基于4C/ID 模型的高中信息技术自主学习活动设计

摘要：随着知识更新速度的不断加快，教师不可能将所有知识传授给学习者，教育的任务必然要由传授知识转成培养学习能力，让学习者适应终身学习的时代。精心设计的自主学习活动不仅能满足学习者在学习过程中的个性化需求，还能更好地培养学习者的探索意识和自主学习能力，但从目前的情况来看，大多数自主学习活动都是采用传统的教学设计模式来创建的，这些模式难以支持旨在促进学习者探索意识和自主学习能力发展的自主学习活动的设计。4C/ID模型旨在真实完整的任务情境下同时发展知识、技能和态度，提高学习者的专业能力和综合能力。以高中信息技术课程中的一个单元为例，基于4C/ID模型设计自主学习活动，以期为高中信息技术教学提供一种新的思路。

关键词：4C/ID模型；高中信息技术；自主学习

中图分类号：G642 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）35-0131-03 开放科学（资源服务） 标识码（OSID） ：

0 引言

在信息时代，终身学习已成为每个人的必修课，且自主学习能力是学习者终身学习的关键。因此，高中信息技术教师在教学中应注重培养学习者的自主学习能力，为其终身学习奠定基础。然而，如何在信息技术课堂教学中设计有效的自主学习活动一直是实践中的难点。当前已有教学中的自主学习活动大多基于传统的教学设计模式来创建，因此已有教学活动通常只能促进简单认知目标的学习，在自主学习能力和问题解决能力培养方面存在一定的局限。

4C/ID教学设计模型主张将学习者置于真实或模拟的任务情境，并提供多个完整操练任务，任务序列由易到难循序渐进。通过多级任务的不断训练，可以较好培养学习者的问题解决能力与自主学习能力。因此，本研究在对4C/ID教学设计模型内涵与特点进行分析的基础上，结合高中信息技术教学需求，构建了高中信息技术自主学习活动设计思路，并选取高中《信息技术》一个教学单元为例设计自主学习活动，以期能为高中信息技术教师设计自主学习活动提供参考和借鉴。

1 4C/ID 教学设计模型

4C/ID 教学模型是荷兰开放大学范梅里恩伯尔（Jeroen J.G.Van Merriёnboer） 教授及其团队在20世纪90年代研发的一种应用于复杂知识技能学习的整体性教学模式，主要包含四个元素[1]。

元素1：学习任务。依据现实生活中的任务创建真实完整的问题情境，所涉及的每一项学习任务都是具有特定的综合学习水平的完整任务练习，并带有一定的变式，任务序列以难度递增的方式排布，将学习者完成任务所需要的知识分为创生性技能和再生性技能。

元素2：相关知能。相关知能帮助学习者掌握任务类别中问题解决、推理和决策相关的创生性学习内容，建立新知能各要素、新知能与旧知能之间有意义的联系，一般包括认知策略、心理模式和认知反馈。

元素3：支持程序。支持程序是习得再生性方面知识所必备的前提信息，明确地规定完成学习任务中再生性学习内容的具体操作方法，一般包括信息呈现、示证/举例以及矫正性反馈[2]。

元素4：专项操练。专项操练针对复杂认知技能中部分需要高度熟练的再生性技能进行额外的附加练习以达到较高的自动化程度。只有当学习任务本身的数量可能不足以为学习者掌握高度熟练的再生性技能提供充足的重复练习时，才有必要增加专项操练来完善学习者某些方面的再生性技能。

4C/D模型应用于复杂知识技能学习的整体性教学模式，关注培养学习者协调多种技能的能力，通过分析和定义复杂认知技能中的创生性技能和再生性技能，设计难度递增的任务组，利用脚手架让学习者在同级任务的多样化问题情境获得整体任务所需的各方面技能，在不同任务组及多种类型的学习任务不断训练中，自主选择支持信息、程序信息和专项操练来支持自己完成任务，在某种程度上满足了学习者多样化学习的需求，有助于学习者自主学习能力的提升。

2 基于4C/ ID 模型的自主学习活动设计思路

2.1 高中信息技术自主学习活动设计现状

高中信息技术是理论知识学习与实际应用并重的课程，旨在培养学生的信息意识、信息能力和信息道德，从而提高学习者的信息素养，适应信息社会的发展需求。由于学科特殊性信息技术学科的知识更新速度非常快，资源非常丰富，为了实现该教学目标可以适当安排自主学习活动，学习者通过自主实践加深对知识的理解和应用，在自主选择、运用资源，获取知识的过程中，培养学习者的自主学习能力，提升信息素养为学习者终身学习和未来发展奠定基础。然而，传统的自主学习活动以单一技能训练任务或单一综合应用任务为主，容易导致学习者学习迁移能力弱，不能应用所学知识解决生活中的实际问题，在实际的教学过程中，基础知识的教学时间远远长于学习者自主实践的时间，枯燥乏味的操作练习很难调动学生的学习兴趣，学习者被动学习的现象较为严重[3]。传统自主学习活动任务类型不够丰富，无法满足学生的个性化需求，学习者知识储备和学习能力参差不齐，自主学习活动设计难易程度不好把握，学习任务太过简单或者太过困难，学习者容易感到无聊或者沮丧，从而失去学习的动力。

