1.2 现代教育技术理论基础
现代教育技术的理论基础包括学习理论、教学理论、系统科学理论、教育传播和教育媒体理论。在现代教育技术的理论体系中，学习理论处于核心地位。学习包括知识、技能的学习和个性品质的形成，是教育心理学研究最多的问题。教育技术必须根据科学的学习理论进行学习过程和学习资源的设计、开发、利用、管理和评价，帮助学生进行更加有效的学习。纵观关于教育技术理论的发展，行为主义的学习理论、社会学习理论、认知主义的学习理论、备受瞩目的建构主义学习理论以及人本主义的学习理论为教育技术的形成和发展奠定了坚实的基础。
1.2.1 学习理论基础
学习理论是教育学和教育心理学的一门分支学科，描述或说明人类和动物学习的类型、过程，以及有效学习的条件。它重点研究学习的性质、过程、动机以及方法和策略等。它旨在阐明学习是怎样产生的，学习的过程，学习有哪些规律，如何才能进行更加有效的学习等问题。教育技术需要学习理论做指导。目前，对教育技术具有一定影响力的学习理论主要有行为主义学习理论、认知学习理论、建构主义学习理论以及人本主义学习理论等。
1.行为主义学习理论
行为主义学习理论主要关注环境和条件，如刺激和影响行为的强化，是学习的两个重要的因素，揭示了学习的现象。行为主义学习理论的代表人物和主要学说有桑代克的联结学习理论、华生的刺激—反应说以及斯金纳的操作性条件反射和强化说等。
（1）行为主义学习理论的基本观点
① 学习是刺激与反应的联结，其基本公式为S－R（S代表刺激，R代表反应），有什么样的刺激就有什么样的反应。
② 学习是一种渐进的“尝试错误”直至最后成功的过程。
③ 在操作性条件作用下，当刺激与反应发生联结时，若随即给予强化，学习就会发生。强化是学习成功的关键。
行为主义学习理论中对教育技术产生重要影响的主要是斯金纳的程序教学理论。斯金纳认为，在教学方面教师应充当学生行为的设计师、建筑师，把学习目标分解成很多小任务并且一个一个地予以强化，学生通过操作性条件反射逐步完成学习任务。他设计的程序教学就是通过教学机器呈现程序化教材而进行的一种个别化的自动教学方法。它把一门课程的总目标分为几个单元，再把每个单元分成许多小步骤。学生在学完每一步骤的课程之后，马上就能知道自己的学习结果。在学习过程中，学生可以自定学习步调，自主进行反应逐步达到总目标。
（2）程序教学的主要原则
① 积极反应原则。程序教学是以问题的形式，通过教学机器或教材给学生呈现知识，使学生对一个个问题做出积极的反应，即要求学生通过教学机器能自己动脑、动手去学习。
② 小步骤原则。将教学内容按内在的联系分成若干小的步骤编成程序。然后一步一步地呈现，步骤由易到难排列，每步之间的难度是很小的，每完成一步就给予一次强化，从而能促使学生积极主动地学习。
③ 及时强化原则。在每个学生做出反应后，必须使学生立即知道其反应是否正确。告知学生结果，也就是给予学生反应的及时强化，这也是程序教学中最常用的强化方式。
④ 自定步调原则。鼓励每一个学生以最适合自己的速度进行学习。这样学生可按各自不同的思维方式、速度来处理，不受其他人的影响，体现了以学习者为中心。
⑤ 低错误率原则。要求在学习过程中尽量避免学生出现错误的反应，过多的错误会影响学习者的情绪和学习的速度。少错误或无错误的学习可以增强学习者的积极性，提高学习效率。
可以说，程序教学是20世纪第一个具有全球影响的教学改革运动，深刻地影响了当时美国及世界其他国家的教学，促进了教学设计过程和理论的早期发展。如今，这种程序教学理论对教育技术的指导主要运用在计算机辅助教学中来实现个别化学习。
2.认知主义学习理论
从20世纪50年代中期之后，随着布鲁纳、奥苏贝尔等一批认知心理学家的大量创造性工作，学习理论的研究自桑代克之后又进入了一个辉煌时期，即认知主义时期。认知主义学习理论认为，学习是对客观事物及其之间关系的认识，是知识在大脑中的重新组织，即将学习者原有的知识结构和学习对象本身的内在结构相互作用，建立联结。这是学习的本质。
认知主义学习理论的代表人物和学说有：克勒的顿悟说、皮亚杰的发生认识论、布鲁纳的认知发现和认知结构说、奥苏贝尔的认知同化论和加涅的学习条件论等。
（1）认知主义学习理论的基本观点
① 学习不是刺激与反应的直接联结，而是知识的重新组织，即认知结构的再组织，其公式是：S－AT－R（A代表同化，T代表主体的认知结构）。客体刺激（S）只有被主体同化（A）于认知结构（T）之中，才能引起对刺激的行为反应（R），即学习才能发生。
② 学习是突然领悟和理解的过程，即顿悟，而不是依靠尝试错误实现的。
③ 学习是信息加工的过程，人脑好似电脑。用计算机的工作程序解释和理解人的学习行为。
④ 外在的强化并不是学习产生的必要因素，在没有外界强化条件下也会产生学习。认知主义学习理论重视智能的培养，注重内部心理机制的研究。
（2）认知主义学习理论为教学提供了理论依据
① 强调认知、意义理解、独立思考等意识活动在学习中的重要地位和作用。
② 准备是任何有意义学习赖以产生的前提；即一个人学习的效果，不仅取决于外部刺激和个体的主观努力，还取决于一个人已有的知识水平、认知结构、非认知因素等。
③ 同样重视强化的功能，重视内在的动机与学习活动本身带来的内在强化的作用。
④ 强调通过发现学习来使学生开发智慧潜力，调节和强化学习动机，牢固掌握知识并形成创新的本领。布鲁纳提倡的发现学习论强调学生学习的灵活性、主动性和发现性。它要求学生自己观察、探索和实践，发扬创造精神，独立思考，改组材料，自己发现知识、掌握原理规则，提倡一种探究性的学习方法。
认知主义学习理论阐述了学习的内部心理过程，对教育技术中的教学设计产生了巨大的影响。教学设计中的教学任务分析、学习者分析、教学策略制订都离不开认知理论对学习规律的描述。比较著名的认知教学理论包括奥苏贝尔的有意义学习理论及先行组织者教学策略、加涅的学习条件与九段教学法等。认知主义学习理论也促进了计算机辅助教学向智能教学系统的转化，通过对人类的思维过程和特征的研究，建立起人类认知思维活动的模型，使得计算机能够在一定程度上完成人类教学专家的工作。
3.建构主义学习理论
建构主义学习理论是行为主义发展到认知主义以后的进一步发展，建构主义也译作结构主义，是认知心理学派中的一个分支。其理论的主要代表人物有皮亚杰、斯滕伯格、布鲁纳、维果斯基等。建构主义学习理论的基本内容可从“学习观”与“教学观”两个方面进行说明。
（1）建构主义学习理论关于学习观
建构主义学习理论认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助学习过程中其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。对学习的主要观点如下。
① 以学习者为中心。
② 学习是学习者主动建构内部心理表征的过程，强调学习过程中要充分发挥学习者的主动性。
③ 学习过程同时包括两方面的建构，既包括对旧知识的改组和重构，也包括对新信息的意义建构。
④ 学习既是个别化行为，又是社会性行为，学习需要交流和合作。
⑤ 强调学习的情境性，重视教学过程对情境的创设。
⑥ 强调资源对意义建构的重要性。
可见，“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是建构主义学习环境中的四大要素（或称四大支柱）。
（2）建构主义学习理论关于教学观
建构主义学习理论要求教学的一切活动要以学习者为中心。学生是信息加工的主体，是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象；教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者、灌输者。
学生要成为意义的主动建构者，就要在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用。
① 主动建构知识的意义，就要主动搜集分析有关信息资料，对所学问题提出各种假设并努力加以验证。
② 把当前学习内容尽量和已经知道的事物相联系，并加以认真思考。
③ 同时要把“协作”与“会话”结合起来，这样学生建构意义的效率会更高、质量会更好。
教师要成为学生建构意义的帮助者，就要在教学过程中从以下几个方面发挥指导作用。
① 激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机。
② 通过创设符合教学内容要求的情境和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。
③ 为了使意义建构更有效，教师应组织好协作学习（开展讨论与交流），并对协作学习过程进行引导，使之朝着有利于意义建构的方向发展。
随着多媒体和网络技术的发展，建构主义学习理论得到了强有力的支持和发展，为这一理论的实际应用提供了更加广阔的舞台。
建构主义学习理论对教育技术实践的指导作用如下。
首先，建构主义学习理论提倡情境性教学，多媒体可以提供模拟的真实情境。这样便于学生对新知识的意义建构，对改变教学脱离实际、深化教学改革具有积极的意义。其次，建构主义学习理论重视教学中的师生、生生之间的社会性相互作用，所提倡的合作学习、交互式教学在基于计算机网络的协作学习中得到广泛采用。
4.人本主义学习理论
人本主义心理学是20世纪50—60年代在美国兴起的一种心理学思潮，主要代表人物和学说是马斯洛“情意教学过程论”和罗杰斯“以学生为中心的教学模式论”。人本主义的学习与教学观深刻地影响了世界范围内的教育改革，是20世纪与程序教学运动、学科结构运动齐名的三大教学运动之一。
人本主义学习理论认为学习是个人主动发起的；个人对学习的投入不仅涉及认知方面，还涉及情感、行为和个性等多个方面。人本主义学习理论的基本观点如下。
（1）人本主义学习理论提倡真正的学习应以“人的整体性”为核心，学习的本质是促进学生成为全面发展的人。它关心学生的自尊和提高，强调人的价值。
（2）学习是人的自我实现。它把学生的创造和自我实现放在了很高的位置上，教育的目标就是帮助学生满足“自我实现”的需要。
（3）学习者是学习的主体，必须受到尊重。学生是教学活动中的焦点，可以自主地选择学习课程、方式和教学时间。教师被看作是促进者角色，应具有高度的责任感。教师要创建合适的氛围，帮助学生成为全面发展的人。
（4）人际关系是有效学习的重要条件。学校在社会中扮演着重要的角色。
在教学方法上，主张以学生为中心，放手让学生自我选择、自我发现。人本主义学习理论关于教学的主要观点包括自然人性论、自我实现人格论、知情统一的教学目标、有意义的自由学习、以学生为中心的教学。
可见人本主义学习理论强调人的潜能、个性与创造性的发展，强调自我实现、自我选择，追求健康人格的塑造。
1.2.2 教学理论基础
1.赞可夫的发展教学理论
赞可夫（Л.В.Занков，1901—1977年）是前苏联心理学家、教育学家、教育科学院院士。20世纪50～60年代，在苏联进行的教育改革中，教育家赞可夫主持和领导的以“教学和发展的关系”为主题的教育实验以辩证唯物论和系统论为指导，运用心理学、统计学等科学方法，对学生在他的实验教学中达到的发展水平进行了长期的动态研究，同时坚持对实验教学和传统教学的做法和结果进行对照研究。不断总结研究成果，提出了他的发展性教学理论。
