gè)概念模糊的特定領(lǐng)域完成檢索任務(wù)，需要運(yùn)用大量與布爾邏輯相關(guān)的檢索詞來控制相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)量。另外，新增的中等復(fù)雜程度的任務(wù)可以變換一項(xiàng)或者多項(xiàng)任務(wù)因素來得以實(shí)現(xiàn)。

第二，對(duì)于任何一個(gè)任務(wù)類型來說，要對(duì)第一項(xiàng)任務(wù)提供高度的支持和指導(dǎo)，而后逐漸降低輔助力度。研究證實(shí)，具備高支持力度的任務(wù)架構(gòu)對(duì)缺乏相關(guān)先知的學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn)具有促進(jìn)作用。這些任務(wù)架構(gòu)包括：工作樣例(揭示了已知條件、求解目標(biāo)和解決方案的一種學(xué)習(xí)任務(wù)(Atkinson, Derry, Renkl, & Wortham, 2000)；示范樣例(一種樣例或者案例用以展示解決問題的過程中如何想出各種辦法)(Schunk, 1987)；補(bǔ)全任務(wù)(指這樣一種學(xué)習(xí)任務(wù)——給出了已知條件、求解目標(biāo)和部分解決方案，那些尚沒有完全給出的解決方案則要求學(xué)習(xí)者自己補(bǔ)全，如Paas, 1992)；過程清單(明確解決問題各個(gè)階段的具體要求和提供成功地解決問題的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，學(xué)習(xí)者需要實(shí)踐這些步驟，Hummel, Paas, & Koper, 2005; Van Gog, Paas, & Van Merri?nboer, 2006)。但是研究也進(jìn)一步證實(shí)，這種高支持度的工作樣例只有在精心設(shè)計(jì)下才能發(fā)揮作用，避免分散注意力(學(xué)習(xí)者面對(duì)一項(xiàng)任務(wù)的多種呈現(xiàn)材料可能會(huì)分散注意力，Ayres & Sweller, 2005)和冗余信息(Sweller, 2005)。而且這些任務(wù)僅對(duì)缺乏相關(guān)舊知的新手學(xué)習(xí)者有效，一旦學(xué)習(xí)者掌握了一定相關(guān)知能，這些任務(wù)就會(huì)失效甚至起到反作用(Kalyuga, Ayres, Chandler, & Sweller, 2003)。研究表明，基于學(xué)習(xí)者的知能發(fā)展水平，確保學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)是始于高支持與指導(dǎo)，然后慢慢撤除這些支持與指導(dǎo)，這將提高學(xué)習(xí)的效果和效率。例如，應(yīng)用補(bǔ)全策略和撤除策略，使得學(xué)習(xí)者從工作樣例開始，向補(bǔ)全任務(wù)過渡，最后在沒有支持指導(dǎo)下獨(dú)立完成常見任務(wù)(Renkl & Atkinson, 2003)。在問題解決任務(wù)的教學(xué)設(shè)計(jì)中，還需關(guān)注一個(gè)重要因素，那就是學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)定。通常我們都為學(xué)習(xí)者設(shè)定了一個(gè)明確的學(xué)業(yè)目標(biāo)，然而眾多領(lǐng)域的研究表明，自由學(xué)習(xí)任務(wù)(即沒有明確目標(biāo)的學(xué)習(xí))能促發(fā)更好的學(xué)習(xí)結(jié)果(如Ayres, 1993; Owen & Sweller, 1985; Paas, Camp, & Rikers, 2001; Sweller & Levine, 1982; Vollmeyer, Burns, & Holyoak, 1996)。

