教育技术学的理论基础
学习理论
教学理论
系统理论
第一节 学习理论
一、 关于学习和学习理论
（一） 学习的含义
"学习"一词是大家非常熟悉的一个概念，古今中外，人人都离不开学习。可是由于学习是一个非常复杂的现象，要想说清楚"学习究竟是什么？"成为理论界的一大难题。
学习活动不仅存在于人类，也广泛出现于动物世界，是人和动物共有的活动。任何活动都有过程和结果。心理学家从活动的结果对学习作出了严格的界定。具有行为主义倾向的心理学家一般把学习定义为"有练习或经验引起的行为的相对持久的变化"。例如两只狗，经过训练的一只能协助主人破案，未经过训练的一只无此类行为出现。我们把动物训练后出现的行为变化称为学习。这一定义也适应于人类行为的变化。如小孩子学游泳，一组进行了训练，另一组没训练。到了水里，训练组的会游泳，而未训练组的不会游泳。这种游泳行为的出现也称学习。
以行为的变化来定义学习，使学习成为可观察和可测量的科学概念。但它对人通过学习后思想深处发生变化而没有外显行为的现象就无法解释，为此，心理学家对学习的行为定义作了修改。鲍尔和希尔加德在他们所著的《学习论》（1981年）一书中把学习定义为："一个主体在某个规定情景中的重复经验引起的、对那个情境的行为或行为潜能的变化。不过，这种变化是不能根据主体的先天反应倾向、成熟或暂时状态（如疲劳、酒醉、内驱力等）来解释的。"
这个定义比一般行为主义的定义进了一步，在学习的变化中包含了行为潜能的变化。加涅则更明确地把学习定义为："学习是人的倾向或能力的变化，这种变化能够保持且不能单纯归因于生长过程。"加涅实际上是用内部的变化来定义学习了。不过，加涅认为，内部的变化不能观察，必须通过外部的行为，通过行为表现的变化作出学习是否发生的推论。
从上面的讨论可见，可以从外部的行为变化给学习下定义，也可以从内部的能力和倾向的变化给学习下定义。原因是人的学习的实质是人的内在的能力、思想、和情感的变化。但人的内在的能力、思想、和情感的变化看不见摸不着，不能直接研究。心理学家必须根据反映人的能力、思想、和情感的外部行为表现的变化推测内部的变化。因此，行为主义心理学强调学习研究中的客观观察和测量，有其合理的一面。认知心理学强调学习的本质是内在能力和倾向的变化，也有其合理性。
上述定义是一个广义的学习定义。教育情境中的学习与日常情境中的学习不完全相同。教育是有目的、有计划的，因此，我们可以把教育情境中的学习定义为：凭借经验产生的、按照教育目标要求的比较持久的能力或倾向的变化。
其实，归纳起来，要理解学习定义，应该从以下三个要点入手：第一，学习主体身上必须产生某种变化，我们才能作出学习已经发生的推论；第二，这种变化是能相对持久保持的；第三，主体的变化是由他与环境的相互作用而产生的，即后天习得的，排除由成熟或先天反映倾向所导致的变化。
（《教育心理学》 主编 邵瑞珍 上海教育出版社）
（二） 学习理论
1、学习理论的概念及发展概要
学习理论是揭示人类学习活动的本质和规律，解释和说明学习过程的心理机制,指导人类学习,特别是指导学生的学习和教师的课堂教学的心理学原理或学说。最早问世的学习理论以美国心理学家桑代克于1898年提出的"联结说"为代表。学习理论的研究是20世纪心理学界研究的重点领域之 一。学习理论的问世导致了教育心理学的诞生，并一直成为教育心理学的理论基础和核心内容。
自从桑代克的第一个学习理论提出之日起，近100年的时间里，心理学家对学习进行探索的脚步一直没有停止。由桑代克构建起的，以"刺激――反应"为核心的学习的联结理论，经过斯金纳等行为主义者的拓展与深化，使行为主义学习论统治学习理论的研究近半个世纪的时间，应该说，本世纪50年代中期以前，行为主义学习论在学习理论的研究中占据着主导地位。作为一个划时代的人物，桑代克首次用实验而不是思辨的方法来研究学习问题，是学习理论的一大超越，也为后继学习理论的研究提供了基本的范式；而华生、斯金纳等人的研究，则使行为主义的学习论变得更系统、更全面，为有效地控制和塑造人类行为提供了客观依据，并在社会和教育实践中得到了广泛应用。但他们完全抛弃学习的主观能动性。
与行为主义学习论相对立，源自于格式塔学派的认知主义学习论，经过一段时间的沉寂之后，再度复苏，从本世纪50年代中期之后，随着布鲁纳、奥苏伯尔等一批认知心理学家的大量创造性的工作，使学习理论的研究自桑代克之后又进入了一个辉煌时期，他们认为，学习就是面对当前的问题情境，在内心经过积极的组织，从而形成和发展认知结构的过程，强调刺激反应之间的联系是以意识为中介的，强调认知过程的重要性。因此，使认知主义的学习论在学习理论的研究中开始占据主导地位。
自此之后，学习理论的研究又在不断地发展，主要表现在：体现当代认知心理学特点的加涅的学习的信息加工学习论，代表心理学新思潮的人本主义学习论，以及继认知主义之后更强调学生主体作用的建构主义学习论。这些理论所做的研究更加切合人类的实际。
2、学习理论的意义
要了解学习理论的意义，就要知道它在心理学研究领域和教育科学的实践领域的地位和作用。
学习理论研究在心理科学研究的重要地位
学习理论研究的意义在于探索人类学习过程的本质和规律，指导人类的学习活动，特别是指导学生的学习和教师的课堂教学。所以，从学习理论诞生直至今天，学习理论研究一直处于心理学研究的重要地位，在教育心理学中一直处于核心地位。
学习理论研究在心理学中的重要地位既是由学习的重要意义决定的，也是由该问题研究的重要的心理学价值决定的。首先，学习是一种复杂的活动过程。这主要是因为影响这种活动过程的内部因素和外部因素多，学习活动引起的身心变化多，以及学习的层次多、类型多等原因造成，因此，学习过程是一种多因、多果、多层次、多种类、多侧面的复杂过程。心理学家们选择不同的个体，针对不同的学习类型，从不同的角度，采用多种不同的方法对其开展多方面、多类型的的研究。这种研究工作的发展不仅是我们对学习过程的本和规律的认识更加全面，而且也促进了心理学研究的方法论和研究手段的发展。第二，学习问题是一个综合问题，也是你学研究的重要基本问题之一。学习理论研究不仅与所有的心理学问题有关，而且还要涉及到哲学中的认识论问题、人的本性问题、知识的本质问题和智慧的起源问题等等。所以，学习问题几乎是当代各个心理学流派都必须研究的问题。学习理论研究在心理学研究领域中的这种重要地位是他几乎成为心理学的带头学科，带动或推动了其他学科领域的研究和发展。第三，当代的认知心理学仍然把学习问题作为研究的重点问题，而且把对学习问题的研究与人工智能科学和计算机模拟紧密的结合起来。
学习理论是教育科学中诸多分支学科的理论基础
学习理论一直是教育心理学的重要基础理论。从教育心理学诞生的那天起学习心理学问题一直是教育心理学的核心问题。这是因为学生的学习是教育和教学的基础和前提，没有受教育者的学习，教育和教学就失去了意义。所以，只有弄清学生怎样学，才能解决如何更好地教。
学习理论不仅教育心理学的理论基础，而且也是教学论、课程论、德育论、德育心理学、教育技术学、学科教育学和各科教学法等教育、教学学科的理论基础。以教育技术学来说，教育技术学探讨现代化教学设备和手段如何在课堂教学中使用，并提高课堂教学效果的专门研究领域。一切教学的形式、设备和手段都必须以提高学生的学习效果为目的。因此，教育技术学业以学习理论为理论依据。
3、 学习理论研究的问题及主要内容
现代学习理论所研究的问题已经十分清楚。概括的说，学习理论要回答德文主要有以下几个方面：
（1） 学习的实质和意义是什么？
（2） 学习的种类或类型有哪些？
（3） 学习的过程及心理机制如何？
（4） 学习的条件或影响学习的因素有哪些？
（5） 怎样才能更好的、更有效的学习？
（6） 促进学生学习的教学应该怎样进行？
（7） 怎样更深入的研究学习问题？
为了回答上述问题，每个学习理论主要包括如下内容：（1）学习的定义。（2）学习的目的和意义。（3）学习过的规律和心理机制。（4）学习的类型。（5）学习的内部条件和外部条件。（6）促进学习的学习方法和教学方法。（7）研究学习问题所采用的思想方法和具体手段。
然而，并不是每一个学习林对上述问题都一一做出回答。也不是每个学习理论都面面俱到的涉及每一项内容。学习理论家门往往习惯于或倾向于根据自己的试验和观察，强调学习问题中的某些方面。另外，学习理论的研究是一个发展的过程。
二、 关于行为主义的学习理论
