建构主义环境下的教学设计一般包括哪些过程？
基于儿童认知发展研究的建构主义不仅形成了一种全新的学习理论，而且形成了一种全新的教学理论。建构主义学习理论和建构主义学习环境强调以学生为中心，不仅要求学生从外部刺激的被动接受者和知识灌输的对象转变为信息加工和知识意义的主动建构者；而且要求教师从知识的传授和灌输转变为帮助和促进学生主动建构意义。可以看出，在建构主义学习环境中，教师和学生的地位和作用与传统教学相比发生了很大的变化。这意味着教师要采用一种全新的教学模式(彻底抛弃以教师为中心，单纯强调知识传授，以学生为知识灌输对象的传统教学模式)，全新的教学方法，全新的教学设计理念。以“学”为中心的教学设计(ID)是为了满足建构主义学习环境的上述要求而提出的，于是自然而然地，建构主义学习理论和教学理论成为以“学”为中心的教学设计(ID)的理论基础，即建构主义学习环境下的教学设计(ID)。
二、建构主义学习环境下教学设计研究的几种偏向
随着建构主义的流行，当前建构主义学习环境中的ID研究(即以学习为中心的ID研究)正受到越来越多的关注，尤其是在多媒体计算机网络或基于互联网的教学环境中，以学习为中心的ID的应用有着得天独厚的土壤。因此，近年来这方面的研究取得了很大进展，但同时也出现了一些不容忽视的偏差，应该引起我们的警惕。
1.忽视教学目标的分析
在传统的教学设计中，教学目标高于一切，它既是教学过程的起点，也是教学过程的归宿。通过对教学目标的分析，可以确定所需的教学内容和教学内容的排列顺序；教学目标也是检查最终教学效果和评价教学的依据。然而，在以学习为中心的教学设计中，学生被强调为认知主体和意义的积极建构者，因此学生对知识的意义建构被视为整个学习过程的最终目标。在这种教学设计中，通常不是从分析教学目标入手，而是从如何创设有利于学生意义建构的情境入手。整个教学设计过程都是围绕着“意义建构”这个中心展开的，无论是学生的自主探究、协作学习，还是教师的指导。总之，学习过程中的一切活动都要从属于这个中心，要有利于完成和深化所学知识的意义建构。在学习过程中强调知识的意义建构无疑是正确的。然而，在目前以学习为中心的教学设计中，往往存在一种偏向，即没有看到“教学目标分析”这个词，而是用“意义建构”来代替“教学目标”。在建构主义学习环境下，分析教学目标似乎完全没有必要。我们认为这种观点是片面的，不应该相互对立。因为“意义建构”指的是对当前所学知识意义的建构，而“当前所学知识”的概念是模糊的、笼统的。某一节课的内容明明是目前要学的知识，但一节课总是由几个知识单元(知识点)组成，每个知识单元的重要性是不一样的:有的属于基本概念、基本原理(教学目标要求“掌握”)；还有的属于一般事实性知识或者只需要在当前学习阶段知道的知识(对于这类知识，教学目标只要求“理解”)。可见，不加区分地要求对当前内容完成“意义建构”(即达到更深层次的理解和掌握)是不合适的。正确的做法是选取当前知识中的基本概念、基本原理、基本方法、基本过程作为当前知识的“主题”(或“基本内容”)，然后围绕这个主题来构建意义。这样建构的“意义”才是真正有意义的，才是符合教学要求的。
2.忽视教师的指导作用
