麥里恩博爾(Jeroen J. G. van Merrienboer),荷蘭開放大學教授,教育技術學博士,現任荷蘭開放大學終身學習研究中心主任、《教育傳播與技術研究手冊》(2007版)主編之一,《教學設計的國際觀》(第一、二冊)作者之一。麥里恩博爾(Jeroen J. G. van Merrienboer)教授于20世紀80年代開始從事于教育技術和教學設計領域的研究,早期的研究項目主要涉及軟件工程、故障檢測技術等課程設計方面。90年代,麥里恩博爾(Jeroen J. G. van Merrienboer)的研究轉向了復雜認知技能的學習任務設計,他主持研究和開發(fā)了面向復雜學習的4C/ID整體任務設計模式,旨在幫助學習者學會解決生活和實踐中的復雜問題,該理論是一種廣泛適合于各種職業(yè)領域復雜技能訓練的教學設計范式。2002年后,麥里恩博爾(Jeroen J. G. van Merrienboer)又開始研究認知負荷理論對復雜學習設計的啟示和指導,提出了許多富有建設性的教學設計觀點。麥里恩博爾(Jeroen J. G. van Merrienboer)主持過20多項研究課題,出版了《計算機程序入門教程:教育技術的觀點》(1990)、《培訓復雜認知技能:面向專業(yè)技能培訓的四要素教學設計模型》(1997)、《教學設計的革新:從學習任務到復雜技能》(2002)、《4C/ID模型》(2005)、《復雜學習的十大步驟》(2007)5部專著,參編了《教育傳播與技術研究手冊》(2007)、《整合的e-learning》(2004)等7部著作,發(fā)表的學術論文近100篇。1999年,《培訓復雜認知技能:面向專業(yè)技能培訓的四要素教學設計模式》獲得AECT杰出著作獎。1992年在《教育技術、研究與開發(fā)》期刊上發(fā)表的學術論文“訓練反思型的專家技能:面向復雜認知技能的四要素教學設計模式” 被教育傳播與技術協(xié)會教學設計部(DID)于1993年評為優(yōu)秀論文。2002年被教育傳播與技術協(xié)會國際委員會授予國際貢獻獎;2003年被荷蘭教育研究協(xié)會(NERA)博士學生部授予優(yōu)秀博士生導師獎;2005年被比利時哈瑟爾特大學授予榮譽主席稱號。
麥里恩博爾(Jeroen J. G. van Merrienboer)的研究旨趣非常廣泛,涉及到認知與教學及技能訓練、學習遷移、認知負荷與學習、課程設計、軟件開發(fā),學習環(huán)境設計、績效支持等多方面的研究。他提出的四要素教學設計模式是近年來最具綜合性的設計模式,被歐州、美國廣泛地應用在諸多專業(yè)領域的復雜認知技能訓練設計之中。有專家認為,這是繼加涅提出的學習設計理論之后又一重要突破。
教學設計作為教育學科中一門從技術視閾追求“科學理性”的設計學科,從其20世紀50年代誕生已經發(fā)展了60多年。教學設計的發(fā)展歷程給人們呈現了教學“科學化”的發(fā)展圖景。透過教學設計理論與實踐的發(fā)展軌跡,我們看到,隨著人們對于學習認識的變化,教學設計的理論主張和設計實踐正在發(fā)生轉向。20世紀90年代以來,傳統(tǒng)教學設計的客觀主義認識論基礎受到了嚴重挑戰(zhàn):一方面,人們質疑和反思基于“原子論”的設計方法,認為原本復雜性的教學現象在這種原子論的支配下變成了預設的、機械的、簡單化設計過程,開始探究整體性視閾下的教學設計范式;另一方面,人們關注不同層次、不同境脈下的教學設計,教學設計開始指向了真實境脈中問題解決學習、專家與新手學習、日常生活學習等復雜學習任務的設計。麥里恩博爾(Jeroen J. G. van Merrienboer)是目前在這些方面研究中取得杰出成果的國際級專家之一,他于今年2月份應邀來華東師范大學講學。借此機會,我們與麥里恩博爾(Jeroen J. G. van Merrienboer)圍繞4C/ID、整體教學設計、復雜學習、認知負荷與教學設計等主題進行了深度交流。
問:麥里恩博爾(Jeroen J. G. van Merrienboer)教授,首先感謝您接受我們學習科學研究團隊的訪談。在邀請您來講學之前,我們團隊多年來一直在關注教學設計的國際研究動向,高文教授于2001年就教學設計研究的發(fā)展動向采訪過您的合作伙伴荷蘭土溫蒂大學戴杰克斯特拉教授(Sanne Dijkstra),戴杰克斯特拉教授當時就特別提到您所建立的四要素教學設計模式(即4C/ID)。我們團隊對你的研究成果很感興趣,近年來一直在跟蹤你的研究進展。我們發(fā)現你發(fā)表的論文和出版的專著中多次提到四要素教學設計模式是面向復雜學習的。我們想知道,你是如何認識復雜學習?