即便是第一類任務(wù)類別(即專業(yè)人士在現(xiàn)實(shí)生活中遇到的最簡(jiǎn)單的任務(wù))具備了高力度的支持和指導(dǎo)，對(duì)于學(xué)習(xí)者來說依然很復(fù)雜，這也是完全有可能的。在這種情況下，就需要運(yùn)用整體任務(wù)和局部任務(wù)排序(Pollock, Chandler, & Sweller, 2002; Van Merri?nboer, Kester, & Paas, 2006)來調(diào)節(jié)原生性認(rèn)知負(fù)荷, 或者確?？?cè)蝿?wù)的完整性，同時(shí)調(diào)整對(duì)經(jīng)過篩選的子任務(wù)給予相對(duì)重視(即優(yōu)先注意手段, Gopher, Weil, & Siegel, 1989)。Roessingh, Kappers, and Koenderink(2002)為整體任務(wù)和局部任務(wù)的綜合體開發(fā)測(cè)試了一種模型來設(shè)計(jì)最佳的培訓(xùn)時(shí)間安排表。他們得出結(jié)論：如果培訓(xùn)中包含了一項(xiàng)專項(xiàng)訓(xùn)練，那么應(yīng)該有50%的培訓(xùn)時(shí)間要投入到整體任務(wù)練習(xí)以便最大化地創(chuàng)建學(xué)習(xí)環(huán)境。因此，他們建議：即便在某些情況下，整體任務(wù)不是唯一可行的培訓(xùn)模式，至少也應(yīng)該適用于大部分情況。

第三，在每種任務(wù)類別中加大對(duì)任務(wù)的情境干擾，可以促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移。情境干擾的影響在有關(guān)動(dòng)作技能(如Magill & Hall, 1990; Shea & Morgan, 1979; Wulf & Shea, 2002)和認(rèn)知技能(如Carlson, Sullivan, & W. Schneider, 1989; De Croock, Van Merri?nboer, & Paas, 1998; Helsdingen, Van Gog, & Van Merri?nboer, 2011 Jelsma & Pieters, 1989; Paas & Van Merri?nboer, 1994; Schneider, Healy, & Bourne, 2002)的教學(xué)研究中已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注。這種影響顯示，情境干擾度越低，多種類型的任務(wù)以一個(gè)固定順序排列(同類型的任務(wù)安排在同一個(gè)組塊：如AAA-BBB-CCC-DDD)，產(chǎn)出的業(yè)績(jī)表現(xiàn)更佳，學(xué)習(xí)過程中的認(rèn)知負(fù)荷也越低。相比之下，情境干擾度高，多種類型的任務(wù)不妨以一個(gè)隨機(jī)順序排列(例如, A-C-D-B-B-C-A -D-A-B-D-C)，反而可以帶來學(xué)習(xí)結(jié)束后更高效的保持和遷移。Paas和De Croock(2004)論證了因情境干擾而增加的認(rèn)知負(fù)荷構(gòu)成了相關(guān)認(rèn)知負(fù)荷，可以激發(fā)學(xué)習(xí)者對(duì)比各種問題的解決方案，歸納出更具普遍意義的知識(shí)來解決更多的問題，進(jìn)而推動(dòng)了有意義學(xué)習(xí)的發(fā)展。

在認(rèn)知心理學(xué)中受到廣泛關(guān)注的另一項(xiàng)任務(wù)排序策略是間隔長(zhǎng)短，這一定程度上也和情境干擾相關(guān)。間隔效應(yīng)指的是在限定的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)，通過重復(fù)刺激物之間的間隔來調(diào)節(jié)對(duì)重復(fù)刺激物的記憶，也就是說，有間隔的刺激物呈現(xiàn)比大容量的呈現(xiàn)產(chǎn)生更良久的記憶(Dempster, 1988)。盡管在實(shí)驗(yàn)研究中情境干擾和間隔效應(yīng)顯示了超強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，這些策略在教學(xué)領(lǐng)域并未普遍實(shí)施(Dempster, 1988, 有關(guān)間隔效應(yīng)的潛在原因分析, 至今結(jié)論仍適用于情境干擾研究)。

