四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模型應(yīng)用的現(xiàn)狀、誤區(qū)及建議

徐顯龍 黨渤斐 江鑫廣

[摘? ?要] 四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模型是一種面向復(fù)雜技能學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的有效模型，國內(nèi)外已有相關(guān)的應(yīng)用案例，但目前缺少對這些案例的系統(tǒng)分析，難以了解4C/ID模型應(yīng)用的現(xiàn)狀與不足。為此，以4C/ID模型的藍(lán)圖元素為抓手，構(gòu)建比較分析編碼框架。以中國知網(wǎng)和SCOPUS數(shù)據(jù)庫作為案例來源，選取2003—2022年發(fā)表的期刊論文為研究對象，開展案例編碼與結(jié)果分析。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前國內(nèi)主要存在局部任務(wù)排序未按照技能間的邏輯關(guān)系，未按照圖式建構(gòu)到圖式熟練組織學(xué)習(xí)任務(wù)微序列，相關(guān)知能的呈現(xiàn)未幫助學(xué)生構(gòu)建整體問題解決圖式，支持程序和專項(xiàng)練習(xí)的呈現(xiàn)未幫助學(xué)生熟悉問題解決規(guī)則，支持程序先于相關(guān)知能呈現(xiàn)等誤區(qū)，并為合理運(yùn)用4C/ID模型提出相應(yīng)建議。

[關(guān)鍵詞] 4C/ID模型； 比較分析； 藍(lán)圖元素； 應(yīng)用誤區(qū)

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

[作者簡介] 徐顯龍（1978—），男，陜西武功人。副研究員，博士，主要從事復(fù)雜技能綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)、信息技術(shù)教育應(yīng)用評估和教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型理論與方法研究。E-mail：xlxu@eec.ecnu.edu.cn。

一、引? ?言

復(fù)雜技能學(xué)習(xí)是指整合知識、技能、態(tài)度，協(xié)調(diào)各項(xiàng)組成技能以完成現(xiàn)實(shí)生活任務(wù)。荷蘭開放大學(xué)Van Merri？觕nboer等提出的四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模型（Four-Component Instructional Design，4C/ID）是復(fù)雜技能學(xué)習(xí)常用的設(shè)計(jì)模型，其建立在教育學(xué)、心理學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)的基礎(chǔ)上，具有較強(qiáng)的操作性。它是由學(xué)習(xí)任務(wù)、相關(guān)知能、支持程序、專項(xiàng)練習(xí)四個藍(lán)圖元素及其對應(yīng)的設(shè)計(jì)方法組成。與ADDIE教學(xué)設(shè)計(jì)模式和梅瑞爾的首要教學(xué)原理相比，4C/ID模型打破傳統(tǒng)以單課時為主的教學(xué)設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)從整體上設(shè)計(jì)教學(xué)，考慮教學(xué)設(shè)計(jì)各個階段之間的相互作用，并提供具體翔實(shí)的操作步驟。

當(dāng)前，基于該模型設(shè)計(jì)復(fù)雜學(xué)習(xí)逐漸成為一種可靠的培訓(xùn)方法。在國外，4C/ID模型應(yīng)用已較為成熟，在醫(yī)療、編程、教師培訓(xùn)等領(lǐng)域產(chǎn)生一些基于4C/ID模型的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)案例，且在實(shí)踐中取得良好效果。例如，Postma等設(shè)計(jì)牙醫(yī)教學(xué)課程，在培訓(xùn)結(jié)束后，學(xué)生能基本掌握牙齒診斷技能，較為準(zhǔn)確地識別出患病原因，并形成可靠的醫(yī)治方案。Wasson等指出，4C/ID模型已成為歐洲主要的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模型[1]。與國外相比，國內(nèi)對4C/ID模型研究起步較晚，但也產(chǎn)生了一些應(yīng)用案例，同時對其關(guān)注度也呈上升趨勢。

但當(dāng)前研究缺乏對國內(nèi)外4C/ID模型應(yīng)用案例的系統(tǒng)分析，難以了解其應(yīng)用的國內(nèi)外差異與不足?；诖?，本研究以4C/ID模型的藍(lán)圖元素為抓手，對國內(nèi)外已有學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)案例進(jìn)行比較研究，進(jìn)而厘清國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀、發(fā)現(xiàn)國內(nèi)在應(yīng)用4C/ID模型進(jìn)行學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)時存在的誤區(qū)，并據(jù)此提出建議，以滿足我國教學(xué)設(shè)計(jì)者和研究者使用該模型設(shè)計(jì)復(fù)雜技能學(xué)習(xí)的需要。

二、研究方法與過程

本研究主要采用案例分析、統(tǒng)計(jì)分析和比較分析方法，對國內(nèi)外已有的相關(guān)研究案例進(jìn)行編碼與分析，整個研究過程主要分四步，如圖1所示。

第一步基于4C/ID模型四個藍(lán)圖元素形成編碼比較框架。第二步是根據(jù)編碼框架對國內(nèi)外共83篇案例編碼。在中國知網(wǎng)中設(shè)置檢索關(guān)鍵詞“4C/ID”，檢索到相關(guān)論文46篇，剔除理論探討等不包含4C/ID模型應(yīng)用案例論文后，得到有效樣本33篇。國外文獻(xiàn)在SCOPUS數(shù)據(jù)庫中，設(shè)置檢索表達(dá)式：TITLE-ABS-KEY（“4C/ID”），獲得86篇國外相關(guān)研究論文，剔除無法獲取的論文以及不包含4C/ID模型應(yīng)用案例論文后，得到有效樣本50篇。這些論文均按照4C/ID模型的基本要求設(shè)計(jì)教學(xué)，符合其應(yīng)用規(guī)則和核心思想。同時，每篇論文平均被引次數(shù)為16次，具有較高引用率，因此，案例質(zhì)量得以保證。第三步是統(tǒng)計(jì)和分析編碼結(jié)果，厘清國內(nèi)外4C/ID模型應(yīng)用的現(xiàn)狀和主要區(qū)別。第四步是分析國內(nèi)在運(yùn)用4C/ID模型時的誤區(qū)，以此為合理應(yīng)用4C/ID模型提出建議。