行为主义与早期心理学种的联想主义和机能主义有较为密切的联系，其理论先驱是美国著名心理学家桑代克。桑代克早期主要通过动物的行为来眼就动物心理，特别是研究动物的"学习"行为。他创造了迷路圈、迷箱和迷笼等试验工具，在对鱼、鸡、猫等动物的学习行为进行了大量研究之后认为，动物通过不断的尝试可以偶然获得成功，不成功的反应被排除，成功的动作则由于引起的兴奋而被牢记，因此动物的学习就是在刺激和反应之间形成联结。他根据动物学习的实验，提出了两条学习的定律：练习律和效果律。练习律就是学习需要重复，重复能使刺激与反应之间的联结得到巩固和强化，但仅此还不够，因为实行多次的动作不仅不能不一定都会是联结加强。因此，桑代克主要用效果律来解释动物的学习行为，认为刺激与反应之间的联结可因满足的效果而加强，也可因烦恼的效果而减弱。桑代克后来又进一步研究了人类的学习，并对这些学习定律作了修改和补充。
在现代心理学派中树立起行为主义旗帜的是美国心理学家华生。他提出心理学的研究对象不是人的意识而是人的行为，他把有机体应付环境的一切活动统称为行为，把作为行为最基本成分的肌肉收缩和腺体分泌称之为反应；把引发有机体活动的外部或内部变化统称为刺激，由此建立起行为主义心理学的基本公式："人和动物的全部行为都可以分析为刺激和反应"，而最基本的刺激与反应之间的联结叫反射。华生提出的这个刺激—反应公式成为行为主义解释学习的理论基础，他们认为学习的实质就在于形成、强化刺激与反应之间的习惯性联结。后来华生发现可以把巴甫洛夫和赫切利夫的条件反射观点用作解释学习行为的良好依据，于是便折衷地采纳了其成果。在华生后期的著作中，条件反射成为学习的中心，成为构成习惯的基本单位。
在行为主义发展的后期，对学习理论影响最大的是斯金纳，他提出了操作性条件反射学说，并在此基础上提出了程序教学的思想。斯金纳认为，塑造有机体行为的过程就是学习的过程。他将学习的公式概括为：刺激—反应—强化。如果一个操作发生后，接着给予一个强化刺激，那摸其强度就会增加。用这种方法就可以提高这一操作再次发身的概率。斯金纳还对强化的时间安排进行了深入研究，比较了连续强化和间歇强化、长间歇强化和短间歇强化、固定经常强化和不固定偶然强化对学习效率的影响，揭示了操作反应与学习安排之间的许多规律性问题。斯金纳还研究了与强化相联系的泛化现象，研究饿学习过程中的消退和遗忘，设计了一整套塑造行为和保持行为强度的新技术、新方法。斯金纳还将其操作强化原理运用与学校的教学实践，产生了程序教学，并为此制成用于程序学习的教学机器。尽管程序教学只是风靡了一段时间，但这种思想却为以后的计算机辅助教学提供了一定的理论基础。
不管是早期的"联结说"还是以后发展起来的操作性条件反射说，他们强调外部环境对行为的影响，学习只是在特定环境下所发生的特别行为的变化。应用到教学，就是安排环境条件，向学生展示分步的教学内容，并将教学目标分解为简单行为的集合，分散安排，引导学生逐步达到教学目标。教师所要做的工作则可总结为：（1）提供指导学生采取希望行为的提示；（2）要用结果强化所希望的行为，经过强化的行为更可能被重复。首先是选择强化物，为特定环境特定人选择特定方式的强化；合理安排强化物，注意强化的及时性。
行为主义：
理论原理 实际应用
学习是学生行为的变化 教学目标表达为学生的行为
行为由之前的因素决定 用提示引导学生到理想的行为结果
一个行为是否能重复依赖于其后的结果 选择强化行为的结果，安排这些结果在所希望的行为之后立刻出现
三、 关于早期认知主义的学习理论
早期认知主义的学习理论是指格式塔心理学的学习"顿悟说"和托尔曼的"认知——期待说"。
学习"顿悟说"由苛勒创立，他以大猩猩的解决问题实验为基础，用格式塔心理学的基本观点解释学习的过程和学习的迁移现象，对当代的认知学习理论产生了深远的影响。苛勒根据大量实验的结果，最后得出结论：他认为高级动物并不像桑代克所肯定的那样是完全愚蠢的，而是具有一定智慧的。只不过它们在努力水平方面有很大的个别差异。动物对问题的解决不是出之于盲目地试误，而是出之于对问题的顿悟。顿悟是对解决问题过程的恰当描述，是直接经验学习中的一种重要心理活动过程。他认为学习是知觉的重新组织，这种知觉经验变化的过程不是渐进的尝试与错误的过程，而是突然领悟的。至于顿悟产生的原因，他从两方面来解释。一方面，强调刺激情境的整体性和结构性；另一方面，假定心本身有一种组织的功能，能填补缺口或缺陷。
桑代克的学习联结说，巴甫洛夫的条件反射理论和行为主义的各家学习理论都用刺激和反应的联结来解释学习过程的本质。它们忽略了学习的认知过程，甚至否定了认知在学习过程中的重要作用。这种学习理论对于解释简单的学习现象尚有一定地说服力，但是，对于解释人类的学习，特别是学生的知识学习却显得十分苍白无力。
托尔曼把行为主义的"刺激——反应"的联结转向了认知范式，他提出在刺激和反应之间存在着认知过程，他把这种认知因素称为中间变量，并认为它是行为的决定者。托尔曼以其认知学习实验闻名于世，这些实验包括符号学习实验、期待奖赏实验及位置学习实验等。在实验的基础上，托尔曼还提出了自己的符号学习理论和认知地图、中介变量、潜伏学习等重要概念，使他成为由行为主义向认知主义过渡的重要人物。
托尔曼用来解释动物学习的核心概念是"期待"。他通过引证别人的实验和自己设计的实验系统地验证了他的认知——期待说，也证明了动物的学习具有认知性特征，说明学习不是形成简单的刺激与反应的联结，而在于认知对行为的支配和调节作用。在证明动物学习的同时，自然也就证明了人类的学习和学生的学习也是认知的过程，托尔曼的研究主要是以动物实验为主，对教学的指导意义并不是很大。但他的理论却为学习理论的发展开辟了一条新的思路，为以后认知心理学的发展作了一个铺垫，在西方托尔曼被认为是兼有行为主义和格式塔心理学的"折衷派"。
自托尔曼起认知主义的学习理论发展迅速，并对现代学习理论产生深远影响。
四、 学习理论的新发展
现代学习理论的新发展，主要表现在：体现当代认知心理学特点的加涅的学习的信息加工学习论，代表心理学新思潮的人本主义学习论，以及继认知主义之后更强调学生主体作用的建构主义学习论。
（一）加涅的信息加工学习论
加涅被公认为是将行为主义学习论与认知主义学习论相结合的代表。他从两大理论中汲取合理的万分，一方面承认行为的基本单位是刺激与反应的联结，另一方面又着重探讨刺激与反应之间的中介因素――认知活动，并且在70年代之后，运用现代信息论的观点和方法，通过大量研究，建立起了信息加工的学习理论，认为学习过程是对信息的接受和使用的过程，学习是主体与环境相互作用的结果。加涅认为，学习是学习者神经系统中发生的各种过程的复合。学习不是刺激反应间的一种简单联结，因为刺激是由人的中枢神经系统以一些完全不同的方式来加工的，了解学习也就在于指出这些不同的加工过程是如何起作用的。在加涅的信息加工学习论中，学习的发生同样可以表现为刺激与反应，刺激是作用于学习者感官的事件，而反应则是由感觉输入及其后继的各种转换而引发的行动，反应可以通过操作水平变化的方式加以描述。但刺激与反应之间，存在着"学习者"、"记忆"等学习的基本要素。学习者是一个活生生的人，他们拥有感官，通过感官接受刺激；他们拥有大脑，通过大脑以各种复杂的方式转换来自感官的信息；他们有肌肉，通过肌肉动作显示已学到的内容。学习者不断接受到各种刺激，被组织进各种不同形式的神经活动中，其中有些被贮存在记忆中，在作出各种反应时，这些记忆中的内容也可以直接转换成外显的行动。
加涅认为，当刺激情境与记忆内容以某种方式影响学习者的操作水平时，学习便发生了，我们可以根据学习者学习前后操作水平的差异来推断学习的发生。
加涅根据信息加工理论提出了学习过程的基本模式，认为学习过程就是一个信息加工的过程，即学习者对来自环境刺激的信息进行内在的认知加工的过程，并具体描述了典型的信息加工模式。认为学习可以区别出外部条件和内部条件，学习过程实际上就是学习者头脑中的内部活动，与此相应，把学习过程划分为八个阶段：A、动机阶段；B、了解阶段；C、获得阶段；D、保持阶段；E、回忆阶段；F、概括阶段；G、操作阶段；H、反馈阶段。
（二）人本主义学习论
人本主义心理学是60年代在美国兴起的一个心理学的重要学派。它一方面反对行为主义把人看作是动物或机器，不重视人类本身的特征；另一方面也批评认知心理学虽然重视人类的认知结构，但却忽视了人类情感、价值、态度等方面对学习的影响。认为心理学应该探讨完整的人，而不是把人的各个侧面9如行为表现、认知过程、情绪障碍等》割裂开来加以分析，强调人的价值，强调人有发展的潜能，而且有发挥潜能的内在倾向即自我实现的倾向。由此掀起了心理学领域内的一场深刻的革命，代表着未来心理学发展的新走向。
人本主义学习论的代表人物卡尔．罗杰斯（G. R. Rogers）对学习问题进行了专门的论述。