以学习为中心的ID研究的第二个偏向是忽视了教师的指导作用。建构主义提倡教师指导下的“以学生为中心”的学习。它强调以学生为中心，但并不忽视教师的指导作用。学生是信息处理的主体，是知识意义的主动建构者，而教师是教学过程的组织者和指导者。教师应该在意义建构的过程中促进和帮助学生。因此，在以学习为中心的教学设计过程中，在充分考虑如何体现学生的主体作用，促进学生通过各种手段积极建构知识意义的同时，绝不能忘记教师的责任，忽视教师在这一过程中的指导作用。事实上，以学习为中心的教学设计的每一个环节(如情境创设、协作学习、会话交流、意义建构)，都离不开教师的精心组织和悉心指导，无法达到理想的学习效果。以学生为中心的教学并不意味着教师的责任减少、作用降低，相反——这两个方面都对教师提出了更高的要求。如果以学习为中心的教学设计忽视了教师的作用和师生互动的设计，那么这种教学必然会失败:学生的学习会变成没有目标的盲目探索，讨论交流会变成无关痛痒的东拉西扯，意义建构会事倍功半，耗费大量时间，一事无成，甚至可能走进死胡同。必须明确的是，在以学习为中心的教学设计中，老师只是从场上的“主角”变成了场下的“指导者”(主角变成了学生)，老师对学生的直接灌输减少了甚至取消了，但老师的启发、指导作用、准备工作、组织工作却大大增加了，所以老师的作用不容忽视。
3.忽略自主学习设计
建构主义的核心是强调学生主动建构知识的意义，这无疑是正确的。然而，许多研究者得出的结论是，建构主义和以学习为中心的教学设计主要是学习环境的设计，即如何设计一个适合学习者主动建构知识意义的学习环境。学习者的“自主学习”本身被忽视了。
很明显，这是本末倒置。建构知识的意义——这是建构主义的基本出发点和最终目的。然而，“意义的建构”不是由他人(如教师或辅导员)而是由学习者自己来完成的——它只能由学习者在适当的学习环境中通过主动探索和发现来完成，即通过“自主学习”来完成。学习者是认知的主体，学习者的自主学习是实现所学内容意义建构的“内因”。学习环境只是促进学习者主动建构知识意义的外部条件，是“外因”。外因只能通过内因起作用。设计理想的学习环境是必要的，因为它有利于促进学习者的意义建构；但更应该关注学习者自主学习的设计，因为没有这种自主学习，即使有理想的学习环境，也无从建构意义。
以目前最有影响力的建构主义代表人物之一D.H.Jonassen的观点为例，他特别强调学习环境的设计。在他最近发表的文章[9]中，他提出了一个设计建构主义学习环境(cle)的新模型，如图1所示。从图中可以看出，它由六个部分组成:
1.问题(包括疑问、项目、差异等。):这是整个建构主义学习环境(CLE)设计的中心，学习者的目标是阐明和解决问题(或回答问题、完成项目、解决分歧)；
2.相关实例(或案例):与问题相关的实例或案例(如法律、医学或社会调查实例或案例)；
3.信息资源:与问题解决相关的各种信息资源(包括文字、图形、声音、视频和动画等。)以及通过WWW从互联网上获取的各种相关资源；
4.认知工具:主要指在计算机上生成的帮助和促进认知过程的工具，通常是视觉智能信息处理软件。如知识库、语义网络、几何证明树、专家系统等。
5.对话和协作工具:使学习者能够相互交流、讨论和协商，并* * *分享构建问题的意义；
6.社会背景支持:在设计建构主义学习环境时，要考虑社会文化背景、客观环境、物质条件等能为当前学习提供支持的方面。
该模式设计的建构主义学习环境可以为学生自主学习提供三种教学策略:
1.建模策略:建模是CLE最常用的教学策略。有两种不同类型的建模:显式行为建模和隐式认知过程建模。行为建模用于说明学习者在学习活动中应该进行哪些活动以及如何进行；认知建模解释了学习者在这些学习活动中应该使用的推理方法。提供操作实例是“解决问题”行为建模最常用的方法之一。认知过程的建模比较复杂，需要提前对各种学习活动中的思维过程进行记录、整理和分析，从而提取出能够帮助学习者加深对问题理解的推理结构。
2.辅导策略:正确的辅导策略有利于激发学习者的学习动机；能观察指导学生操作并提供反馈；通过分析学生的成绩，也可以为他们的进一步学习提出针对性的建议。教练最重要的工作是监控、分析和调整学习者能力的发展(包括言语信息、智力技能、认知策略、学习态度、运动技能等)。