2.2 4C/ID 模型对自主学习活动设计的支持

4C/ID 模型所设计的学习活动都是在真实或模拟的任务情境中以实际问题为原型的整体性任务，根据学习者所需习得的复杂认知技能创建多个难度递增的任务组，每一任务组包含多个同级任务，同级任务按照外部支持程度由高到低的顺序排列。支持程度逐渐降低的任务练习有利于培养学习者独立解决问题的能力，随着任务组难度的增加，学习者可以逐步掌握解决该类问题所需复杂认知技能[4]。这些多种类型的学习任务及其不同方式的组合为学习者选择和定义适合自己的个性化学习路径提供了有力支撑。然而如何设计系列学习任务是4C/ID模型设计的关键，为此范梅里恩伯尔教授根据任务要素的完整度设计了一系列具有不同支持程度的任务类型，用于支持同级任务的设计[5]。

基于此模型设计自主学习活动，不同难度级别的任务组及多种任务类别的组合方式在某种程度上满足了学习者的个性化需求，学习者可以根据自己的学习能力制订学习计划，自主选择从某个难度级别的任务组开始学习，而不必从每个难度级最低的任务组开始。在完成任务组中学习任务时，一旦学习者掌握了该任务组中的所有知识和技能，就可以跳过一个或多个同一水平的任务，进入更具挑战性的任务组，直至掌握解决完整任务所需所有复杂认知技能。

2.3 基于4C/ID 模型的高中信息技术自主学习活动设计思路

在对4C/ID模型及信息技术课程分析的基础上，构建高中信息技术自主学习活动设计思路，如下图所示。依据学习者需要面对的真实任务情境以及与任务相关的创生性技能与再生性技能之后设计难度递增的一个或多个任务组[6]，在设计任务组的组内学习任务时，借鉴范梅里恩伯尔教授提出的具有不同支持程度的任务类型，根据实际教学情况及问题情境设计出支持程度依次递减的多个任务。教师依据任务类别设计辅助学习者进行任务学习的相关知能、支持程序以及专项操练，自主学习活动中学习者根据自身情况自主利用学习资源完成学习任务。

3 自主学习活动设计案例

3.1 学习任务设计

选择人教版高中信息技术教材中“计算与问题解决”单元为学习内容进行自主学习活动设计，根据教学目标的分析和制定，自主学习活动整体任务设计为：“利用计算机绘制数学函数图像”，将程序设计与中学数学领域中常见的数学公式相结合，学习者通过任务对比人工计算、软件计算、编程计算在数值类问题中的异同，体会程序设计在解决数学问题中的作用和优势，提高使用计算机解决实际问题的能力，学会采用合理的算法来解决实际问题。

教材中本章节学习内容是由易到难循序渐进的，因此在设计学习任务时参考了教材中知识点的难易分布，根据创设的问题情境设计难度级别逐渐递增的三个任务组：任务组一利用WPS表格绘制数学函数图像，任务组二利用Python绘制一元二次函数图像，任务组三利用Python绘制多个三角函数图像。

结合教学目标以及范梅里恩伯尔教授提出任务类型，设计样例任务、补全任务、模仿任务以及常见任务来满足任务组的要求。前两组任务组由样例任务、补全任务以及模仿任务组成，学习者可以通过样例任务学习解决该类问题所需知识技能，通过补全任务熟练掌握知识技能；通过模仿任务培养问题解决能力，在最后一个任务组中增加常见任务检验学习者复杂知识技能的掌握情况，培养学习者的学习迁移能力。

3.2 自主学习活动设计

根据问题情境及任务类别设计自主学习活动的具体学习任务，详细活动见表2。

4 总结与反思

4C/ID 模式依据现实生活中的实际问题设计学习任务，与学习者日常生活相联系从而使学习者产生进一步学习和探究的动力，提高课堂参与度。任务驱动式的学习方式使学习者在学习过程中就像玩游戏闯关一样，在难度级别较低的任务训练中帮助学习者树立学习自信，获得学习的成就感，随着问题情境不断复杂化与难度的升级，学习者在成功完成任务后更容易产生挑战新任务的斗志与兴趣。在多层次任务的不断训练中，培养学习者的自主学习能力。

通过本次自主学习活动设计发现4C/ID模型在培养学生自主学习能力方面具有很大的潜力，能够促使学习者主动探索和构建知识，在完成任务的过程中并激发他们对信息科技的兴趣和热情，在实施过程中可能会面临一些挑战，如学习者的技术水平参差不齐，任务的复杂性与学习者的能力匹配等，因此在自主学习活动设计过程中需要进一步完善任务的设计，根据学习者的实际情况做出调整和优化，确保任务的有效性和可操作性。

参考文献：

[1] 冯锐，李晓华.教学设计新发展：面向复杂学习的整体性教学设计：荷兰开放大学Jeroen J.G.van Merrienboer教授访谈[J].中国电化教育，2009（2）：1-4.

[2] VAN MERRIËNBOER J J G，DE CROOCK M B M， 程景利.基于业绩表现： 系统设计复杂学习的十大步骤[J].远程教育杂志，2003（6）：25-29，60-61.

[3] 李爽，张艳霞，喻忱.基于4C/ID模型的自主学习活动设计及教学应用[J].现代远程教育研究，2015，27（5）：85-93.

[4] 刘焕欢.自主学习能力导向的支架式教学活动设计与实践研究[D].兰州：西北师范大学，2021.

[5] 杰伦·J.G.范梅里恩伯尔，盛群力.四元教学设计模式主要设计原理[J].开放教育研究，2020，26（3）：35-43.

[6] KIRSCHNER P A，VAN MERRIËNBOER J J G，魏戈.综合学习的十个步骤：教学与教学设计的新方式[J].当代教师教育，2012，5（3）：34-41.

【通联编辑：王力】