三、編碼框架與案例編碼

（一）編碼框架

4C/ID模型中四個基本要素構(gòu)成編碼框架的一級維度。在設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)時，需考慮學(xué)習(xí)任務(wù)間的排序問題（分為整體任務(wù)排序和局部任務(wù)排序）以及每個學(xué)習(xí)任務(wù)中子學(xué)習(xí)任務(wù)的排序問題（即微序列的設(shè)計(jì)）。而在整體任務(wù)排序中，有簡化條件排序、知識演進(jìn)排序、重點(diǎn)調(diào)控排序三種方法；局部任務(wù)排序包括按技能間的邏輯關(guān)系、滾雪球兩種方法，這些方法都作為觀察指標(biāo)。在設(shè)計(jì)相關(guān)知能時，需要考慮相關(guān)知能的類型、呈現(xiàn)形式、呈現(xiàn)時機(jī)。相關(guān)知能的類型包括問題解決策略、心理模式、認(rèn)知反饋及前三種的組合；相關(guān)知能的呈現(xiàn)形式可以使用視頻、概念圖、文檔等；相關(guān)知能的呈現(xiàn)時機(jī)是在圖式建構(gòu)環(huán)節(jié)，圖式建構(gòu)環(huán)節(jié)構(gòu)成了呈現(xiàn)時機(jī)維度下的指標(biāo)。在設(shè)計(jì)專項(xiàng)練習(xí)時，需考慮專項(xiàng)練習(xí)的類型和呈現(xiàn)時機(jī)[2-3]。最終形成比較分析編碼框架，見表1。

（二）案例編碼

針對每個編碼指標(biāo)，有“1”“0”“未提及”三種碼號。“1”表示該設(shè)計(jì)案例契合某個元素，“0”表示未契合。在兩種情況下會將某個元素編碼為“未提及”：一是該案例未闡明某個元素，因而編碼者也就無法判斷該案例是否契合該元素。二是該案例明確指出不包含某個設(shè)計(jì)元素（這種情況針對專項(xiàng)練習(xí)，因?yàn)樵?C/ID教學(xué)設(shè)計(jì)模型中，專項(xiàng)練習(xí)是一個可有可無的元素[3]）。為確保編碼的準(zhǔn)確性，由兩位研究者分別編碼。

四、結(jié)果與分析

（一）學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

學(xué)習(xí)任務(wù)是4C/ID模型的“脊柱”，構(gòu)成了課程方案的基石[4]。國內(nèi)外學(xué)習(xí)任務(wù)維度設(shè)計(jì)現(xiàn)狀對比，如圖2所示。

1. 學(xué)習(xí)任務(wù)類別排序設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

由圖2可知，國內(nèi)約有64%的案例使用整體任務(wù)排序法，36%的案例使用局部任務(wù)排序法；國外則約有77%的案例使用整體任務(wù)排序法，23%的案例使用局部任務(wù)排序法。對于整體任務(wù)排序法而言，在國內(nèi)的案例中，如劉麗麗設(shè)計(jì)攝像復(fù)雜技能學(xué)習(xí)，該案例共有兩個任務(wù)類別，且每個任務(wù)類別都包含完成攝像的全部組成技能[5]。在國外的案例中，如Alhabshi等設(shè)計(jì)的培養(yǎng)小學(xué)生閱讀理解能力的課程，每個任務(wù)類別都包含作出聯(lián)系、預(yù)測、視覺化等構(gòu)成閱讀理解能力的全部技能[6]，Van Rosmalen等設(shè)計(jì)的研究方法課程，每個任務(wù)類別都包含開展研究的所有組成技能[7]。

2. 整體任務(wù)排序現(xiàn)狀

對于4C/ID模型的三種整體任務(wù)排序方法，國內(nèi)更傾向于使用知識演進(jìn)的排序方法（占比約65%），使用重點(diǎn)調(diào)控的方法較少（占比約12%）。而國外更傾向于使用簡化條件排序方法（占比約55%），使用重點(diǎn)調(diào)控的方法較少（占比約5%）。國內(nèi)使用知識演進(jìn)法進(jìn)行排序的案例，如周榕設(shè)計(jì)的高校教師遠(yuǎn)程教學(xué)勝任力培訓(xùn)課程，按照完成遠(yuǎn)程教學(xué)交互所需要經(jīng)歷的步驟由簡到繁的認(rèn)知策略，形成從易到難的五個任務(wù)序列[8]。國內(nèi)使用重點(diǎn)調(diào)控的案例，如黨文晶等設(shè)計(jì)的英語教學(xué)，側(cè)重于英語學(xué)習(xí)的聽、說、語法、語言知識運(yùn)用等不同方面[9]。國外使用簡化條件法的案例，如Frerejean等人設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)檢索技能的教學(xué)，該案例挖掘出了影響文獻(xiàn)檢索難度的因素，進(jìn)而形成從簡單到復(fù)雜的任務(wù)序列[10]。國外使用知識演進(jìn)法的案例，如Melo等設(shè)計(jì)中學(xué)物理電路的教學(xué)，該案例共包含三個任務(wù)類別，這些任務(wù)所涉及的概念間的關(guān)系等心智模式由簡到繁，由此形成任務(wù)序列[11]。國外使用重點(diǎn)調(diào)控的案例，如Hilz等設(shè)計(jì)的汽車危機(jī)處理技能教學(xué)，該案例共包含九個任務(wù)，每個任務(wù)側(cè)重于危機(jī)的不同方面（如前方汽車突然剎車、卡車突然出現(xiàn)在駕駛車道等）[12]。