3.支架策略(Scaffolding strategy):这是一种基于维果茨基最近邻发展区理论的教学策略，通过为更复杂的问题建立“支架”概念框架，让学习者沿着“支架”逐渐攀爬，从而完成复杂概念意义的建构。
从上面的分析和图6所示的模型可以看出，Jonassen侧重于基于建构主义的学习环境的设计，从模型所包含的六个组成部分，从六个方面详细论述了CLE的设计。对于学生在这种环境下的自主学习，只提供了三种教学策略来支持，相关讨论也比之前的CLE设计简单。显然，这是本末倒置，没有把“自主学习设计”放在重要位置。有些文章甚至简单地认为基于建构主义、以学习为中心的教学设计就是指建构主义学习环境的设计[3]，更进一步——完全抹杀了自主学习设计的必要性。因此，我们认为这是以学习为中心的教学设计理论研究中另一个值得注意的偏差。
三、建构主义学习环境下教学设计的方法和步骤
根据目前的国外文献和我们近年来在中小学进行实验研究的实践，我们认为建构主义学习环境下的教学设计(即以学习为中心的教学设计)的方法和步骤应该是:
1.教学目标分析
分析整个课程和每个教学单元的教学目标，确定当前知识的“主题”(即与基本概念、基本原理、基本方法或基本过程相关的知识内容)。
在以教学为中心的教学设计中，分析教学目标的目的是从教学大纲规定的总的教学目标中逐步确定各级子目标，并画出它们之间的关系图。通过形成关系图，可以确定达到规定教学目标所需的教学内容。在以学习为中心的教学设计中，分析教学目标的目的，如上所述，是确定当前知识的“主题”。因为主题包含在教学目标所要求的教学内容(知识点)中，所以通过对教学目标的分析，得到了总目标与子目标的形成关系图，也就是说实现教学目标所需要的知识点都已经列出来了，可以据此确定当前知识的主题。
常用的教学目标分析方法有分类分析法、层次分析法、信息处理分析法和ISM分析法。具体可参考一般教学设计教材(如文献[4])。
2.情境创设
尽可能创造与当前学习主题相关的现实情境。
建构主义认为学习总是与一定的社会文化背景相联系的，也就是“情境”。在真实情境或多媒体创设的接近现实的情境中学习，可以利用生动直观的形象，有效地激发联想，唤醒长时记忆中的相关知识、经验或表象，使学习者利用原有认知结构中的相关知识和经验，同化当前所学的新知识，赋予新知识一定的意义。如果原有的知识和经验不能同化新的知识，就会导致“适应”的过程，即原有认知结构的转化和重组。总之，只有通过“同化”和“适应”，才能建构新知识的意义。同化和适应离不开原有认知结构中的知识、经验和表征，情境创设为从长时记忆中提取这些知识、经验和表征创造了有利条件。在传统的课堂教学中，学习者很难建构知识的意义，因为他们无法提供真实情景的生动性和丰富性，激发联想，并从长时记忆中提取相关内容。
情境创设要分两种情况[3]:一种是学科内容具有严谨结构的情境(数学、物理、化学等科学内容都有这种结构)，然后要求创设一个资源丰富的学习环境，其中要包括许多不同情境的应用实例和相关的信息资料，让学习者根据自己的兴趣爱好主动发现和探索；另一种是学科内容没有严谨的结构(语文、外语、历史等文科内容一般都有这个结构)。这时候就要创造一个接近真实情境的学习环境，在这个环境中要能够模拟真实情境，从而激发学习者参与互动学习的积极性，在互动过程中完成对问题的理解、知识的应用和意义的建构。在这两种环境中，都应该有一个独立的“帮助”系统，在学习过程中的任何时候为学习者提供建议和帮助。
3.信息资源设计