他把毕生精力献给了“教学与发展问题”的实验研究。他先后发表了《教学论与生活》《和教师的谈话》等教育理论专著150余种。他通过教学实验完整地提出了“教学与发展问题”理论，构建了“实验教学论体系”。他对教学与发展的关系做出了科学的解释和确切的论证，并对如何创设最佳的教学体系，促进学生的一般发展做出了精辟的论述。一般发展是他整个教学思想的核心。其基本观点是首先“以尽可能大的教学效果来促进学生的一般发展”。“一般发展”指的是儿童心理的一般发展，包括智力、情感、意志的发展，要把一般发展作为教学的出发点和归宿。其次，“教育促进发展”既传授知识，又促进发展。只有当教学走在发展前面的时候，这才是好的教学，要把教学目标定在学生的“最近发展区”之内，教学要有一定的难度，要让学生“跳一跳”才能摘到“桃子”。
（1）教学应该走在发展的前面
维果茨基提出了衡量儿童发展水平的两个概念：“现有发展水平”和“最近发展区”，并让“最近发展区”转化为“现有水平”。因此，“只有当教学走在发展前面的时候，这才是好的教学”。作为维果茨基“最近发展区”理论的教学实践者，赞可夫强调，教学与发展区是互为条件、互相推进的，因而教学不能消极地等待儿童生理、心理的自然发展，跟着发展走，而应积极地去依靠“正在成熟的机能”，创造“最近发展区”。
（2）要对传统教育进行根本上的改革
赞可夫认为，以传授知识为主的传统教学，远不能适应科学知识大幅度增长和迅速更新的时代状况。凯洛夫教育学代表着苏联20世纪30—40年代传统教育思想体系，它的主要特点是学校至上，课堂教学至上，知识传授至上。在这种教育思想指导下，教材内容太浅，教学进度太慢，多次地重复学习，片面强调机械的记忆和训练。结果，教学不是促进学生的迅速发展，传统教学法使低年级学生（他的实验对象是低年级学生）在发展上取得的效果是很差的，小学生的学习潜力远没有发挥出来。鉴于此，赞可夫主张，不能对传统的教学论进行修修补补，而要进行根本的改革，使教学论得到“决定性的进步”，建立一种新的教学论体系，以促进学生的一般发展。
（3）教学改革应主要追求促进学生的一般发展
教学有两个任务，一个是发展，另一个是掌握知识获得技能。一方面，这两者不是一回事，不应当等同起来；另一方面，学生只有在一般发展取得成绩的基础上，才能高质量地掌握知识和技能。因此，现代教学改革应该大力促进学生的一般发展。赞可夫提出：“建立实验教学论体系所依据的基本思想，是这一体系的学生在一般发展上取得尽可能大的效果。”赞可夫的一般发展观点强调两点；一是个性发展的整体性，即“学生个性所有力量”，它包括观察力、思维能力、实际操作能力以及语言、意志、情感、性格、道德意识等；二是个性发展的动态性、“质变”。他还从哲学的高度对一般发展的概念作了这样的揭示：“属于儿童的一般发展的，当然还有‘发展’这个概念在其无所不包的意义上所包含的那些东西；由简单到复杂、由低级到高级的运动，沿着上升的路线、由旧的质的状态到新的较高的质的状态的运动，更新的过程，新东西的诞生，旧的东西的消亡等等”，可见他对儿童发展问题的认识和研究是十分广阔和深刻的。
（4）教学应遵循实验教学论原则
① 以高难度进行教学的原则。这是第一的、决定性的“基本原则”，其他原则都与此有内在联系。“难度”这一概念强调的是“障碍的克服”和“学生的努力”，这一原则的特点在于“展开儿童的精神力量，使这种力量有活动余地，并给予指导”，如果教材和教学方法使得学生面前没有出现应当克服的障碍，那么儿童的发展就会萎缩无力。“高难度”并不意味着越难越好，困难的程度要控制在学生的“最近发展区”范围内。教学的安排如果超过学生的理解能力，就会使他们“不由自主地走上机械记忆的道路”，难以达到促进一般发展的目的。
② 以高速度进行教学的原则。高难度原则的贯彻在一定程度上依赖于高速前进的原则。这一原则对高难度原则而言是一个辅助原则，但有其独立性。它要求“不断地向前运动”，反对多余的重复和烦琐的讲解以及机械的练习，以节约时间，加快进度。实验证明，每一年级学生不仅可以学好本学年教学法大纲内的材料，还可以多学一些下学年教学大纲的材料。
③ 理论知识起主导作用的原则。这一原则要求加强理论知识在小学教学法活动中的重要作用，这个原则决不忽视儿童获得知识和技巧的意义，而是要求学生在一般发展的基础上，尽可能深入领会有关概念和规律性的认识。它也是根据科技发展条件下儿童抽象思维能力已有提高这一事实提出的。同时，在人们的认识过程中，感性认识和理性认识本来就是有机地交织在一起的，经验和理论处在不断的相互作用之中，因此不能只强调一面。实验教学法在一年级就引进一些必要的定义和概念，要求懂得加法和乘法的交换律并使用代数符号等，由此大大地加强了运算的可论证性，使学生能够举一反三。
④ 使学生理解学习过程的原则。这一原则强调让学生学会学习，掌握学习过程和方法。赞可夫指出一般教学论中的自觉性原则和实验教学论中的使学生理解学习过程的原则，就其掌握的对象而言有区别，前者把知识、技能、技巧作为掌握的对象，即这一原则要求掌握知识之间的内在联系。例如学习乘法表，传统做法是让学生背诵乘法表，实验教学不仅要让学生会背，而且要求了解这一部分教材编排的根据，教会学生总结学习的方法，使学生会分析、比较、综合、归纳，了解所学知识之间的联系，知道产生错误与避免错误的心理机制等。这样做有利于发展学生的思维能力，提高他们学习的主动性与创造性，教会他们学习。
⑤ 使班上所有的学生都得到一般发展的原则。这一条原则要求教师充分关心和重视每个学生，尤其是差生的一般发展。这一原则与一般教学论不同，强调差生的一般发展更多地需要教师“在他们的发展上系统地下功夫”。人们通常认为补课和大量练习是提高差生学业水平的有效手段。实际上，大量作业使得差生负担过重，不仅不能促进他们的发展，反而使得他们更加落后。
赞可夫强调，实验教学论体系的每条原则都有自己的作用，同时又是互相联系、相辅相成的。贯彻上述教学法原则主要是为了激发、增加和深化学生对学习的内部诱因，而不是借助分数以及类似的外部手段对学生施加压力。实验教学论教学原则的另一特点是给个性发挥作用的余地，也就是要求尊重学生个人的特点和愿望。
2.布鲁纳的“结构——发现”教学理论
布鲁纳（J.S.Bruner）的结构主义教学论是第二次世界大战后美国大规模进行教育改革的产物，是心理学与教育学紧密结合的结晶，是当代世界上最有影响的三大教学论之一。布鲁纳首先是一位心理学家，1965年曾担任美国心理学会主席。他对动物行为、人的感知觉、人对知识的理解与获得知识的过程等心理学问题皆有独特见解。同时又是一位教育学家，尤其是出色的教学论专家。战后他敏锐地将所专长的心理学理论与当时的教育教学问题相结合，深入研究人们关注的各种教学论课题，诸如智力发展、认知过程、课程编制、教学法改革等，并提出许多闪光思想，从而创立了结构主义教学论流派，受到世界各国教育界的瞩目。
其主要思想体现在布鲁纳的三本教育代表论著中：《教育过程》（1960年），《教学论探讨》（1966年），《教育的适合性》（1977年）。西方教育界人士声称，《教育过程》是“有史以来教育方面最重要最有影响的一本书”。正是在这部“划时代的著作”中，布鲁纳阐明了结构主义教学论的实质：学习就是建立一种认知结构，就是掌握学科的基本结构以及研究这一学科的基本态度和方法。为此，他提出著名的“三个任何”的观点，即任何学科的基本结构都可以用某种形式教给任何年龄的任何儿童。
布鲁纳的教学思想主要表现在以下几个方面。
（1）要学习和掌握学科的基本结构
布鲁纳认为美国当时的中小学教学内容，由于受到杜威经验论的影响，片面强调具体事实和个人经验的重要性而忽视了理论知识的价值，因此不利于学生智力的发展。他主张提高教学内容的学术水平和抽象理论水平，让学生学习和掌握学科的基本结构。即“不论我们选教什么学科，务必使学生理解该学科的基本结构”。学科的基本结构，具体地讲就是指每门学科的基本概念、基本原理和法则的体系。
布鲁纳认为，学习学科的基本结构可以有以下好处：第一，懂得基本原理可以使学科更容易被理解；第二，把所学的知识用圆满的结构联系起来，有利于知识的记忆和保持；第三，领会基本的原理和概念，有利于知识的迁移和运用，达到举一反三、触类旁通的境地；第四，强调结构和原理的学习，可以缩小高级知识和低级知识之间的差距，有利于各级教育的贯通；第五，可以简化教学内容。“现实的极其丰富的教学内容，可以把它精简为一组简单的命题，成为更经济、更有活力的东西”。
布鲁纳认为，任何学科都有相当广泛的结构，而且任何与该学科有联系的事实、论据、观念、概念等都可以不断纳入一个处于不断统一的结构中。尤其是自然科学和数学这类高度形式化的学科中，更有明晰的基本结构可教给学生。
（2）要组织螺旋式课程
由于学科的结构有较高程度的抽象性和概括性，因此在组织学科结构为中心的课程时，也有相应的要求。“一门课程在它的教学进程中，应反复地回到基本概念上，以基本概念为基础，直到学生掌握了与这些基本概念相适应的完全新式的体系为止。”具体来说，就是打通中小学和大学同一学科的界限，组织循环往复达到较高水平的螺旋式课程，使学科内容围绕基本结构在范围上逐渐拓宽，在难度上逐渐加深。
编制一个好的螺旋式的课程应从三个方面着手。
第一，课程内容的编排要系列化。
第二，使学科的知识结构与儿童的认知结构相统一。
第三，重视知识的形成过程。
（3）广泛使用发现法
要掌握学科的基本结构，就应想方设法使学生参与知识结构的学习过程，这种方法即他提倡的发现法。因此，结构主义教学论与发现法是紧密相联的。
布鲁纳发现法教学的一般步骤如下。
① 设置问题情境。提出问题，带着问题观察具体事物。
② 树立假设。问题讨论、材料改组、经验联系、提出假设。
③ 上升到概念或原理。
④ 转化为活的能力。
结构主义教学论的理论基础来自三个方面：心理学家皮亚杰的“发生认识论”、语言学家乔姆斯基的“转化—生成”说以及布鲁纳的认知—结构理论。布鲁纳认为，知识是可以认识的独立存在的领域，人们追求知识的动因在于经验或事物内在的规律，而结构是外加的，由人塑造、形成、构建。知识可由各学科最出色的专家和学者构成连贯模式，并据此构建儿童的知识。
结构主义教学论的基本观点，尤其是布鲁纳倡导的发现法，在科学实践中得到了广泛的应用。“发现法”又称“发现学习”。日本心理学家大桥正夫为其下的定义是：“发现学习就是以培养探究性思维的方法为目标，以基本教材为内容，使学生通过再发现的步骤来进行的学习。”因此，发现学习不同于科学家的发明创造，而是将原发现过程从教育角度进行再编制，成为学生可步步学习的途径。发现法可激发学生的内部动机，使其了解问题的发现过程，掌握学科的基本结构，故在数学等自然科学学科中运用比较有效。
布鲁纳在教学上提倡发现法，主张引导学生通过自己的主动发现来学习，要把学习知识的过程和探索知识的过程统一起来，使学生通过体验所学概念原理的形成过程来提升归纳、推理等思维能力，掌握探究思维的方法。其基本程序为：识别概念——形成概念——验证概念——分析思维策略。