麥:大家知道,自教學設計這一學科產生以來,教學設計領域已經有許多教學設計模式了,諸如“肯普模型”、“史密斯-雷根模型”、“Air Force Model”、“迪克— 凱瑞模式”等。傳統(tǒng)的教學設計模式并不適合于學生完成復雜學習任務的教學設計,傳統(tǒng)教學設計一般是把復雜的任務分解為簡單的成分,所以,它特別關注某個特定的學習領域,例如認知領域、動作技能領域或情感領域,這些領域分別對應于知識、技能和態(tài)度的學習。而且認知領域有陳述性學習模式和程序性學習模式,陳述性學習模式重點強調概念類知識的建構過程,程序性學習模式重點強調智慧技能的獲得。其實,這種劃分沒有產生預期的學習效果,特別是在職業(yè)和專業(yè)教育領域。例如,一個外科醫(yī)生,他雖然具有精湛的醫(yī)術,但對人體的結構和運行機理并不了解,或者是具備了淵博的人體機構和運行機理的知識和精湛的醫(yī)術,但沒有友好的態(tài)度,這是你所期望的外科醫(yī)生嗎?這些問題清楚的表明,當我們實際關注現實生活和工作中特定專業(yè)領域的業(yè)績表現時,這種對學習領域的劃分沒有一點意義。一個外科醫(yī)生如果不具備關于人體機構和其運行機理的淵博知識,或者對病人沒有友好的態(tài)度,許多復雜的外科技術是難以完成的。當我們在研究專業(yè)技能領域內復雜知識的培訓策略時,就發(fā)現沒有可適于復雜專業(yè)技能培訓的系統(tǒng)化設計模式,這是教學系統(tǒng)設計領域的嚴重缺陷。為此,我在多年的職業(yè)技能培訓實踐中研究和開發(fā)了面向復雜學習的四要素教學設計模式。復雜學習并不是簡單地學習一些被分解地的孤立知識碎片,而是將知識、技能和態(tài)度綜合一個整體,協(xié)調運用各種復雜認知技能來完成面向工作實際的學習任務,促使學生有能力把所學的知識應用到真實的實際工作問題解決實踐之中。所以,四要素教學設計模式面向復雜學習是以提高和改進學生在專業(yè)領域的業(yè)績表現為宗旨,注重的是如何應用這些知識解決實際生活中所遇到問題的能力,這是4C/ID的根本特征。
問:麥里恩博爾(Jeroen J. G. van Merrienboer)教授,學習任務分析是教學設計的關鍵。加涅是教學設計學科的奠基者,他提出的累積學習和學習條件理論對教學設計領域影響很深,他將學習結果分為言語信息、智慧技能、認知策略、態(tài)度、動作技能。智慧技能又分為辨別、具體概念、抽象概念、規(guī)則、高級規(guī)則5個亞類。加涅認為,學習任務分析就是依據學習結果進行任務分析,即必須逐級分解學習任務,確定子技能目標和部分任務學習序列,并根據不同的學習結果設計相應的外部教學條件。你在4C/ID中提出的學習任務分析與加涅的學習任務分析有何本質區(qū)別?
