“教師”的智慧：談程序教學(xué)思想的興起與歸宿

[摘 要] 程序教學(xué)思想的興起與發(fā)展，是為了試圖利用機(jī)器替代或者部分替代教師的工作。斯金納的強(qiáng)化學(xué)習(xí)理論推動(dòng)了程序教學(xué)運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。程序教學(xué)運(yùn)動(dòng)中注重教學(xué)機(jī)器與程序教材開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件制作和現(xiàn)代教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)的直接思想來(lái)源。在面對(duì)真實(shí)世界無(wú)窮復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)時(shí)，吸收系統(tǒng)化思想，程序教學(xué)走向了以人為實(shí)施主體的教學(xué)設(shè)計(jì)；而在“世界”簡(jiǎn)單化方向上，完成了限定于某個(gè)特定“世界”中的問(wèn)題解決即“微世界”，它面向可把握的數(shù)學(xué)模型的問(wèn)題解決，為學(xué)生營(yíng)造能夠主動(dòng)學(xué)習(xí)的環(huán)境。

[關(guān)鍵詞] 程序教學(xué)；教學(xué)設(shè)計(jì)；微世界

[中圖分類號(hào)] G434 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 李藝（1956—），男，山東臨沂人。教授，博士生導(dǎo)師，主要從事教育技術(shù)哲學(xué)、教育游戲和信息技術(shù)教育研究。E-mail：yilisd@163.com

從技術(shù)與教育相互作用的角度進(jìn)行觀察，近現(xiàn)代以來(lái)最為教育技術(shù)界津津樂(lè)道的教育發(fā)展，大致可以歸納為三條路徑。其一是以技術(shù)樂(lè)觀論為基礎(chǔ)，在人們技術(shù)信心爆棚之際，伴隨教學(xué)機(jī)器的出現(xiàn)而熱極一時(shí)的程序教學(xué)運(yùn)動(dòng)，它在思想方法上推動(dòng)了教學(xué)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展，在工具設(shè)計(jì)上經(jīng)歷了教學(xué)機(jī)器、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件的時(shí)代，在微世界類產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)了它的終極形態(tài)，是人類關(guān)于教師智慧的執(zhí)著追求的體現(xiàn)。其二是在工具論思想指導(dǎo)下，以中華學(xué)習(xí)機(jī)、APPLE-II、一百美元筆記本直至“電子書(shū)包”為代表的產(chǎn)品，逐漸走向了移動(dòng)、交互且承載內(nèi)容豐富，它是人們關(guān)于關(guān)懷學(xué)習(xí)者、滿足學(xué)習(xí)者個(gè)性化學(xué)習(xí)需求的學(xué)習(xí)輔助工具的追求的結(jié)果。其三是在資源與環(huán)境思想指導(dǎo)下，以互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)所發(fā)生的資源共建共享等相關(guān)實(shí)踐，最終走向以網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境與社交互動(dòng)相融合的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境。三條路徑在時(shí)間上相互交錯(cuò)，相伴延伸，且恰好覆蓋了教育者、學(xué)習(xí)者、資源與環(huán)境等三個(gè)方面。就此話題，分別形成三篇文章作關(guān)于這段歷史中技術(shù)作用下教育技術(shù)發(fā)展的專門探討。本文是其中第一篇。

經(jīng)歷了19世紀(jì)末技術(shù)革命的無(wú)比激動(dòng)并站立在20世紀(jì)初，極盡各種機(jī)械機(jī)巧之能事且被泛科學(xué)主義武裝起來(lái)的智慧人類，在面對(duì)急劇膨脹的教育變革的需求時(shí)，不免要問(wèn)：教師的工作是不可替代的嗎？或者說(shuō)：教師的工作可以替代嗎？于是，在這種迫切的追問(wèn)中，普萊西、斯金納等人思考了，教學(xué)機(jī)器被設(shè)計(jì)出來(lái)了，程序教學(xué)思想誕生了。

可以說(shuō)，程序教學(xué)思想及其方法的發(fā)展，不僅開(kāi)辟了一條以學(xué)習(xí)為起點(diǎn)的教育技術(shù)研究之路，而且加深了對(duì)技術(shù)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，拓展了教育技術(shù)的研究視野，推動(dòng)了教育技術(shù)理論與實(shí)踐的發(fā)展。首先，它的影響是深遠(yuǎn)而廣泛的。其次，它并沒(méi)有簡(jiǎn)單地復(fù)制其誕生之初的輝煌，而是在前赴后繼的思想者和實(shí)踐者的推動(dòng)之下，在堅(jiān)持“程序化”思想內(nèi)核并吸收系統(tǒng)化（思想）的基礎(chǔ)上，向著程序的復(fù)雜化和“世界”的簡(jiǎn)單化兩個(gè)方面發(fā)展：程序教學(xué)運(yùn)動(dòng)中注重教學(xué)機(jī)器與程序教材開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件制作和現(xiàn)代教學(xué)軟件開(kāi)發(fā)的直接思想來(lái)源。在面對(duì)真實(shí)世界無(wú)窮復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)時(shí)，程序教學(xué)走向了以人為實(shí)施主體的教學(xué)設(shè)計(jì)；而在“世界”簡(jiǎn)單化方向上，完成了限定于某個(gè)特定“世界”中的問(wèn)題解決，面向可把握的數(shù)學(xué)模型的問(wèn)題解決，這就是“微世界”。