最初布鲁纳主要是通过改革中小学数理科教材来实践结构主义教学论的主张。伴随着美国出现的各种现实问题，20世纪50年代后他逐渐关注智力、能力的发展，70年代又致力于教育实践应更好地适应社会需要的研究，认为教学“应更多地注意与社会面临的问题相关联的知识”。布鲁纳的结构主义教学论在世界范围内引起了强烈反响。在教学理论上，他通过“发现法”让学生掌握科学的基本结构，引起教学观念的变化，有助于我们正确地处理传授知识与发展能力的关系；在教学实践上，它推动了世界性的教育改革。但它也有不足之处。从课程论观点看，它片面强调学科的基本结构，教学内容过于抽象，而与活生生的社会现实生活联系不够，因而教师水平难以发挥，学生难以接受。另外，学科的基本结构不易找到，故学生的发现更是难题。从教学方法论看，过分强调学生的自我发现，而对教师的主导作用过于轻视，这带来了他在教学实践上盲目地反对机械记忆和接受学习。因而结构主义教学论的实践在美国是不太成功的。另外，他的“三个任何”观点也不太符合学生的身心发展规律。
3.布卢姆的掌握学习
（1）“掌握学习”模式
布卢姆在20世纪60～70年代研究出“掌握学习”模式，它是在我国影响较大、流行较快的一种教学模式。布卢姆打破了传统教育对学生按正态分布进行分等级的观念，认为“正态分布是一种随机的结果，而教育是一种有目的的活动，如果我们的教学是有效的话，成绩分布应与正态曲线很不相同。”他认为学校中许多个别差异是人为的和偶然的，而不是个体所固有的。“只要提供适当的先前与现时的条件，几乎所有人都能学会一个人在世上所能学会的东西。”在此思想的指导下，布鲁姆提出了一整套适用于课堂教学的“掌握学习”教学理论和实施策略。
“掌握学习”教学模式的程序由以下五个环节组成。
① 单元教学目标的设计。教学目标分为认知、操作和情感三大类，在认知领域又分为知识、领会、应用、分析、综合、评价六个学习类型。
② 基于单元教学目标的群体教学。“掌握学习”模式的设想是在不影响传统班级集体授课制的前提下，使绝大多数学生达到优良成绩，所以其课堂教学仍采用通常的集体授课形式，但在讲授新课之前，教师应给予学习新知识必需的准备知识。
③ 形成性测验。在实施单元集体授课之后，要进行形成性测验，测验的题目与教学目标相匹配，其目的是对学生学业情况进行诊断。
④ 矫正学习。形成性测验之后，将学生分作达标组和未达标组两类，对未达标组进行必要的、补偿性的矫正学习，它并不是简单地重复新课教学的内容，可以采用多种方法。
⑤ 形成性评价。形成性评价最终检验达标的情况，其试题与形成性测验相比指向更明确。
（2）“掌握学习”模式的策略
在布卢姆看来，只要恰当注意教学的主要变量，就有可能使绝大多数学生（90%以上）都达到掌握水平（得5分）。掌握学习就是要探讨达到这一目的的途径，制定相应的策略。
布卢姆认为，教学是一种有目的、有意图的活动，如果我们的教学是富有成效的话，学生成绩分布应该是与正态分布完全不同的。
①“掌握学习”的变量
布卢姆的“掌握学习”教学原理是建立在卡洛尔关于“学校学习模式”的基础上的。认为学习的程度是学生实际用于某一学习任务上的时间量与掌握该学习任务所需的时间量的函数。 实际用于学习的时间量是由这样三个变量组成的：机会，即允许学习的时间；毅力，即学生愿意积极从事学习的时间；能力倾向，即在理想条件下掌握该任务所需要的时间（这是因教学质量和学生理解教学的能力而变化的）。需要的时间量也是由三个变量组成的：教学质量；学生理解教学的能力；能力倾向，即学生在适应教学质量、理解教学之后，学习所需的时间。
· 机会。它是指教师对学生完成一定的学习任务所明确规定的时限。布卢姆和卡洛尔都认为，学生要达到掌握的水平，关键在于时间量的安排要符合学生的实际状况。学习速度的快慢是由能力倾向决定的；但如果学生把所需要的时间量都用于学习，而且有足够的时间去学习，绝大多数学生都能达到掌握水平。布卢姆认为，教师的任务，一方面是要找到改变某些学生所需要的学习时间的途径，另一方面是要找到为每个学生提供所需要的时间的途径。当然，学生掌握某门学科所需的时间，是受其他变量影响的。
· 毅力。布卢姆把毅力定义为：学生愿意花在学习上的时间。如果学生需要花一定的时间才能掌握某门学科，但他花在积极学习上的时间少于需要的时间，就不可能达到掌握的水平。所以，布卢姆等人试图把学生花在学习上的时间与学生积极从事学习的时间这两者区别开来。
布卢姆认为，学生的毅力是同学生的态度和兴趣联系在一起的。重要的是通过提高教学质量来减少学生掌握某一学习任务所需要的毅力的量，而不是通过各种手段使学生增强学习的毅力。教学的艺术在于使学生花适当的时间就能掌握教学内容。
· 教学的质量。教学质量主要是根据每个学生的学习效果来评价的，而不是根据某些学生的学习效果来评价的。因此，不能仅凭培养了一两个尖子学生或出了几个后进学生就对教学质量的好坏作出判断。
· 理解教学的能力。布卢姆和卡洛尔对理解教学的能力的定义是：学生理解学习任务的性质和他在学习该任务时所要遵循的程序的能力。
· 能力倾向。布卢姆承认学生的能力倾向确实存在着差异，而且这种差异与学习的结果（尤其是学习的速度）有关。能力倾向是学生掌握学习任务所需要的时间量，因此只要有足够的时间，所有学生都能掌握学习任务。这就是说，能力倾向只是学习速度的预示，而不是学生可能达到的学习水平的预示。掌握学习策略的一个基本问题就在于寻找各种途径，设法减少学习较慢的学生所需要的时间量。
②“掌握学习”的策略步骤
“掌握学习”的策略共有三个步骤：阐明学习所必需的先决条件；研制实施的程序；评价这种策略对教师与学生所产生的结果。
· 先决条件。为了形成学生掌握学习的环境，教师必须在学生达到掌握学习的水平时能够加以识别，必须能够解说掌握意味着什么，必须能够收集必要的证据以确定学生是否已达到掌握学习的要求。对教学目标和教学内容的详细说明，是让教师和学生双方都知道预期目标的一个先决条件。把这些详细说明转化成评价的程序，有助于进一步弄清学生在完成这门课时应该达到什么标准。布卢姆认为，把重点放在竞争上，可能会摧毁许多学习和发展，因此，应该撇开学生之间的竞争来制定掌握的标准，然后通过努力使尽可能多的学生达到这些标准。
由此，布卢姆提倡制定绝对标准（根据学生实际水平和常模来评定学生），而不是根据相对标准（即学生在班上的相对水平）来评定学生的等级。
· 实施程序。“掌握学习”的一个核心问题，是要为教师和学生提供详细的反馈，使教与学过程中出现差错后马上便把它们揭示出来，并提供他们所需要的具体的补充材料以矫正差错，因此，反馈通常采用诊断式的形成性测验的方式。
布卢姆认为，只要教师对“学生应该做些什么”提供具体的建议（根据形成性测验的结果），学生一般都会试图去克服这些问题。
· “掌握学习”的结果。布卢姆是从掌握学习的认知结果和情感结果这两个方面进行分析的。布卢姆认为，只要采取掌握学习的策略，绝大多数人都能得5分。当学生掌握一门学科，并得到了客观和主观的证据时，他们对自己和对外部世界的看法会产生深刻的变化。
布卢姆在编制教育目标分类学时，基本上是站在行为主义的立场上的。然而，布卢姆对目标分类和评价的看法对我们是有启示的。我们在制订教育目标时就应该考虑到评价的手段，否则教育目标就会落空。此外，在评价方面，布卢姆注重对学生学习过程的诊断，以便提供具体的处方。评价的目的不是要对学生进行分等或给个成绩，而是要了解学生是否已掌握所学内容，帮助学生解决疑难问题。该学习理论的独到之处是对学生认知、情感准备状态、教学质量这三个变量的分析。
4.加涅的指导教学模式
加涅（Robert M.Gabne）是美国当代著名的教育心理学家。加涅认为学习的发生有内部的条件和外部的条件，内部条件指的是学习者本身在学习前所具有的最初的能力、经验或知识，外部条件指的是由于学习内容的不同构成对学习者不同的条件。教学应该根据各种不同类型的学习及其产生的条件来进行，使内部条件和外部条件的提供都经过计划安排。
加涅把学习类型排列成一个阶梯即累积学习的模式，低级学习是高级学习的基础。
（1）学习的准备
注意的定势、动机和发展阶段的情况合在一起可被看作是受教师影响使学习得以发生的最重要的因素。教学中必须通过一种方法，使学习者在恰当的时间内去选择自己要了解的知识；在学习动机的准备方面，加强学习的动机和决心；在发展的准备方面，他认为儿童的学习有累积的效应，因而教学应该安排这种累积效应。
（2）教学设计与指导
教学设计属于学习的外部条件，教师应对学生作充分指导，因此对涉及学习的内部和外部条件的各个环节都必须加以设计、控制。加涅的指导观点更多地强调系统教学，强调教师的指导，他对发现法持肯定态度，但他认为发现法只是一种方法，不能取代一切，不应扩张。
指导教学模式的基本观点是：①信息加工的学习模式对于理解教学具有重要的意义。②学习是一个不断积累的过程，提出学习的“层级”理论。③按照学生个体学习过程的特点来安排适当的外部教学措施。
5.克拉夫基的范例教学
（1）范例教学的概念
范例教学是由德国著名的教育家克拉夫基为代表提出的。所谓范例教学，就是通过典型的事例和教材中关键性问题的讲授，带动学生理解相关的知识。范例教学论思想是在批判传统教学的过程中逐步明确和丰富起来的。
范例教学论认为，传统的教学让学生掌握一大堆所谓具有系统性的材料，结果，学生脑子里充满了一大堆杂乱的材料而无一种能够统率全局的概括性观念和方法论观念。这样，教学材料越多，教学过程就越加肤浅，学生的负担也越重。
要克服传统教学的弊端，就要重视、重构教学内容，选择学科材料中最典型的材料，形成认识的“稠密区”或“岛屿”。在这个稠密区里，各种知识汇集、交融，学生通过对稠密区的探究、思考，形成一种整体的认识结构，从而能够达到把握其他各种材料的目的。这样做的优点有：一是教学不再是肤浅的浮光掠影；二是教材被精选，学生的负担减轻了；三是典型范例集中了教材和学生认识水平之间的矛盾，容易引起认知冲突，提高学生的学习兴趣。
（2）怎样选择范例
克拉夫基指出，选择范例要遵循三个基本原则：一是基本性，指教给学生的内容应当是一门学科的基本要求，如基本概念、基本知识、基本原理、基本规律等；二是基础性，指学生的基础，包括学生的基本经验及智力发展水平，教学内容的选择应当切合学生的生活经验，适应学生的知识水平和智力的发展水平，同时又要通过教学促进学生智力的发展；三是范例性，指所选择的例子必须能够反映某一阶段教学的全部内容，使学生能够“窥一斑而见全豹”。
（3）范例教学的程序和方法
范例教学的程序一般有四个阶段。
第一阶段：教师用特例以具体直观的方法，示范性地阐明“个”，使学生认识某一事物的本质特征。
第二阶段：根据范例“个”所获得的知识推论特点，分析掌握整个“类”的特征，由对“个”的认识上升为对“类”的认识。
第三阶段：通过范例掌握规律的范畴，即根据对“个”所获得的认识，进一步过渡到对“类”的认识，从而达到对更本质的关系——规律的认识。
第四阶段：通过范例获得关于世界关系的经验，认识更为抽象或总结性的规律。