罗杰斯认为学习是个人潜能的充分发展，是人格的发展，是自我的发展。罗杰斯反对行为主义对学习实质的看法，认为学习不是刺激与反应间的机械联结，而是一个有意义的心理过程，因为具有不同经验的人在感知同一事物时，他的反应是不同的，因此，学习者了解学习的意义是非常重要的，也可以说，学习的实质在于意义学习。这种意义学习，不仅是指理解记忆的学习，而是指学习者所做出的一种自主、自决的学习，要求学习者能够在相当大的范围内自行选择学习材料，自己安排适合于自己的学习情境。这种意义学习，包含了价值、情绪的色彩，涉及到的是整个的人而不是单纯是认知成份的参与，而且这种学习以个体的积极参与和投入为特征，是一种自发、自觉的学习，是从自我实现的倾向中产生的一种学习，学习者可以自由地去实现自己的潜能，求得自己更充分的发展。罗杰斯认为，意义学习是一个没有结论的过程。
（三）建构主义学习论
建构主义是继认知主义之后学习理论的又一场变革，它更加强调学习者的主体作用，强调学习的主动性、社会性和情境性，将有助于我们进一步深化对认知过程实质的认识。建构主义主要站在学习者的角度，关注个体如何如以原有的经验、心理结构和信念为基础来建构知识。建构主义观点认为，世界是客观存在的，蛤对世界的理解和赋予意义却是由每个人决定的，我们是以自己的经验为基础来建构现实，每个人的经验都是由自己的头脑创建的，因此每个人的经验及对经验的信念是有差异的，从而也导致了对外部世界理解的差异。美国心理学家威特罗克（M. C. Wittrock）在信息加工学习理论基础上提出的生成学习理论，也可以看成是建构主义学习论的一个代表。
威特罗克认为，学习的实质就是主动地建构对信息的解释，并从中作出推论。也可以说，是人脑中储存的记忆信息和信息加工策略与当前接受到的环境信息相互作用，积极地选择、注意、知觉、组织、储存和激活信息，并主动建构起信息的意义。
在建构主义的学习论中，学习是学习者建构自己的知识的过程，这就意味着学习者不是被动地接受刺激，他要对外部信息进行主动的选择与加工，主动地去建构信息的意义，而外部信息的意义并不是由信息本身决定的，外部信息本身没有意义，意义是学习者通过新旧知识经验间反复、双向的相互作用过程而建构成的，每个学习者都会以自己的原有经验为基础对新信息进行编码，建构自己的理解，原有知识又会因新经验的进入而发生调整和改变，所以信息也不是信息的简单积累，还包含新旧经验冲突所引发的观念和结构重组。
威特罗克具体描述出了学习过程的步骤，认为学习始于对感觉经验的选择性注意，首先是长时记忆中影响注意和知觉的各种内容及以特殊方式加工信息的倾向，作为过去经验进入短时记忆；这些过去经验会以动机的形式帮助学习者主动对感觉到的经验进行选择性注意，使学习者保持持续的兴趣去从事选择性的知觉；经过选择性知觉所获得的信息进入短时记忆，在学习动机的作用下，学习者主动尝试将其与长时记忆中的相关信息建立联系，以主动去理解新信息的意义；接下来还需要通过与感觉经验对照和与长时记忆中已有经验的对照，进一步主动建构并检验新信息的意义如果经检验，建构意义不成功，应该回到感觉信息，重新尝试如检验成功，即达到了对意义的理解；最后对新生成的意义从各方面进行评估，以检验其合理性及与长时记忆、感觉信息中其它信息间的一致性，评估导致在短时记忆中建构生成的意义进入到长时记忆的认知结构中去，也可能导致认知结构的重组。
五、现代学习论对教学的启示
现代学习论的新发展，为学生的学和教师的教提供了重要的启示，在教师的实际教学中，可有意识地吸取各学习的合理成分，灵活加以运用。
第一，加涅的信息加工学习论，关注的是学生如何以认知模式选择和处理信息并做出适当的反应，偏重信息的选择、记忆和操作以解决问题，重视个人的知识过程，因此在学习方法上，主张指导学习，主张给学生以最充分的指导，使学习沿着仔细规定的学习程序进行学习。并认为一个完整的学习过程由八个阶段组成，教师要想影响学生的学习过程，就要在教学上注意以下环节：
1．激发学生回忆以胶学得的知识和能力
在进行更高一段的学习之前，必须弄清楚这个学生已经知道什么，教师的第一步，就要使学生复活对当前学习必需的以前学到的那些知识和能力。然后以此为前提进行教学。
2．使学生对学习有心理准备
要使学习获得所希望的结果，还必须使学生在学习时具有接受刺激的倾向和准备，教师可以运用强化等手段来刺激和形成学生适当的注意倾向和动机。你努力学习就能取得好成绩，就会受到奖励。
3．直接提出种种适当的刺激
充分的回忆一旦完成，教师就应向学生直接提示要学习的内容，或者也可以用适当的刺激直接去激化学生的学习行动。
4．反馈的准备
加涅认为，"学习的每一个动作，如果要完成，就需要反馈"，所以，反馈对于学习是必要的。为了获得反馈，教师必须尽可能准确地把学生的作业结果告诉他们，教师的评价，打分，甚至点头、微笑或者看一下某个学生，允许他继续进行下一项工作等，都可以达到强化学生行为的目的。
第二，人本主义学习论十分重视学习者高层次学习动机的激发，强调充分发展学习者的潜能和积极向上的自我概念、价值观和态度的体系，从而使学习者成为人格充分发挥作用的人。为此需要教师：
1．做一个学习的促进者，要为学生创造一种环境来促进学生的意义学习。教师在教学中应当重点帮助学生明确他们想要学习什么，帮助他们安 排适合的学习活动和材料，帮助学生发现他们所学的东西的个人意义，建立并维持能促进学习的心理气氛。
2．教师要尊重学习者，无条件的接受学生，必须对学生有信心，相信学生具有发展的潜力，相信学生有能力自我发展；教师应当学会重视学生的意愿情感、需要、价值观，能够设身处地、从学生的角度去理解学生，同时也不把自己的要求强加到学生的身上。良好的师生关系是教育的前提和基础。
第三，建构主义学习论提出，教学不仅是一个如何传授知识、如何调动学生的注意和动机的问题，也是一个传授生成学习、激发学生学会生成的过程。理想的教学应使学生不仅理解学习材料所表达的含义，而且还要去理解它的实用价值，这就需要学生主动从自己的生活经验和已有知识出发，去生成联系。
1．教师要对学生的学习模式、有关的先前知识和对教材的信任状况有所了解，教师以引导学生对学习材料获得新意义，修正以往的概念。
2．教师除讲授学习材料之外，还要培养学生学会生成的能力和技巧，结合学习材料的内容组织学生进行一系列认知活动，引导学生学会组织、评价、监督自己的认知过程，控制自己的认知过程，最终能使学生独立进行理解性的学习。
综合现代学习理论发展的新特点，也促使我们重新审视今天的教学观，以便能够站在现代学习理论的高度上树立起现代教学观。现代学习论的发展提示我们，学生的学习是认知过程和认知结构的主动建构过程，通过内部认知过程的积极变化，导致新知识的获得及认知结构的变化，已有知识和已有的认知结构也会影响新知识的选择和建构。根据学习理论研究的新内容与新特点，要求教师在教学过程中应注意以下内容，以更好、更有效地促进学生的学习。
第一，学习准备。学习准备是使新学习成为可能的身心条件，包括学习生现机能的发展、智力的发展、情趣的发展、社会性的发展、学习策略的发展及与新学习内容有关联的知识与技能。教师在上课之前，必须了解学生对所学内容的准备状态，了解学生的身心发展特点及原有知识，能力背景，查明学生是否已具备学习新知识的条件。
第二，学习动机。在长期有意义的学习中，动机是必不可少的，要激发起学生求知的需要，特别要重视内在认知动机的激发，为此要求教师为学生提供的学习内容本身应当是有意义的，要难度恰当，能够让学生体验到成功的愉悦情绪，让学习逐渐成为一种学生自我维持的过程。
第三，教学内容的组织。要使学生积极有效的学习，教学内容应组织成富有意义的序列，符合学生的认知加工过程。认知加工过程是指信息的输入、编码、储存、提取、输出的过程，相应的则要教师在呈现教学内容时，首先应注意新信息要具有可辩别性，以有助于学生进行选择性知觉，其次要注意新旧信息的联系，新呈现的信息要结构清晰、层次鲜明、可运用板书、图例等突出新知识的组织结构。再次要求教师应采取一些教学策略使学生积极参与学习活动，为了确保正确、牢固地掌握所学知识，还应使学生将学习的结果表现为外部行为并对这些行为进行反馈。
第四，认知结构的作用。学习是建构内在心理表征的过程，学习不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有经验为基础，通过与外界的相互作用，运用已有的认知结构对新信息进行加工而建构成的。传统的教学比较重视教材的知识结构和逻辑结构的传授，而很少注意知识在学生头脑中是如何表征和组织的，现代学习论非常重视学生的认知结构，强调认知结构的重要性。学生头脑中的认知结构与教材上所展示的知识结构是不同的，它们至少存在三方面的差别。
第五，参与。学习应该是积极的、主动的发现，而不是消极被动地接受知识，学生如果能广泛地参与到学习活动中去，更多地注意多种学习材料，学习便会更有效。学生的主动参与，会使学习变成一种自发、自觉的过程，学习就会转化成有意义和令人兴奋的事情，不单是认知成份的参与，还要包含价值、情绪的色彩，使学生充分发展自己的潜能。