一、教育科學(xué)化運(yùn)動(dòng)與程序教學(xué)

19世紀(jì)末20世紀(jì)初歐美國(guó)家完成了工業(yè)革命，經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人類進(jìn)入了現(xiàn)代性的文化背景中，科學(xué)技術(shù)獲得了空前的解放。隨著近代科學(xué)的大發(fā)展，“科學(xué)化”成為20世紀(jì)初國(guó)際教育學(xué)界的一個(gè)普遍趨勢(shì)。在19世紀(jì)中葉之前，人文主義教育思潮占據(jù)著主導(dǎo)地位，教育內(nèi)容空疏無(wú)用，嚴(yán)重脫離社會(huì)需要。為改變這種面貌，從19世紀(jì)中葉開(kāi)始?xì)W美各國(guó)發(fā)起新大學(xué)運(yùn)動(dòng)，重視科學(xué)教育和實(shí)用教育，最新的科技成果被引入課堂并面向生產(chǎn)實(shí)際。教育科學(xué)化運(yùn)動(dòng)在一定程度上是科學(xué)主義者推動(dòng)產(chǎn)生的，其積極意義很明顯：一方面批判了虛飾無(wú)用的古典主義教育傳統(tǒng)，使教育與社會(huì)實(shí)際相聯(lián)系；另一方面為科學(xué)研究?jī)?chǔ)備了人才，推動(dòng)了科學(xué)進(jìn)步。到19世紀(jì)末20世紀(jì)初，對(duì)科學(xué)的崇尚已經(jīng)發(fā)展成為對(duì)科學(xué)極端迷信的泛科學(xué)主義，科學(xué)主義教育思潮終于在大學(xué)取得“霸權(quán)”地位?？颇咸卣J(rèn)為，科技迅速發(fā)展的挑戰(zhàn)在于“近代以來(lái)對(duì)于我們不能培養(yǎng)足夠數(shù)量的科學(xué)家和工程師而產(chǎn)生了不斷增加的憂慮?！盵1]美國(guó)在二戰(zhàn)后開(kāi)始全面振興科學(xué)教育，20世紀(jì)50年代后期，科學(xué)主義教育思潮在美國(guó)校園頗為流行，科學(xué)至上主義路線支配了學(xué)校教育。

科學(xué)的成功，一方面帶來(lái)了人們對(duì)科學(xué)的普遍信任和尊重，另一方面也帶來(lái)了人們思想上對(duì)教育的重新認(rèn)識(shí)。在教育目標(biāo)上，科學(xué)主義教育者重視人的智力和潛能的發(fā)展，認(rèn)為人的智能發(fā)展是迅速有效地掌握現(xiàn)有知識(shí)、認(rèn)識(shí)客觀事物規(guī)律的關(guān)鍵，也是理解和控制自然的前提。在教育功能上，科學(xué)主義教育觀認(rèn)為教育是以社會(huì)需要、國(guó)家需要為其存在基礎(chǔ)的，因而，在社會(huì)與個(gè)人、物質(zhì)與精神上，重社會(huì)、輕個(gè)人，重物質(zhì)、輕精神。在教育內(nèi)容上，提倡科學(xué)教育。在教育方法上，以如何迅捷、有效地掌握知識(shí)為取舍原則。在教育研究中，主張以自然科學(xué)的方法（觀察、實(shí)驗(yàn)、實(shí)證的方法）研究教育。[2]斯金納認(rèn)為：“教育也許是科學(xué)的技術(shù)學(xué)的最重要的分區(qū)”，[3]“教育”應(yīng)隸屬于“技術(shù)部門”。斯金納為使知識(shí)傳授的效率更高，他立志要使“學(xué)校教室”達(dá)到“機(jī)械化”。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，“我們有充分理由預(yù)期，對(duì)人類學(xué)習(xí)的最有效的控制將要求工具的幫助”，而“提供必需的機(jī)械設(shè)置，在技術(shù)上問(wèn)題并不是特別困難”。[4]

現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)的進(jìn)步是人們不斷發(fā)現(xiàn)人的經(jīng)驗(yàn)世界的可計(jì)算、可操作、可控制性的過(guò)程。當(dāng)人可以用各種因果決定方式和它們的組合解釋生命、社會(huì)乃至思維的復(fù)雜功能時(shí)，當(dāng)人在自己的生活中到處碰到的都是由自己的抽象邏輯所產(chǎn)生的機(jī)械式產(chǎn)品時(shí)，當(dāng)人可以將自己的各種體力的、智力的、情感的活動(dòng)加以分解，從而用各種機(jī)器模擬出這些復(fù)雜功能時(shí)，我們?cè)谡痼@于人類自身無(wú)限的創(chuàng)造力并躊躇滿志地展望未來(lái)，歡呼時(shí)代將給人帶來(lái)美好的、不可思議的生活方式的同時(shí)，“人是機(jī)器”的古老觀念又重新獲得了它的活力。