第四，相關(guān)知能和支持程序應(yīng)該“即用即學(xué)”。相關(guān)知能向?qū)W習(xí)者提供因果模式、結(jié)構(gòu)模式和概念模式的實(shí)例，幫助他們獲取更普遍、更抽象的圖式并應(yīng)用到該類別中的多種任務(wù)之中，以此促進(jìn)該任務(wù)類別中任務(wù)的解決和論證過程(Van Merri?nboer & Kirschner, 2007)。對(duì)于出現(xiàn)在研究和講座中的相關(guān)知能，教師通常稱之為“理論”。相關(guān)知能反映了心理模式和認(rèn)知策略。關(guān)于世界是如何組織的模式從廣義上來講，是通過案例學(xué)習(xí)來加以證明的。認(rèn)知策略則由問題解決的系統(tǒng)方法來呈現(xiàn)，描述問題解決過程中連續(xù)的幾個(gè)階段，經(jīng)驗(yàn)法則和啟發(fā)式教學(xué)對(duì)成功地完成每個(gè)階段的任務(wù)頗有裨益。支持程序旨在幫助學(xué)習(xí)者掌握常規(guī)程序，對(duì)完成任務(wù)(“如何做”的信息，Van Merri?nboer & Kirschner, 2007)所需要的規(guī)則、操作和步驟(如決策流程圖)進(jìn)行舉例示范。但是，如果將綜合學(xué)習(xí)任務(wù)中所有的附加信息都一并呈現(xiàn)，很有可能加重認(rèn)知負(fù)荷。因此依據(jù)四元教學(xué)設(shè)計(jì)模式，“即用即學(xué)”信息呈現(xiàn)是很有必要的(Van Merrienboer, 1997)。由于其內(nèi)在的復(fù)雜性，相關(guān)知能最好在任務(wù)類別之前呈現(xiàn)，而支持性程序最好在任務(wù)執(zhí)行過程中呈現(xiàn)。令人驚奇的是，Kester, Kirschner和 Van Merri?nboer(2006)的研究并沒有和這種信息呈現(xiàn)模式的順序保持一致。他們的研究結(jié)果表明，呈現(xiàn)順序并不是最重要的，只要相關(guān)知能和支持性程序不是同時(shí)呈現(xiàn)就可以了(在任務(wù)開始前或者任務(wù)執(zhí)行過程中)。即使有關(guān)相關(guān)知能和支持性程序即時(shí)呈現(xiàn)的理論假設(shè)看起來是合理的，它只是想說明不要把所有的信息同時(shí)呈現(xiàn)來避免認(rèn)知負(fù)荷加重。

第五，反饋是影響學(xué)習(xí)過程的一個(gè)重要變量。在教學(xué)中的反饋通常包括有關(guān)學(xué)業(yè)表現(xiàn)的外部信息，以此縮小當(dāng)前表現(xiàn)和目標(biāo)表現(xiàn)之間的差距(Ramaprasad, 1983)。提供恰當(dāng)?shù)姆答伈粌H能促進(jìn)學(xué)習(xí)，幫助學(xué)習(xí)者核實(shí)自己的答案、評(píng)估自身的進(jìn)步、確診錯(cuò)誤的原因(Johnson & Johnson, 1993)，而且能激發(fā)學(xué)習(xí)者保持在任務(wù)中的積極參與度，假如他們得到有益的反饋(Azevedo & Bernard, 1995; Chai, 2003; Hattie & Timperley, 2007; Hoska, 1993; Hyland, 2001; Keller, 1983; Mory, 2003; Ross & Morrison, 1993; Vollmeyer & Rheinberg, 2005)。盡管如此，還是有許多有關(guān)反饋效果的中介物：內(nèi)容、頻率和反饋的時(shí)機(jī)(Goodman & Wood, 2004; Kulhavy & Wager, 1993)。關(guān)于內(nèi)容，反饋不僅幫助學(xué)習(xí)者核實(shí)自己的答案，并且為學(xué)習(xí)提供了最有效的信息，那就是指引學(xué)習(xí)者在后續(xù)任務(wù)中獲得正確答案(Kulhavy & Stock, 1989)。但是，學(xué)習(xí)者的先前舊知也是影響反饋效果的一個(gè)因素(Hannafin, Hannafin, & Dalton, 1993)。