上述四个阶段仅是范例教学的一般程式，其实，同传统教学相比，范例教学的本质特征并不只是在于教学过程上的区别，更重要的区别在于它的教学目标——教养性教学目标。这种教养性目标包括：第一，培养学生的问题意识，要求在教学中，使学生通过范例不断地发现问题，提出问题，解决问题。这正是现代教学论的一个核心目标。第二，培养学生的独立精神，即通过范例教学使学生具有判断能力、行动能力乃至自发的继续学习能力。范例教学由于和学生的兴趣、认识能力紧扣在一起，同时，又不是封闭式的求得同一答案，因此有利于培养学生的独立能力。
6.巴班斯基的教学过程最优化理论
巴班斯基（Юрий Констинович Бабанский）是前苏联著名教育家。20世纪60年代初，巴班斯基创造了克服大面积留级现象的先进教学经验。在总结这一经验的基础上，他将系统论的基本原理引入教学论的研究，于1972年写成《教学过程最优化——预防学生成绩不良的观点》，提出了最优化教学的理论。
他认为教学论的研究必须从系统的观点出发，始终着眼于整体与部分、部分与部分、整体与外部环境之间的相互关系、相互作用、相互制约，综合地考察对象。教学过程最优化是巴班斯基教育思想的核心。他指出：“教学过程最优化是在全面考虑教学规律、原则、现代教学的形式和方法、该教学系统的特征以及内外部条件的基础上，为了使过程从既定标准来看发挥最有效的（即最优的）作用而组织的控制。”为了澄清在教学过程最优化概念问题上的模糊认识，他还多次从不同的侧面对这一概念进行了论述。
（1）“教学过程最优化不仅要求科学地组织教师的劳动，还要求科学地组织学生的学习活动。”因此，把“最优化”理解为单指教师的工作是片面的。
（2）“当谈论最优性时，必须强调指出，这里所说的尽可能最大的效果并非泛泛而谈，而是针对一所学校或一定班级现有的具体条件而说的”。因此，教学过程的最优化不是泛泛地谈理想，而是具体条件下的最优化。
（3）“教学教育过程的最优化并不是一种新的教学形式或教学方法，而是教学工作的一项特殊原则”。
（4）用教学过程最优化的原则组织师生的活动时，“不单纯是提高它的效率，而且要达到最优的，即对该条件来说是最佳的结果。”
按照巴班斯基的观点，“最优的”一词具有特定的内涵，它不等于“理想的”，也不同于“最好的”。“最优的”是指一所学校、一个班级在具体条件制约下所能取得的最大成果，也是指学生和教师在一定场合下所具有的全部可能性。最优化是相对一定条件而言的，在这些条件下是最优的，在另一些条件下未必是最优的。巴班斯基的最优化理论充分体现了辩证法的灵魂——对具体事物进行具体分析。评价教学过程最优化的基本标准有两条。一条是效果标准，即每个学生在教学、教育和发展三个方面都达到他在该时期内实际可能达到的水平（但不得低于规定的及格水平）。另一条标准是时间标准，即学生和教师都遵守规定的课堂教学和家庭作业的时间定额。为使教学过程符合上述标准，他根据辩证系统的方法，对教学过程的因素进行了新的划分，包括社会（目的、内容），心理（动机、意志等）和控制（计划、调整）方面。巴班斯基认为在师生的教学活动中也存在着社会、心理、控制三方面的因素：社会因素即教育目的和内容，心理因素即师生双方的动机、注意力、意志、情感等，控制因素就是教师对教学的组织、方法的选择和计划的调整以及学生的自我控制。这三个方面的最佳统一，也就是达到教学过程最优化的境界。换句话说，所谓教学过程的最优化，就是要求将社会的具体要求与师生的具体情况和所处的教学环境、条件以及正确的教学原则几方面结合起来，从而选择和制订最佳工作方案（即教案），并在实际中坚决而灵活地施行之，最终达到最佳的教学效果。
他对教学过程的环节亦做了新的划分，制定了教学过程最优化的基本方法体系。具体来讲，他提出了最合理的课堂结构、十大教学原则和六项实施办法。巴班斯基认为，应按下列顺序安排课堂教学：提问→讲解→巩固→检查新知识的掌握情况→复习已学过的知识→概括这些知识并使之系统化。他从整体性的观点出发，视教学原则为一系统，它所包含成分即每条原则。
（1）十大原则的运用
十大原则在实际运用时，必须相互联系作为一个整体才能发挥最优作用。其六项实施方法如下。
① 综合考虑任务，注意全面发展。
② 深入了解学生，具体落实任务。
③ 依据教学大纲，分清内容重点。
④ 根据具体情况，选择合理方法。
⑤ 采取合理形式，实行区别教学。
⑥ 确定最优进度，节省师生时间。
由此可见，教学过程最优化不是具体的教学方法或教学手段，而是一种教学的方法论、教学策略。将其运用于教学实践，可在不同程度上提高教学质量，花费最少的时间和精力，取得最佳的教学效果。它作为一种教学上的优选法，最优化并不是最理想的，其结果应根据具体的条件和实际的可能性来评价。因此，最优化的概念是相对的，并非固定的模式或标准，每个教师都可致力于自己的最优化。
（2）教学过程最优化
教学过程最优化的具体实施程序由以下六个步骤组成。
① 教学任务的具体化。
② 选择一定条件下最优组织教学过程的标准。
③ 制定一整套该条件下的最优手段。
④ 尽最大可能改善教学条件，以实施选定的教学方案。
⑤ 实施规定的教学计划。
⑥ 根据选择的最优化标准，分析教学过程的结果。
7.视听教育理论
1946年，美国教育技术专家戴尔在《视听教学法》中研究了录音、广播等视听教学手段如何运用于教学中，会产生怎样的教学效果等一系列问题，总结了视听教学方法，提出了视听教学理论。戴尔把人类获取知识的各种途径和方法用“经验之塔”来描述，称为“经验之塔”理论。
（1）“经验之塔”理论的主要内容
戴尔将人们获得的经验分为三大类：做的经验、观察的经验和抽象的经验，并将获得这三类经验的方法分为10个层次，如图1-1所示。
图1-1 戴尔的经验之塔
“做”的经验包括以下三个层次。
① 直接的、有目的的经验。指直接与真实事物本身接触而获取的经验，是通过对真实事物的直接感知（即看、听、尝、嗅、触、做）取得的最丰富的具体经验。
② 设计的经验。指通过对模型、标本等间接材料的学习获取的经验。模型、标本是通过人工设计、仿造的事物，多与真实事物的大小和复杂程度有所不同，它是“真实的改编”，这种改编可以使人们对真实事物更容易理解和领会。
③ 演戏的经验。对于我们无法通过直接实践取得的经验，如历史事件、意识形态、社会观念等，可以通过扮演某种角色，尽可能在接近真实的情况中获得经验。参与演戏与看戏是不同的，演戏可以使人们参与重复的经验，而看戏只能获得观察的经验。
以上三个方面的经验，都包含有亲自的活动，学习者都不仅仅是活动的旁观者，更是活动的参与者，故称为做的经验。
“观察”的经验包括以下五个层次。
① 观摩示范：通过看别人怎么做，从而知道一件事是怎样做成的，以后自己就可以动手模仿着去做。
② 见习旅行：指通过野外的学习旅行，看到真实的事物和各种景象，从而获得经验。
③ 参观展览：指通过参观展览，通过观察来获得经验。
④ 电影和电视：指通过观看电影、电视获得经验，屏幕上的事物是实际事物的代表，并不是它本身。通过看电影和电视，得到的是替代的经验。
⑤ 录音、无线电、静态图像：指通过听觉或视觉的方式来获得经验，与电影和电视相比，抽象层次要高一些。
“抽象”的经验，包括以下两个层次。
① 目视符号：主要指图表、地图、示意图等一类抽象符号，它们与现实事物已没有多少类似之处。如在地图上，用圆圈表示城市、乡镇，用线条表示公路、铁路，用曲线表示河流等。
② 语言符号：语言符号包括口头语言与文字。语言符号是一种抽象化了的代表事物或观念的符号。口头语言是基本的，而文字则是第二性的，文字是符号的符号。语言符号处于“塔”的顶端，抽象程度最高，但在使用时，它们总是与“塔”中其他层一起发挥作用。也就是说，学生在全部学习经验中，都在不同程度地进行抽象思维。
（2）“经验之塔”理论的主要观点
①“塔”的最底层的经验最具体，学习时最容易理解，也便于记忆；越往上越抽象，越易获得概念，便于应用。各种教学活动可以依其经验的具体—抽象程度，排成一个序列。
② 教学活动应从具体经验入手，逐步进入抽象经验。
③ 在学校教学中使用各种媒体，可以使教学活动更具体，也能为抽象概括创造条件。
④ 位于“塔”的中部层（5个层次）的那些视听教材和视听经验，比顶部层的语言和视觉符号既具体、形象，又能突破时间和空间的限制，弥补下层各种直接经验方式之不足。
（3）“经验之塔”理论的启示
“经验之塔”理论所阐述的是经验抽象程度的关系，符合人们认识事物由具体到抽象、由感性到理性、由个别到一般的认识规律；而位于“塔”的中部的广播、录音、照片、幻灯、电影、电视等介于做的经验与抽象经验之间的视听媒体，既能为学生学习提供必要的感性材料，容易理解、记忆，又便于借助于解说或教师的提示、概括、总结，从具体的画面上升到抽象的概念、定理，形成规律，是有效的学习手段。因此，它不仅是视听教育理论的基础，也是现代教育技术的重要理论之一。
1.2.3 系统科学理论基础
系统科学理论是研究一切系统的模式、原理和规律的科学。它为当代科学技术的发展提供了新思路、新方法，把教育技术的研究带入了一个崭新的时代。系统理论为现代教育技术提供了重要的理论基础和研究方法。系统科学理论是在信息论、控制论和系统论的基础上产生的，它是跨越多个学科领域的理论。教育领域中运用系统科学理论的思想、观点和方法，对教育系统的构成要素、组织结构、信息交换和反馈控制等进行分析、设计、运行和评价等研究，可以促进教育系统的最优化，现代教育技术与系统科学理论有着十分密切的联系。
系统论、控制论和信息论是20世纪40年代先后创立并获得迅猛发展的三门系统理论的分支学科。虽然它们仅有半个世纪，但在系统科学领域中已是“资深望重”的元老，合称“老三论”。人们摘取了这三论的英文名字的第一个字母，把它们称之为SCI论。
耗散结构论、协同论、突变论是20世纪70年代以来陆续确立并获得极快进展的三门系统理论的分支学科。它们虽然时间不长，却已是系统科学领域中“年少有为”的成员，故合称“新三论”，也称为DSC论。
1.系统论
系统论的创始人是美籍奥地利生物学家贝塔朗菲（Ludwig Von Bertalanffy）。系统论把事物当作一个整体或系统来研究，并用数学模型去描述和确定系统的结构和行为。贝塔朗菲旗帜鲜明地提出了系统观点、动态观点和等级观点；指出复杂事物功能远大于某组成因果链中各环节的简单总和，认为一切生命都处于积极运动的状态。有机体作为一个系统能够保持动态稳定，是系统向环境充分开放，获得物质、信息、能量交换的结果，具有整体性、动态性和目的性三大基本特征。系统论把事物当作一个整体或系统来考察，符合马克思主义关于物质世界普遍联系的哲学原理。
所谓系统，即由相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的、具有特定功能的有机整体；而系统本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。如自然界的各种生物系统、电子学中的“计算机系统”、天文学中的银河系、太阳系等。系统的定义中包括了系统、要素、结构、功能四个概念，表明了要素与要素、要素与系统、系统与环境三方面的关系。
（1）对系统概念的正确理解
① 系统是由相互独立又相互联系、相互作用的要素组成的，而且必须有两个以上的同质或非同质的要素才可能构成系统。
② 系统的各要素之间存在着特定关系，这些关系可以是数量关系、空间关系、时间关系，更重要的则是相互制约关系。系统中的这些关系纵横交错，形成了系统的结构。