信息资源的设计是指确定学习本课题所需的信息资源的种类以及每种资源在学习本课题的过程中所起的作用。如果学生确实有困难，老师要及时帮助，比如从哪里获取相关信息资源，如何获取(通过什么手段和方法)，如何有效利用。
4.自主学习设计
自主学习设计是整个以学习为中心的教学设计的核心内容。以学习为中心的建构主义学习环境中常用的教学方法有“支架式教学法”、“抛锚式教学法”和“随机存取教学法”。根据选择的不同教学方法，学生的自主学习应该有不同的设计:
(1)如果是支架式教学，围绕预定的学习主题建立相关的概念框架。框架的建立应遵循维果茨基的“最近发展区”理论[5]，因人而异(每个学生的最近发展区是不同的)，通过概念框架引导学生的智力发展从一个层次向另一个更高层次发展，就像沿着脚手架一步一步往上爬一样。
(2)如果是抛锚式教学，根据事先确定的学习主题，在相关实际情境中选择一个典型的真实事件或真实问题(“抛锚式”)。然后围绕这个问题进行进一步的研究:对给定的问题进行假设，通过查询各种信息和逻辑推理对假设进行论证，根据论证的结果制定解决问题的行动计划，实施计划并根据实施过程中的反馈对原有的认识进行补充和完善。
(3)随机进入教学的，要创设多种能从不同侧面、不同角度表达学习主题的情境，让学生在自主探索的过程中，随意进入其中的任何一个进行学习。
无论采用哪种教学方法，自主学习的设计都要认真考虑以下三个方面:
要充分发挥学生在学习过程中的主动性，体现学生的创新精神；
让学生在不同的情境下有多个学以致用的机会(“外化”知识)；
学生要能根据自己行动的反馈信息，形成对客观事物的认识和对实际问题的解决方案(达到自我反馈)。
以上三点，即充分发挥主动性、知识外化、实现自我反馈，可以说是体现学生自主学习的三要素。
上面列举的三种自主学习设计(围绕概念框架自主学习、围绕真题自主学习、围绕多面事物自主学习)是目前国外比较流行的自主学习方式，适用于多媒体网络教学环境。详细内容和具体设计方法请参考参考文献[5]。其实只要能体现学生自主学习的三要素，就能有效促进学生主动建构知识意义，不一定局限于以上三种自主学习方法，更不要说国外的经验。从我们自身的文化传统和教学实践中，也可以总结出很多非常有效的自主学习方法。以学生的主动性和积极性为例，我国哲学家孔子创造的“启发式教学法”就是一个光辉的例子。
至于“启发式教学法”，很多人认为这是苏格拉底首创的。这对于总说自己是希腊人的西方学者来说并不奇怪，但中国也有很多人持这种观点(尤其是在计算机教育领域)，未免“数经忘祖”。事实上，孔子不仅一直坚持启发式教学，而且“启发”这个名称也是孔子(而不是苏格拉底)创造的。孔子比苏格拉底大82岁，苏才在他死后10年出生。所以孔子才是真正的、当之无愧的启发式教学的创始人。此外，孔子创造的启发式教学法比苏格拉底的助产术更丰富、更深刻。为了说明这个问题，我们不妨将苏格拉底的被称为“助产术”的启发式对话法与孔子的启发式教学法进行比较。
一个名叫欧迪·休姆的年轻人想成为一名政治家。为了帮助这位年轻人认识到正义与非正义的问题，苏格拉底用启发式方法与这位年轻人进行了如下对话(均为和欧A) [16]:
问:应该属于哪种虚伪？
答:应该归为不公正。
问:什么样的盗窃、欺骗、奴役等？应该分类？
答:不公正的一类。
问:如果一个将军惩罚对他的民族利益有极大损害的敌人，并且奴役他们，这能说是不正义的吗？
答:没有。
问:如果他在战斗中偷了敌人的财物或者欺骗了敌人，该如何看待这种行为？
答:当然这是真的，但我指的是欺骗朋友。
苏格拉底:好吧，我们来讨论一下朋友之间的问题。如果一个将军指挥下的军队已经丧失了士气，精神处于崩溃的边缘，如何理解这种欺骗他的士兵说援军马上就要来了，从而激发他们必胜的斗志的行为？