20世紀(jì)以來(lái)，尤其是二戰(zhàn)以后，美國(guó)的資本主義制度進(jìn)入了壟斷階段，它充分利用人的全部潛力來(lái)提高生產(chǎn)效率，最大限度地獲取利潤(rùn)，以穩(wěn)定和維持社會(huì)秩序。在行為主義者看來(lái)，生產(chǎn)效率是直接通過(guò)動(dòng)作的效率而體現(xiàn)的，提高身體動(dòng)作的效率應(yīng)能提高生產(chǎn)效率；而維持社會(huì)秩序則在于使人們的行動(dòng)遵守社會(huì)秩序。因而心理學(xué)家認(rèn)為，心理學(xué)應(yīng)該探索行為的規(guī)律，掌握了這些規(guī)律，就可以據(jù)此預(yù)測(cè)和控制人的行為，這對(duì)提高生產(chǎn)效率和維持社會(huì)秩序來(lái)說(shuō)都是需要的。這種“效率”思想也被運(yùn)用到教育中，正如斯金納所說(shuō)：“世界上的人比以往更多了，而他們中的絕大部分都需要教育。這個(gè)需要不能僅由興建更多的學(xué)校和訓(xùn)練更多的教師來(lái)滿足。教育必須要更有效率?！娪胺庞硻C(jī)、電視裝置、影片及磁帶錄音機(jī)等在美國(guó)的中學(xué)及大學(xué)里找到了應(yīng)用的途徑?！盵5]從教育的角度看，教學(xué)機(jī)器的運(yùn)用意味著施行一種新的教學(xué)方法，而這種新的教學(xué)方法則源于一種迫切的需要。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)訓(xùn)練有素的教師的需求日益增加，而合乎這種要求的人卻在減少。這種情況更因?qū)W科范圍的擴(kuò)大、學(xué)生與教師之間人數(shù)比例的不斷增大而進(jìn)一步惡化。為了改變這一狀況，必須在教育領(lǐng)域進(jìn)行必要的改革，也正是由于教育實(shí)踐的迫切需要，行為主義在理論上進(jìn)行了充分準(zhǔn)備后，將其理論運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐中。隨著20世紀(jì)以來(lái)科學(xué)思潮的影響，以及心理學(xué)特別是行為科學(xué)的發(fā)展，人們才明確地提出教學(xué)也是科學(xué)。也就是說(shuō)，教學(xué)不僅有科學(xué)的基礎(chǔ)，而且還可以用科學(xué)的方法來(lái)研究。于是，人們開(kāi)始關(guān)注教學(xué)的哲學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)的理論基礎(chǔ)，以及如何用觀察、實(shí)驗(yàn)等科學(xué)的方法來(lái)研究教學(xué)問(wèn)題，因而教學(xué)機(jī)器、程序教學(xué)理論便應(yīng)運(yùn)而生。

程序教學(xué)是利用教學(xué)機(jī)器，使用程序教材以達(dá)到教學(xué)目的的教學(xué)活動(dòng)?！俺绦蚪虒W(xué)是指一種類型的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，在這種學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)里，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，‘程序’代替了教師，而且這種‘程序’通過(guò)一套事先設(shè)計(jì)好的、有一定順序的特定行為，使學(xué)生將來(lái)更有可能按照人們所期望的方式去行動(dòng)”。[6]一般可分為兩大派，一派是以普萊西、克勞德為代表，以學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)學(xué)說(shuō)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的分支式（或衍支式）程序教學(xué)；另一派是以斯金納、霍蘭德為代表，以學(xué)習(xí)的強(qiáng)化學(xué)說(shuō)為理論基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)的直線式程序教學(xué)。

1954年斯金納發(fā)表了題為《學(xué)習(xí)的科學(xué)和教學(xué)的藝術(shù)》一文，從行為主義理論的角度對(duì)程序教學(xué)給予論證和支持。在這篇文章中，斯金納強(qiáng)調(diào)強(qiáng)化在教學(xué)中的重要作用，并建議可以把教學(xué)機(jī)器作為一種方法，給學(xué)生提供必要的強(qiáng)化。他指出，“對(duì)人的學(xué)習(xí)的最有效的控制將要求工具的幫助”，即使“作為單純的一個(gè)強(qiáng)化機(jī)器，教師也是過(guò)時(shí)了……他必須有機(jī)械裝置的幫助”。[7]斯金納根據(jù)自己的操作條件反射和積極強(qiáng)化的理論設(shè)計(jì)了教學(xué)機(jī)器和程序教材。他的關(guān)于學(xué)習(xí)材料程序化的想法，后來(lái)發(fā)展成為可以不用教學(xué)機(jī)器只用程序課本的“程序教學(xué)”。斯金納堅(jiān)持不懈的努力成為這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的主要催化劑，推動(dòng)了當(dāng)時(shí)的程序教學(xué)運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。