最終，學(xué)習(xí)者也許能更深入地掌握學(xué)習(xí)任務(wù)，通過反思、精細(xì)加工、抽象、概括來強(qiáng)化反思。大多數(shù)學(xué)習(xí)者不能自發(fā)地參與深度加工，而是需要外界推動(dòng)，例如自我解釋效應(yīng) (Chi, Bassok, Lewis, Reimann, & Glaser, 1989; Renkl, 1997)，又如“大聲說出在你腦中的任何思維過程”(依據(jù) Ericsson & Simon, 1993)，或者批判性思維效應(yīng)，比如Helsdingen提到的積極刺激：“下面兩個(gè)案例有什么相同點(diǎn)？他們是什么？他們又有什么不同點(diǎn)？”[3]自我解釋總是結(jié)合工作樣例一起研究，但是也有研究證實(shí)自我解釋刺激在問題解決任務(wù)(Aleven & Koedinger, 2002; De Bruin, Rikers, & Schmidt, 2007)或者說明性文本(Chi, De Leeuw, Chiu, & Lavancher, 1994)中的積極效應(yīng)。此外，自我解釋刺激也可以和補(bǔ)全策略或者撤除策略結(jié)合來進(jìn)一步強(qiáng)化遷移(Atkinson, Renkl, & Merrill, 2003)。Helsdingen(2008)研究了批判性思維教學(xué)的效果(參見 Cohen, Freeman, & Wolf, 1996)，包括在學(xué)習(xí)開始之前對(duì)思維方法的大體介紹和學(xué)習(xí)進(jìn)程中的刺激，這些都是和情境干擾相關(guān)的。與隨機(jī)練習(xí)相比，她發(fā)現(xiàn)整組練習(xí)(即一系列相同的學(xué)習(xí)任務(wù)操練)和積極主動(dòng)的批判性思維刺激相結(jié)合更能強(qiáng)化學(xué)習(xí)遷移。在不同的任務(wù)中，刺激的時(shí)機(jī)不同會(huì)產(chǎn)生不同的效果，這些差異大約是取決于認(rèn)知負(fù)荷因素。積極主動(dòng)的刺激(設(shè)置在一組任務(wù)開始之前)應(yīng)該安排在整組練習(xí)中，因?yàn)樵诠潭〞r(shí)間表內(nèi)的負(fù)荷較低。所以，學(xué)習(xí)者應(yīng)該能夠牢記任務(wù)開始前的刺激，在完成任務(wù)的過程中參與更多的精細(xì)加工。對(duì)于隨機(jī)的時(shí)間表，則圍繞另一種方式：因?yàn)殡S機(jī)安排施加的負(fù)荷已經(jīng)很重，在任務(wù)開始前提供刺激可能導(dǎo)致認(rèn)知超負(fù)荷。

總之，有許多教學(xué)原理能促進(jìn)認(rèn)知負(fù)荷最優(yōu)化和學(xué)習(xí)遷移，其中很多原理能夠成功地結(jié)合應(yīng)用，但是也要充分考慮某些結(jié)合可能會(huì)給認(rèn)知負(fù)荷帶來負(fù)面效應(yīng)。

4.推進(jìn)個(gè)性化教學(xué)