3. 局部任務(wù)排序現(xiàn)狀

4C/ID模型提供兩種局部任務(wù)排序方法，第一種是按組成技能間的邏輯關(guān)系形成任務(wù)序列，第二種是按技能的累加形成任務(wù)序列（即滾雪球法）。國內(nèi)外均傾向于使用按組成技能間的邏輯關(guān)系進(jìn)行排序的方法（占比分別為50%和67%）。國內(nèi)如吳林靜設(shè)計(jì)的“讓貪吃蛇動起來”的Scratch教學(xué)，將組成技能劃分為三個有邏輯關(guān)聯(lián)的技能群，并據(jù)此形成三個具有邏輯關(guān)聯(lián)的任務(wù)類別[13]；國外如Argelagós等設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述技能的教學(xué)，將文獻(xiàn)綜述技能劃分為五個邏輯關(guān)聯(lián)的技能群，并形成相應(yīng)的任務(wù)類別[14]。通過分析國內(nèi)外案例發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)有近40%案例在運(yùn)用局部任務(wù)排序法時，技能間邏輯關(guān)系不清晰，由此形成的任務(wù)類別間邏輯關(guān)聯(lián)度不高，影響各技能間的整合協(xié)調(diào)，而國外不存在這種情況。

4. 學(xué)習(xí)任務(wù)微序列設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

每個任務(wù)類別中學(xué)習(xí)任務(wù)構(gòu)成4C/ID模型中的學(xué)習(xí)任務(wù)微序列，范梅里恩伯爾指出，學(xué)習(xí)任務(wù)微序列的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循從圖式建構(gòu)到圖式熟練的學(xué)習(xí)過程，即先讓學(xué)習(xí)者形成對任務(wù)的整體認(rèn)知，構(gòu)建出問題解決策略，然后再聚焦零散的、互動要素較少的規(guī)則學(xué)習(xí)[2-3]。由圖2可知，國內(nèi)近一半案例中，微序列設(shè)計(jì)未遵循“圖式建構(gòu)到圖式熟練”的學(xué)習(xí)過程（占比約54%），而國外均遵循“圖式建構(gòu)到圖式熟練”的學(xué)習(xí)過程（占比100%）。例如：Frerejean等設(shè)計(jì)提升教師課堂教學(xué)技能的培訓(xùn)課程，先通過若干示范案例和研討會，讓學(xué)習(xí)者建構(gòu)出實(shí)施差異化教學(xué)的原則、階段、如何備課等心理模式和認(rèn)知策略，然后再學(xué)習(xí)如何使用學(xué)生追蹤系統(tǒng)軟件等規(guī)則[15]。Seraj等設(shè)計(jì)邏輯電路的教學(xué)，微任務(wù)序列包括案例任務(wù)、缺失部分步驟的補(bǔ)全任務(wù)、常見任務(wù)。在案例任務(wù)中，學(xué)習(xí)者通過觀看邏輯電路運(yùn)行的動畫演示，從而對邏輯電路的全貌形成整體認(rèn)識，構(gòu)建出邏輯電路的圖式；在補(bǔ)全任務(wù)中，學(xué)習(xí)者借助真值表等提示信息，補(bǔ)全缺失的電路器件，進(jìn)行真值表等規(guī)則的學(xué)習(xí)；在常見任務(wù)中，學(xué)習(xí)者在沒有任何提示信息的情況下，根據(jù)電路最終的輸出結(jié)果，選擇合適的器件，并建立器件間的連接[16]。Wopereis等在文獻(xiàn)檢索案例中，采用補(bǔ)全策略，設(shè)計(jì)若干個補(bǔ)全任務(wù)，進(jìn)行圖式熟練[17]。

（二）相關(guān)知能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

相關(guān)知能是4C/ID模型中的第二個元素，在教學(xué)中發(fā)揮著“支架”的作用。國內(nèi)外相關(guān)知能維度設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，如圖3所示。

1. 相關(guān)知能的類型現(xiàn)狀

由圖3可知，國內(nèi)外相關(guān)知能類型大部分都涉及兩種及以上（占比約59%和75%），國內(nèi)如張新宇設(shè)計(jì)制作PPT復(fù)雜技能教學(xué)，提供的相關(guān)知能包括建立演示文稿的步驟等認(rèn)知策略、演示文稿包含的內(nèi)容等心理模式[18]。國外范梅里恩伯爾在文獻(xiàn)檢索案例中，提供的相關(guān)知能包括文獻(xiàn)檢索的過程等認(rèn)知策略、數(shù)據(jù)庫是如何組織的等心理模式以及對學(xué)生問題解決方案是否有效的認(rèn)知反饋[19]。國內(nèi)外只提供心理模式作為相關(guān)知能的比例相近（占比均為11%），國內(nèi)如袁鑫等設(shè)計(jì)電商專業(yè)的外語教學(xué)，提供的相關(guān)知能主要是經(jīng)濟(jì)和市場的運(yùn)行規(guī)律等心理模式[20]；國外Bogdanova等設(shè)計(jì)概念建模的技能教學(xué)，提供的相關(guān)知能主要是理論等心理模式[21]。國外只提供認(rèn)知策略作為相關(guān)知能的比率大于國內(nèi)，國內(nèi)外均沒有案例只提供認(rèn)知反饋?zhàn)鳛橄嚓P(guān)知能。此外，國內(nèi)有部分案例相關(guān)知能并不是認(rèn)知策略、心理模式、認(rèn)知反饋（占比約22%），而國外提供均為認(rèn)知策略、心理模式、認(rèn)知反饋（占比100%）。