答:应该认为是公正的。
问:如果孩子生病不肯吃药，他爸爸骗他说药不苦不好吃，哄骗他吃了，病就好了，这应该属于哪种行为？
答:应该属于正义的范畴。
苏格拉底还是问:如果一个人疯了，他的朋友怕他自杀，偷了他的刀和利器，这种盗窃是正义的吗？
答:是的，他们应该也属于这一类。
问:你不觉得朋友不能出轨吗？
奥德修斯:请允许我收回我刚才说的话。
从这段生动的对话中，我们可以看出苏格拉底启发式教学的特点是:抓住学生思维过程中的矛盾，启发诱导，层层分析，步步深化，最终推导出正确的结论。
再来看孔子的启发式教学。他只有八个字:“不怒，不怒，不怒。”(《论语》)。据宋代朱的解释:“生气者，欲得其通，而不得其通；那些不好意思的，说话没话的样子；启意为开启其意；送，即达其言。”[17]可见，“愤怒”是学生在积极思考某个问题，渴望解决但尚未想通的矛盾心理状态。这时，教师要及时对学生的思维方法进行指导，帮助学生打开思路。这就是“悟”。“生气”是学生对某个问题思考了一段时间，但尚未认为成熟，想说却难以表达的另一种矛盾心理状态。这时候老师要帮助学生理清思路，了解事物的本质属性，然后用更准确的语言表达出来，就是“发”。孔子启发式教学虽然只有八个字，但它不仅形象地展示了孔子启发式教学的完整过程，而且深刻地揭示了在学习过程中遇到难题时，会依次出现两种矛盾的心理状态，或者说是两种不同的思维矛盾，以及这两种矛盾的正确处理方法。与苏格拉底的对话录法相比，二者的相似之处在于:都非常重视学生思维过程中的矛盾，但他们处理思维中矛盾的方法却完全不同:苏格拉底通过教师不断的提问，迫使学生进入矛盾状态，从而逐步引导学生的认识走向更深层次，最终解决问题。而孔子则是老师或学生自己提问，学生自己思考。当学生处于“愤怒”的心理状态时，也就是在思考过程中遇到第一个矛盾而无法解决时，老师们只是给了他们一些建议。然后让学生继续认真思考，等到学生进入“焦虑”的心理状态，也就是在思考过程中遇到第二个矛盾无法解决的时候，老师再给他们一次点拨，学生就会前途一片光明，豁然开朗。
从上面的分析可以看出，苏格拉底的对话法实际上是以教师为中心的，学生完全被牵着鼻子走。虽然这种启发式方法也能打动学生，但很难理解更复杂的问题，即涉及高级认知能力的场合，因为学生没有充分发挥主动性。孔子的启发式是以学生为中心，让学生在学习过程中始终处于主动地位，让学生提出问题并思考，让学生主动发现和探索，找出解决问题的方法。老师只是从旁指点，起到引导和促进的作用。对比两者，不难看出，虽然两种启发式在教学中都是有效的，都能促进学生的思维，但显然孔子的启发式有着更深的认知心理基础，能充分发挥学生的主动性和能动性，更有利于知识意义的主动建构。因此，在自主学习的设计上，应该采用孔子的启发式方法，而不是苏格拉底的对话法。
以实现自我反馈为例，我们自己的教改实验研究也有很多成功的经验。小学语文识字教学中，总有200多个难记的汉字。这类汉字要么因为笔画相似而容易混淆，要么因为笔画众多而难以记忆，造成书写、记忆、识别困难。很多语文老师反映，这样的难词，往往一个学期通过课堂讲解或者批改作业改五六遍，但是到期末考试的时候，总有15%到20%的学生把这样的词写错。为了解决这一教学难点，我们在实验中设计了一种自主学习模式，让学生通过计算机实现自我反馈。在老师讲解了难懂汉字的读音、笔画和含义后，不仅让学生写在田字格上，还让学生立即用认知代码将单词输入电脑。