強(qiáng)化理論的是是非非隨著科學(xué)化的追求而出現(xiàn)了。一方面，斯金納用強(qiáng)化理論為激勵(lì)提供了嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)論證，促使著激勵(lì)理論和激勵(lì)實(shí)踐的迅速發(fā)展，而且在現(xiàn)實(shí)中獲得了明顯效果；另一方面，強(qiáng)化理論帶來(lái)的弊端也隨之出現(xiàn)。程序教學(xué)理論強(qiáng)調(diào)習(xí)慣和操作性強(qiáng)化，主張通過(guò)控制獎(jiǎng)賞和刺激來(lái)誘導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，教師則可能通過(guò)控制獎(jiǎng)賞和刺激去控制學(xué)生要學(xué)的和不要學(xué)的東西。教學(xué)機(jī)器只要求控制最后的回答是否正確，而對(duì)導(dǎo)致這種回答的內(nèi)容、形式以及認(rèn)識(shí)活動(dòng)的其他方面則不加控制，對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的各個(gè)顯然不同性質(zhì)的階段之間不作區(qū)別。對(duì)技術(shù)的過(guò)于重視，用數(shù)字方式給自己確定位置，不管什么都要找出方程式似的因果關(guān)系，按照標(biāo)準(zhǔn)化的考試分?jǐn)?shù)確定一個(gè)人的優(yōu)劣，包括復(fù)雜的內(nèi)驅(qū)力都能以數(shù)學(xué)方式給出模型。這些偏失，隨著強(qiáng)化理論乃至激勵(lì)理論的精確研究而彌漫于教育技術(shù)之中。

斯金納是一個(gè)徹頭徹尾的科學(xué)主義者，他認(rèn)為，人類沒(méi)有什么自由意志，不能用那些無(wú)法測(cè)度的主觀感受來(lái)研究?？茖W(xué)的基本要求，就是放棄一切主觀臆斷，而代之以客觀的觀察和實(shí)驗(yàn)。解決社會(huì)問(wèn)題，要靠把科學(xué)引入人性研究來(lái)入手。當(dāng)下急需的是用科學(xué)方法來(lái)改造人文研究，放棄以往從心靈、自由、尊嚴(yán)、人格、個(gè)性等角度探究人類奧秘的方法，因?yàn)樗鼈兘y(tǒng)統(tǒng)不能采用科學(xué)的度量方法。心理學(xué)應(yīng)當(dāng)與物理學(xué)、生物學(xué)沒(méi)有什么兩樣，都是科學(xué)的天下。斯金納學(xué)習(xí)理論的不足在于他堅(jiān)持機(jī)械主義和還原論思想，簡(jiǎn)單搬用動(dòng)物的學(xué)習(xí)規(guī)律，否認(rèn)人類學(xué)習(xí)與動(dòng)物學(xué)習(xí)之間的本質(zhì)區(qū)別。美國(guó)心理學(xué)家J·O·考克在其《斯金納派的迷信》一書(shū)中指出：“但我還是認(rèn)為他們犯了同一種錯(cuò)誤，一種把理論原理包含的特征同學(xué)習(xí)任務(wù)的特殊性，同學(xué)習(xí)者的本性，或同某種別的非理論因素等包含的特征混淆起來(lái)的錯(cuò)誤?！盵8]然而不可否認(rèn)的是，斯金納順應(yīng)了時(shí)代潮流，為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）在教育上的廣泛運(yùn)用開(kāi)辟了一條寬廣的路，正如費(fèi)尼所言：“不可避免地，隨著計(jì)算機(jī)時(shí)代的繼續(xù)前進(jìn)，研究者們的注意最后會(huì)轉(zhuǎn)向教育問(wèn)題。對(duì)教育的注意是信息時(shí)代的時(shí)代精神的另一個(gè)方面”。[9]

程序教學(xué)思想試圖利用機(jī)器替代，或者部分替代教師的工作，在倡導(dǎo)的初期，效果并不理想，應(yīng)用實(shí)踐的規(guī)模也相對(duì)較小。隨著計(jì)算機(jī)這種交互媒體的出現(xiàn)，程序教學(xué)思想又煥發(fā)了活力，尤其是多媒體計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，利用計(jì)算機(jī)輔助進(jìn)行相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)，一度成為教育界的熱點(diǎn)話題。在計(jì)算機(jī)輔助教育這個(gè)大范疇下，計(jì)算機(jī)輔助測(cè)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)自動(dòng)組卷、計(jì)算機(jī)自動(dòng)排課、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)等在理論和實(shí)踐領(lǐng)域都得到了快速發(fā)展。在此背景下，程序教學(xué)思想，也在教育需求的變化、學(xué)習(xí)理論的發(fā)展以及科技進(jìn)步的影響下，發(fā)生了顯著變化。在教學(xué)形式上，開(kāi)始關(guān)注學(xué)生的個(gè)性差異，試圖構(gòu)建符合學(xué)生個(gè)性特征的教學(xué)環(huán)境，或者能夠有一定自適應(yīng)功能的教學(xué)環(huán)境。在學(xué)習(xí)理論層面，開(kāi)始超越行為主義向認(rèn)知主義發(fā)展，在教學(xué)軟件的設(shè)計(jì)上注重構(gòu)建學(xué)習(xí)環(huán)境，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，不再?gòu)?qiáng)化“標(biāo)準(zhǔn)答案”。程序教學(xué)設(shè)計(jì)思想發(fā)展到計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)階段，看似進(jìn)步，實(shí)質(zhì)上在思想上并沒(méi)有真正的進(jìn)步，不過(guò)是用計(jì)算機(jī)代替了教學(xué)機(jī)器，計(jì)算機(jī)成了實(shí)現(xiàn)程序教學(xué)思想的高級(jí)程序教學(xué)機(jī)。[10]在此過(guò)程中，程序教學(xué)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始關(guān)注教學(xué)機(jī)器與程序教材的開(kāi)發(fā)，逐步走向系統(tǒng)化的教學(xué)設(shè)計(jì)。