2. 相關(guān)知能的呈現(xiàn)方式現(xiàn)狀

國內(nèi)外均傾向于使用多種媒介呈現(xiàn)相關(guān)知能（占比約70%和48%），對比而言，國內(nèi)使用多種媒介呈現(xiàn)相關(guān)知能的比率高于國外，國內(nèi)只通過線下同伴或?qū)＜业闹v解指導(dǎo)呈現(xiàn)相關(guān)知能的比率高于國外，而國外只通過視頻和文檔呈現(xiàn)相關(guān)知能的比率高于國內(nèi)。國內(nèi)外均沒有僅通過概念圖呈現(xiàn)相關(guān)知能。國內(nèi)如趙宇晴設(shè)計(jì)的高中信息技術(shù)“數(shù)字化與編碼”教學(xué)，通過教師現(xiàn)場講解、呈現(xiàn)數(shù)字化與編碼單元的概念圖、文檔說明等形式提供認(rèn)知策略和心理模式等相關(guān)知能[22]；余建云使用文本呈現(xiàn)免疫系統(tǒng)的核心概念等相關(guān)知能信息[23]。國外如Wopereis等設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述技能教學(xué)，通過視頻、書籍文檔的形式向?qū)W生提供針對創(chuàng)生性技能學(xué)習(xí)的相關(guān)知能[17]。

3. 相關(guān)知能的呈現(xiàn)時機(jī)現(xiàn)狀

國內(nèi)約52%的案例中，相關(guān)知能并不是在圖式建構(gòu)環(huán)節(jié)提供給學(xué)習(xí)者。國外均是在圖式建構(gòu)環(huán)節(jié)呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者。例如：Susilo等設(shè)計(jì)醫(yī)療溝通技能的教學(xué)，在課程開始，學(xué)習(xí)者通過觀看角色表演、專家講座，對診斷病人焦慮的溝通技能、同內(nèi)科醫(yī)生討論病人情況的溝通技能、知情同意書的法律問題等構(gòu)成醫(yī)療溝通技能的全部方面，形成整體的認(rèn)識[24]。Costa等設(shè)計(jì)ALICE編程軟件的教學(xué)，首先向?qū)W生提供學(xué)習(xí)指南等相關(guān)知能，讓學(xué)生對程序的基本結(jié)構(gòu)形成整體的認(rèn)識，構(gòu)建編程圖式[25]。范梅里恩伯爾在文獻(xiàn)檢索的教學(xué)中，首先向?qū)W習(xí)者提供完成文獻(xiàn)檢索的問題解決策略，用于構(gòu)建文獻(xiàn)檢索技能圖式[26]。

（三）支持程序設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

支持程序是4C/ID模型的第三個元素，同相關(guān)知能一樣，起著“支架”的功能。國內(nèi)外支持程序設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，如圖4所示。

1. 支持程序的類型現(xiàn)狀

由圖4可知，國內(nèi)外支持程序類型絕大多數(shù)僅為問題解決規(guī)則（占比約78%和51%）。國內(nèi)如葉云露設(shè)計(jì)的“課堂教學(xué)技能”學(xué)習(xí)，提供的支持程序?yàn)楣潭ǖ慕虒W(xué)設(shè)計(jì)操作步驟、設(shè)計(jì)簡單課程的方法等規(guī)則[27]。國外如Büchter等設(shè)計(jì)的貝葉斯推理技能的教學(xué)，支持程序?yàn)椴煌惾~斯模型的概率計(jì)算方法[28]。國外提供問題解決規(guī)則和矯正性反饋?zhàn)鳛橹С殖绦虻谋嚷蚀笥趪鴥?nèi)，且有約14%的案例僅提供矯正性反饋?zhàn)鳛橹С殖绦?，國?nèi)無案例僅提供矯正性反饋?zhàn)鳛橹С殖绦?。例如，Musharyanti等設(shè)計(jì)的用藥安全的技能教學(xué)，提供的支持程序?yàn)榭诜幒图∪庾⑸漕愃幬锏墓芾砬鍐我约皩W(xué)習(xí)者使用清單進(jìn)行藥物管理的矯正性反饋[29]。國內(nèi)11%的案例提供的支持程序并不是針對問題解決規(guī)則等再生性技能的學(xué)習(xí)，也不是針對學(xué)生規(guī)則運(yùn)用情況的矯正性反饋。國外均是針對規(guī)則學(xué)習(xí)以及規(guī)則運(yùn)用情況的矯正性反饋。

2. 支持程序的呈現(xiàn)方式現(xiàn)狀

國內(nèi)在呈現(xiàn)支持程序時，更傾向于采用兩種以上的方式（占比約48%），而國外更傾向于使用在線幫助系統(tǒng)，呈現(xiàn)支持程序（占比約39%）。僅使用視頻形式呈現(xiàn)支持程序的比率，國內(nèi)外相近（占比約4%、6%），國外僅使用文檔說明的形式呈現(xiàn)支持程序的比率高于國內(nèi)，而僅通過線下同伴專家的指導(dǎo)來呈現(xiàn)支持程序的比率低于國內(nèi)。國內(nèi)如楊彥軍等設(shè)計(jì)的“火星探索”STEM課程，在“火星圖像分析”的學(xué)習(xí)任務(wù)中，學(xué)習(xí)者可以通過查看電子版的學(xué)習(xí)指南和在線幫助系統(tǒng)，了解如何計(jì)算某個地貌特征的大小，學(xué)習(xí)比例尺計(jì)算的相關(guān)規(guī)則[30]。國外如Seraj的邏輯電路教學(xué)，學(xué)生在完成補(bǔ)全任務(wù)的過程中，可隨時點(diǎn)擊某個電路器件，獲得真值表相關(guān)信息[18]。