麥:加涅的教學設計原則隱含著“整體等于部分之和”的設計邏輯,也就是說,一切智能活動的復雜系統(tǒng)都可以通過各個組分來認識或加以解釋,這其實是基于原子論的認識論和方法論建立的,例如,按照加涅的累積學習理論,復雜認知技能的獲得是以簡單技能的學習作為先決條件,那就是說,在學生學習特定領域的復雜認知技能時,應將復雜認知技能逐級分解成一系列子技能,從較簡單的辨別技能學習開始,最后到復雜的問題解決技能學習。這種分而習之自然會造成了教學分割化、片段化現象,許多子技能不能協(xié)調和綜合運用,難以實現整體目標。20世紀70年代,在復雜科學理論的影響下,人們反思原子論及二元論的局限性,開始從整體論出發(fā)尋找科學認識的新路徑,整體論認為,宇宙不再被看作是一臺由無數分離的零件所構成的機器,而是一個和諧的不可分割的整體。我們看待某個事物時,不應將其分離成各個“碎片”,逐一研究各個“碎片”的特征,而是將其看作一個完整的事物,對其加以研究和考察。所以,整體認識論為人們認識事物提供了新的思維方式和方法論框架。應該說,將學習任務置于整體論視閾下進行考察,傳統(tǒng)教學設計的許多形式化問題就會得到解決,這有助于我們擺脫傳統(tǒng)教學設計的機械主義、科學主義、功利主義傾向。20世紀90年代初期,教學設計領域的專家就開始質疑通過部分任務實現整體目標的設計方法,認為分而習之會導致不同的心理表征,孤立習得的知識碎片經常也不能正確地應用在現實生活的整體任務中,學習的遷移度也較低。按照整體論的觀點,學習任務應該被視為一個復雜的整體,即整體性任務,這意味著學習應該是以整體的方式進行,而不是分而習之。所以,4C/ID就利用整體任務學習代替了部分任務學習。它強調給學生提供一套具體的、真實的、面向實際工作實踐的整體學習任務,始終將學習任務作為一個復雜的整體來對待,它有利于知識,態(tài)度和技能的綜合運用,有利于訓練學生把所學知識遷移到實際工作和日常生活中的能力。
問:是的,教育應該關心學生心智、情感、心靈和精神的培育和學生整體生活經驗、生活意義的獲得,而不是習得一些零星的孤立知識。整體性教學設計是20世紀90年代以來教學設計的一個發(fā)展趨勢,許多教學設計專家都在積極研究和開發(fā)整體教學設計模式,1996年McCarthy提出的4-Mat教學設計模式;1989年Collins Brown and Newman提出了認知學徒制模式;1999年Nelson提出了合作問題解決模式;1999年Jonassen提出了建構主義學習環(huán)境設計模式;1994年Schank, Berman和Macperson提出了基于目標的行動計劃(Goal-Based Scenario,簡稱GBS)教學設計模式;1999年Vanderbilt學習技術中心(CTGV)提出的“STAR——Legacy”教學設計模式;20世紀90年代出現的這些教學設計模式也隱含著整體性的設計理念。麥里恩博爾教授,你提出的四要素教學設計模式與這些教學模式有很大的不同,你是把“學習任務、支持性信息、即時信息、部分任務練習”作為基本設計要素,我們想了解你提出這四個要素是基于哪些方面的考慮?