二、程序化、系統(tǒng)化思想的教學(xué)設(shè)計(jì)[11]

教學(xué)設(shè)計(jì)有兩個(gè)根源，一是將教學(xué)視為系統(tǒng)，二是程序化教學(xué)運(yùn)動(dòng)。教學(xué)設(shè)計(jì)從其誕生之初就一直堅(jiān)持將系統(tǒng)觀點(diǎn)作為自身研究的主要思維方式，系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)有關(guān)教學(xué)與學(xué)習(xí)的理論研究與實(shí)踐的結(jié)合提供了方法。在程序教學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，一直暗含著教學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展。20世紀(jì)初，美國(guó)實(shí)用主義哲學(xué)家杜威和行為主義先鋒桑代克都提出了有關(guān)在心理學(xué)的理論與教育的實(shí)踐之間搭建橋梁的設(shè)想，并在各自領(lǐng)域中對(duì)此進(jìn)行了探索。杜威提出教育哲學(xué)的若干宗旨，其目的在于強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)與行動(dòng)的聯(lián)姻，這就需要研究如何設(shè)計(jì)教學(xué)。桑代克則把他的“刺激—反應(yīng)”聯(lián)結(jié)學(xué)習(xí)理論直接應(yīng)用于教學(xué)，建立起一整套包括任務(wù)分析、教學(xué)方法、教學(xué)評(píng)價(jià)、教學(xué)測(cè)量的教學(xué)設(shè)計(jì)體系，這在研究?jī)?nèi)容和研究方法上都為教學(xué)設(shè)計(jì)研究打下了基礎(chǔ)。[12]

程序教學(xué)運(yùn)動(dòng)推動(dòng)了教學(xué)設(shè)計(jì)的應(yīng)用發(fā)展。作為新行為主義的代表，斯金納的理想是開(kāi)發(fā)有效的教學(xué)材料，提高人類的學(xué)習(xí)成效。為此，他提出了程序教學(xué)的構(gòu)想并付諸實(shí)踐。程序教學(xué)的主要思想是：教學(xué)材料應(yīng)以小步子呈現(xiàn)給學(xué)生；學(xué)生必須對(duì)每個(gè)問(wèn)題作出回答；教學(xué)材料要提供及時(shí)的反饋和允許學(xué)習(xí)者自定步調(diào)。程序教學(xué)以其精確組織的個(gè)別化、自定步驟的學(xué)習(xí)，確立了許多有益的指導(dǎo)原則。它建立的一系列學(xué)習(xí)原則和開(kāi)發(fā)程序教材的系統(tǒng)方法，極大地影響了后續(xù)乃至今天的教學(xué)設(shè)計(jì)模式等。20世紀(jì)60年代初期，梅格（R.Mager）就意識(shí)到教會(huì)教學(xué)設(shè)計(jì)者編寫學(xué)習(xí)目標(biāo)的必要性，并編寫了《程序教學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)編寫》一書(shū)，很受教育界的歡迎。該書(shū)主要描述了如何編寫學(xué)習(xí)目標(biāo)，內(nèi)容包括描述所期望的學(xué)習(xí)行為、行為產(chǎn)生的條件和行為的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等。20世紀(jì)60年代初中期，任務(wù)分析、目標(biāo)陳述和標(biāo)準(zhǔn)參照測(cè)試等概念融合在一起，構(gòu)成教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程/模式，為系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)教學(xué)材料服務(wù)。[13]

二戰(zhàn)時(shí)期，美國(guó)心理學(xué)家在軍隊(duì)中從事培訓(xùn)教材的研究與開(kāi)發(fā)，并開(kāi)始嘗試將心理學(xué)和教學(xué)技術(shù)進(jìn)行整合。20世紀(jì)40年代末和整個(gè)50年代，系統(tǒng)方法的運(yùn)用開(kāi)始受到心理學(xué)家的關(guān)注，他們開(kāi)始將訓(xùn)練視為系統(tǒng)，試圖開(kāi)發(fā)包括一系列創(chuàng)新的分析、設(shè)計(jì)和評(píng)估程序在內(nèi)的比較正式的教學(xué)系統(tǒng)。從那時(shí)起，教學(xué)設(shè)計(jì)理論和實(shí)踐經(jīng)歷了早期的媒體觀、初期的系統(tǒng)觀、狹義系統(tǒng)觀到標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)觀和教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)觀的演變，該領(lǐng)域已從最初僅僅關(guān)注程序化教學(xué)發(fā)展成為一個(gè)整合了心理學(xué)、技術(shù)、評(píng)價(jià)、測(cè)量和管理等多維度研究的寬泛領(lǐng)域，并逐漸形成關(guān)注“合理有序”的硬系統(tǒng)思維和“統(tǒng)攬全局”的軟系統(tǒng)思維的分野。