3. 支持程序的呈現(xiàn)時機(jī)現(xiàn)狀

國內(nèi)有約48%的案例中支持程序是在圖式熟練環(huán)節(jié)呈現(xiàn)給學(xué)習(xí)者，但也有52%的案例在學(xué)習(xí)伊始，就呈現(xiàn)給學(xué)生。國外所有案例中，支持程序均是在圖式熟練環(huán)節(jié)提供給學(xué)習(xí)者（占比100%）。例如，范梅里恩伯爾設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)檢索案例，在學(xué)生完成補(bǔ)全任務(wù)的圖式熟練環(huán)節(jié)，才呈現(xiàn)如何使用布爾邏輯符等支持程序[26]。

（四）專項(xiàng)操練設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

專項(xiàng)練習(xí)是4C/ID模型中第四個元素，當(dāng)學(xué)習(xí)任務(wù)提供足夠多的機(jī)會練習(xí)再生性技能時，專項(xiàng)練習(xí)便不需要[3]。國內(nèi)外專項(xiàng)練習(xí)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，如圖5所示。

1. 專項(xiàng)練習(xí)的類型現(xiàn)狀

國內(nèi)74%的案例提供的專項(xiàng)練習(xí)是針對再生性問題解決規(guī)則的熟練。國外所有案例中，專項(xiàng)練習(xí)的設(shè)計(jì)均是為了熟練問題解決規(guī)則，強(qiáng)化再生性技能的運(yùn)用（占比100%）。例如，Passier等設(shè)計(jì)面向?qū)ο蟮木幊探虒W(xué)，為如何定義變量等編程規(guī)則的運(yùn)用，提供專門的練習(xí)，以促進(jìn)圖式熟練[31]。

2. 專項(xiàng)練習(xí)的呈現(xiàn)時機(jī)現(xiàn)狀

國內(nèi)48%的案例是在圖式熟練環(huán)節(jié)提供的，而其他卻是在學(xué)習(xí)創(chuàng)生性技能的圖式建構(gòu)環(huán)節(jié)提供的。國外案例中，專項(xiàng)練習(xí)均是在圖式熟練環(huán)節(jié)提供。例如，Van ES等設(shè)計(jì)Scratch復(fù)雜技能學(xué)習(xí)，對學(xué)習(xí)運(yùn)算符、表達(dá)式等一成不變的規(guī)則，提供針對某些規(guī)則的專項(xiàng)練習(xí)[32]。

五、國內(nèi)4C/ID模型應(yīng)用誤區(qū)與建議

（一）局部任務(wù)排序未按照技能群間的邏輯順序

國外研究在采用局部任務(wù)排序法時按照邏輯關(guān)聯(lián)劃分技能群組，在學(xué)習(xí)某個技能群時，不斷強(qiáng)調(diào)該技能群和其余技能群間的關(guān)聯(lián)。例如，阿格拉戈斯等人設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)檢索技能學(xué)習(xí)[14]。而國內(nèi)部分設(shè)計(jì)案例在運(yùn)用局部任務(wù)排序法時技能的劃分邏輯關(guān)系不強(qiáng)，且在實(shí)施教學(xué)時，未能使學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)伊始理清技能群間的邏輯關(guān)系，對各子技能和其余技能間的關(guān)系強(qiáng)調(diào)不足，這直接導(dǎo)致在使用局部任務(wù)排序法時組成技能的割裂。

為此，國內(nèi)在使用局部任務(wù)排序法安排學(xué)習(xí)任務(wù)序列時，應(yīng)將復(fù)雜技能分解為若干個具有邏輯關(guān)聯(lián)的技能群，并設(shè)置對應(yīng)的任務(wù)類別，在實(shí)施教學(xué)時，應(yīng)首先通過專家講解的案例任務(wù)，幫助學(xué)生厘清復(fù)雜技能的組成以及各子技能間的內(nèi)在邏輯，使學(xué)生對將要學(xué)習(xí)的復(fù)雜技能有一個整體的認(rèn)識，之后再分別聚焦各子技能的學(xué)習(xí)，并在教學(xué)中不斷強(qiáng)化某子技能和其他技能間的邏輯聯(lián)系。這種策略提出的依據(jù)是賴各盧特精細(xì)加工理論中的“變焦距鏡頭隱喻”[33]和認(rèn)知學(xué)徒制中的“整體先于局部”的原則[34]。

（二）未按照圖式建構(gòu)到圖式熟練過程組織學(xué)習(xí)任務(wù)微序列

與國外相比，國內(nèi)部分設(shè)計(jì)案例未能按“圖式建構(gòu)到圖式熟練”的學(xué)習(xí)過程組織學(xué)習(xí)任務(wù)微序列，并未將兩個學(xué)習(xí)過程加以明顯的區(qū)分。解決復(fù)雜問題、完成綜合任務(wù)首先要靠策略，其次才是用規(guī)則[35]。國內(nèi)部分案例的教學(xué)過程先是讓學(xué)生學(xué)習(xí)一些零散的、互動要素較少的法則，之后才學(xué)習(xí)問題解決策略，或是只學(xué)習(xí)規(guī)則，未學(xué)習(xí)策略，這種設(shè)計(jì)顯然不符合4C/ID模型的要求。這種誤區(qū)之所以會出現(xiàn)，可能在于長期以來我國的課堂教學(xué)過分關(guān)注事實(shí)和規(guī)則的學(xué)習(xí)，對策略學(xué)習(xí)的關(guān)注度不夠。盛群力等指出，事實(shí)記得多、規(guī)則練得多，學(xué)生并不會變得更聰明，解決問題的效率可能會提高，但解決問題的質(zhì)量卻未必會改善[35]。