由于认知码对汉字的划分符合语言文字规范和识字教学规律，如果学生对疑难汉字的字体或笔画识别错误，学生当前输入的汉字就不能正确显示在屏幕上(不显示或不显示其他汉字)，相当于给学生一个反馈信息:“您对汉字的识别错误，请仔细观察字的字体和笔画。”收到这个反馈后，同学们肯定会认真思考:为什么别人输入正确，我输入错误？从而主动检查发现自己的错误，然后改正重新输入，直到正确显示。这个过程完全是学生自己进行的，没有老师的干预。通过数百所实验学校的实践证明，利用这种自主学习的方法，直到期末考试，几乎100%的学生都能正确掌握上述难词。为什么很多学生在老师讲解(或纠正)了五六遍之后还是掌握不了传统的教学方法，而几乎所有的学生都可以很快学会，而不用老师费心去用新的教学方法纠正？根本原因是前者采用传统的以教师为中心的灌输式教学，学生在学习过程中处于被动地位；而后者采用自我反馈的学习模式，学生自己发现并纠正错误，在这个过程中，学生完全处于主动地位。
至于知识外化中自主学习的例子(在不同情境中应用所学)，教学实践中的例子数不胜数，这里就不一一列举了。
总之，自主学习的设计并不神秘，我们在这方面有很多值得总结的经验；外国人强调学习环境设计，我们应该虚心学习他们好的经验，但绝不能不加分析就盲目吸收，更不能盲目追赶别人。
5.协作学习环境的设计
设计合作学习环境的目的是在个体自主学习的基础上，通过小组讨论和协商，进一步完善和深化主题的意义建构。协作学习全程由教师组织指导，讨论的问题均由教师提出。协作学习环境的设计通常有两种不同的情况:一是学习的主体是事先知道的；第二，学习的对象事先不知道。大多数合作学习属于第一种情况，但在教学实践中会经常遇到第二种情况。比如中小学的语文课，在多媒体网络教学环境下，就是这样一种情况，让学生在课堂上制作图片或命题作文，然后在下半节课利用多媒体教室网络进行全班评价交流。因为在这种情况下，事先只确定了一个目标——通过集体评价交流来促进全班的作文学习，而具体的评价内容，也就是学习主题，事先并不明确。
对于第一种情况，协作学习环境的设计应包括以下内容:
1.围绕已确定的主题，设计能引起争议的初始问题；
2.设计可以引导讨论逐步深入后续问题；
3.教师要考虑如何站在学生智力发展的前面一点(即最近发展区的前面一点)，通过提问来引导讨论，而不应该直接告诉学生怎么做(即不能代替学生思考)；
4.教师应该在讨论中对学生的表现做出适当的评价。
第二种情况，由于事先不知道主题，此时协作学习环境的设计没有固定的程序，主要靠教师的即兴发挥和现场掌握，但要注意以下几点:
1.教师在讨论中要认真、聚精会神地听每一个学生的发言，密切注意每一个学生的神态和反应，以便根据学生的反应及时向他提问或正确引导；
2.善于发现每个学生言语中的积极因素(哪怕只是刚刚萌芽)，及时给予肯定和鼓励；
3.善于发现每个学生通过自己的发言暴露出来的某个概念(或理解)的歧义或不准确，并及时以学生乐于接受的方式指出(避免使用容易伤害学生自尊心的词语)；
4.当讨论开始偏离教学内容或纠缠于次要问题时，应及时正确引导；
5.在讨论的最后，教师(或学生自己)要对整个协作学习过程进行总结。
6.学习效果的评价设计
包括小组对个人的评价和学生自己的自我评价。评估内容主要集中在三个方面:
1.自主学习能力；
2.在协作学习过程中做出的贡献；
3.是否符合意义建构的要求。
要设计一种让学生没有压力，愿意去做，客观准确的反映每个学生学习效果的评价方式。
7.加强练习设计
根据小组评价和自我评价的结果，为学生设计一套可选择的、有针对性的补充学习材料和强化练习。这类材料和练习要精挑细选，即既要体现基本概念和原理，又要符合不同学生的要求，通过强化练习纠正原有的误解或片面理解，最终达到所需的意义建构。