1970年至1990年的20年間，教學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)主要是對(duì)主題（包括認(rèn)知任務(wù)和信息加工分析的主題）和對(duì)表現(xiàn)出來(lái)的“行為”的描述，是以“教學(xué)程序”和“計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)”的形式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，開(kāi)始形成了運(yùn)用系統(tǒng)方法構(gòu)建教學(xué)模式的嘗試。最具代表性的模式有加涅的教學(xué)設(shè)計(jì)原則、梅里爾的成分顯示理論等。誠(chéng)如羅斯指出：“在20世紀(jì)70年代，教學(xué)設(shè)計(jì)研究的主要努力在于‘致力于將在60年代產(chǎn)生的各種不同的、分立的教學(xué)設(shè)計(jì)研究成果整合起來(lái)’，在融合中尋找突破，從而創(chuàng)造了教學(xué)設(shè)計(jì)中的‘系統(tǒng)方法’?！盵14]

20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)際教學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域有兩個(gè)引人注目的變化，一是認(rèn)識(shí)論、學(xué)習(xí)心理學(xué)和教學(xué)設(shè)計(jì)的整合；二是由于所有類型信息的數(shù)字化、憑借互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程指導(dǎo)以及計(jì)算速度的提高和記憶容量的增加，使得技術(shù)有可能以新的方式應(yīng)用于教育。具有代表性的模式有R.Schank的基于目標(biāo)的劇情設(shè)計(jì)模式、J.Bransford的拋錨式教學(xué)設(shè)計(jì)模式等。[15]綜上所述，教學(xué)設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域在堅(jiān)持程序化思想內(nèi)核并吸收系統(tǒng)化思想的基礎(chǔ)上，把自身建設(shè)成為持續(xù)變革、開(kāi)放多元和不斷發(fā)展的創(chuàng)新系統(tǒng)。

三、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論與微世界

行為主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)習(xí)慣和操作性強(qiáng)化，主張通過(guò)控制獎(jiǎng)賞和刺激來(lái)誘導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。但從認(rèn)識(shí)論的角度來(lái)看，通過(guò)洞察才能習(xí)得認(rèn)知結(jié)構(gòu)，在這個(gè)過(guò)程中，把信息整合到學(xué)生已經(jīng)知道和理解的知識(shí)結(jié)構(gòu)中。“教學(xué)是人類的一種緊張的活動(dòng)，就事物的本質(zhì)來(lái)說(shuō)，這種活動(dòng)所受到的技術(shù)過(guò)程的影響僅是次要的。在一定的學(xué)習(xí)過(guò)程中，磁帶和影片可以用來(lái)輔助教具，但是教育基本上是由老師和學(xué)生組成的。老師是具有知識(shí)的人，他要傳授自己所獲得的知識(shí)和見(jiàn)識(shí)，他要運(yùn)用他的技巧，或者更確切地說(shuō)，運(yùn)用他的藝術(shù)去引導(dǎo)無(wú)知的學(xué)生來(lái)吸收這些知識(shí)，并使他們學(xué)會(huì)如何運(yùn)用他的理智來(lái)獲得最大的好處?！盵16]學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程并不是為了獲得最終的結(jié)論，而是通過(guò)與知識(shí)的接觸與探索，在對(duì)某事物的理解和解釋活動(dòng)中，去發(fā)現(xiàn)一些尚未了解的東西。因此，學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)的過(guò)程。人的認(rèn)識(shí)過(guò)程正是通過(guò)主動(dòng)地把進(jìn)入感官的事物進(jìn)行選擇、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存和應(yīng)用，才得以向環(huán)境學(xué)習(xí)并適應(yīng)環(huán)境，最終達(dá)到改造環(huán)境的目的。

學(xué)習(xí)是認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改變，教育為人們認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改變提供了最好的場(chǎng)所，使人們?cè)谶@里不斷完善自己的知覺(jué)方式，不斷提升自己，從而達(dá)到一個(gè)新的高度。杜威提出反省的思維活動(dòng)“必須成為一種教育目的”，并倡導(dǎo)以“做中學(xué)”形式來(lái)組織教學(xué)，學(xué)生在自主解決這些問(wèn)題的過(guò)程中進(jìn)行探究、實(shí)驗(yàn)、整合和積累專門化的科學(xué)知識(shí)，“變得精通實(shí)驗(yàn)探究和證明”等科學(xué)研究的方法，從而培養(yǎng)反省思維。[17]在杜威之后，布魯納提出了“發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論”，布魯納認(rèn)為，發(fā)現(xiàn)不只限于尋求人類尚未知曉的事物，確切地說(shuō)，它也包括用自己的頭腦親自獲得知識(shí)的一切方法。他要求學(xué)生利用教師或教材所提供的某些材料，親自去“發(fā)現(xiàn)”應(yīng)該得到的結(jié)構(gòu)與規(guī)律，成為一個(gè)“發(fā)現(xiàn)者”。教師的作用是啟發(fā)學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探究。[18]巧合的是在此背景下，微世界雛形Logo一經(jīng)推出，因它能很好地支持發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)課程的實(shí)施，就得到了廣泛的認(rèn)可。