為此，國內(nèi)學(xué)習(xí)任務(wù)微序列的設(shè)計(jì)應(yīng)首先通過完整案例任務(wù)，幫助學(xué)生梳理出問題解決策略，進(jìn)行圖式構(gòu)建；再通過若干個初始狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)已知，但缺失部分解決步驟的補(bǔ)全任務(wù)，學(xué)習(xí)問題解決規(guī)則，讓學(xué)生從零開始，逐步運(yùn)用規(guī)則完成任務(wù)，進(jìn)行圖式熟練，補(bǔ)全任務(wù)的數(shù)量取決于將要學(xué)習(xí)的規(guī)則數(shù)量。

（三）相關(guān)知能信息的呈現(xiàn)未幫助學(xué)生構(gòu)建整體認(rèn)知圖式

相關(guān)知能是一種針對創(chuàng)生性技能學(xué)習(xí)的信息[3]，其呈現(xiàn)目的是幫助學(xué)生形成整體問題解決思路，促進(jìn)認(rèn)知圖式的構(gòu)建，相關(guān)知能和具體的任務(wù)類別“綁定”，針對不同的任務(wù)類別，相關(guān)知能也不盡相同。目前，國內(nèi)部分設(shè)計(jì)案例對相關(guān)知能的含義不夠明晰，所提供的相關(guān)知能信息類型并不是認(rèn)知策略、心理模式或評價學(xué)生解決問題思路的認(rèn)知反饋，學(xué)生利用“相關(guān)知能”，并不能形成完整的問題解決方案、構(gòu)建任務(wù)中各個事實(shí)和概念間的聯(lián)系。分析這些案例發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)對相關(guān)知能的理解誤區(qū)主要是將其錯誤地理解為具體的操作步驟和相對零散的知識點(diǎn)。

為此，國內(nèi)的相關(guān)知能提供應(yīng)注意讓學(xué)習(xí)者形成概念網(wǎng)絡(luò)，并從整體上反映專家解決問題的思路。在具體設(shè)計(jì)教學(xué)材料時，可將專家完成任務(wù)的過程錄制下來，并要求專家采用“出聲思維”方式， 邊做邊講解自己的思路，通過該視頻，學(xué)習(xí)者可梳理出任務(wù)完成思路。也可通過流程圖或知識網(wǎng)絡(luò)圖等思維導(dǎo)圖，反映出問題解決思路或事實(shí)概念間的聯(lián)系。

（四）支持程序和專項(xiàng)練習(xí)的呈現(xiàn)未幫助學(xué)生熟練問題解決規(guī)則

支持程序呈現(xiàn)的目的是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)相對零散、互動要素較少的問題解決規(guī)則，促進(jìn)認(rèn)知圖式的熟練。國內(nèi)部分案例中，對支持程序的含義不夠明晰，所提供的支持程序并不是問題解決規(guī)則或是矯正性反饋，如有案例將支持程序理解為“原理”或“理論”，亦有案例將支持程序理解為完成任務(wù)的過程等問題解決思路，混淆了支持程序和相關(guān)知能。在這些案例中，支持程序并不能使學(xué)習(xí)者掌握一成不變的問題解決規(guī)則，發(fā)展再生性技能。

為此，國內(nèi)在設(shè)計(jì)教學(xué)材料時，可以通過文檔的形式詳細(xì)說明某一規(guī)則，或是通過錄屏的形式，示證某一操作程序。借助這些材料，學(xué)習(xí)者可以掌握問題解決規(guī)則。隨著計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）的發(fā)展，讓教育組織成員共同參與教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程[36]。

此外，設(shè)置專項(xiàng)練習(xí)的目的是進(jìn)一步熟練和強(qiáng)化完成任務(wù)所需的某些再生性技能（即問題解決規(guī)則）。國內(nèi)有部分案例將專項(xiàng)練習(xí)誤解為技能的遷移應(yīng)用，所提供的“專項(xiàng)練習(xí)”并不是針對某些問題解決規(guī)則的熟練，而是面向再生性技能和創(chuàng)生性技能的綜合運(yùn)用，也有部分案例針對創(chuàng)生性技能安排了專項(xiàng)練習(xí)。

在設(shè)計(jì)專項(xiàng)練習(xí)時，應(yīng)針對技能中需要達(dá)到高度熟練的某些再生性技能安排專門的練習(xí)，練習(xí)題的設(shè)計(jì)能讓學(xué)習(xí)者在不同的任務(wù)情境中操練同樣的問題解決規(guī)則。其呈現(xiàn)時機(jī)要在規(guī)則學(xué)習(xí)的圖式熟練環(huán)節(jié)，在學(xué)習(xí)者對任務(wù)整體有充分了解后再呈現(xiàn)，使學(xué)習(xí)者認(rèn)識到所操練的再生性技能對完成整體任務(wù)的意義。

（五）支持程序的呈現(xiàn)先于相關(guān)知能的呈現(xiàn)

相關(guān)知能一般應(yīng)在圖式建構(gòu)主學(xué)習(xí)過程中呈現(xiàn)，支持程序在圖式熟練主學(xué)習(xí)過程呈現(xiàn)。在國內(nèi)的部分案例中，用于再生性技能學(xué)習(xí)的支持程序的呈現(xiàn)先于用于創(chuàng)生性技能學(xué)習(xí)的相關(guān)知能的呈現(xiàn)，混淆了相關(guān)知能和支持程序的呈現(xiàn)時機(jī)，即在圖式建構(gòu)環(huán)節(jié)錯誤地提供了支持程序，在圖式熟練環(huán)節(jié)錯誤地提供了相關(guān)知能。這樣的設(shè)計(jì)會造成學(xué)習(xí)者首先接觸的是一些零散的、單一的問題解決規(guī)則，之后才了解任務(wù)的全貌和解決問題的策略，這在一定程度上違背了4C/ID模型倡導(dǎo)的“整體先于局部”的理念。通過分析國內(nèi)案例發(fā)現(xiàn)，混淆相關(guān)知能和支持程序呈現(xiàn)時機(jī)的案例，也未遵循“先進(jìn)行圖式建構(gòu)、后進(jìn)行圖式熟練”的學(xué)習(xí)過程。主要原因可能有：一是部分設(shè)計(jì)者對相關(guān)知能和支持程序的含義理解不到位，二是設(shè)計(jì)者依然將規(guī)則和事實(shí)的學(xué)習(xí)放在首位，忽視對問題解決策略知識的學(xué)習(xí)。