条件作用前
1 无条件刺激（UCS） 无条件反应（UCR）
（食物） （唾液分泌）
2 条件刺激（CS） 引起注意但无唾液
分泌反应
（多次重复）
条件作用中
3 条件刺激（CS）
（铃声） 无条件反应（UCR）
（唾液分泌）
无条件刺激（UCS）
（食物）
条件作用后
4 条件刺激（CS） 条件反应（CR）
（铃声） （唾液分泌 ）
第二节 教学理论
教育技术学理论基础 ——教学理论
焦建利 副教授
http://jiao.2699.com
一、引 言
学习理论与教学理论
学习理论和发展理论是心理学中的两大类主要的 理论，但是，学习理论或者心理学理论并不能替代教学理论。教学理论也不仅仅是心理学理论的教学应用问题。
盖奇（Gage）
教学理论
"教学理论关注的是怎样最好地学会人们想教的东西，它所关注的是促进学习而不是描述学习。"（Bruner）
"现代教学论的研究对象与任务在于探讨教学的本质与有关规律，寻求最优化的教学途径和方法，以达到培养社会所需人才的目的" （李秉德）
二、西方近代教学理论
夸美纽斯是集大成者
《大教学论》是里程碑式的著作
三大教学原则
- 直观性原则
- 活动性原则
- 兴趣与自发性原则
2、裴斯泰洛齐
主张教育目标是要造就具有自力更生能力的人，具有独立自主能力的人，而不是培植那种依赖恩惠为生的人。
主张根据自然的法则去开发这种人类本性的力量。
倡导自我活动的自我发展原理与直观性原则
教学的目的应以道德教育为基础和核心任务。
3、赫尔巴特的教学理论
将心理学理论应用到教学理论研究中，建立了以心理学为基础的教学理论。
以专心活动，神思活动和心理学的统觉作为教学过程阶段论的理论基础，体现了教学思想的时代性特点
教学过程的形式与教学组织形式的结合，使课堂教学规范化和形式化。在教学过程中强调培养学生多方面的兴趣。
提出四段教学思想。
4、近代西方教学理论小结
自然主义的教学思想和教学理论占据重要地位。
形式主义和机械主义痕迹较为明显。
教学理论的体系逐渐趋于完善。
教学理论的研究方法开始走向科学化。
三、现代教学理论
反对旧式教育
人生来具有各种本能，它们是天赋的，是潜伏在人心灵中的一种不断发展的潜能。
强调儿童的个性自由发展
教育的主要方法是感官训练
在教学方法上很重视感官练习。
2、布鲁姆的教育目标分类学
认知领域的目标
由知识的掌握与理解及智力发展诸目标组成
情意领域的目标
由兴趣、态度、价值观与正确的判断力、适应性的发展诸目标组成
技能领域的目标
由各种技能和运动技能诸目标组成
形成性评价
泰勒"八年研究"倡导教育评价
布鲁姆1973年区分了三种评价：
- 诊断性评价
- 形成性评价
- 总结性评价
3、巴班斯基教育过程最优化理论
教学过程最优化理论，实际上是借助与系统工程的思想方法和技术手段，运用于教学领域，指导教师有效地提高教学效率和教学质量的理论体系和工作体系。
巴班斯基 《教学过程最优化——一般教学论方面》（1977）、《教学过程最优化——教学法原理》（1982）、《教学过程最优化问答》（1982）
"最优"概念并没有一个固定的、统一的、绝对的标准
日本广岗亮藏的教学最优化模式
4、加涅的教学理论
学习作为过程是从主体与环境刺激相互作用过程开始的。
学习的结果 （ 8 5 ）
- 智慧技能
- 认知策略
- 谚语信息
- 态 度
- 动作技能
学习的条件因学习的结果的不同而不同（9）
四、后现代教学理论
——多尔的课程与教学思想
20世纪70年代以来，教学研究领域逐渐走出了仅仅作为教育心理学之应用科学的狭隘视域，开始运用多学科的话语来解读教学的五尽意义。于是，教学理论"反魅"了：五彩缤纷的话语体系竟相追逐、璀璨夺目、魅力四射。多尔的后现代课程与教学思想就是其中最耀眼的明珠。
后现代与后现代主义
后现代是对文学、哲学、艺术、美学等诸多领域产生深远影响的思潮
后现代是对现代的批判与反思
Jencks认为，后现代主义具有如下特征：
- 双重编码
- 折中性
- 多重性（开放性）
主要观点
我们正处于范式变革之中
从过程——发展、对话、探究、转变的过程——角度尔不是从内容或材料（"跑道"）的角度出发来界定课程。
重新解释杜威、皮亚杰和布鲁纳的教学和课程理论
教师的角色不再是原因性的，而是转变性的。
课程不再是"跑道"，而成为跑的过程本身。
学习成为意义创造过程之中的探险。
四R课程
丰富性（Rich）
回归性（Recursive）
关联性（Relational）
严密性（Rigorous）
五、教学理论与教育技术学
教学理论是教育技术学的基础
教育技术学给现代教学理论带来了了新观念、新方法、新技术。
以学习理论和教学理论为基础的教育技术学，是"目中有人"的教育技术学。理论与技术的有机结合必将使教育技术显现出它应有的魅力。
第三节 系统理论
一、 系统理论产生的根源
二战之后，教育技术的迅速崛起，带动了对教育理论的研究热潮，先后已有几种理论从注意中心的地位上跌落下来，为其它理论所替代。戴尔的"经验之塔"理论把研究的重点落在媒体的选择之上；传播学理论集中研究信息的生成、选择、处理、储存等问题；行为主义的程序教学理论在理论基础上局限于动物实验的规律，在实践上则只重视教学机器。所有的理论都将目光放在教育、教学的某个部分，着重研究教育技术应用实践中的问题，能够把问题分解成各个部分却无法以整体和同一的观点来看待教学过程。
随着第三次思想浪潮的冲击，理论逐渐走向"一个新的综合时代的边缘"，"在所有的知识领域......我们将看到广泛思考和全面理论的恢复，看到重新将各个部分再度综合起来。" 在教育技术学的领域内，一种从整体思维出发的系统方法逐渐发展起来。教育技术重点已从如何才能使某器件、媒体或行为科学的作用为教师所利用的这样一个由工具为转移的问题，转到了如何才能产生可预定的、有复制潜能的教育成果这样一个以解决疑难为转移的战略问题上来了。吉布森(H.Cibson)对综合性方法也进行了典型的论述："包括把人、思想、材料以及设备等系统地应用到解决教育的疑难问题中去......这是一个选择、制作学习材料的过程；是一个设计交流信息模式并将其安排在学习环境中的过程；这又是个利用人和人以外的资源，以提高教育效率以及有效性的总战略......故而，我们所关心的是，把系统方法应用来更科学、更精确地解释、使用并评价资源以改进对学习经验的设计......此外，学校全部设备与成员都是教育技术学的极为重要的组成部分。"这一段话清楚地说明了把系统方法应用到教育技术学领域中来的必然性和重要性。系统理论的出现及发展，同时将教育技术的又一重要研究领域——教育系统设计引入20世纪的研究热潮之中。
二、 系统理论的主要观点
1、 系统的概念
⑴系统的定义
系统是由两个以上相互区别作用的要素结合成的、具有特定功能的综合体。系统亦称"体系"、"物系"或简称"系"。如物理学中的"物系"，化学中的元素周期系，天文学中的银河系、太阳系、河外星系等。
不同的学者都对系统进行过不同的界定。恩格斯在《自然辩证法》中指出："宇宙是一个体系，是各种物体相互联系的总体。"列宁指出："世界是包括一切的整体。"这里所说的体系、总体、整体，就是系统。控制论的创始人贝特朗菲(1．Bertalanfy)认为"系统是处于一定联系中的与环境发生关系的各组成成份的总和"。(贝特朗菲，《一般系统论》，《自然科学哲学问题丛刊》，1979年合订本)。我国著名学者钱学森把极为复杂的研究对象称之为系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成具有特定功能的有机整体、而且这个系统本身又是它们从属的更大系统的组成部分。
尽管从不同的角度可以对系统作不同的理解和给出不同的定义，但是一般认为由两个以上的因素组合而成具有一定结构的整体就可以看作是系统。更确切地讲，系统是由相互联系、相互制约的若干组成部分结合在一起，并且具有特定功能的有机整体。这些组成部分通常称之为子系统，而这个子系统本身又可以看作它从属的那个更大的系统的组成部分。在这个意义上看，系统与子系统间具有相对性。
⑵系统基本组成
系统是由若干要素组成的。要素是构成系统的组分或组元。单一要素不是系统，必须有两个以上的要素才可能构成系统。而要素不是随便一种实体，只能是有；定属性的实体。换言之，对于一定的系统来说，要素的属性是"给定"的，因而重要的事情不是要素本身由什么构成，而是要素具有什么属性和处于什么状态。
⑶ 系统的类型