在先前的討論中，當(dāng)設(shè)計(jì)相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)時(shí)，我們已經(jīng)介紹了一些促使認(rèn)知負(fù)荷和學(xué)習(xí)遷移最優(yōu)化的策略。如前所述，學(xué)習(xí)者和學(xué)習(xí)情境的改變，需要更加個(gè)性化的教學(xué)軌跡來適應(yīng)個(gè)體的能力和需求。在過去的十年，新技術(shù)已經(jīng)使得個(gè)性化教學(xué)在“技術(shù)上”具備了可能性。盡管如此，直到現(xiàn)在，個(gè)性化教學(xué)也不是很成功，只有當(dāng)可接受的教學(xué)軌跡數(shù)量足夠之大，高度個(gè)性化的教學(xué)軌跡才能實(shí)現(xiàn)。因此，有必要事先開發(fā)大量的學(xué)習(xí)任務(wù)和教學(xué)資源以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)——但是這威脅到教學(xué)的成本效用。自從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的風(fēng)起云涌，為大量目標(biāo)群開發(fā)教學(xué)變得現(xiàn)實(shí)?；诩夹g(shù)的結(jié)合，大班個(gè)性化教學(xué)不僅僅在技術(shù)上可行，具備了現(xiàn)實(shí)中的成本效益。這個(gè)過程稱為“定制生產(chǎn)”或“規(guī)模定制”，以期實(shí)現(xiàn)教育靈活性的高度提升(Schellekens等, 2003)。研究表明，這種個(gè)性化、適應(yīng)性教學(xué)比固定的培訓(xùn)模式更加有效果且效率高，因?yàn)榻虒W(xué)期間的支持力度和任務(wù)的難度是和學(xué)習(xí)者的先知相適應(yīng)的(Camp, Paas, Rikers, & Van Merri?nboer, 2001; Corbalan, Kester, & Van Merri?nboer, 2006, 2008; Salden, Broers, Paas, & Van Merri?nboer, 2004; Salden, Paas, & Van Merri?nboer, 2006)。關(guān)于適應(yīng)性教學(xué)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該區(qū)分三種模式：系統(tǒng)控制模式、責(zé)任共享模式和咨詢模式(Van Merri?nboer, Sluijsmans, Corbalan, Kalyuga, Paas, & Tattersall, 2006)。

在系統(tǒng)控制模式中，教學(xué)代理人(培訓(xùn)者或者電子教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng))在基于對(duì)學(xué)生先前任務(wù)表現(xiàn)評(píng)估的基礎(chǔ)上從現(xiàn)有的任務(wù)組中挑選最佳的學(xué)習(xí)任務(wù)。有一個(gè)重要的問題是如何實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)任務(wù)的最佳動(dòng)態(tài)適應(yīng)性。這種模式下中，支配任務(wù)選擇的運(yùn)算法則是建立在多方面業(yè)績(jī)?cè)u(píng)估(準(zhǔn)確度和所費(fèi)的時(shí)間)、認(rèn)知負(fù)荷以及以上因素綜合體的基礎(chǔ)上(如Camp等, 2001; Salden等, 2004, 2006)。如前所述，完成任務(wù)所需的認(rèn)知容量不僅由任務(wù)難度決定，還取決于圖式建構(gòu)的水平和可達(dá)到的圖式自動(dòng)化程度(即個(gè)體的先前舊知和專門技能水平)。這意味著，學(xué)習(xí)者具備更充分的專門技能就能在付諸更少的心理努力(對(duì)真實(shí)體驗(yàn)中的認(rèn)知負(fù)荷的衡量，Paas, Tuovinen, Tabbers, & Van Gerven, 2003)時(shí)達(dá)到與別人相同或者更高水平的業(yè)績(jī)表現(xiàn)。因此，如果心理努力多而業(yè)績(jī)表現(xiàn)差，學(xué)習(xí)者就需要一項(xiàng)更簡(jiǎn)單的任務(wù)或者得到更多的支持。如果業(yè)績(jī)表現(xiàn)佳而心理努力少，那么就需要一項(xiàng)更有挑戰(zhàn)性的任務(wù)或者撤除所有的支持。任務(wù)選擇的運(yùn)算法則正是依據(jù)這項(xiàng)策略運(yùn)行，確保下一任務(wù)是和每一個(gè)學(xué)習(xí)者的專門技能發(fā)展達(dá)成最佳適配。雖然沒有理論依據(jù)證明為何這種模式(即評(píng)估和任務(wù)選擇程序)無法在常規(guī)情境中運(yùn)作，如果不是一對(duì)一教學(xué)的話確實(shí)很難操作。所以這種模式通常在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)情境中實(shí)施，使用一種可以自動(dòng)評(píng)估業(yè)績(jī)、心理努力或者兩者同時(shí)進(jìn)行的應(yīng)用程序，基于確定的運(yùn)算法則來選擇下一項(xiàng)任務(wù)。