麥:一個好的整體性教學設計,不僅要給學生提供整體性的學習任務,而且也能夠給學生的整體學習提供有力的支持和有效的指導,以及能夠促進學生達到預期業(yè)績表現目標的練習機會。因此,在4C/ID中,我把“學習任務、支持性信息、即時信息、部分任務練習”四個要素作為訓練復雜認知技能,改進業(yè)績表現的主要設計要素。
應該說,在這四個要素中,學習任務是核心,它是以整體任務的形式按照從簡到難的任務層級呈現給學生,這一點前面我剛才提到。需要特別說明的,我認為復雜學習任務的構成性技能可以劃分為重復性技能與非重復性技能。重復性技能是指在學習任務和遷移任務之間相同的技能,即不隨整體任務難易情況而變化的技能,它能夠在培訓中被發(fā)展為常規(guī)業(yè)績,每當完成遷移任務時被循環(huán)和反復使用。而非重復性技能是指在學習任務和遷移任務之間不同的技能,即隨整體任務難易情形而變化的技能,如問題解決與推理。由于在不熟悉或不相似的任務情形中,需要學生理解、分析和推理一般的、抽象的知識,如利用概念模型、認知策略來尋求解決問題的方案,完成遷移任務。所以,非重復技能是學生解決遷移矛盾的關鍵設計。在設計學習任務時,對于非重復性技能學習任務,需要給學生呈現具體的、真實的、有意義的整體任務情境,引導和促進學生在具體情境中進行有意識的概括與歸納、推理與總結,完成認知圖式的建構。對于重復性技能而言,培訓過程中預期行為在不同的任務情境中具有高度的相似性,學習過程是由任務情境的具體特征和具體行為聯系在一起的規(guī)則所驅動的。因此,實現這種規(guī)則的自動化是設計的關鍵。這就要求通過反復模仿和練習,持續(xù)的重復操作來促進具體知識嵌入到規(guī)則中,并達到很高的自動化水平。
支持性信息指對學習和完成非重復性學習任務有幫助的信息,它主要是用以解釋某一領域的組織以及如何完成任務和解決該領域的問題,所以,支持性信息設計對于非重復性技能的學習是至關重要的,設計時要求首先要針對每一個任務層級提供有用的心理模式和認知策略;其次, 對于每一個任務層級的信息都應該采取某種教學策略進行講授和示范,例如歸納一一講解策略、歸納一一探究策略;第三,設計非重復性技能完成質量的認知反饋,并將其與所選擇的學習任務相聯系。
即時信息是對學習和完成重復性學習任務隨時提供的前提性信息,這些信息既包含了對正確操作規(guī)則的直接說明,同時也包含正確運用這些規(guī)則所必備的知識,如簡單事實、概念、計劃或原理等知識。它最好是以較小信息單元的形式呈現,在學生完成學習任務的過程中精確地提供給他們。
部分任務練習是針對重復性技能的學習任務達到自動化而設計的附加練習。對于自動化水平要求較高的某個重復性技能,足夠的練習是關鍵。如果學習任務設計中難以為學生提供足夠練習的機會以達到預期的自動化水平時,這就需要設計附加的部分任務練習。
這四個要素的相互關聯則構成了復雜學習任務實施的基本環(huán)境。圍繞這四個基本要素,就可以針對特定領域的專業(yè)績效目標建立總體培訓計劃。4C/ID的具體設計方法有10步,這里我不再敘述,相關文獻中已有詳細介紹。需要說明的是該模式已經在計算機編程、統(tǒng)計分析、制造業(yè)次品管理等專業(yè)領域經過了實證研究,研究表明4C/ID比傳統(tǒng)教學設計方案的培訓效果顯著的多,特別是遷移任務與培訓任務差距越大,培訓效果也就越好,這一點充分表明4C/ID具有很高的促進遠遷移能力。
問: 20世紀90年代以來,教學設計領域發(fā)生了很大變化,除了教學設計轉向整體性設計的發(fā)展之外,情境認知理論、建構主義理論,以及技術的進步都對教學設計發(fā)展產生了重大影響。麥里恩博爾教授,這些影響是如何在復雜學習教學設計理論中得到體現的?