从系统与环境的关系进行分析，可将自然界中的系统区分为：①孤立系统，这是指与环境交换的物质和能量很少以至对研究目的来说可以忽略不计的系统；②封闭系统，指与环境仅有能量交换的系统；③开放系统，指与环境既交换物质又交换能量的系统。在这三类系统中，开放系统具有更大的普遍性，
从系统内发生的实际过程分析，可把自然界中的系统区分为：①物理系统，这是指发生物理学所研究的各种过程的系统；②化学系统，指发生化学组成或结构变化的系统；③生命系统，指发生生命过程的系统。
从人对自然物的参与程度分析，可把自然界中的系统为：①天然系统，这是人类尚未改变其自然进程的系统；②人工系统，指人工制造的各种系统，如机器、现代交通工具等；③复合系统，指人的实践活动已经部分参与其中的系统，即其中包括天然系统也包括人工系统的复合系统，如水力发电系统、农业系统等。
从系统内各要素相互作用的特点分析，可把自然界中的系统区分为：①线性系统，这是指比较简单的系统，系统中要素的关系是线性的；②非线性系统，在这种系统中存在着自催化、正反馈之类的非线性相互作用。
从人对自然的认识程度分析，可把自然界的系统区分为：①黑系统，这是指人们当前对其要素和结构还一无所知的系统；②白系统，指人们对其要素和结构已知道得很清楚的系统；③灰系统，指人们对其要素和结构的认识若明若暗的系统。从认识论的角度看，黑系统向白系统的转化是在认识过程中实现的。
从系统所处的状态分析，可把自然界的系统区分为：①处于平衡态的系统，这是指内部无差异(温度处处相同、压力处处相同、电磁属性处处相同、化学势和化学推动力处处相同，等等)的系统；②处于近平衡态的系统，指内部有差异但这种差异只能使线性相互作用表现出来的系统；③远离平衡态的系统，指内部差异显著从而使非线性相互作用表现出来的系统。对于研究系统的演化来说，这种区分有重要意义。
上述区分远不是所有可能的区分。但是，不论在哪种类型的系统中都存在着整体与部分、稳定与涨落的矛盾关系，这种关系需要从自然观的角度进行分析。
⑷系统的结构
系统的各要素之间存在着特定关系，形成一定的结构。结构是系统中各种联系和关系的总和。这些关系可以是数量关系(数量结构)，也可以是空间关系(空间结构)，还可以是时间关系(时间结构)，而更重要的则是相互制约关系(相互作用结构)。一般来说，数量结构和时空结构往往是相互作用结构的表现。比如，DNA分子的空间双螺旋结构是由其中的共价键和氢键这样的相互作用结构所决定的。立足于对相互作用结构的分析而阐明系统的时空结构，是系统研究中所要解决的重要问题之一。一个稍微复杂的系统，其相互制约关系必然纵横交错，从而使相互作用结构异常复杂。可以说，相互制约关系是系统结构得以形成的主要杠杆。
⑸系统的功能
系统作为许多要素的综合体，它们构成一个统一的整体，这时由于各个要素的配合，已具备独特的新功能。各个要素的有机组合，可以完成特定的功能。人工的系统，如上述的计算机系统和课堂教学系统，是根据系统的目的来决定它的功能的。天然的自然系统，如太阳系、宇宙系，或各种生物系统，它们虽有功能，但不存在目的。总之，系统不管是否有目的，但总具有功能．系统的结构使它成为一个有特定功能的整体。功能是系统在内部关系和外部关系中所表现出来的特性和能力。功能当然也是一种属性，但它不是要素的属性，也不是某个部分的属性，而是系统整体才有的属性。功能之所以为整体所具有，是因为功能需以结构为载体，需在系统各要素的功能耦合中突现出来。在这个意义上说，功能是由结构决定的。但是，结构对功能的决定并不是单值决定，而是或然决定。一种结构可以表现为多种功能，一种功能也可以映射多种结构。结构与功能之间不存在一一对应的关系。结构与功能关系的辩证性质，提供了实践上的方便，为实现一种功能，原则上可以找到多种结构，从而有优化的可能。
⑹系统的环境
系统外部的因素，叫做系统的环境或外部系统，我们把与外部环境有相互关系的系统叫开放系统，与外部环境没有联系的系统称为封闭系统。
⑺系统的层次与维数
一般来说，系统都是由组成系统的子系统构成的．这些子系统则由比它更下一层的于系统构成。最下层的于系统则由组成该系统的基础单位的各个要素构成。这样，系统可以由好几个层次形成。有些系统的层次是简单的，有些系统的层次则是复杂的．观察系统要注意这些层次，了解上层系统与下层系统的组成与关联．
与系统的层次相类似的一种考虑是关于系统的维数。系统的组成要素，不一定都是同一种类的，因此表示不同类型要素属性的向量维数也是不同的，如最简单的人-机系统，人的维数与机械的维数也是不同的。
⑻ 系统中整体与部分的关系
整体与部分是存在于系统中的一对矛盾，这一矛盾关系可用加和性方式与非加和性方式来描述。
加和性是指"一个复合体能够通过把原来分离的要素集合拢来的办法一步一步的建立起来；反之，复合体的特征能够完全分解为各个分离要素的特征。"加和性的存在，使得在对有些问题的研究中可以将系统与其构成部分仅仅作为量上相区别的对象加以处理，通过量的分解和组合而实现整体与部分之间的相互过渡。然而，系统之所以成为系统，乃是由于其中存在着非加和性关系。这种非加和性表征着新属性的出现，表征着系统与其构成部分之间的质的差异。非加和性的存在，使得把系统完全约化为其构成部分简单叠加的方法失去了合理性。
为了实现部分与整体之间的相互过渡，还必须分析系统内部的相干性。相干性是指一种结合关系。耦合各方经过物质、能量、信息的交换而彼此约束和选择、协同和放大。它们交错重迭在二起，共同导致属性不可分割的整体的形成。由此可见，加和性方式和非加和性方式实际上表示的是系统内部各部分之间的耦合情况。
2、 系统方法
本世纪40年代以后，系统论、信息论、控制论等系统理论逐步形成和完善。随后，耗散结构理论、生命系统论等非平衡自组织理论，也逐步产生和发展起来，这些理论，为科学技术的发展提供了新思想、新观点、新方法。同时也给科学技术方法论的研究带来了革命性的变化。因此，作为科学和技术研究工具的方法论，不能不注重系统科学方法的研究。
⑴系统方法的定义
系统科学方法，或简称系统方法，即按照系统科学的观点和理论，把研究对象视为系统来解决认识和实践中的各种问题的方法的总称。系统方法要求人们把研究对象看作一个整体，把事物的普遍联系和永恒运动看成一个总体过程，全面地把握和控制对象，综合地探索系统中要素与要素、要素与系统、系统与环境、系统与系统的相互作用和变化规律，把握住对象的内环境与外环境的关系，以便有效地认识和改造对象。系统方法把对象和过程视为由种种关系和相互联系交织起来的网络画面，因此在采用系统方法时，应尽可能将此画面做组织化的科学抽象和形式化的处理，从而具体地反映和把握世界。
那么，教育中系统方法的含义是怎样的呢？美国教育技术学家唐纳德·埃利(Dooald Elley)认为，当我们把科学和实验的方法，以综合有序的形式，应用到教学任务的设计，或者，整个教育计划的设计中去向，这一过程通常使被称为"系统设计"，或者，"放学教法的系统方法"。而所谓"系统方法的含义"就是，"使用清楚的目标，靠实验获得的资料评价教学系统的结果"。然后，再根据评价结果来改善教学系统，这样，教学系统也就有了一个自我改善的反馈回路。
实际上，这就是我们前面所谈的，通过调节和控制系统的输入，来达到改善系统输出的意思。这里所谈的"教学系统的结果"就是输出，而"清楚的目标"，就是评价输出的参照系。仔细分析起来，"系统方法"的具体内容如图1所示
评价需要，以确定什么是真正的问题
从图1中我们可以了解到系统方法对教育全过程的战略指导意义：它是科学地设计教育或教学过程必不可少的方法。同时，也让我们了解到系统方法所包含的诸要素。由此我们可以得知：只有具备了对整个教育过程的总体设计的系统工程，最优化教育效果的目的才能得以真正实现。而要没有这样一个战略上的总体设计，那么，任何作为其组成部分的子系统的设计)即作为智能技术应用的、战术上的系统方法)，都将失去其运转的中轴。所以，我们必须清楚地认识到从战略上进行总体的系统设计的必要。
⑵系统方法的作用
①系统方法是认识、调控、改造、创造复杂系统的有效手段。系统方法是扬弃了传统科学的简单性原则而产生的。本世纪30年代以前，科学在研究复杂事物和复杂过程时，主要采用从实体上进行还原的分析组合方法，这就把复杂问题不适当地简单化了。而事实上，世界上的事物和过程是复杂的，是由多种因素或子系统的复杂相互作用所构成的，所以需要系统的思考。在这方面，系统科学方法提供了解决问题的钥匙。
②系统方法为人们提供了制定系统最佳方案以实行优化组合和优化管理的手段。在人类的活动个总需要存优汰劣、趋利避害，通过这些追求，推动人类的进步。在认识自然改造自然中，系统方法可以帮助人们制定最佳方案，实行优化组合与管理，取得尽可能大的效益，用最少的投入，取得最多的功利。