Kalyuga(2006, 2008; Kalyuga & Sweller, 2004, 2005)已經(jīng)拓展了有關(guān)系統(tǒng)控制適應(yīng)性教學(xué)的研究，為了快速評(píng)估先前舊知和專門技能，對(duì)多種技術(shù)進(jìn)行研發(fā)。例如，Kalyuga and Sweller(2005)在代數(shù)學(xué)中應(yīng)用了一種快速評(píng)估工具，要求學(xué)習(xí)者以最快的速度指明通向解題方案的第一步。Kalyuga(2008)使用的另一項(xiàng)快速評(píng)估程序，依靠快速證實(shí)法而非解題步驟生成法，學(xué)習(xí)者需要快速證實(shí)建議的解題步驟是否正確。這些研究表明，系統(tǒng)控制適應(yīng)性教學(xué)依然前途無量，盡管現(xiàn)有研究領(lǐng)域大都局限在良構(gòu)學(xué)科，如代數(shù)、幾何和運(yùn)動(dòng)學(xué)。有一個(gè)很有意義的問題是，對(duì)于非良構(gòu)任務(wù)和問題，能夠找到相應(yīng)的快速評(píng)估技術(shù)。

在責(zé)任共享模式中，教學(xué)代理人記錄了學(xué)習(xí)者的業(yè)績(jī)表現(xiàn)和心理努力，從所有可選的任務(wù)中篩選出一個(gè)合適的任務(wù)子集，然后讓學(xué)習(xí)者在這個(gè)子集中做出最終的選擇(Corbalan 等, 2006)。這種模式對(duì)系統(tǒng)控制模式做出了改進(jìn)，既沒有完全放手讓學(xué)習(xí)者自選任務(wù)，又為他們提供了學(xué)習(xí)如何選擇任務(wù)的機(jī)會(huì)。責(zé)任共享模式提供了更多的選擇自由，對(duì)激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)具有積極效應(yīng)(如, Corbalan 等, 2008; 亦見 Graham & Weiner, Volume 1; Kaplan, Katz, Flum, Volume 2)，但是自由度過高會(huì)導(dǎo)致壓力、過高的心理努力和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)缺失，因此不能為過(Iyengar & Lepper, 2000; Schwartz, 2004)。這種模式也為學(xué)習(xí)者提供了一些學(xué)習(xí)過程的控制，并沒有要求學(xué)習(xí)者擔(dān)負(fù)全部的責(zé)任。完全責(zé)任(或者完全自我調(diào)節(jié)/ 自導(dǎo)學(xué)習(xí))可視為實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)軌跡的終極目標(biāo)，但是已有研究表明，當(dāng)學(xué)習(xí)者應(yīng)對(duì)這種評(píng)估時(shí)，沒有能力對(duì)自身表現(xiàn)作出準(zhǔn)確的評(píng)估或者選擇合適的任務(wù)時(shí)，這樣的模式對(duì)學(xué)習(xí)是不利的(Kostons, Van Gog, & Paas, 2010)。責(zé)任共享模式可以逐漸將評(píng)估和任務(wù)選擇的責(zé)任從系統(tǒng)轉(zhuǎn)向?qū)W習(xí)者。