③ 系统作为许多要素的综合体，能够在其内部关系和外部关系中表现出独有的特性和能力，即具有独特的新功能。这种功能不是某个要素或部分具有的属性，而是系统整体才有的属性，是以系统的结构为载体，在系统各要素的功能耦合中突现出来的。系统各组成部分之间相互制约、协同，从而使系统整体出现并形成新的属性。
④ 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子系统构成。最下层的子系统则由组成该系统的各个要素构成。这样，系统可以由几个层次形成。有些系统的层次是简单的，有些系统的层次则是复杂的。
（2）系统论的主要观点
系统理论具有整体性、综合性、有序性、动态性和最优化的特征。
① 整体性。系统论认为世界上一切事物都是由各要素组成的有机整体，它反对把整体归结和简化为各个组成部分的观点，反对用各孤立部分的简单加和去说明整体的观点，主张从组成部分之间的相互关系去把握整体。
② 综合性。系统诸要素之间存在着不可忽略的相互作用，所以在研究系统时必须将各要素综合起来，全面地加以研究。它主张分析与综合的有机结合，强调从整体角度综合处理和解决问题。
③ 有序性。系统的有序性是系统内部组织程度的反映，是系统结构稳定性的标志。对于任何复杂的系统，充分运用有序性规律能够科学地阐明它的具有目的性的运动。
④ 动态性。现实的系统都是动态系统，其状态是随时间的变化而变化的。当这种变化达到一定的程度时，就会发生旧系统的瓦解和新系统的建立。因此，我们应在系统的变化中把握系统的相对静止，并把静态系统看作是动态系统的理想化状态。
⑤ 最优化。最优化是根据系统结构与功能的辩证关系，为系统定量地确定最优的目标，并运用最新的手段和方法，在动态中协调整体与部分的结构关系，使部分的功能服从系统的总体目标，达到最优的整体功能。
2.信息论
信息是事物发出的消息、情报、信号、数据等包含的内容，而不是事物的本身。信息是事物表现的一种普遍形式。信息论是研究控制系统中信息的计量、传递、变换、储存和使用规律的科学，它是由美国数学家香农（C.E.Shannon）于1948年创立的。
从信息论的角度来看，信息是对于事物及其状态确定性的度量。凡在一种情况下能增加确定性（或减少不确定性）的任何事物、媒介或行为都可称作信息。由于将信息定义为事物的确定性，获得信息则表示不确定性或混乱程序的消除、减少，故信息量与概率紧密相联，可以运用数学统计的方法来度量信息，对系统中的信息作定量分析。信息系统调整自身的秩序或重建新的秩序，获得自身的发展和完善，称为有序化。信息系统要实现它的有序化，其条件是不断地开放于外部世界，获得外部世界生生不息的信息源泉。
系统的控制是借信息的改变而实现的，对一个系统实行控制，归根结底是对该系统中某些信息实行控制。通过信息的质的选取和量的调节，最后达到控制系统的整个状态。
在教育系统中传递的信息称为教育信息，包括教学信息和教育管理信息。教学信息是在教学过程中传递的信息，主要包括知识信息（认知信息）、教学状态信息和教学环境信息。信息论在教育中应用而形成的理论称为教育信息论，它是研究教学过程中的“人—人”关系（即师生关系间的教学关系系统），是关于教育信息如何传递、变换和反馈的理论。
从信息理论的基本观点去分析教学过程，可以得到如下几个认识。
① 教学过程是有序的开放的信息系统：从教学过程所属的系统内部来看，学生或教师首先可以被看作是独立的一个开放信息系统，在教学过程中所产生的变化，总的倾向是有序程度的提高。教师和学生在教学过程中首先是作为一个开放性的传者和受者而出现的。开放性愈高，传递和接收的信息越多，学生掌握的知识的有序性就越高。
从教学过程所属的系统来看，它本身是学校环境、社会环境这些大系统中的一个子系统，社会的文化、政治、经济、科技水平和道德价值总是通过社会的个体（教师和学生）对教学过程发生着影响。它们不仅作为条件影响着教学过程中信息的传递和变换，制约着教和学双方的发展，而且在一定条件下还可直接转化为教学信息，使教学过程与社会信息相通，维持其有序性。
② 教学过程是“人—人”构成的耦合系统：教学过程是一个“人—人”的可逆通信系统，教师和学生双方以对方作为自己存在的条件，既对抗又相依，并互换着角色。理想的教学过程是一个充分耦合的系统。耦合的条件是教学过程处于最佳状态，教师的输出等于学生的输入时，教学信息量的流失和损耗可减少到最低程度。教学耦合系统的特点是教和学双方具有自主学习、自组织和自适应能力，具有较高的效率和效果；教和学双方必须目标一致，和谐契合，才能提高教学过程信息有序化的功能；教和学之间的这种耦合性是以一定质态、一定数量的知识信息为中介而构成的。正是教学知识信息所产生的问题、矛盾，及由此引起的顺应、平衡等状态，才引发了师生之间一系列的耦合活动，使教学过程不断发展走向有序。
③ 教学过程是一个合目的的可控过程：教学过程是教学系统的运行状态，是一个有明确目标、有高度计划性的连续的过程。无论是教材中知识信息的组合序列、教学过程总的序列及局部的序列，还是学生在教学过程中心智的发展序列，都是严格按照全面发展的教育目标所设计、建构的。教学过程所发生的信息影响，完全体现着学校教育的目的性和可控性。
④ 教学过程是教育信息传播和反馈的双向过程：教学过程实质上是教育信息传播和反馈的过程。教师将储存状态的教育信息重新组合，变换成输出状态，并考虑如何以恰当的表达方式和顺序传递给学生，并运用反馈原理，不断从学生的反馈信息中获得调节和控制的依据，从而了解情况、发现问题、改进教法和优化效果。学生也可以从教师那里获得反馈评价，了解自己的学习情况和存在问题，从而改进学习方法，提高学习效率。根据信息论的观点，教育活动中信息的传递应该是双向的，既有教师向学生传输的信息，也有从学生那里获得的反馈信息，并给予学生反馈评价。只有这样，师生配合默契，才能获得较好的教学效果。
3.控制论
控制论是著名美国数学家维纳（Wiener N）创立的，它是研究系统内部的控制与通信的一般规律的学科，着重于研究过程中的数学关系。控制论是研究系统的状态、功能、行为方式及变动趋势，控制系统的稳定，揭示不同系统共同的控制规律，使系统按预定目标运行的技术科学。
控制是人类社会的普遍现象，是人类改造世界的基本过程，它是通过信息反馈，进行有效的操作，实现目的的一种活动。控制论在教育领域中应用所形成的理论称为教育控制论。它是研究教育系统中运用信息反馈来控制和调节教师的行为，从而达到既定目标的理论。利用现代科技手段传递教育信息，其出发点和归宿在于教育最优化。而优化的关键就在于信息反馈，有了反馈，才能进行有效的调节，使教学设计有的放矢，不断完善，更适合学生的实际情况。
教育系统是根据一定的教育目标，由一定的要素，构成一定的组织形式，实现一定教育功能的整体。为了实现教育的系统功能，达到教育目的，教育者必须运用信息对受教育者实行控制，因而，教育系统又是一个控制系统。教育控制系统是由教育控制者与教育控制对象以一定的联系方式构成的，并与环境相互作用的控制系统。
教育控制系统的任务在于获得有关实行控制的信息，形成控制对象，发出控制信号，调节控制行为等。它的功能是改变或保持系统的状态。教育控制系统可分为开环控制系统、闭环控制系统和组合控制系统三种类型。
教育控制系统的基本要素是教育控制者和教育控制对象，教育控制者和教育控制对象的联系方式决定着教育控制系统的性质和功能，控制者和控制对象的各种联系方式构成了教育控制系统的各种结构，如二部结构、三部结构、层次结构、环形结构、交叉结构和连锁结构等。 控制能力是对控制作用与控制目标符合程度的度量，它用控制行为作用值与控制目标值的比来描述。提高控制能力主要通过扩大控制范围和通过负反馈等方法来实现。
教育控制工程是运用教育控制论的思想和方法，对教育活动进行控制的工作过程，其目的在于最优化地实现教育目标，它的内容包括教育控制系统的设计和教育控制的最优化。教育控制系统的设计包括目标设计、控制项目的设计（控制对象、控制标准、控制手段等）、控制机构设计等。教育控制的最优化是在一定的限定条件下，使教育系统特性达到最优的控制过程。教育控制最优化是指教育目的的最优化、教育质量的最优化和教育过程的最优化。
4.系统科学的新进展——“新三论”
自20世纪40年代贝塔朗菲创立一般系统论开始，系统理论得到了不断的发展和完善。在近70年的时间里，许多新的与系统论相关的理论被提出，并且相互交叉、彼此渗透。其中，耗散结构理论、协同理论和突变理论被并称为系统科学理论的“新三论”。
（1）耗散结构理论
耗散结构理论是比利时化学物理学家普里高津创立的。它的基本思想是：一个开放系统，在远离平衡态的非线性区，通过不断地与外界环境交换物质和能量，一旦某个参量变化达到一定阈值时，通过涨落，系统便可能由原来的无序状态转变到一种在时间上、空间上或功能上的新的有序状态。这里的涨落是指有限系统中存在的来自内部子系统和外界环境的偏离统计平均值的随机波动，而涨落所形成的新的稳定的有序结构就叫做耗散结构。
耗散结构理论揭示了系统稳定性的具体机制，将对系统的定性描述和定量刻画在一定程度上结合起来，从而在时间观、结构观、规律观和自然观上对系统理论进行了深化。由于耗散结构理论研究的对象是开放系统，而开放系统又是系统的一般模式，因此这一理论涉及的范围非常广。
（2）协同理论
协同理论是将德国理论物理学家赫尔曼·哈肯倡导的“协同学”用于阐释系统内部各子系统协同作用的一般原理。哈肯指出，在复杂的多元系统中，子系统间的协同作用能够产生具有一定功能的有序的自组织结构。协同是表明系统内部各要素或子系统之间相互作用的特殊方式，而有序则表明了系统形成结构的趋势及结构稳定性的程度。这种协同和有序正是依赖系统内部各要素之间以及系统与环境之间的联系、反馈和控制实现的。有序与协同的辩证发展使得系统愈加向着有序化的方向演化，直至形成稳定的动态结构。这就进一步揭示了系统从无序到有序，从较低程度的有序到较高程度的有序的动态演化过程的内在机制。
协同所描述的系统自组织和有序化的概念、原则和规律，对许多学科的研究和实践都有着一定的方法论意义。
（3）突变理论
法国著名数学家雷内·托姆创立的突变理论是从现代数学分析的角度研究连续作用所导致的不连续变化的问题。突变理论认为，事物的各种状态，包括稳定态和非稳定态都是交错的，这种不同状态的变化受外部控制因素的影响。如果状态开始处于稳定区，由于受到控制因素的连续变动的影响，状态就会发生连续变化，当控制因素变动到一定数值时，状态就会跳跃式地变化到某个新的稳定态，这就是突变。
突变理论深化了质变、量变学说，深刻反映了量变质变的辩证统一、稳定和不稳定的对立统一、连续和不连续的统一。
突变理论与耗散结构理论、协同理论和系统理论联系起来，对系统科学的发展产生了相当大的推动作用。
5.系统科学理论对现代教育技术的指导意义
系统科学理论对人类认识世界、改造世界有着深远的影响。系统科学理论和方法指导教育科学，特别是从中提炼和抽象出来的系统科学的基本原理，对研究现代教育技术和指导其实践具有重要的意义。
（1）系统科学原理