③系统科学方法为人们提供了新的思想模式。它突破了传统的只侧重分析的机械方法的栏栅，指导人们从总体上进行思维，探索科学技术发展的新思路，建立综合学科、交叉学科和边缘学科，促进自然科学与社会科学的统一，促进科学家和哲学家的联盟，帮助人们打破两种科学、两种文化的界限，建立统一的世界图景和文化图景，建立起系统的自然观、科学现、方法论和系统的人类社会图景。
⑶系统方法的使用原则
①整体性原则
系统科学方法的整体性原则，是基于要素对系统的非加和性关系。当要素之间存在相干性、协同性的条件下，会有新质的突现。这种新质不是单个要素所具有的，而是系统整体才具有的。因此，在研究这类系统时，必须从整体出发，立足干整体来分析其部分以及部分之间的关系，再通过对部分的分析而达到对整体的深刻理解，
整体性原则是系统方法的首要原则。它把研究对象视为有机整体，探索其组成、结构、功能及运动变化的规律性。它要求我们，无论是认识、研究、控制自然对象，还是设计制造人工系统，都必须从系统的整体出发。探索系统内外环境中和内外环境间的辩证关系。正如爱因斯坦说的："如果人体的某一部分出了毛病，那末，只有很好地了解整个复杂机体的人，才能医好他；在更复杂的情况下，只有这样的人才能正确地理解病因。"系统方法要求从种种联系和相互作用中认识和考察对象，使系统分析与系统综合、归纳和演绎、局部和整体、个别和一般都协调一致起来。
②动态原则
这是指系统方法的历时性原则。统方法不能把系统看成是"静态的死系统 "或"死结构"，而应看成是动态的"活系统"。虽然在科学研究中，人们经常采用理想的"孤立系统"或"闭合系统"的抽象，但是实际存在的系统，无论在其内环境的各要素(或子系统)之间，还是在其内环境与外环境之间，都有物质、能量、信息的交换与流通。从原则上说，实际系统都是活系统。所以系统总是动态的，永远处于运动变化之中。
系统要随着时间箭头而演化，大至太阳系、银河系、河外星系，小至"基本粒子"，都有一个产生和消灭过程，所以任何系统都经历着实在的历史。因此，在研究系统时，应当把系统发展的各个阶段统一加以研究，以把握其过程与未来趋势
③最优化原则
最优化原则亦称整体优化原则，这是使用系统方法的目的和要求。这一原则要求在研究解决问题时，统筹兼顾，大力协同，多中择优。采用时间、空间、程序、主体、客体等方面的峰值佳点，本着"多利相衡取其重。多害相衡取其轻"的精神进行综合优化和系统筛选，运用线性规划、动态规划、决策论、博奕论等有效方法，达到整体优化的目的。例如，统筹法中的网络图、关键路线，技术设计方案的可行性研究，效益经济学、效益管理学中最佳效益的追求等，都要运用整体优化的原则。
④模型化原则
采用系统科学方法，需要把真实系统模型化，即把真实系统抽象为模型，如放大或缩小了的实物模型、数学模型、符号系统模型或其它形式化的模型等。 在采用系统的模型化原则时，除了遵循模型方法的一般原则以外、还应使模型的形式和尺度符合人的需要和可能，适合人的选择。对于复杂系统，需在系统分析的基础上，适当地采用模糊方法，经适当简化和理想化，才能建立起系统模型。一旦建立起系统模型，就可以进行模拟实验，运用电子计算机进行系统仿真模型化原则是采用系统方法时求得最优化的保证。
整体性原则、动态性原则、最优化原则、模型化原则，是运用用系统方法的基本原则。前两个是基础，第三个是目标，第四个是手段。系统方法的广泛应用，推动了自然科学、社会科学、应用技术、管理科学、的新进展，同时也带来人们思维方式的变革。
⑷系统方法的框架
在具体使用"系统方法"的过程中，"系统方法"包括了以下五个基本的步骤，加上"修订"环节而构成六个部分。
①分析确定问题、确认需求和目标；
②选择和设计问题解决的方案；
③发展解决问题的方案；
④实施问题解决的方案；
⑤鉴定实施的有效性。
值得注意的是，这种步骤与步骤之间的关系并非是线性的。步骤与步骤、过程与过程之间的相互作用，以及创造性与启发性的思想是这一方法的灵魂和重要特征。我们把这个方法用框图描述，如图2所示。
⑸系统方法三维结构
"系统方法"是分析和解决问题需求中存在的问题的总体性的思想方法。它的结构可以通过一个三维模式的空间来加以描述(如图3所示)，这就是我们通常说的系统方法的三维结构。
维度一为逻辑维。在系统方法解决教育、教学问题的过程中，解决问题的逻辑都是从分析存在的问题、确定解决问题的需求开始的，经过任务目的分析、系统综合、系统分析、优化、决策、实施和评价几个阶段。
维度二为时间维。作为解决问题的共性，在解决问题的进程中时间上的共性体现为解决问题的阶段性的统一，具体为规划阶段、设计方案、开发、实验、试验、推广和更新。
维度三为知识维。在解决问题的过程中具体所使用知识因具体的问题和问题背景的不同而发生差异。比如，在如何提高中学物理课的教学效率问题上知识维的内容涉及到物理学的学科知识、教学方法、教学技能、学生认知的发展和态度情感形成的心理过程等。
⑹系统方法的应用步骤
第一步，从需求分析中确定问题。通常需求分析都是对现状和希望的结果之间的差异分析。这种需求分析应提供两方面的情况：第一是对于系统内部状况的描述，通常应当以严格的可以相互交流沟通的术语来进行描述；第二是对系统与其外部矛盾的对立的描述。可以确切地说，应用系统方法都是从需求分析评定开始的，评定分析需求是一个极为重要的过程，所以一般应用系统方法的第一个步骤通常称之为根据需求评定分析鉴定存在的问题的过程。
第二步，确定解决问题的方案和可替换的解决方案。在需求分析过程中，已确定了所要解决的问题，并且也提供了所有的对于解决问题的需求。通过对问题的现状和产出之间的比较，系统的设计者就能发现发展的方向，以及如何陈述所要达到的目标。
第三步，从多种可能的解决方案中选择问题解决的策略。这一步骤在系统方法中是关于"怎样去做"的一个步骤。在这一步骤里，要选择完成目标的工具和方法。通常选择方法和工具的标准是"费用—效果"的比值。这种选择必须把整个系统的分析作为基础，通常采用的模型化和模拟的方法来确定满足各种要求的最有效果的方法。
第四步，实施问题求解的策略。在系统方法的第四个步骤中，对产生出的计划和选择的解决问题的方法与策略要具体的加以实施并采纳、应用或者修正上面系统分析中提到的方法和手段。
第五步，确定实施的效率。在实施的过程中，收集的信息包括两部分：①过程信息；②系统的产出信息。把这些信息同在需求分析评定和在系统分析中所得到的各种详尽的需求信息相比较，现实的系统同所要求的理想化的系统之间的差异性便一目了然。这就为下一步考虑修正，给出了诊断性的信息。
第六步，对系统加以修正。根据实践实施得出的具体的执行信息，所构造问题的解决系统的执行情况应很快地反映到研究者那里。在这个过程中，我们一方面要注意研究过程本身的内在运行机制，另一方面还要不断地研究和分析各种问题的变化情况。应着重考虑以下两点：①它是否有能力满足适应各种需求、出现的问题，以及能否对各种要求和实际的问题作出相应的反应；②是否能连续的同原问题和解决问题的要求相适应。这种系统方法的自我修正的特征，保障了应付问题的有效性。
⑺ 常见的系统方法
①系统分析方法
系统分析方法是在第二次世界大战期间发展起来的。它是为确定系统的组成、结构、功能、效用，而对系统各种要素、过程和关系进行考察的方法。对系统的这种分析最早应用于化学定性分析，后来拓展到定量分析和结构分析，在系统论产生之后经移植和扩展，充实以现代内容，从而形成了系统分析方法。
首先，系统分析方法要求人们准确地记录下系统各要素和过程各阶段的数据，然后，运用这些数据对系统进行研究。一般是把有关数据排列在流程图上，
并在做出初步设计决策前，仔细审核这些数据。其次，根据流程图上的数据设计各种方案，并根据目标的要求，比较、选择方案。
实际上，我们可以把系统分析看作是把一个庞大的任务置入计算机的第一阶段。它要分析研究整个任务以及任务的各种因素，估计有关工作，力图把大系统化为子系统，把全过程划分为若干子过程，深入研究，找出其规律性和解决问题的办法。系统分析方法广泛应用于计算机硬件的研制和软件的开发，技术产品的仿制、改造和革新等方面。
面对复杂的教学系统，教育研究者在解决问题时，必须应用教育的"系统分析"技术。系统分析技术包含不同层次和水平的解决问题的方法和工具。从本质上讲，教学系统分析并非是选择如何去解决问题，而是要决定总体上看将要做些什么，以及对于完成每一个要求都有什么样的策略和工具。教育系统分析的方法包括以下几种：
A)任务分析
关于任务分析包含以下三层涵义(以课程开发为例来说明)。首先，在解决问题的需求评定和问题确认的基础上，任务分析描述了完成课程系统产出的所有的目标和可测量的行为要求(包括行为标准)，并将其同前面所作的需求分析所得的结果进行合理的分析和比较。其次，任务分析对具体研究过程管理的计划(通常称之为任务轮廓)进行描述。再次，任务分析应揭示：a)将要达到什么；b)用什么标准来判定；c)应当用什么样的手段、步骤来促进现状向所期望的状态转变。