在咨詢模式中，無論是共享責(zé)任(即教學(xué)代理人選擇合適的任務(wù)子集)還是學(xué)習(xí)者承擔(dān)全部責(zé)任(即完全自我調(diào)節(jié)/自導(dǎo)學(xué)習(xí))，學(xué)習(xí)者在選擇新任務(wù)時(shí)都會(huì)得到建議和幫助。需要得以區(qū)分的有三種咨詢模式：程序模式、社會(huì)模式和元認(rèn)知模式(Van Merri?nboer 等, 2006)。

程序咨詢模式使用系統(tǒng)控制中運(yùn)用的運(yùn)算法則或相同規(guī)則為學(xué)習(xí)者提供選擇任務(wù)的建議。包括以下各方面的計(jì)算規(guī)則：計(jì)算業(yè)績(jī)和投入的時(shí)間或心理努力的效率，對(duì)下一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)的理想支持力度，基于對(duì)常見任務(wù)中的業(yè)績(jī)表現(xiàn)和投入的時(shí)間和努力來決定何時(shí)開始下一項(xiàng)任務(wù)和任務(wù)的難度(Kicken, Brand-Gruwel, & Van Merri?nboer, 2008)。由于其基于算法的性質(zhì)，程序咨詢模式局限性很強(qiáng)，較難遷移到其他領(lǐng)域和學(xué)習(xí)情境中。

社會(huì)咨詢模式應(yīng)用自我組織原則為學(xué)習(xí)者在任務(wù)排序時(shí)提供了新的途徑獲取建議(Koper 等, 2005; Tattersall等, 2005)。這種方式圍繞一個(gè)持續(xù)性的過程：收集、加工、呈現(xiàn)從執(zhí)行任務(wù)的所有學(xué)習(xí)者實(shí)踐過程中獲得的數(shù)據(jù)。當(dāng)學(xué)習(xí)者與前人相同的任務(wù)選擇序列時(shí)，就得到了前人成功的經(jīng)驗(yàn)反饋，此時(shí)就形成了反饋循環(huán)圈(例如，你目前正在努力前行的道路上，已有順利達(dá)標(biāo)的先例)。我們的目標(biāo)是要讓學(xué)習(xí)者基于自身學(xué)習(xí)歷程中的步驟做出非正式的選擇，是基于真實(shí)的前人行為而不是預(yù)測(cè)的表現(xiàn)。相對(duì)于程序模式，社會(huì)模式應(yīng)用了一種更普遍的方式，適用于更多的學(xué)習(xí)領(lǐng)域和情境。但是反饋原理對(duì)于學(xué)習(xí)者加強(qiáng)自我調(diào)節(jié)技能并不奏效。

最后，元認(rèn)知咨詢模式可能更適用。這種模式明確地幫助學(xué)習(xí)者運(yùn)用認(rèn)知策略評(píng)估自身表現(xiàn)，將評(píng)估結(jié)果與現(xiàn)有的學(xué)習(xí)任務(wù)質(zhì)量相匹配，從上述任務(wù)中做出非正式選擇，提出針對(duì)這些任務(wù)的工作計(jì)劃等等。這也許能幫助學(xué)習(xí)者發(fā)展自我調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)的認(rèn)知策略。這種模式本身蘊(yùn)含著一種假設(shè)：在發(fā)展自我調(diào)節(jié)技能方面(Zimmerman & Labuhn, Volume 1)，元認(rèn)知咨詢模式比程序咨詢模式和社會(huì)咨詢模式更有效，尤其是任務(wù)選擇技能，但是在這方面我們還需做更多的實(shí)證研究。

三、結(jié) 語(yǔ)

