戴维·梅里尔 肖莉 盛群力
摘 要：“首要教学原理”是戴维·梅里尔在2002年提出的。他认为，实施这些原理将会带来效果好、效率高、参与度高的教学。这些原理及相关推论都是梅里尔试图开发的一种处方性教学设计理论。自2002年发表了第一篇论文之后，他随后在多篇文章中阐述了这些原理及其实施方法。本文汇集了关于该理论较为重要的阐述，包括其历史背景和理论基础、“首要教学原理”概述、教学策略的效能水平、测评复杂问题解决表现面临的挑战、基于“首要教学原理”的“波紋环形教学设计模型”、对现有教学质量的评估及一些探讨首要教学原理应用的收益和制约因素的研究。
关键词：教学设计；
教学设计理论；
教学内容；
教学互动；
教学策略；
问题解决；
以问题为中心；
明理—示例—答问—练习；
识别实例；
执行步骤
中图分类号：G4文献标志码：A文章编号：2096-0069（2023）03-0086-07
戴维·梅里尔（David Merrill，以下简称梅里尔）小时候，父亲给他做了一个演示：只需要用红、黄、蓝3种颜色就能创造出一幅美丽的画作。他明白了：即使只有少量元素，也可以组合形成复杂的成果。在本科学习结束时，一堂数字理论课让他意识到，除了十进制，还有各种不同类型的数制（如二进制、八进制、十六进制），而这些数制仅仅是帮助我们解释周围世界的逻辑系统。在研究生学习阶段，斯金纳（Skinner）的一句话为梅里尔的职业生涯指明了方向。“我所努力做的，”斯金纳解释说，“就只是提出一系列假设，然后看看我们能用这几个假设解释多少人类学习的问题。”梅里尔认识到，关于学习的所有不同理论并不一定要统一，就像这世上可以有不同的数制一样，也可以存在很多不同的学习理论，而这些理论就犹如数制一样，是帮助我们解释这个世界的。他也意识到，就像三原色可以创造出任何一幅画一样，有效的学习也可以仅仅通过几个基本要素来解释。在他职业生涯的早期，他就想到了，可以建立一个关于教学的逻辑系统和理论。本文介绍他为创立这种教学设计理论而做出的努力。
一、历史背景和理论基础
1972年，梅里尔受邀为美国教育研究协会主编的《年度教育研究评论》第1卷撰写1章内容，这为他提供了开发这种教学设计逻辑系统和理论的机会。他与自己的研究生理查德·鲍特韦尔（Richard Boutwell，以下简称鲍特韦尔）一起提出了一个内容为学习行为的二维任务分类系统。同时，他们还提出了促进高级认知教学结果的教学变量分类方法。高级认知结果包括学习真实世界概念，比如正强化和负强化等心理学概念；
或执行复杂程序；
或解决一个现实世界问题。这些构成了他们的研究内容：“做出一些假设，看看采用这种分类方法是否能够清楚描述教学策略。”本文后续部分将回顾使用这些分类方法和教学变量来描述相关教学策略的教学研究。
杨百翰大学联合教学研究与开发实验室设立了教学心理学博士项目。在20世纪70年代，这个博士项目中进行的很多研究都测试了梅里尔和鲍特韦尔提出的教学变量和任务分类系统的相关假设。在此期间，杨百翰大学获得了美国国家科学基金会的一项研究项目，开发一个基于计算机的教学系统，名称为TICCIT，即“双向交互的计算机控制教学电视（Two-way Interactive Computer-Controlled Instructional Television）”。研究团队同意根据上述教学变量进行教学设计，将教学设计嵌入教学系统。该系统的独特之处在于实现了学习者控制，学习者不仅可以控制学习内容，还可以控制所采用的教学策略。在这个项目中，经与同事商量，梅里尔将这个教学设计理论正式命名为“成分呈现理论”。
查尔斯·赖格卢特（Charles Reigeluth，以下简称赖格卢特）发表了一系列有关教学设计理论和模式的论文，旨在全面介绍教学设计者需要熟悉的各种不同教学设计理论，方便他们依据具体教学情境选择自己认为合适的最佳教学方法或方法组合。梅里尔对赖格卢特博士的观点提出了质疑，认为虽然这些不同的理论强调教学的不同方面、采用不同的术语来描述各自的模型及方法，但在深层次上都基于一组相同的基本原理。赖格卢特委婉地表示并不同意这一假设，向梅里尔提出挑战：“如果你坚持这一假设，那就找证据证明吧。”