麥:建構主義理論、情境認知理論是20世紀80年代以來國際教育改革的一種主流教育思潮,它們賦予了學習和教學許多富有創(chuàng)見性的教學主張。這些理論強調學習的主動性、社會性和情境性;強調將學習任務置于接近生活真實的、復雜的任務或問題中,倡導以問題為核心的驅動進行學習,問題可以是項目、案例或實際生活中的矛盾;強調以學生為中心,構建支持學生自主、協(xié)作學習,激發(fā)學生積極思維和反思的學習環(huán)境等;這些主張深刻地影響了教學設計理論與實踐的發(fā)展。前面你提到這些教學設計模式,其設計理論直接或間接地都體現了這些理論觀點和思想。我提出的 四要素教學設計模式以及復雜學習任務理論也融合了建構主義理論、情境認知理論的理論觀點和思想,例如,四要素教學設計模式聚焦于有意義的整體學習任務,強調通過學習者參與實際問題解決,統(tǒng)一并協(xié)調地發(fā)展學習者的復雜專業(yè)技能;強調學習者在問題解決過程中,實現原有知識與新知識的充分整合,從而促進認知圖式的建構;強調學習者通過參與現實實踐活動或模擬實踐活動來完成復雜學習任務。其次,技術成為了提升教學設計水平的重要因素,特別是多媒體技術、網絡技術。通過技術可以向學習者提供或模擬現實世界的各種情境,使學習者能夠投身于復雜問題的解決;通過技術可以為學生提供解決問題的信息資源;運用技術可以實現交流、協(xié)作;幫助學生共享智慧;運用技術可以促進學生思考與反思;所以,借助于技術的力量實施各種問題解決學習策略是教學設計的又一個發(fā)展趨勢,四要素教學設計模式就倡導基于技術的支持來實施案例學習、模擬示范、輔導和教學支架等教學策略。例如,設計支持性信息和即時信息就是一種教學支架策略。當學習者在同一任務層級內按照從易到難的學習次序進行學習時,開始提供大量的具體信息,如呈現案例和進行示范,隨后再明確呈現給學生這些案例和事例所包含的一般信息,隨著學習任務的完成,逐漸撤離“腳手架”,幫助學習者獲得非重復性技能。
問:我們通過您的論文發(fā)現您近年來的研究轉向了認知負荷理論與復雜學習,這次講學,您沒有提到這方面的研究成果。您能夠具體地談談您在這方面的研究成果嗎?
麥:認知負荷理論(Cohnitive Load Theory)是由澳大利亞教育心理學家約翰﹒斯威勒(John Sweller)及其同事在20世紀80年代提出的一種理論,該理論是在吸收現代認知心理學研究成果的基礎上提出關于如何減少學習過程中認知負荷的一種理論。我長期從事復雜學習任務的設計研究,復雜學習屬于復雜的或更高層次的認知技能學習,一般強調圍繞真實的學習任務展開學習,這對學習任務的設計提出了很高的要求,前面討論中已經提到,這些任務具有很高的復雜性或內在認知負荷,需要采取新的策略或方法來管理、控制認知負荷,所以,關于認知負荷的考慮正變得越來越重要。我目前的研究主要集中在這幾個方面:一是研究可能通過一些教學方法或教學策略去管理和控制與整體學習任務相聯系的認知負荷,如腳手架策略,就是在學生完成真實的、整體的學習任務時,給學生逐漸呈現從簡單到復雜的學習任務,隨著任務的完成,逐漸撤去“支架”。還有一些方法,如支持問題解決的過程,又如,通過支持問題解決會在認知負荷和遷移方面產生理想的效果。二是研究在長期的課程和培訓項目中,可能通過激發(fā)學生在學習過程中投入心智的方法來減少認知負荷;三是為了靈活使教學適應學生個體的需要,研究以績效和認知負荷為基礎去評價學習者的專業(yè)技能。這些研究增強了認知負荷理論的實用性。目前,認知負荷理論的研究已經開始從信息呈現形式的設計轉向了對完整教學設計模式的探討,就是在更大的課程層面、教學層面以及高水平的培訓項目中來應用認知負荷理論。
馮銳、李曉華:再次感謝您接受這次訪談,我們團隊對你的研究很感興趣,我們以后會一直關注你的研究動向,了解你的研究成果,也希望下次能夠再進一步開展深度交流,祝你中國旅途愉快!。
來自:http://lsc.ecnu.edu.cn/zxdt/lwzz/001556.htm
學習科學研究中心(華東師范大學)http://lsc.ecnu.edu.cn/