作為一類特殊的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件，微世界（Microworld）能夠提供學(xué)習(xí)者主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與探索問(wèn)題的認(rèn)知?dú)v程，激發(fā)學(xué)習(xí)者思考、創(chuàng)新、主動(dòng)積極地學(xué)習(xí)。經(jīng)過(guò)相當(dāng)多的實(shí)例證明，微世界是一個(gè)十分有效的認(rèn)知學(xué)習(xí)環(huán)境與心智工具。[19]和以往的程序教學(xué)思想不同，它注重營(yíng)造一種促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中，學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，最終達(dá)到建構(gòu)自己知識(shí)體系的目的。這種學(xué)習(xí)過(guò)程正是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論所支持和倡導(dǎo)的。跟早期的程序教學(xué)思想相比，“微世界”發(fā)生了如下幾個(gè)方面的變化：由注重教師主導(dǎo)的“教”轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生為中心的“學(xué)”；由關(guān)注學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生的外顯行為轉(zhuǎn)變?yōu)殛P(guān)注學(xué)生的內(nèi)部認(rèn)知過(guò)程；由努力營(yíng)造和模擬教與學(xué)的過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)槟M可供學(xué)生探究問(wèn)題的虛擬的或者仿真的微觀世界。

微世界雛形Logo語(yǔ)言的主要發(fā)明者西蒙·派珀特（Seymour Papert），提倡兒童利用Logo發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。在派珀特看來(lái)，好的教育不是如何讓教師教得更好，而是如何提供充分的空間和機(jī)會(huì)讓學(xué)習(xí)者去構(gòu)建自己的知識(shí)體系。當(dāng)孩子們?cè)谥谱饕恍?duì)自己有意義的作品時(shí)，如做小機(jī)器、編故事、編程序或是創(chuàng)作歌曲時(shí)，孩子們就處于學(xué)習(xí)知識(shí)的最佳狀態(tài)。Papert把計(jì)算機(jī)作為幫助學(xué)習(xí)者形成算法、解決問(wèn)題并在此過(guò)程中學(xué)習(xí)和鍛煉智力的強(qiáng)有力的工具。他倡導(dǎo)將Logo作為年幼兒童的編程語(yǔ)言，讓學(xué)習(xí)者在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行畫(huà)圖、編歌曲、玩游戲等活動(dòng)并提倡兒童利用Logo解決問(wèn)題。

Logo雖然最初是作為計(jì)算機(jī)語(yǔ)言而推出的，但是它所起的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了一般意義上的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，它不僅能促進(jìn)學(xué)習(xí)者解決問(wèn)題能力的提高，同時(shí)還可以培養(yǎng)積極的學(xué)習(xí)態(tài)度，促進(jìn)學(xué)習(xí)者社會(huì)交往能力的發(fā)展，促進(jìn)學(xué)習(xí)者正確地評(píng)價(jià)自我。20世紀(jì)70年代后期，隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)的廣泛使用，Logo也開(kāi)始迅速得到普及。借助于Logo提供的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)者可以自由探索數(shù)學(xué)概念之間的聯(lián)系，利用即時(shí)反饋從試誤中學(xué)習(xí)并掌握假設(shè)—檢驗(yàn)技巧。Logo的出現(xiàn)為教育界提供了一種應(yīng)用信息技術(shù)的新視角，其自身也隨著技術(shù)環(huán)境的變更和教學(xué)需求的變化不斷發(fā)展變化，并以各種各樣的方式存在于中小學(xué)教學(xué)中并發(fā)揮著獨(dú)特的作用。派珀特認(rèn)為“計(jì)算機(jī)編程活動(dòng)能在建構(gòu)性學(xué)習(xí)過(guò)程中扮演重要角色”。[20]不管是Logo的最初版本，還是其后續(xù)生發(fā)出的版本，其主要應(yīng)用目的是引導(dǎo)學(xué)習(xí)者利用信息技術(shù)解決問(wèn)題，其基本流程是：“思考問(wèn)題—確定算法—編程實(shí)現(xiàn)—通過(guò)控制（仿真）機(jī)器人的動(dòng)作外化問(wèn)題解決結(jié)果—根據(jù)問(wèn)題解決結(jié)果反思問(wèn)題解決的思路與過(guò)程”。[21]通過(guò)這一過(guò)程來(lái)激發(fā)學(xué)習(xí)者的深層次思維和對(duì)相關(guān)問(wèn)題的深度研究，而利用信息技術(shù)激發(fā)和支持學(xué)習(xí)者的深層次思維是未來(lái)最具潛力的信息技術(shù)應(yīng)用方式之一。