梅里尔接受了这一挑战，对这些教学设计理论进行了重新研究，试图找出这些不同理论共同的处方性原则。该研究的另一目的是确定成分呈现理论与处方性原则之间的一致程度，研究的结果就是后来被广为引用的《首要教学原理》论文发表。此后，梅里尔在系列论文中完善了有关首要教学原理的主张。2013年，他出版了《首要教学原理》一书，阐述了这些原理，为这些原理在各种教学模式中的实施提供了一组建议，并提供了大量的教学样本，说明“首要教学原理”可以在各种内容领域和不同教育层次实施，包括培训机构、公立学校和高等教育院校。2020年，他对该书进行了修订，简化了表达方式，让感兴趣的教育工作者更容易接受。
二、设计问题与方法
（一）教学设计理论
在梅里尔职业生涯早期，他就确定学习理论与教学理论之间存在差异。学习理论是关于学习者如何获取知识或技能，而教学理论是关于教学者如何促进这些知识或技能的获取。学习理论是描述性的，解释学习如何发生；
教学理论是处方性的，规定教学者如何做来促进效果好、效率高、参与度高的学习。如果学习者能达成学习目标，则教学效果好；
如果有效的学习能在最短的时间内发生，则教学效率高；
如果学习者表现出想学习更多知识的渴望，则教学参与度高。本文的重点是教学设计理论，并不会将这两种理论进行关联对比。
（二）教学目标
已经有很多专家试图确定教学中所学内容或知识的种类。布卢姆（Bloom）是最早期的专家之一，他界定了认知领域知识的分类：知识、理解、应用、分析、综合和评价。加涅（Gagne）界定了学习结果的分类，包括言语信息、多重辨别、概念学习、规则学习和问题解决等。安德森（Anderson）和克拉斯沃尔（Krathwohl）确定了教学的4种内容或知识：事实性知识、概念性知识、程序性知识和条件性知识。“首要教学原理”的目标受众是教学设计者。梅里尔及其同事发现，很多教学设计者并未系统学习过心理学，经常发现“概念”或“程序”这样的术语难以理解。经过仔细考虑，梅里尔及其同事决定采用日常用语，以方便教学从业人员理解。因此，“首要教学原理”确定了5种要教授的内容：“是什么”（事实性知识）、“哪部分”（事实性知识）、“哪一类”（概念性知识）、“如何做”（程序性知识）和“发生了什么”（条件性知识）（参见表1第1列）。这种分类适用于大部分学科领域，并与不同领域的具体内容无关。几乎所有学科领域的大部分认知技能都可以采用这5种学习内容或知识来描述。
（三）内容要素
内容呈现的详细程度一般有两种：一般信息和细节刻画（见表 1 第1行）。一般信息适用于各种不同情况；
细节刻画或实例适用于具体的对象或情况。两种程度对于促进效果好、效率高、参与度高的学习来说都是必要的。大多数教学中有大量的一般信息，缺乏具体实例。也就是说，我们提供了大量适用于广泛情境的一般信息，却没有提供充足的具体实例来解释该信息代表的观点。表 1 中的单元格是具体的内容要素，代表了适用于每一种内容的一般信息和细节刻画。
（四）教学互动
教学者可以通过4种不同的教学互动模式（见表 2），为学习者提供与内容互动的机会：明理、示例、答问和练习。在内容互动模式中，“明理”就是将一般信息呈现给学生。信息的呈现可以采用多种方式：语音、文本、图形、动画和视频。“示例”就是呈现一般信息的细节刻画或具体实例。细节刻画也可采用多种方式示例：音频、文本、图形、动画和视频。
“答问”就是要求学习者记住一般信息，就像你所熟悉的各种信息记忆类測试一样，是评估学生学习的一种主要方式。但“答问”无法评估学习者识别新细节、执行新任务或解决新问题的能力。“练习”就要求学习者将一般信息应用到具体对象或情境中，这样，教学者就能评估学习者识别新细节、执行新任务或解决新问题的能力。
（五）教学策略
当教学互动与教学内容要素相结合时，就构成了一组教学事件。而针对某类教学内容开展的一组教学事件，就构成了教授某一类知识的教学策略（见表3）。因此，表3中的每一行都列出了每一类知识学习结果的教学策略。
（六）问题解决模型
对问题解决的研究是心理学的重要领域。关于新手和专家如何解决问题，已经有了成果显著的研究。这些研究也考察了如何提高新手和专家的通用问题解决能力。此处呈现的问题解决模型并非为了提高通用问题解决能力，而是希望能提供教学指导，帮助学生获取必要技能，解决特定学科领域较为重要的某一类型问题。将解决问题的学习理论与指导学生解决某一类问题的教学处方联系起来，超出了本文探讨的范围。