B)功能分析
功能分析也称为功能职责分析，在任务分析中，任务的三方面的信息提供了具体的研究过程中必须执行的基本职责和课程及课程体系功能，更进一步的工作就是要确认完成每一个功能、职责所要求完成什么样的工作。正因为如此，在任务轮廓中所描述的每一个任务目标都将具有具体执行的要求，并且要求以更小的"任务轮廓"来描述功能职责。这种描述将具体陈述如何具体的去完成任务轮廓中的每一个功能和职责。在上述分析中，应当注意到功能职责分析有可能包括多个层次、多个水平。这种多层次的分析对清晰的表达问题是十分关键和重要的。
C)作业分析(工作分析)；
在系统分析方法中，作业分析是分析要做什么的最后一个部分。在此之前的分析包括了任务分析、功能职责分析。作业分析与功能职责分析在研究计划的研究中既有区别又有联系。一方面，作业分析是功能职责分析的进一步的分析，都是系统分析方法中一个必不可少的工具；另一方面，作业分析同功能职责分析存在分析层次上的差异。
在具体的研究过程中，功能职责分析把任务分析所得到的子任务、任务的轮廓和完成的标准进行垂直的放大和分解，直到分解到最小的操作单元。作业分析是用于分析每个单元内具体活动的操作顺序的分析步骤。
D)方法-手段分析
可以确切地说，任务分析、功能职责分析和作业分析都是针对通过什么样的思路、途径去解决问题以及解决问题有几种可行的方案和如何根据条件选择可能的方案。方法—手段分析同前三种分析不同，他主要是要解决如何根据具体的条件以及问题解决的策略和目标选择具体的方法、手段。是在任务、功能和工作分析进行之后进行的一种平行于任务、功能和作业分析的附加分析。
在研究及研究的计划过程中，方法—手段分析确认了对完成每一个行为(任务或活动)的可能存在的方法、手段和工具以及选择他们的策略。
在系统分析的过程中，任务分析告诉我们对于总体问题的任务，功能分析可以揭示总体问题的各个部分的更进一步的细节信息，最后作业分析把问题分解为进行课程计划设计和开发所要求的最小的工作单元。在确认了系统的所有部分之后，便可确认对于在任务分析、功能分析、作业分析中了解到存在的问题可能的解决方法和策略，可以根据需求对照每个解决问题的策略的优点和缺点，把握问题总体的实质，从而选择对于总体效果最佳的解决方法。
②信息方法
信息方法是现代通信理论、控制论、自动化技术、电子计算机技术的综合运用。它运用信息理论，把研究对象抽象为信息及兵变换过程，通过信息的获取、传输、加工、处理、利用、反馈等过程，来揭示对象的本质和规律，进而认识对象和调控改造对象。
应用信息方法要把握信息的传输过程，了解信源、编码器、信道、解码器、信宿的联系，并通过获取、传输、加工、处理和利用信息来认识改造对象。其中：
a) 信息的获取，是根据研究目的，运用现代技术手段，取得研究对象的信息。我们可以根据不同的研究目的，提取不同的信息。
b)信息的传输，包括空间传输和时间传输两种形式。空间传输可以跨越地域界限，将人们联系起来；时间传输可以通过文字、照片、录音、录相，进行"信息贮存"，让信息沿时间箭头传递下去。
c)信息加工处理，是把信息纯化、净化，并对信息进行归纳演绎、分析综合的理论加工，从而找出本质的规律性的东西。 。
采用信息方法，需通过信息反馈，反复地获取、检测、加工信息，从而不断深入地认识和改造世界。信息方法的基本步骤是：首先对输入信息进行检测，达到符合目的的净化，然后经加工处理，再进行利用，最后的输出分两支，一支是结果，另一支进行信息反馈，从而循环往复，提高水准。
③反馈控制方法 ．
反馈控制方法也是系统科学和系统工程中常用的方法。反馈是指系统的输出反过来作用于输入，从而影响再输出。从哲学方法论的高度看，反馈是因果关系中结果对原因的反作用。控制是指对系统的调节过程。在实际过程中，往往采用反馈手段对系统进行调节，这种方法称为反馈控制方法。
使用反馈控制方法，要由控制器、执行机构、控制对象、反馈装置等四个主要部分构造成一个系统，并采用信息技术对系统 进行不断的调整；从而使系统达到某种特定的状态，或按规律运行。其一般原理，可用反馈控制图(图3)表示
反馈控制方法有以下意义有着巨大的普遍性，可以研究人体、工程技术、人类社会等多种领域的问题。它与系统方法、信息方法、自动化技术、电子技术结合起来，将成为打开现代技术之门的强有力的手段。
④黑箱和黑箱方法
黑箱又称黑系统，指内部要素和结构尚不清楚的系统。对于黑箱，我们只能了解它的输入和输出，而没有、不能或不便直接剖析内部。黑箱方法就是通过探索功能而推测结构的方法，它通过考察黑系统的输入和输出的动态过程，即研究其功能或行为方式，以推测和探求系统内部结构和运动规律。
黑箱方法的根据是结构与功能的内在联系。我们通过研究系统的功能，可以推测或模拟其结构，进而认识其结构。因此，黑箱方法实质上是由功能探索结构的方法与模型方法的联合运用。它通过研究系统的输入与输出来考察黑箱，模拟建立几个可能的模型，从中择优而用。既可用以说明原型的结构和规律，也可对原黑箱的模拟模型加以实际应用。
运用黑箱方法，主要采取以下步骤：a)通过研究输入和输出研究黑箱。b)系统分析功能，确定几个可供选择的黑箱模型。对黑箱模型进行检验和选择。c)阐明黑箱的结构和运动规律并加以应用。以上方法可以大体用图4表示。
在具体的教育或学习过程中，由于教或学习的过程是相当复杂的，所以只能把它设想为一个其结构还未被充分认识的"黑箱"。尤其是多种媒体综合应用时，这个黑箱中的变量就更多了。从战略的角度来认识整个教育过程，就是把教育看作是个具有多种变量的，还有待我们进一步认识的黑箱。进入这一系统的一切资源都被看作是它的输入端；而培养出的学生，则被视为是输出端。以输出端的最优化为目的，利用一切可以利用的资源，就是通过控制和调节输入来达到改善输出的目的；反过来，又可通过对输出质量的检验来进一步改善输入。因此，只要我们能从整个系统的运转中去认识黑箱本身，就能够对这种系统的输入进行有计划的安排，从而通过增强教育或学习过程的效率，达到提高输出质量的目的。
黑箱方法提供了研究复杂系统和不能打开或不便打开的黑系统的研究方法。人们的认识就是一个不断地接触、研究黑箱和转化黑箱的过程。所以，黑箱方法有重要的认识论意义。 当然，黑箱方法只研究系统的外部行为，有一定的局限性，它需要与其它方法相配合，才能最终把黑箱打开。
⑤功能模拟方法
探索系统的结构与功能并加以实际应用的又一方法是功能模拟法。所谓功能模拟法，是指在暂不考虑系统内部组成要素及结构的条件下，应用模型来再现原型功能的方法。
采用功能模拟法，要尽量做到使模型与原型在功能上相似，但不必去追求模型在结构上与原型相似。为此，第一，要系统研究原型的功能，把握其主要内容；第二，确立与原型功能相似的模型；第三，进行模拟，成功以后用以说明原型的功能，并加以应用。
功能模拟法应用很广，可以模拟不能接触的事物的功能,可以进行脑科学与思维科学的研究可用于仿生学研究，发展新型技术。
功能模拟法由于对结构的忽视。使它有一定的局限性，因此，需要与其它方法共同运用，综合研究，才能更好地发挥其作用。
⑥系统规划方法
人们在进行科学研究、技术开发、工程设计和规划时，也应采用系统方法来考虑其全过程。常用的具体方法有以下几种：
a)PER方法与PDCA方法
PER方法是指科学研究计划的选择修定方法。用计划(Plan)、选择(Elect)、修定(Revise)三个英文字的字头简称之。这一方法是统筹兼顾、系统循环、不断完善提高的方法，也是系统方法的一种。
PDCA是计划(Plan)、执行(Do)、检查(Check)、总结处理(Action)四个字的缩写。这种方法是美国管理专家戴明提出的，故又称"戴明循环法"。采用这种方法可以不断地完善计划方案内容，提高水平，做法是：(1)接着PER的工作，制定出满意的计划。(2)执行计划。(3)和实际对照，检查执行情况。(4)总结处理。
b)DP方法
DP方法，也是保证科研中计划优化和计划执行优化的方法。DP是动态(Dynamic)和计划(Plan)的缩写。 运用动态规划时，要收集科学事实(观测记录、调研报告、由近及远的多分支文献系统，即文献树);制定研究计划;调整充实计划，采用运筹学、线性规划等方法，使计划充实修改和优化。
系统方法还有许多种。如我国著名数学家华罗庚创立的"优选法"(0.618法)，系统分析和系统综合联合运用的"分解协调方法"等。在诸多系统方法中，有定量的、半定量的、定性的多种形式，在研究和运用时可以根据研究对象和研究目的进行选择。诸多的系统方法各有所长，各有所短，各有所用，要通过具体问题具体分析选择合适的方法。