在微世界的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)是情境式的、經(jīng)驗(yàn)式的、自我導(dǎo)向式的“做中學(xué)”方式，[22]學(xué)習(xí)者利用微世界提供的計(jì)算機(jī)對(duì)象來(lái)探索、實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而驗(yàn)證自己富有創(chuàng)意的想法。隨著技術(shù)的發(fā)展和微世界理論的演進(jìn)，基于計(jì)算機(jī)的微世界學(xué)習(xí)軟件呈蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)，出現(xiàn)了ThinkerTools、幾何畫(huà)板等。ThinkerTools是為了幫助學(xué)習(xí)者理解牛頓定律而開(kāi)發(fā)的微世界軟件。計(jì)算機(jī)在ThinkerTools中的作用可以分為兩個(gè)方面：一是計(jì)算機(jī)能夠動(dòng)態(tài)地產(chǎn)生一些活動(dòng)的對(duì)象（如運(yùn)動(dòng)的物體），這對(duì)于解決運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域問(wèn)題來(lái)說(shuō)是十分必要和重要的；二是，計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)學(xué)生輸入的數(shù)據(jù)，遵照牛頓定律使物體發(fā)生運(yùn)動(dòng)，模擬現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)情形，這對(duì)學(xué)生理解牛頓定律是很有好處的。[23]幾何畫(huà)板是適用于數(shù)學(xué)、平面幾何、物理的矢量分析、作圖，以及函數(shù)作圖的動(dòng)態(tài)幾何工具。開(kāi)發(fā)幾何畫(huà)板軟件的目的是鼓勵(lì)教師和學(xué)生使用計(jì)算機(jī)作為教學(xué)工具，在數(shù)學(xué)教學(xué)中增加趣味性、探索性、直觀性，降低幾何學(xué)習(xí)的難度，提高學(xué)生學(xué)習(xí)幾何、學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和效率。正如其名為“21世紀(jì)動(dòng)態(tài)幾何”，它能夠動(dòng)態(tài)地展現(xiàn)出幾何對(duì)象的位置關(guān)系、運(yùn)行變化規(guī)律，提供豐富而方便的創(chuàng)造功能。幾何畫(huà)板不但作圖快捷、精確，而且所畫(huà)圖形富有動(dòng)態(tài)性，便于使用者觀察其中的相關(guān)對(duì)象的關(guān)系和圖中蘊(yùn)含的規(guī)律。

從微世界的發(fā)展歷程來(lái)看，微世界能及時(shí)吸收教育領(lǐng)域的相關(guān)研究成果且不斷地完善。從實(shí)踐結(jié)果來(lái)看，微世界學(xué)習(xí)環(huán)境要比傳統(tǒng)的CAI軟件效果好得多：微世界是一個(gè)相對(duì)完整的系統(tǒng)，側(cè)重于激發(fā)學(xué)習(xí)者思考與創(chuàng)造力的心智模式的建立，而一般CAI則強(qiáng)調(diào)知識(shí)的呈現(xiàn)和學(xué)習(xí)內(nèi)容的傳遞。成功的微世界依賴于學(xué)習(xí)者內(nèi)在的學(xué)習(xí)的興趣。微世界為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)有助于其進(jìn)行探索、推理、發(fā)現(xiàn)、反思的學(xué)習(xí)環(huán)境，能夠很好地培養(yǎng)學(xué)習(xí)者分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力及高級(jí)思維，并能夠很好地實(shí)現(xiàn)知識(shí)遷移。微世界的探索性與可操作性所起的效果取決于微世界學(xué)習(xí)環(huán)境是否符合人的認(rèn)知規(guī)律。因此關(guān)注教育領(lǐng)域相關(guān)學(xué)科的研究成果，合理地指導(dǎo)微世界的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)與應(yīng)用是我們長(zhǎng)期的關(guān)注目標(biāo)。

四、結(jié) 語(yǔ)

研究和應(yīng)用程序教學(xué)，是與以計(jì)算機(jī)為代表的新技術(shù)手段在教育中的應(yīng)用發(fā)展密切相關(guān)的。20世紀(jì)20年代，美國(guó)普萊西首先開(kāi)始研究程序教學(xué)，50年代，斯金納從行為主義理論的角度對(duì)程序教學(xué)給予論證和支持，再度推動(dòng)了這方面的工作。斯金納根據(jù)自己的操作條件反射和積極強(qiáng)化的理論設(shè)計(jì)了新型的程序教學(xué)和教學(xué)機(jī)器，促進(jìn)了美國(guó)當(dāng)時(shí)的程序教學(xué)運(yùn)動(dòng)，使人們開(kāi)始關(guān)注教學(xué)的全過(guò)程，更全面、更系統(tǒng)地看待教學(xué)活動(dòng)。程序教學(xué)運(yùn)動(dòng)注重教學(xué)機(jī)器與程序教材的開(kāi)發(fā)，并在長(zhǎng)期的研究中總結(jié)了一些較為系統(tǒng)的程序開(kāi)發(fā)模型，有效地推動(dòng)了教學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展。20世紀(jì)70年代以后，行為主義研究范式不再支配教學(xué)領(lǐng)域，取而代之的是多種研究范式并存的局面，教學(xué)設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域走向了包容并舉的多元化路線。微世界為教育技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)提供了一個(gè)新的視角，即引導(dǎo)學(xué)生利用技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題。對(duì)于微世界研究者而言，程序教學(xué)如何以及在多大程度上能夠轉(zhuǎn)換成學(xué)生的認(rèn)知收益似乎更重要。由此可以看出，程序教學(xué)思想及方法的發(fā)展，并不僅僅以微世界為終結(jié)，而是影響到了人們教育教學(xué)智慧的更多方面。因此，教育技術(shù)領(lǐng)域的研究與應(yīng)用需要及時(shí)吸收哲學(xué)、心理學(xué)、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)以及學(xué)習(xí)理論等領(lǐng)域的相關(guān)研究成果，以此為基礎(chǔ)，合理地指導(dǎo)教育技術(shù)的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)與應(yīng)用，這是我們長(zhǎng)期的關(guān)注目標(biāo)。

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