以问题为中心的方法（Problem-Centered Approach）不同于教学文献中经常提到的基于问题的学习（Problem-Based Learning）或基于案例的学习（Case-Based Learning）。以问题为中心的教学方法更具结构化，包括：向学习者呈现一个具体的完整复杂问题，示证如何成功解决该问题，针对每一个问题解决成分技能提供一般信息、示证新知和应用新知机会，向学习者示例如何将这些成分技能应用于问题解决。这就是基尔希纳（Kirschner）、斯威勒（Sweller）和克拉克（Clark）推荐的指导性问题解决方法。
不同知识学习结果的教学策略可以整合形成某一具体问题解决技能的教学模型（见图1）。该问题解决教学模型的构建方法就是将前面确定和描述的教学事件整合起来，形成一个连贯的整体，用于提升学习者解决特定学科领域某一类问题的能力。问题解决的一个主要组成部分是一组条件。这种条件如果成立，就会导致预期的结果或问题的解决。我们将这种特定问题解决技能定义为“发生了什么”，这种“发生了什么”的成分技能就要求学习者从一组条件出发预测结果，或者在出现意外结果时，找出导致出错或缺失的条件。
为了确定问题解决需要的条件，学习者必须确定这些条件是否都具备导致结果所需的必要特征，以及特征属于“哪一类”的成分技能。只有明确了特征，才能识别问题解决需要的条件。当条件不充分或缺失时，学习者就需要执行一些步骤来调整不充足的条件，或补充结果或问题解决所需的缺失条件。这种“如何做”的技能就是问题解决策略的第3种成分技能。但学习者在执行正确步骤之前，首先必须能识别充分执行该步骤需要具备的特征，只有具备了这些特征，执行这一步骤之后才会形成预期的条件。这是另一种“哪一类”成分技能，也是问题解决模型中的一个学习先决条件。
一个问题解决模型至少需要整合3种不同的成分技能：“发生了什么”“如何做”和“哪一类”。有些条件可能还需要先具备“是什么”或“哪一类”的成分技能。因此，问题解决技能教学中所需的“示证新知”和“应用新知”环节涉及针对该问题解决任务中的每一种成分技能，都要采取相应的处方性教学策略。
父母帮助女儿克服饮食失调问题是问题解决任务的一个例子。如果能满足一些条件，就能增加女儿成功克服饮食失调问题的可能性。图2（见下页）归纳了该项任务的内容要素。从事饮食失调工作的护士提出了饮食问题解决的条件：年轻女性表现出饮食失调呈现症状、认识到问题、接受治疗、经历恢复期。教授这一复杂的问题解决技能需要几种不同的教学策略。教学的重点是父母可以采取的步骤（如何做），这些步骤的实施能促成每一个条件的实现。实现第一个条件的步骤是能够认识到所存在问题的症状，但父母在做这一步之前，他们必须首先学会观察识别这些“症状”（属于“哪一类”的知识）。识别症状需要了解的症状特征包括：食物摄入量的急剧减少或过度暴饮暴食、对体重或体形的关注、体重的急剧下降或增加，以及催吐行为证据（呕吐、禁食、使用泻药或利尿剂、过度运动）。一旦他们认识到有问题，下一步就是帮助女儿承认自己有问题，并与她一起解决这个问题。这一步骤需要做的事情实际上难度不小，为了简洁起见，在此简化为：表达爱，保持冷静，倾听、不急于下结论，等等。当女儿承认她有问题时，那么下一步就是寻求专业治疗。要实施这一步，就得首先了解有哪些类型的治疗方法、该联系谁、如何支付治疗费用。当治疗结束后，女儿将处于恢复期。在这个恢复期，父母需要采取的重要措施是提供支持。这种支持的特征包括：支持和鼓励而不是控制或强迫、表达爱意等。
帮助女儿克服饮食失调问题是一项非常复杂的问题解决任务。此处的介绍是极为简略和简化的。希望这个案例能充分说明“首要教学原理”倡导的问题解决策略。
（七）问题进阶模型
问题复杂度逐渐递增的问题解决模型可以组合成一个问题中心模块或课程的模型。
“首要教学原理”有意选择了“以问题为中心”而不是“基于问题”的说法。关于基于问题的学习，有大量文献，但这些文献中的教学模式不同于图3中的教学模式。（1）在基于问题的学习（Problem-Based learning，简称PBL）中，学习者自己设定目标或学习结果；
而在以问题为中心的教学（Problem-Centered Learning，简称PCL）中，教学结果由教学系统设定。对于“首要教学原理”而言，教学的首要特征是以目标为导向。（2）在PBL中，学生自己查找信息；
在PCL中，教学提供必要信息。（3）在PBL中，問题是非良构的；
在PCL中，问题可能是非良构的，也可能是良构的。（4）在PBL中，学生之间的合作是必需的；