① 反馈原理：指任何系统只有通过信息反馈才能实现控制。在教学实践中主要强调信息传递必须具有双向性。反馈的作用在于：使教师及时地获得学生学习态度和学习成效的反馈信息，调整教学程序、教学信息传递速度和教学方法，从而保证教学按照预定的教学目标和教学计划，高效率、高质量地有序进行。
② 有序原理：指任何一个系统的要素及子系统必须调整自身的秩序，或重建新的秩序，获得自身的发展和完善，称为有序化。在教育中强调要处理好教学系统内部的要素之间，以及与外部环境之间的关系，使它们之间的信息交换处于开放、有序的状态。
在现代教育技术的实施过程中采用生动直观的教育信息与方法，更能启发学生积极思考，按照从感性到理性、从直观到抽象、从简单到复杂、从个别到系统的认识过程。因此，有序是最有效的学习方法。
③ 整体原理：整体性是系统的根本属性。整体原理指系统中各要素是相互作用、相互依存的。系统的整体功能不仅包括各孤立部分的功能之和，还应加上各部分相互作用而形成的新结构产生的功能。优化的课堂教学，应重视从教学整体进行系统分析，综合考虑课堂教学过程中的各个要素，包括教学目的的确定、优化的教学方法、优化的媒体选择，并注意各要素之间的配合、协调，发挥系统的整体功能才能达到优化的目标。
（2）系统科学方法
系统科学方法是按照事物本身的系统性把对象放在系统的形式中加以考察的方法的总称，它侧重于系统的整体性分析，从组成系统的各要素之间的关系和相互作用中去发现系统的规律性，从而指明解决复杂系统问题的一般步骤、程序和方法。系统方法是应用最广泛的现代科学方法之一，它是认识、调控、改变、创造复杂系统的有效手段，为制定系统最佳方案提供了新的思想模式和手段。
系统方法包括的基本步骤如下。
① 分析确定问题，确定所要解决问题的目标。
② 设计可供选择的方案。
③ 选择最优的解决问题的方案。
④ 试验、评价和修订解决问题的方案。
⑤ 应用和推广解决问题的方案。
教育技术的系统方法是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。教育技术的系统方法是为了更好地达到教育、教学以及相应的实践活动的目标，而对教育系统构成的要素、组织结构、信息流动、教学环境和教学的控制机构进行分析与设计的技术。
（3）系统科学方法在教育技术中的应用
从20世纪60年代末开始，教育技术领域着重关注运用系统理论和方法分析、解决教育问题，并提出教育系统方法的概念。布朗（Brown，J. W）等人在再版的《视听教学：媒体和方法》一书中指出，自1964年以来一个具有明显意义的重要发展是“所谓‘系统’或教育‘系统’方法”。系统方法同时适用于教育的宏观探讨和微观探讨。前者是从整体协调的观点出发，探讨教育与经济、政治、文化结构等的基本关系，据此确定教育发展的动向，改善教育组织体制；后者则偏重于在具体教育情境中课程的设置、教学过程和师生关系的分析，着眼于如何使教学活动更为有效，如何引发学习者的学习动机和改变学习行为，如何评价教学成果等。下面将介绍两个代表性的系统方法教学模式。
① 考夫曼的系统方法教育模式
考夫曼（Kaufman，R. A.）在1972年出版的《教育系统计划》（Educational System Planning）一书中，把系统方法定义为解决问题的逻辑过程。逻辑过程的组成是：确认需要解决的问题，确定解决问题的必备条件，从备选方案中选择解决问题的途径（策略）并组成解决问题的方法和手段，进行实施，评价效果，对系统的整体或部分做必要的调整或修改。
考夫曼的系统方法教育模式把教育系统方法分成确定问题和解决问题两个阶段。确定问题，要逐步进行使命、职能、任务、方法和手段的分析。
· 使命分析：就是要决定目标是什么，使用什么标准知道自己已经达到目标，所制订的计划在从现状走向达标的过程中起了什么作用。
· 职能分析：是先把整个使命分成若干主要的职责，然后对每个职责加以分析，以便决定完成每个职责应当做些什么，需要哪些必要条件，每个主要职责还可以再细分。
· 任务分析：这一环节只需把与每一个细小职责有关的那些活动的数量单位填写在表格上。
· 方法、手段分析：把可供选择的每一种策略和工具及其优缺点列成表格，这一工作既可在完成了对使命、职能和任务的分析之后进行，也可与上述几项分析同时进行。
② 伊利的系统方法教学模式
曾经担任美国教育传播和技术协会主席的伊利（Donld，P. Ely）认为，系统方法本身应该包括以下环节。
· 分析确定问题、确认目标。
· 选择和设计解决问题的方案。
· 发展解决问题的方案。
· 尝试、评价和修订解决问题的方案。
· 实施与控制具体的解决问题的过程。
整个过程的各个步骤之间的关系是非线性的，过程与过程、步骤与步骤之间的相互作用，以及在运用当中的创造性与启发性是这一系列过程的指导思想和重要特征。
随着系统理论和系统分析方法的发展，许多教育技术工作者致力于研究其在教育教学中的应用，逐渐形成教学系统方法，应用于各层次的教学系统的设计中，并建立起教学系统设计的理论与方法体系。系统方法作为系统思想的基本方法，已成为教育技术的核心方法之一，是教育技术方法论体系中不可分割的一部分。
1.2.4 传播学理论基础
教学过程其实也就是教学信息的传播过程，在教育技术学研究中，传播理论可以帮助我们分析和研究教学传播过程中所涉及的要素、教学传播的基本阶段及教学传播的规律，因此传播理论是教育技术的重要理论基础。
1.传播与传播学
汉语中的“传”字由来久远，它的释义大多直接或间接地与信息的传送相关，然而，“传播”却是现代社会条件下的产物。
传播（communication）泛指信息的交流活动，广义的信息交流存在于生物与非生物的各种系统之中。通常所讲的传播是指人类社会普遍存在的、为了共享信息、相互影响而进行的一种信息交流的活动和过程。
传播学诞生于20世纪40年代的美国，是研究人类一切传播行为和传播活动的发生、发展的规律以及传播与人和社会关系的理论与方法的一门科学。传播学运用社会学、心理学、政治学、系统科学等学科的研究成果和方法，探究传播的规律、类型、要素、模式、媒介等内容。
2.传播的基本类型
根据不同的依据，传播的类型有多种分类法。我们重点介绍两种不同的分类方法：一种是按信息的接受者分类；另一种是按媒介传播的内在特质分类。
① 按信息的接受者分类为：人的内向交流、人际传播、组织传播、大众传播。
上述信息传播的基本类型并非是孤立的，它们共同存在于传播这个大范畴之中，又相互联系，彼此补充。
② 按传播媒介的内在特质分类为：人际领域、广播领域、文献领域。
应当注意的是三者并非决然对立，任何一个传播过程，可能是这三者之一，也可能是三者的混合。随着技术的进步，这三者的界线越来越模糊。
3.传播的功能
传播具有以下四大功能。
（1）探测
传播是了解周围环境的“雷达”。人们为了有效地生存，需要不时地收集信息，并通过传播来发布信息、探测反应，以寻求个人与社会、本国与他国之间的联系，找出稳定联系的途径。尤其在信息社会中，我们所处的环境越来越复杂，传播的这一功能更受到个人和社会的重视和利用。
（2）协调
人类活动是需要众人参与和相互协调的一种社会活动。例如，为动员公众参与改革，需要制造有利的社会舆论和良好的气氛；政府要发布命令，指挥公众行动……这就是说，社会要用各种传播方式影响公众，使他们服从；生活在群体中的个人也需要及时了解社会和组织对自己的要求，从而做出决定，以求得对群体的归属感。
（3）娱乐
除探测、协调以外，社会还利用各种传播方式为公众提供消遣，以活跃社会生活，促进人们的身心健康，提高其审美情趣；个人也常在工作之余，暂时超脱社会的控制，利用传播来自娱与娱人。
（4）教育
古往今来，为了社会的延续和发展，社会需要利用传播工具把文化、科技、道德规范等传授给新的一代，家庭和个人作为社会的细胞也总是要通过传播活动了解公共意识，适应社会需要。科学技术越发展，社会变革越深广，社会教育和学校教育就越要积极地利用传播来提高效能，即教育的质量、规模和速度。
4.教育传播
教育与传播是密不可分的，哪儿有教育哪儿就一定有传播。教育传播既是传播的一个实践应用领域，又是传播的功能之一。教育活动中，传播的前述4种基本类型：人的内部传播，人际传播、组织传播、大众传播都发挥着重要的作用。受教育者在个体意识中进行主体我与客体我之间的信息交流活动，从而实施自勉、反省、自责等自我教育活动。师生之间、学习者之间经常进行着具有教育性的信息互动，相互间建立或发展人际关系，或沟通思想感情。在班级群体内建立良好的传播组织网络，将有助于显示和发挥集体的功能，形成良好的教育条件。大众传播是远距离教育和精神文明教育的有效途径和手段，这是众所周知的事实。
（1）教育传播的定义和特点
那究竟什么是教育传播呢？教育传播就是教师按照教学目标选定教学内容，通过各种传播媒体，向特定的教学对象传播知识，培养其技能，帮助他们形成优良品质和个性的传播过程。教育传播与一般传播在原理、模式上是具有共性的，但是由于教育传播研究的是教育者、现代教育媒介、信息、学习者这几大要素相互作用的现象、关系及规律，因此具有不同于一般传播的鲜明个性，主要表现在四个方面。
① 传播者与受播者的特殊性：传播者是特定的教育者或社会教育组织，而受播者也是特定的具有学习目的的各类学习者。
② 信息的特殊性：它传播的是教育信息，是反映作为教育内容的客观事物的变化和特征的符号；同时，作为教育内容转换为教育信息时（即编码）所采用的方法，组织形式也具有其自身的特殊性。
③ 媒介的特殊性：在媒介的选择、使用和操作上也是有自身规律的。
④ 目的的特殊性：教育传播的目的是实现较好的教学或学习效果，而其他的传播则不同，如娱乐。
（2）教育传播的一般过程
我们教育技术工作者就是要研究教育信息传播过程中，教育者（传播者）、媒介和学习者（受传者）三者间相互作用的方式、现象、相互关系和规律，从而应用于教学实践，达到教学最优化。下面，我们将通过“香农—韦伯”传播模型来详细解释一般的教育传播过程以及其中的要素。如图1-2所示。
图1-2 教育传播的一般过程
① 信源：处于指导地位的教师或其他教育机构，传播者在传播过程中的心理状态、兴趣、需要、情绪、传播信息的技巧、个人经验、个人魅力、态度以及社会文化标准等都会影响到其所传播信息的意义。
② 信宿：处于学习主体地位的学习者，是信息的解释者。其实，教育传播的意义不在信息之中，而在接收者身上，因为传播者是信息的来源，接收者是意义的来源。
③ 编码：是指教育教学信息的组成方式和表现形式。这里说到的信息就是教学内容。
④ 信道：媒体就是连接传播信息者和接收者双方的“通道”，教育者必须考虑用哪种方式比较容易使信息接收者对知识以及信息的性质有一个清醒的估计和认识。
⑤ 译码：是指学习者对从教育者传播过来的信息进行处理，信息转换为学习内容的过程和方法。
⑥ 干扰：即噪声，指在教育信息传播过程中对学习者获得信息产生不良影响和不良作用的因素。在实际的教学传播过程中，噪声总是客观存在的，我们的目的是最大限度地降低它的干扰。
⑦ 前馈与反馈：前馈就是在信息未到达信宿之前，即发出控制信息，以纠正即将发生和已经发生的偏差，将传播系统调整到最佳状态，保证教学目标的实现；而反馈是指信宿获得信息后，将获得信息的质量、信宿对信息传播媒介的态度以及对传递方式的态度及时通知信源，使信源能够及时地调整教学程序、改变教学方法，以保证教学目标的实现。