本文中我們已經(jīng)對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)做了一個(gè)簡(jiǎn)要的發(fā)展綜述，從學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)情境和學(xué)習(xí)者對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的影響來討論了當(dāng)代學(xué)習(xí)環(huán)境的特征。接下來，我們討論了針對(duì)復(fù)雜認(rèn)知任務(wù)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)遵守的基本原理，這是一種對(duì)學(xué)習(xí)者的認(rèn)知容量提出挑戰(zhàn)的任務(wù)。運(yùn)用認(rèn)知負(fù)荷的理論框架又進(jìn)一步論證了在有效教學(xué)中應(yīng)該充分考慮構(gòu)成人類認(rèn)知架構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)。然后，我們又比較細(xì)致地討論了一些針對(duì)復(fù)雜認(rèn)知任務(wù)的設(shè)計(jì)原理，旨在強(qiáng)化遷移、實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)、強(qiáng)化自我調(diào)節(jié)技能以持續(xù)終身學(xué)習(xí)。最后，我們討論了教學(xué)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀和前景。總之，我們希望本文能夠激發(fā)教學(xué)設(shè)計(jì)者和研究人員設(shè)計(jì)和當(dāng)代學(xué)習(xí)環(huán)境相協(xié)調(diào)的教學(xué)，由此促使學(xué)習(xí)者從復(fù)雜認(rèn)知任務(wù)中學(xué)到更多，學(xué)得更快，學(xué)得更好。

[1] OZCINAR, Z. The topic of instructional design in research journals: A citation analysis for the years 1980-2008[J]. Australasian Journal of Educational Technology, 2009,(25): 559-580.

[2] WENGER, E. Communities of practice[M]. Cambridge: Cambridge University Press,1998.

[3] HELSDINGEN, A. Training complex judgment: The effects of critical thinking and contextual interference[D]. Open University of The Netherlands, Heerlen, The Netherlands,2008.

[責(zé)任編輯 向 寧]

Designing Instruction for the Contemporary Learning Landscape

[Netherlands]Fred Paas1, Jeroen J. G. van Merri?nboer2, Tamara van Gog3，Trans. ZHONG Li-jia, SHENG Qun-li

(1.3ErasmusUniversityRotterdam,theNetherlands; 2.MaastrichtUniversity,theNetherlands;3CollegeofEducation,ZhejiangUniversity)

The ever changing learning context imposes challenges upon teaching design. The most important includes: how to learn in face of life reality and the holistic task; how to deal with unfavorably-structured problems and realize learning transference; how to design a task from being aided to free designing; and how to promote teaching with particularity. This paper introduces the major concepts of instructional design and provides a historical overview of the field of instructional design.

learning context; comprehensive learning design; teaching with particularity

G420

A

1674-2087(2015)01-0041-09

2014-07-18

F. 帕斯(Fred Paas)，荷蘭鹿特丹大學(xué)心理系教育心理學(xué)教授，認(rèn)知負(fù)荷理論研究國(guó)際著名專家；J J. G. 范梅里恩伯爾(Jeroen J. G. van Merri?nboer)，馬斯特里赫特大學(xué)教育發(fā)展與研究系教授，綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)理論創(chuàng)始人，國(guó)際著名教學(xué)設(shè)計(jì)專家；T. 范高歌(Tamara van Gog)，荷蘭鹿特丹大學(xué)心理系教育心理學(xué)教授，主要專長(zhǎng)認(rèn)知負(fù)荷研究。

*注:本文翻譯獲得了作者授權(quán)。原文來源：Paas, F., Van Merrienboer, J. & Van Gog, T. (2011). Designing instruction for the contemporary learning landscape. In K. R. Harris, S. Graham & T. Urdan (Eds.), APA Educational Psychology Handbook: Vol. 3. Application to Learning and Teaching (pp.335-357). Washington: American Psychological Association. 翻譯時(shí)刪節(jié)了原文中有關(guān)教學(xué)設(shè)計(jì)研究綜述和強(qiáng)化自我調(diào)節(jié)技能以實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)等方面的內(nèi)容。同時(shí), 由于格式不同,部分參考文獻(xiàn)略去,讀者可以從http://ro.uow.edu.au /edupapers/374/檢索英文版原文及其參考文獻(xiàn)。

譯者：鐘麗佳，女，浙江大學(xué)教育學(xué)院博士研究生；盛群力，男，浙江大學(xué)教育學(xué)院課程與教學(xué)研究所教授。