在PCL中，鼓励而不是一定要开展合作。（5）在PBL中，学生自我评估和同伴评估是必需的；
在PCL中，鼓励而不是一定要进行自我评估或同伴评估。（6）两者都强调需要解决现实世界问题，但基于问题的学习通常给学生提供极少的指导。研究表明，基于问题的学习常常因缺乏指导而无法达到目标。“首要教学原理”针对具体知识领域问题解决的教学，提供了一种有教程指导的教学方法。
1.示例一个新的完整问题
2.明理该问题的具体成分技能
3.示例该问题的成分技能
4.示例另一个新的完整问题
5.练习：请学习者应用前期所学的成分技能解决该问题
6.明理和示例成分技能的其他内容要素
7.示例其他内容要素
8.在后续问题中重复“练习、明理、示例”循环
（八）“首要教学原理”
查阅了主要教学设计理论之后，梅里尔提出了5个一般教学原理：激活旧知、示证新知、应用新知、融会贯通和聚焦问题（见图4）。梅里尔分析了其他研究和教学设计理论，为上述原理提供了更多概念和实证支持。
图4 显示了基于这些原理形成的教学循环圈，说明在聚焦一个或多个真实问题的情况下，按照激活旧知、示证新知、应用新知和融会贯通这样的顺序安排教学，教学一定会效果好、效率高、参与度高，促进学习者获取解决复杂问题或完成复杂任务的能力。
这些原理具有通用性，可以采用多种方式，用于各种不同的教学场景中。梅里尔2002年明确了每个原理的推论，阐释了需要考虑的、限制这些原理实施的其他概念。梅里尔2007年也提供了一些支持和阐释各推论的实证研究，以及其他一些考虑因素。以下段落引自梅里尔2007年发表的文章，将这些推论以一系列问题的形式呈现出来。以下段落还将“首要教学原理”的推论与前面所述的教学原理进行了交叉引用，建议读者参考梅里尔2002年和2007年发表的文章，详细了解相关教学设计理论，以及支持这些原理及推论的相关实证研究。
1.聚焦问题（让我应对完整任务！）
教学是否涉及现实世界问题或任务？
教学是否向学习者示例了学完之后，他们将要完成的完整任务或要解决的完整问题，以此来取代正式目标的呈现？
教学是否教授了问题或任务的成分技能，帮助学习者利用这些成分技能解决完整问题或完成完整任务？
教学是否设计了一系列难度递增的问题，而不是一个问题？
2.激活旧知（我从哪里开始？）
教学是否指导学习者回忆、关联、描述或应用过去相关经验中的原有知识，使学习者能将其作为学习新知识的基础？如果学习者原有知识有限，教学是否提供了相关体验，使其能作为学习新知识的基础？
教学是否帮助学习者发现知识的相关性，让学习者相信自己有能力掌握所学知识和技能？
教学是否提供或鼓励学习者回忆有助于组织新知识的结构？
3.示证新知（不要只是明理，给我示例！）
教学是否示例了将学内容（提供了例子），而不仅仅呈现了所学内容的一般信息？
示例（实例）是否与所教内容的类型一致？（见表3）。
——针对“哪一类”的内容（概念），是否提供了正例和反例？
——针对“如何做”的内容（程序），是否提供了示范？
——针对“发生了什么”的内容（过程），是否提供了可视化过程？
是否采用了如下学习者指导技巧？
——是否引导学习者关注了重要信息？
——是否有多重表征，并进行了明确的比较？
——是否帮助学习者将新信息与所回忆或提供的结构框架联系起来？
所用媒体是否与内容相关，有助于增强学习效果？
4.应用新知（让我来试试！）
学习者是否有机会实践或应用他们新学的知识或技能？
应用（实践）和评估（测试）是否与明确或暗含的目标一致？（见表3）。
——“是什么”（事实性知识）的练习是否要求学习者回忆或再认信息？
——“哪部分”（事实性知识）的练习是否要求学习者找到、命名或描述各部位？
——“哪一类”（概念性知识）的练习是否要求学习者找出每一类别的新例子？
——“如何做”（程序性知识）的练习是否要求学习者执行程序？
——“发生了什么”（条件性知识）的练习是否要求学习者根据条件预测结果，或根据意外的结果反推找到出错的条件？
练习是否都提供了矫正性反馈和进步的提示，而不是仅仅给予正确与否的反馈？
当学习者在解决问题或完成任务的过程中碰到困难时，应用或练习是否让学习者有机会获得不同情境的帮助或辅导？辅导是否会在后续的每一个任务中逐渐减少，直到学习者能独立完成任务？
5.融会贯通（考察我应用！）
教學是否提供了技能，鼓励学习者将所学的新知识或技能整合（迁移）到日常生活？
教学是否提供了机会，让学习者公开示例他们新学的知识或技能？