（3）教育传播理论的新发展
以上我们讨论了教育传播的一般过程，它能比较好地解释教学或学习过程。但是，在大众传播应用于教学时也存在一些问题，如学习者过分地依赖讲课教师的个人技能、知识水平，缺乏必要的相互交流，尤其是实时的交流，从而总是处于消极被动、单纯接收知识的状态。这个弊端严重影响了教学效果。
随着时代的推移与信息技术不断发展，在实际应用中，教育技术已经出现了不少交互型的视频课件系统和网络课程。这种交互性比较强的新型传播媒介可以帮助学习者与教师更好地交流。这种新的发展，对传播学理论产生了重大的影响。毕竟，能得到及时反馈的传播，比起单向的大众传播，不仅有传播信息方面的好处，而且传播过程中的人际关系也会发生很大变化。这些问题，都给传播学理论提出了新的研究课题。此外，教学除了需要向学生传授知识之外，更重要的是培养学习者的能力、品德、性格等。因此，教育传播过程中，如何衡量学生能力的增长也是教育传播需要研究的新课题。
5.教育技术与教育传播
在教育传播活动中，不论是知识与技能的传与受，还是思想情感的交流与沟通，都涉及以下几个方面：在什么环境下，教育者为了什么目的，将信息以什么符号和序列，通过什么途径和媒体传送给学习者，在他身上产生了什么样的影响，怎样才能取得更好的效率等，这些方面与教育技术所研究的要素和领域都有千丝万缕的联系。因此我们可以将教育传播的理论与成果应用于教育技术的各个实践领域，比如传统的课堂视听教育（如幻灯、投影等）、计算机辅助教育、有线电视教学、网络教育等。
可见，教育传播为教育技术的研究与应用提供了一个系统的、整体的传播模式，而且有关教育传播的研究也为教育技术理论向纵深发展开拓了一种途径，即从传播学的角度，用传播学的方法来研究教育现象，也就是“多维视野”。教育传播的发展将继续推动教育技术的发展和进步。
1.2.5 教学媒体理论基础
当今处于信息化社会，信息所带来的影响以及人们对信息的依赖程度是不可估量的。人们每天要看报纸、电视以获取国内外新闻；学生通过书本、网络汲取知识；现代技术手段能够提供更为先进的获取信息的方法和手段。所有这一切无不说明信息与人们的高度亲和，信息对于人类是何等重要。本节将讨论信息获取与传递过程中所依存的媒体。
媒体（medium）原有两重含义：一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，中文常译作媒质；二是指信息的表现形式或载体，如大家已熟悉的文字、图形、图像、声音、动画和视频等。多媒体技术中的媒体通常指后者。
1.视觉媒体在教学中的应用
幻灯投影、实物投影都能提供鲜明、清晰的视觉画面，而且在学习过程中能帮助学生理解抽象概念，理解事物发展规律和本质特性以及操作方法与操作要领，同时投影片能用于书写文字，可以用来代替板书，减轻教师的工作量。在教学使用过程中要着重引导学习者观察投射画面中传递的教学信息，最大限度地理解画面内容，并引导学习者思考画面蕴含的内涵，控制好教学的速度和画面呈现的节奏，以取得好的教学效果。视觉媒体的教学方法如下。
（1）书写教学法
在透明塑料片或投影器的工作台面的载物玻璃上，用书写笔边写边讲。这是投影教学中最基本的一种方法。
（2）图片教学法
教师可利用已设计制作好的幻灯片、投影片提出问题，引导学生在已有经验、知识的基础上，回答教师提出的问题，从而获得新的知识。或根据教学需要按照一定的层次、顺序展示教学内容。
（3）实物投影法
通过实物投影仪将实物、投影教具映示放大到银幕上，扩大演示物的可见度，使全体学生在同一时间里，对演示物的构造、性能和现象的变化过程等产生直观、清晰的认识。
（4）作业教学法
教师可根据教学的需要，设计出各种基图式作业投影片，在课堂或课后让学生进行作业练习。教师采用这种方法可在课堂批改作业，使全班同学受益。
（5）导引教学法
备课时教师将讲稿写在透明胶片上，上课时在投影讲稿的导引下边讲授边映示，逐步展开教学。教师在备课中要仔细分析教学内容，合理设计教学进程。
（6）声画教学法
根据课程及教学内容的需求，在电子媒体教学中，辅之以一定的声音素材，做到声画同步，以增强教学效果。
2.听觉媒体在教学中的应用
（1）听觉媒体的特点
作为记录、传播和处理声音的媒体其具有以下特点。
① 只提供声音。这是听觉媒体最基本的特点。它只能对声音进行处理，提供声音信息，在教学中不易使学生的注意力集中，因此在使用中要注意控制录音教学的时间不能过长。另外，还可以利用实物、图片、幻灯投影等视觉媒体配合，充分调动学生的感官，增强对学生的刺激。
② 记录与再现。记录、存储和再现声音信息是听觉媒体的基本特性，声音稍纵即逝，利用听觉媒体可以把各种真实的、不易复现的声音记录下来，长期保存，需要时加以重放，提供声音的真实经验。
③ 传播迅速，广泛。声音信息一般通过广播传播，教学信息也可通过广播传播，早期广播电视大学的教学就是采用这种方式，它传播的时效性较高，比如一些新闻我们一般都是先从广播中听到，然后再通过报纸杂志等传媒了解具体的细节。广播还能将一些正在发生的事件实况转播，现场报道出去，用广播的形式教学比较迅速。另外，有线无线广播以及扩音系统都能扩大声音的传播范围，特别是无线广播，其传播的范围可跨越国界，无远不及，听众也极其广泛，文化水平高低不等，年龄参差不齐。
④ 经济方便，使用灵活。处理与提供声音信息的媒体（收音机，录音机等）价格低廉，轻巧灵便，使用十分方便灵活，因此也使得广播录音教学得到了推广与发展。
⑤ 感染力强。先声夺人，真实地传播声音是听觉媒体的又一特点，声音包括语言、音乐以及能代表特定意义的音响等，由它们构成的有声语言较之文字语言而言，表现力更强，更直接、更传神，生动、真实、亲切，更能引发学生的情绪反应和情感参与，因而具有极强的感染力。
（2）听觉媒体的教学功能
① 扩大教育规模和教育机会。
听觉媒体能将声音放大，在规模较大的教室里，听觉媒体是必不可少的。例如，在100人以上的教室里讲课，或在几千人的大礼堂集体辅导，使用了扩音系统就可以使在座的每一个学生都听得清清楚楚，没有扩音系统，讲课教师的嗓门儿再大，能听清楚教师讲课内容的只有前排少数的学生，这种情况下教学效果是可想而知的。
听觉媒体能将声音用有线或无线的方式传播出去，这一功能使得教育的规模空前扩大，它打破了时空的限制，把教室、学校的范围无限延伸，现在的广播电视大学就具备上述功能，人们不出家门就能获得教育信息，提高自己的知识水平。
听觉媒体扩大教育规模的同时，也为成千上万人创造了学习机会，使不同年龄、不同职业、不同文化程度的人都能从中习得知识，接受教育。它使社会所有成员接受教育的机会增加，是远距离教育的一种较好的方式，也为实现终身教育创造了条件。
② 提供标准的典型示范，便于学生模仿。
在语言、音乐等课程的教学中，可利用录音机进行课文范读，词句范读；也可进行声乐范唱，乐器范奏。学生可根据示范反复练习，直到合乎要求，达到标准。完全掌握听觉教材中所示范的技能，可以最大限度地发挥学生分析模仿的能力。例如在普通话的训练中，课文的朗读，文章中的字、词、句的读音读法，断句断意，文章的感情色彩，可让受训者反复听标准的示范带，模仿每一细节，这样可迅速掌握课文朗读的要领，提高普通话水平。再例如，学唱歌，一首歌听的遍数多了，自然而然地就会唱了。听外语听的时间长了，模仿的机会多了，也能迅速提高外语的听说水平。在对声音要求较高时，教师不一定都能精通，而且也不一定都必须精通，教师可多用一些精力去研究教材教法，但听觉教材可为教师提供标准的典型示范，给学生分析模仿，从而提高教学质量。
③ 提供声音的真实经验，创设情境。
人们对事物的认识除了通过视觉形象感知外，还需要通过声音去感知，这样才能构成完整的认识。大自然和日常生活中的各种声响，如风雨雷电、狮吼虎啸、车水马龙、机械正常和不正常的运转声、正常心音与不正常的心音等通过听觉媒体记录、保存，进入课堂，为学生提供各种声音的直观感受，加深学生对事物的感知。利用录音将学生带入特定的氛围，使学生感知；借助录音手段，创造学习外语的环境，对培养听说能力是极为有效的；利用录音将朗读、朗诵配上音乐、音响，能为教学创设情境。
④ 听说对比，提供反馈，强化学习效果。
学生在语言、音乐或其他声音训练的学习过程中，可利用录音机将自己的发声、朗读、唱歌等的声音录下来，然后重放，进行自我反馈评价，也可以与标准的示范声音比较，不断地纠正自己的错误，从而掌握正确的技能技巧。通过这种方法学习技能技巧时，对错误的纠正极为容易，能提高学习效率，达到较好的学习效果。它是学习者自学时的得力手段，现在录音机比较普及，在学习外语等语言时使用极为广泛，市场上出现的语音复读机在听说对比方面的功能大大增强，对初学者提高语言学习效率极为有利，现在的小学生几乎人人都有语音复读机。
⑤ 有利于个别化学习。
听觉媒体使用简便、价格便宜、携带方便，而且越来越普及，每个学生都可以使用。听觉教材的种类和数量也越来越多，听觉媒体的普及使个别化教学成为可能，学生可根据自己的需要，以及自己的知识技能水平，选择适合自己的听觉教材进行自学，这样的学习充分发挥了学生的自主性，并适应个别化教学的需要，能促进学生的个性化发展，在学习效果方面也是极为理想的。另外听觉媒体的个别化学习功能还有利于教师因材施教，教师根据学生水平和能力的不同，有针对性地编制或选择不同层次与水平的学习材料，供学生学习或训练，使不同水平和能力的学生都能在原有水平上得到发展和提高。如英语听力训练，教师提供的听觉资料的语速就应适合学生的水平，对不同水平的学生提供不同语速的听觉材料，即使是同一材料，对不同水平的学生听觉要求也会不同，这样才能训练每一个学生的听力，使每一个学生的听力都有所提高。
⑥ 解决教学中的难点。
在教学过程中，总会出现一些很难用简单的语言讲清楚说明白的内容，这就是教学的难点，这时换个教学方法，运用听觉教材进行教学，教学的难点就会迎刃而解，学生听了录音带就会水到渠成地理解教学中的难点。例如在医学中，讲解如何根据胎音来判断胎儿的发育是否正常时，教师口头讲解必然有一定的困难，可将正常与不正常的胎音录制下来，供上课时教学使用，这样放音时十分逼真，教学讲解时就会轻松自如，学生听起来也很容易理解教学内容，从而达到解决教学难点，创造绝佳教学效果目的。再比如教师讲解各种乐器的音色、电闪雷鸣等时，对使用的直观感受是很难用语言描述的，就成为教学的难点，利用听觉媒体的特点，它能对声音进行记录和再现，再现原声，让学生亲自去感受。有了这些听觉教材，教师稍作讲解就可轻易突破教学的难点，加速学生对知识的理解与掌握。
3.视听媒体在教学中的应用
学习是通过人的感官将外界信息的刺激传递到人脑，由大脑进行综合、分析获取知识的过程，知识量的保持是与多感官的同时刺激密切相关的。通过对记忆率的研究表明，学习相同的内容，若单纯用听觉，3小时后对所获知识的保持率为60%，3天后则只能保持15%；若单纯用视觉，3小时后为70%，3天后则下降为40%；若视、听觉并用，则3小时后保持率为90%，3天后仍能保持在75%，另外，我们已经指出通过视觉获得的信息量占83%、听觉为11%。