據(jù)此，為國內(nèi)相關(guān)知能和支持程序的呈現(xiàn)時機(jī)提出應(yīng)首先呈現(xiàn)相關(guān)知能材料用于圖式構(gòu)建，之后再呈現(xiàn)支持程序材料用于學(xué)習(xí)規(guī)則，進(jìn)行圖式熟練。

六、結(jié)? ?語

本研究從4C/ID教學(xué)設(shè)計(jì)模型的構(gòu)成要素出發(fā)，形成了比較分析編碼框架，通過對國內(nèi)外基于4C/ID模型設(shè)計(jì)復(fù)雜技能學(xué)習(xí)的案例編碼，厘清國內(nèi)外4C/ID模型的應(yīng)用現(xiàn)狀，通過和國外案例的對比，發(fā)現(xiàn)我國在應(yīng)用4C/ID模型時存在的五個應(yīng)用誤區(qū)，并據(jù)此提出了建議。后續(xù)可嘗試從以下兩方面，進(jìn)一步優(yōu)化4C/ID模型的應(yīng)用：一是嘗試元宇宙技術(shù)在4C/ID教學(xué)設(shè)計(jì)模型中的應(yīng)用?？蓢L試將元宇宙技術(shù)應(yīng)用于學(xué)習(xí)任務(wù)情境的創(chuàng)設(shè)，增強(qiáng)任務(wù)的沉浸感和真實(shí)感，進(jìn)而更有利于學(xué)習(xí)者協(xié)調(diào)完成任務(wù)所需的各項(xiàng)技能。二是嘗試將構(gòu)建出的圖式嵌入規(guī)則的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)問題解決規(guī)則時，又能強(qiáng)化整體問題解決的思路，進(jìn)而優(yōu)化4C/ID模型的應(yīng)用效果。

[參考文獻(xiàn)]

[1] WASSON B， KIRSCHNER P A. Learning design： European approaches [J]. TechTrends， 2020，64：815-827.

[2] 范梅里恩伯爾·杰羅姆，基爾希納·保羅. 綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)[M].2版.盛群力，譯.福州：福建教育出版社，2015.

[3] VAN MERRINBOER J J G， CLARK R E， DE CROOCK M B M. Blueprints for complex learning： the 4C/ID-model[J]. Educational technology research and development， 2002，50（2）：39-61.

[4] 馮銳，劉麗麗.整體論視域下的教學(xué)設(shè)計(jì)探討[J].開放教育研究，2009，15（4）：69-73.

[5] 劉麗麗. 面向復(fù)雜學(xué)習(xí)的整體任務(wù)設(shè)計(jì)研究[D]. 揚(yáng)州： 揚(yáng)州大學(xué)，2010.

[6] ALHABSHI W， ABDELAZIZ H A. Developing a multimodal interactive learning environment to enhance the reading comprehension of grade 4 students in the UAE public schools[J]. International journal of learning， teaching and educational research， 2022，21（1）： 231-255.

[7] VAN ROSMALEN P， BOYLE E A， NADOLSKI R， et al. Acquiring 21st century skills： gaining insight into the design and applicability of a serious game with 4C-ID[C]//Lecture Notes in Computer Science. Paris： Springer Verlag， 2014：327-334.

[8] 周榕.高校教師遠(yuǎn)程教學(xué)勝任力培訓(xùn)設(shè)計(jì)模型構(gòu)建——基于復(fù)雜學(xué)習(xí)的視角[J].電化教育研究，2017，38（6）：116-122.

[9] 黨文晶，張學(xué)軍，索彥霞，王歡.基于4C-ID模型的中學(xué)英語教學(xué)設(shè)計(jì)探究[J].教學(xué)與管理，2017（6）：111-114.

[10] FREREJEAN J， VAN MERRINBOER J J G， KIRSCHNER P A， et al. Designing instruction for complex learning： 4C/ID in higher education[J]. European journal of education， 2019，54（4）：513-524.

[11] MELO M. The 4C/ID-model in physics education： Instructional design of a digital learning environment to teach electrical circuits[J]. International journal of instruction， 2018，11（1）：103-122.

[12] HILZ J， MALONE S， BRNKEN R. Different learning conditions and their impact on hazard perception training[C]//Advances in Intelligent Systems and Computing. Los Angeles： Springer Verlag， 2018：282-288.

[13] 吳林靜，楊雪雁，朱亞亞，高喻，王瑾潔.融合游戲化和4C/ID模型的計(jì)算思維教學(xué)設(shè)計(jì)模式及應(yīng)用研究[J].數(shù)字教育，2022，8（4）：64-70.

[14] ARGELAGS E， GARCIA C， PRIVADO J， et al. Fostering information problem solving skills through online task-centred instruction in higher education[J]. Computers & education， 2022，180：104433.

[15] FREREJEAN J， VAN GEEL M， KEUNING T， et al. Ten steps to 4C/ID： training differentiation skills in a professional development program for teachers[J]. Instructional science， 2021，49：395-418.