教学是否提供了机会，让学习者反思、讨论他们新学的知识或技能，并进行自我辩护？
教学是否提供了机会，让学习者创造、发明或探索新的或个性化方式来运用所学的新知识或技能？
6.实施
（实施教学需考虑的因素，不属于“首要教学原理”）
教学中学习者学习任务导航是否容易？
学习者控制的程度对于学习目标的实现和学习者的实际情况来说是否合适？
是否有效运用了合作？
教学是否考虑了个性化？
（责任编辑 李强）
First Principles of Instruction Revisited （I）
David Merrill Translated by Xiao Liproofread by Sheng Qunli
（1. Utah State University， Logan， UT， USA 84322;
2. Wuhan Institute of Shipbuilding Technology， Wuhan， Hubei， China 430050;
3. College of Education， Zhejiang University， Hangzhou， Zhejiang， China 310058）
Abstract：
First Principles of Instruction were introduced by the author in 2002. He asserted that implementation of these principles promotes effective， efficient， and engaging （e3） instruction and that failure to implement these principles results in less effective， less efficient， and less engaging instruction. These principles and their corollaries are Merrills attempt to develop a prescriptive theory of instructional design. He subsequently elaborated these principles and their implementation in several articles since the initial paper. This chapter brings together some of the more important elaborations of this theory including its historical background and rationale， a summary of the First Principles of Instruction， levels of instructional strategy， the challenge of measurement for complex problem-solving performance， the Pebble-in-the-Pond model for instructional design based on First Principles of Instruction， assessing the quality of existing instruction， and a summary of some of the research exploring the benefits and constraints of applying the First Principles of Instruction.
Key words：
Instructional design; Instructional design theory; Instructional content; Instructional interaction; Instructional strategies; Problem-solving; Problem centered; Tell-Show-Ask-Do; Do—identify; Do—execute