视听觉并用将获得更多的教学信息量、更高的记忆保持率和最佳的学习效率。这种视、听结合的媒体，称为视听媒体。视听媒体由于同时作用于人的视觉、听觉两种感官，其作用并非是简单的1+1=2。它将直观、鲜明的图像与生动的语言、语音、语调有机结合，这种配合的默契创生出一种新的环境氛围，不仅能充分表达所需传递的教学信息，而且有利于学习者处于积极的学习状态，促进其对信息的理解和接受。视听媒体的教学功能如下。
（1）提高学生视听觉的认知能力
对于视觉材料而言，最基本的要求是所呈现的画面尽可能清晰，不论是亮度、对比度、色度都要符合人们的习惯；合理的构图，使得画面变得好看且能理想地表现主题。
对于听觉材料而言，除了语言是否清晰、标准，口齿是否伶俐，表达是否有情感等方面以外，制作时必须选用音、色、情俱佳的人来完成。
对于声画合一的视听材料，除满足上述的要求外，还需注意声画合一的科学性、合理性，重视整体效果。
（2）视听教学媒体使课堂更具趣味性
视听媒体把教学内容中的非常抽象的内容形象化、趣味化。它比教师的口授更为广阔而形象，能够激发学生的兴趣、求知欲，引导学生积极思考并贯穿于整个学习过程中。
（3）缩短教学时间，提高教学效率
好的视听媒体在教师成功的引导下，在较短时间内呈现大量的视、听信息，时刻吸引学生的注意力并被学生积极主动地接受，从而提高了教学效率。
（4）视听教学媒体改变了学习方式，减轻了教师的劳动强度
由于视听教学媒体的存在，教学活动不再局限于教室或课堂之中，可在任意时空进行，打破了时空的限制。尤其是当提供音视频点播后，学生可在方便的时间和地点学习。视听媒体特有的存储、复制和重复播放等功能，大大减轻了教师的劳动强度。
4.多媒体技术在教学中的应用
多媒体技术就是具有集成性、实时性和交互性的计算机综合处理声文图信息的技术。
多媒体计算机能综合处理多种媒体信息，为学习者提供了选择学习内容、方法、重复学习的自由，为自主性学习提供了方便，有利于因材施教。多媒体技术综合了音响、活动图像、动画甚至通信的声音功能，而且诸多媒体共同传递信息，信息表现力极大地增强，以便使学习者始终处于积极的学习状态；多媒体计算机利用窗口交互操作，图像的交互界面让学习者通过友好的人—机交互界面提高了参与性，使学习者在情感和行为上积极参与媒体的活动，并且多种感官的刺激也使学习者的思维更加积极，从而便于发现和总结。
（1）多媒体技术的基本特征
① 多样性。
多媒体技术可使计算机处理的信息多样化，扩展了计算机处理信息的空间。利用多媒体技术对输入的信息进行变换、加工，大大丰富了信息的表现能力，增强了动态效果。借助多媒体技术，人们可以广泛采用文本、图形、图像、视频、音频等多种信息形式来传递信息。
② 集成性。
多媒体技术中的集成性是信息系统层次的一次飞跃。这种集成性包括两个方面：一是把存储信息的实体集成，即把视频设备、音响设备、存储系统和计算机集成；二是把承载信息的载体集成，即把文本、数字、图形、动画、声音和视频图像等集成。多媒体系统将多种媒体的功能集成起来以后，经过多媒体技术处理，克服了早期使用单一媒体进行获取和理解信息的不足，而使它们能够发挥综合作用。
③ 交互性。
多媒体系统利用图形菜单、多窗口、图标、按钮等形象美观的图形界面作为人机交互界面，为用户提供了更加有效的控制和处理信息的手段。人们可以使用键盘、鼠标、触摸屏、话筒、数据手套等设备与计算机进行交互，活动本身也作为一种媒体介入了信息转变为知识的过程。多媒体技术的交互性可以增强对信息的注意和理解，延长信息存储的时间，人们可以改变信息的组织过程，可以获得更多的信息，形成了一种全新的信息传播方式。
④ 数字化。
数字化是指各种媒体信息都是以数字的形式（即0和1的方式）进行存储和处理的，而不是传统的模拟信号方式。数字化给多媒体带来的好处是数字不仅易于进行加密、压缩等数值运算，可提高信息的安全与处理速度，而且因为它只有0和1两种状态，抗干扰能力强。
（2）多媒体技术的应用领域
① 教育教学。
教育领域是应用多媒体技术最早、发展最快、受益面最广的领域。与传统教学相比，多媒体教学不仅丰富多彩，扩大了信息量，提高了知识的趣味性，而且可通过各种计算机辅助教学软件（CAI课件）的运用，来呈现教学目标、教学内容、记录学生的学习情况和控制学习进程等，以达到“因材施教”，用“以学生为中心”取代“教师为中心”等目标。 CAI课件根据具体的教学目标和教学内容有多种教学模式。
课堂演示型：应用在课堂教学中，通过多媒体教学软件给学生演示教学过程，创设教学情景或进行标准示范等。
学生自主学习型：在多媒体CAI网络教室环境下，教师向学生提出学习要求，学生利用计算机进行个别化自主学习。
技能训练型：通过问题的形式来训练、强化学生某方面的知识和能力；或在学科多媒体专用技能训练的环境下，利用有专门教学功能的系统进行专业技能的示范和训练，或进行实验仿真及实验数据的分析处理等。
问题求解型：追踪学生思维的智能型教学模式，在课件的引导下，通过启发、尝试，与学生一起进行设计，掌握某一问题的操作过程。
教学游戏型：基于学科的知识内容，寓教于乐，通过游戏的形式，教会学生掌握学科的知识和能力。
模拟型：模拟也称仿真，就是用计算机来模仿真实的自然现象或社会现象。
② 电子出版物。
电子出版物也是多媒体技术最早的应用领域之一。与传统纸质出版物相比，电子出版物不仅能够储存图像、文字，而且能够储存声音和活动画面，从而增加人们的学习兴趣，提高效率。电子出版物的另一个重要特点是其交互性，即人们在使用电子出版物时所要大量进行的人—机交流，这使得人们在学习时有一定程度的主动性，并产生出一定意义上的参与意识。电子出版物的问世是人类社会进入信息时代的结果和标记。它将同信息高速公路一起，在很大程度上给人们的生活、工作和学习方式带来深刻影响。
目前电子出版物的载体一般使用光盘，它具有存储量大、使用收藏方便、数据不易丢失等优点，还可通过网络付费下载电子文件。电子出版物从内容角度大致分为教学类、文化类、数据库类、益智游戏类等。
③ 网络应用。
Internet的兴起与发展，在很大程度上对多媒体技术的进一步发展起到了促进作用。人们除了通过电子邮件、网页浏览、博客、即时通信等方式输送文字、静态图片等媒体信息外，随着流媒体技术的发展，还可以通过多媒体网络应用收听、观看动态的音、视频信息。流媒体是从英语Streaming Media中翻译过来的，它是可以使音频、视频等多媒体文件在Internet上以实时的、无需下载等待的流式传输方式进行播放的技术。即时通信工具软件的广泛使用使多媒体网络应用又有了新的发展。
· 互联网直播。
互联网直播是将摄像机拍摄的实时视频信息传输到专门的视频直播服务器上，视频直播服务器对活动现场的实时过程进行视频信息的采集和压缩，同时通过网络传输到用户的计算机上，实现现场实况的同步收看，就像电视台的现场直播一样。一年一度的“春节晚会”就是提供网上现场直播的例子。
流媒体技术在互联网直播中充当着重要的角色，流媒体实现了在低宽带的环境下提供高质量的影音。
· 视频点播。
随着计算机技术的发展，VOD技术逐渐应用于局域网及有线电视网中。由于流媒体技术采用特殊的压缩编码，其适合在网上传输。
视频点播服务器中存储的是大量压缩的教学音频、视频库，但不主动传输给任何用户。在允许的情况下客户端可以利用浏览器进行登录及点播所需的内容，同时可控制播放的过程。
· 远程教育。
实际上远程教育一般由两部分组成：实时教学和交互教学，这相当于上述的互联网直播和视频点播。就目前来讲，在互联网上进行多媒体交互教学的技术多为流媒体。
在远程教育教学过程中，教师将多媒体的信息利用即时通信工具软件传递到远程的学生端，这些信息可能是多元化的，包括视频、音频、图片、文本等。为了在网上实时、快速地传递这些信息，流式媒体是最佳的选择。学生在家利用网络和即时通信工具软件就可以参加到远程教学中；教师只要通过摄像头和多媒体计算机就可以进行授课。实时教学的同时还可以实现交互式教学。
· 视频会议系统。
计算机多媒体视频会议系统综合了视频、音频、图像、图形及文字等多媒体信息的处理和传输，使异地与会者如同面对面坐在一起讨论，不仅可以借助多媒体形式充分交流信息，而且还可以使用计算机提供的信息加工、信息存储、信息检索等功能。只要有一台已接入互联网的电脑和一个摄像头，就可以与世界上任何地点的人进行音视频的通信。此外，机关及企、事业单位可以利用基于流媒体技术的视频会议系统组织跨地区的会议和讨论，从而节省大量的开支。
（3）多媒体技术在教学中应用的几种形式
① 教学演示。
在传统的以教为中心的教学模式中，多媒体主要用于教学内容的演示。所谓教学演示是指根据教学计划和大纲要求，采用多媒体的表现方式，将教学的主要内容、材料、数据、示例等呈现在特定的显示设备上，以辅助教师的讲解，从而达到知识的高质量的传播。在一机多人的多媒体教室里，教师通过多媒体和电子投影仪的结合，将教学内容的重点、难点以图片、活动图像或自制动画的方式展现出来，便于学生的理解和接受，从而达到知识的高效、高质传播。
② 模拟教学。
模拟教学指利用多媒体技术与仿真技术结合，来模拟、仿真或再现一些实际中不存在或难以体验的事物，使学习者身临其境，增强教学效果，提高教学水平。比如飞行员最初学开飞机，就不可能使每位学生都使用实际的飞机进行飞行训练，而是通过多媒体计算机的仿真技术，给学生营造各种飞行真实场景。学生只要在这种模拟环境中操作就可以感受真实的飞行情境。
随着对多媒体技术和仿真技术研究的深入，实现“虚拟现实”的理论方法也有很大发展。近年来，人们开始使用全景摄影技术所拍摄的高质量图像来生成逼真的虚拟情景。它允许用户在计算机的操作系统及相关软件支持下，在普通计算机机上利用鼠标和键盘就能真实地感受到虚拟情景。并且，这种表现虚拟环境的图像可以压缩为很小的文件。可见，随着这种技术的发展，虚拟环境教学将会在部分学科教学中得到广泛应用。
③ 交互式教学。
由于计算机多媒体技术及网络技术的发展和进一步融合，学生既可以通过多媒体课件进行个人自主学习，也可以借助于网络资源进行协作式自主学习。这两种学习方式具有共同的特点：都是一种双向的交互式学习方式。
多媒体和网络技术由于能够提供图文声并茂的多种感官的综合刺激，非常有利于情境的创设和保持，界面友好、形象直观，而且还按照超文本、超链接的方式组织管理学科知识和各种教学信息，提供丰富多彩的人机交互方式，学生可以得到立即反馈，了解自己学习的结果，从而调整以后的学习方法或学习程序。这种交互式学习有利于激发学生学习兴趣，发挥学生的认知主体作用。
④ 现代远程教学。
传统远程教学是基于卫星的数据传播，成本相对较高且用于教学比较困难。而网络传播模式现代远程教学成本低廉且较容易应用于教学。所谓现代远程教学主要指基于计算机网络的开放式教学系统。高速的网络使得用于单个计算机的多媒体课件可以发布到广阔的网络空间上，形成网络课程。通过网络课程的开设，学生可以不拘泥于固定的时间、不分地点按需进行学习，即根据自己的需要和知识掌握的水平选择不同的教师，在自己合适的时间内进行学习。所以，基于计算机网络的传播方式，将成为教师和学生之间的更为便利、更为广阔的学习交流方式。现代远程教学成为实现终身学习的一种重要方式。