[16] SERAJ M. Learning and practicing logic circuits： development of a mobile-based learning prototype[C]//2021 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. University of Bremen， Germany： Association for Computing Machinery， 2021：1-7.

[17] WOPEREIS I， FREREJEAN J， BRAND-GRUWEL S. Information problem solving instruction in higher education： a case study on instructional design[C]//Communications in Computer and Information Science. Tallinn， Estonia： Springer Nature， 2015：293-302.

[18] 張新宇. 基于綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的初中信息技術(shù)課教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D]. 延吉：延邊大學(xué)，2018.

[19] 盛群力，王文智，魏志慧.10步驟的10+問題——與《綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)》作者的對話[J].開放教育研究，2012，18（4）：4-11.

[20] 袁鑫.跨境電商行業(yè)學(xué)院外語專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)研究——基于復(fù)雜學(xué)習(xí)的視角[J].現(xiàn)代英語，2020（17）：121-123.

[21] BOGDANOVA D. Using 4C/ID for teaching conceptual modelling[C]//2019 13th International Conference on Research Challenges in Information Science（RCIS）. Leuven， Belgium： IEEE Computer Society， 2019：1-3.

[22] 趙宇晴. 基于CTA的高中信息技術(shù)綜合學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與實(shí)踐[D]. 揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2021.

[23] 佘建云，閆白洋.基于認(rèn)知負(fù)荷理論探索真實(shí)情境下科學(xué)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].課程·教材·教法，2022，42（7）：140-146.

[24] SUSILO A P， VAN MERRI？魮NBOER J， VAN DALEN J， et al. From lecture to learning tasks： use of the 4C/ID model in a communication skills course in a continuing professional education context[J]. The journal of continuing education in nursing， 2013，44（6）：278-284.

[25] COSTA J M， MIRANDA G L. Using alice software with 4C-ID model： effects in programming knowledge and logical reasoning[J]. Informatics in education， 2019，18（1）：1-15.

[26] 范尼特維爾特爾·麥基，曼合夫·多米尼克，艾爾赫爾斯·伯特，克拉勒布·杰拉爾丁，范梅里恩伯爾·杰倫，洛克斯·安，陸琦，向佐軍，盛群力. 如何設(shè)計(jì)面向整體任務(wù)的學(xué)習(xí)（上）[J].數(shù)字教育，2017，3（4）：86-92.

[27] 葉云露. 四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模式的設(shè)計(jì)策略研究[D]. 上海： 上海師范大學(xué)，2014.

[28] B？譈CHTER T， EICHLER A， STEIB N， et al. How to train novices in Bayesian reasoning[J]. Mathematics， 2022，10（9）：1558.

[29] MUSHARYANTI L， HARYANTI F， CLARAMITA M. Improving nursing students' medication safety knowledge and skills on using the 4C/ID learning model[J]. Journal of multidisciplinary healthcare， 2021：287-295.

[30] 楊彥軍，饒菲菲，阿依努爾.基于整體設(shè)計(jì)方法的整合型STEM教育項(xiàng)目設(shè)計(jì)研究[J].開放教育研究，2019，25（1）：99-107.

[31] PASSIER H. The role of procedural guidance in software engineering education[C]//Companion Proceedings of the 1st International Conference on the Art， Science， and Engineering of Programming. Netherlands： Association for Computing Machinery， 2017：1-2.

[32]? VAN ES N， JEURING J. Designing and comparing two scratch-based teaching approaches for students aged 10-12 years[C]//Proceedings of the 17th Koli Calling International Conference on Computing Education Research. Netherlands： Association for Computing Machinery， 2017：178-182.

[33] REIGELUTH C M. In search of a better way to organize instruction： the elaboration theory[J]. Journal of instructional development， 1979：8-15.

[34] CHOI S， KIM N， KIM D. Emphasis manipulation effect in terms of the least-abled sets on cognitive load， transfer， and instructional efficiency[J]. Problems of education in the 21st century， 2019，77（2）：228.

[35] 盛群力，崔昕.知識領(lǐng)域分類再探討及其教學(xué)應(yīng)用價值[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究，2022，34（5）：10-19.

[36] DE CROOCK M B M， PAAS F， SCHLANDBUSCH H， et al. ADAPT IT： tools for training design and evaluation[J]. Educational technology research and development， 2002，50：47-58.

Current Situation， Misunderstandings and Suggestions on the Application of

Four-Component Instructional Design Model：

A Comparative Analysis Based on Journal Papers from 2003 to 2022

XU Xianlong1，? DANG Bofei2，? JIANG Xinguang2

（1.Shanghai Engineering Research Center of Digital Education Equipment， East China Normal University， Shanghai 200062; 2.Department of Education Information Technology， East China Normal University， Shanghai 200062）

[Abstract] 4C/ID instructional design model is an effective model for learning design of complex skills， and there are relevant application cases at home and abroad. However， there is a lack of systematic analysis of these cases， which makes it difficult to understand the current situation and shortcomings of the application of the 4C/ID model. To this end， the elements of the 4C/ID model are used to construct a coding framework for comparative analysis. Using CNKI and SCOPUS database as case sources， journal papers published from 2003 to 2022 are selected as research objects to carry out case coding and result analysis. The study finds that the current domestic major misunderstandings are that the partial task sequencing does not follow the logical relationship between skills micro-sequences of learning tasks are not organized from schema construction to schema proficiency， the presentation of relevant knowledge and skill does not help students to construct an overall problem-solving schema， the presentation of supporting procedures and special exercises does not help students familiarize themselves with the problem-solving rules， and supporting procedures are presented before relevant knowledge and skill. Corresponding suggestions are put forward for rational application of the 4C/ID model.

[Keywords] 4C/ID Model; Comparative Analysis; Blueprint Elements; Application Misunderstandings