3、系统理论的核心思想
系统论对于系统的观点，部分也采自于热力学原理，部分地来自行为科学，部分地从控制论、信息论引伸，但它们都被概括为系统论关于系统的统一观点，主要的观点有：
⑴以相互作用和相互依存的观点看问题。
⑵重视系统的行为过程，即从行为和功能的角度来确定系统的要素及其联系。简言之，这就是只问系统在做什么，不问系统的结构是十么。同时，为了更好地把握系统的功能和行为，也注重对系统的结构进行分析。
⑶一般以某种研究目的来考察系统．确定系统的等级区域，系统的要素和联系等方面的具体内容都与研究目的有关。
⑷系统的功能(或行为)可以表示为输入到输出的关系式，而招系统看作是一定输入向量U到一定输出向量Y的变换器，数学上将这样变换器表为算子P的形式，表法如下： Y=PU
⑸任何孤立的系统都有自发地达到最大的无序状态(最自然状态)的倾向．
⑹系统趋向目标的行为是通过信息反馈，在一定的有规律过程下进行的。
⑺系统往往具有多级阶梯结构，不同层次有不同目标．
⑻系统通过其各组成部分的变化而得到发展，最后达到进一步的整合。这一过程既可以由外部所施加的影响来完成，又可以由内部的机制变化来完成．前者是一般控制过程，后者是自组织过程。
⑼等价原则：系统某一给定的最终状态可以通过不同的方式、不同的途径达到。
⑽系统的有序化过程往往是在开放的边界条件下进行的。
系统论认为，教育是一个复杂的系统，是由教育目的、教育内容、教育媒体、教育方法、教育设施以及教师、学生、管理人员等组成的一个有机整体，教育媒体只是教育系统中的一个要素。教育媒体的现代化，媒体技术的推广应用，的确解决了教育中的一些问题，为教育最优化的实现提供了良好的条件。但是媒体技术解决不了教育的全部问题，现代化的媒体也不等于教育的现代化。教育系统整体功能的最优发挥，不仅需要各个组成部分充分发挥自己的作用，更取决于系统中各要素的最优配合和协调一致。因此，只有用系统的观点对教育的各个部分(包括教育媒体)进行综合的、整体的考虑，对教育过程进行系统设计，才是实现教育最优化的根本途径。
4、系统理论的特征
① 整体性
系统理论认为，世界上一切事物都是由各要素组成的有机整体，整体的性质和规律只存在于其组成的各要素的相互联系、相互作用之中，任何要素的变化都将对其它要素产生影响。系统各组成部分孤立的特征和活动的总和，并不反映整体的特征和活动方式，即整体功能大于各部分功能的总和。
② 综合性
系统理论指出，任何整体都是这些或那些要素为实现特定目的而组成的综合体，对任何对象的研究都必须就其成分、结构、功能、相互联系方式、历史发展等方面进行综合的系统的考察。综合决不是系统各要素的简单相加，而是将系统客体的各个本质方面，按照其内在的联系综合成一个有机的整体。
③ 最优化
是系统方法的根本目的。它可以根据需要和可能，为系统定量地确定出最优目标；运用最新技术手段和处理方法，在动态中协调整体与部分的关系，使部分的功能和目标服从系统总体的最优目标，达到总体最优化。
三、 教育技术中的系统方法
1、 教育技术中的系统方法的涵义
结合教育技术学层次的研究和实践，我们可以把教育技术的系统方法定义为：一种在系统科学和教育实践基础之上产生的，指导具体教育、教学实践活动的思想和方法。这就是对于复杂的教育、教学问题的解决人们可以通过像工程技术使用的系统方法一样，广泛采用定义系统和子系统的方法来定义问题和解决问题空间。教育技术的系统方法是为了更好的达到教育、教学以及相应的实践活动的目标，而对系统构成的要素、组织结构、信息流动、教学教育环境和教育教学的控制机构的分析与设计的技术。
教育技术的系统方法作为新兴的教育技术学层次的思想和观念，它的一个突出的特点是提出了一整套的分析与处理教育、教学以及相应的一些实践活动的思想和方法，可以说它是教育、教学以及相应的实践活动的规划、设计、实验、实践和评价调控的方法论和思想。总体上讲，系统方法是解决教育、教学问题的组织管理思想、方法和方法论的总称。对于不同的教育、教学问题，可以找到一套具有共同性的思路、方法或程序。
需要指出的是，教育技术的系统方法与教育哲学和教育科学的应用模式是有区别的。在教育科学和哲学层次的研究中，对系统方法的采用主要是为了全面的、普遍联系的、辩证的把握问题，从大量的事实中抽象概括出事物内部的必然性的关系、规律和联系；而在技术学层次的应用中，系统方法主要用于具体的解决教育、教学问题的过程，即研究如何解决问题的方法。从这种意义上看，在教育哲学和科学层次的研究中，系统方法主要是针对系统科学思想的发展带来的对研究思想、方法、观念方面的影响，在一定的程度上我们可以把其称之为系统科学思想的影响，而不是人们通常讲的"系统方法"。在教育技术学研究的方法论和思想体系中，教育技术学研究的"系统方法"是特指我们在上面系统方法定义中讲的方法——解决具体的教育、教学问题的方法论。
2、系统方法在教育技术学中的地位——核心思想
首先，从教育技术的发展历程来看，系统观、系统论和系统方法的引入，促使教学系统开发的系统方法更加完善，从而在理论上形成教育技术学鉴定和解决教育、教学问题的基本思想和方法论。所以从这个意义上来说，系统技术是教育技术发展的新阶段，它把教育技术从对教育系统中个别要素(教育媒体)的研究扩大到整个系统进行设计、实施、评价的研究，把教育技术发展成为研究实现教育最优化理论和技术的一门独立的学科——教育技术学。
其次，从美国教育传播与技术协会（AECT）对教育技术的定义——"它是按照具体的目标，根据对人类学习和传播的研究，以及利用人力和物力资源的结合以促进更有效的教学的一种设计、实施和评价教与学的全过程的系统方法"中我们可以明确的看出教育技术学的核心思想是"系统方法"
再次，教育技术是教育研究中的技术学、方法论层次的学科，而教育研究中的技术学层次处理问题的方法——系统方法，是教育研究的技术学层次的处理问题的核心，是教育理论体系中的一个不可分割的部分。因此，系统方法必然成为教育技术的核心方法之一。
最后，利用系统方法解决教育技术的实践问题已成历史发展的必然。由于教学技术应用现代化的手段，而且这些应用通常是以多媒体综合应用的形式进行的，所以，在教育过程中，各种变量大为增加，这是旧的理论方法难以应对的。另一方面，由于教育过程中这些大为增加的变量是相互作用的，所以，那些从局部看来是完全合理的小决策的总和，并非一定能达到预期的效果，这就需要利用系统理论的"整体大于局部之和"的观念加以把握。再有，由于复杂系统的性质是"反直观的"，无法依靠直观判断来掌握复杂系统的因果关系，所以，我们必须借助在理性基础上构筑起来的系统工程。同样的，在教育技术高度发达的今天，以经验为基础的教育再也不能奏效了，人们必须运用系统方法，而不是直观判断来制定决策。
四、系统理论简评
从教育技术学的定义中我们知道，学科的手段就是要利用一切现代科学技术所能提供的成果，来开发入以及八以外的一切学习资源。它不再着眼于一个或几个方面而是强调的是整体考虑。要进行整体考虑，我们就必然将面临一个庞大复杂的变数系统。这就决定了我们必须借用系统论的思想，来发展教育技术学。
另一方面，系统论自路德维格·贝塔朗菲创立以来，经过几十年实践的检验，已经相当完善了。系统论思想也日益为人们所接受。在社会实践中，越来越多的人都已明确认识到孤立地看问题、单纯用分解方法，已经行不通了。教育技术应用的实践也越来越明显地暴露出从一个角度、用一种方法、凭借一种理论看问题的局限。因此，这两方面的结合使得把系统论思想引用到教育技术学中成为必然。系统论思想的引入和应用，大大改善了教育技术学理论发展的状况。从此，教育技术应用实践有了科学的指导理论。可以说，这一理论的引入和应用，标志着教育技术学新发展时期的到来。它反映了教育技术学发展的深度和广度。从此，它便把整体性、全面性、结构层次性、相关性、动态平衡性和综合与分析的统一性等特点都带入了教育技术学之中。目前，随着教育技术应用实践的发展，多种媒体综合应用的情形越来越多。在此情形下，强调系统论的核心就是整体性是有现实意义的。严格地说，一种媒体加另一种媒体，其结果决不应是两种媒体功能的简单相加。这种1十1＝2不是系统整体性功能的体现，必须要1十1＞2才行。因此，这就要求我们必须考虑媒体功能的种种因素，尤其是学习者的因素。就这层意义上而言，教育技术学中的系统论思想不是包罗万象的体系、包治百病的灵丹妙药，而是引导我们从各方面进行新的探索的向导和基础。系统论思想的引入和应用，标志着教育技术学发展的新时期的到来。
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