基于设计的研究文献综述 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
基于设计的研究文献综述
摘要：基于设计的研究是教育技术学新兴的一种研究范式。本文系统的介绍了基于设计的研究的来源，内涵及其特征，阐述了基于设计研究的基本过程。简单分析了国外基于设计的研究的发展状况，并于我国发展状况进行简单对比。对我国基于设计的研究的发展提出几点建议。
关键词：基于设计的研究；教学干预；研究范式
引言
“基于设计的研究”（Design-Based Research）是近几年国内外教育技术界比较流行的一个术语。有人将它作为一种研究方法，还有人将它作为一种研究范式。本文作者认为它是一种综合使用多种研究方法的研究范式。20世纪90年代初在美国学习科学领域兴起的一种新型研究范式。近些年来，这一新兴的研究范式吸引了越来越多的国家学术共同体密切的关注，在世界掀起了一股研究的热潮。本文对基于设计的研究这一研究范式从它的来源、内涵、特征、实施步骤等各个方面进行综述，以期国人能够深入的了解基于设计的研究，并将其应用于我们的研究当中，达到预期的效果。
一、基于设计的研究的来源
早期的实验研究，人们认识到，实验研究的控制条件非常多，剔除了很多的影响因素，它的研究成果很难迁移应用到现实的学习情境中。而课堂中进行的研究，大多是简化的实验研究，比较随意，没有比较系统的理论支撑。并且现实情境中所得的策略比较有针对性，可推广性比较差，其科学性正受到越来越多的挑战，被批评为没有获得“有用的知识”以及存在“可信度鸿沟”[1]。现实中实验与实践严重脱节。正是在这样的背景下，人们对教学学习的研究逐渐从实验室转向自然情境当中，科学家们开始将自然情境和社会交
互等因素纳入到他们的研究当中。在这种新的情境中，一种新的研究范式——基于设计的研究便酝酿其中并得到迅速发展。
关于基于设计的研究的缘起, 早期杜威、维果斯基、皮亚杰等人对儿童思维的研究其实就已经奠定了“基于设计的研究”的思想基础——发生学和临床研究。在20世纪70—80年代，数学教育和科学教育开始引入建构主义和社会文化理论，杜威、维果斯基、皮亚杰等人开辟的这种新的教育研究传统才开始逐步为大多数的教育研究工作者所认可和接受[2]。而人们习惯将“基于设计的研究”追溯到1992 年的柯林斯（Collins）和布朗（Brown）。在1992年，柯林斯在《面向教育的设计科学》一文中，以西蒙的设计科学为总领，通过“如何设计教育环境以使新技术成功引入一门系统性科学”[3]。在柯林斯提出这一观点不久，布朗也于同年发表《设计性实验：在课堂情境中创设复杂干预面临的理论与方法论挑战》疑问。她描述了自己如何尝试通过设计性实验，把课堂从学业工作场变革为鼓励学生、教师和研究者进行反思性实践的学习环境的做法[4]。在1999年到2005年是“基于设计的研究”体系形成阶段，并且有两个重要的趋势：其一是“基于设计的研究”有了相对稳定科学共同体，其二是“基于设计的研究”案例开始关注矢代循环的问题，并将研究触角从科学性较强的数学、物理和生物等领域延伸至阅读领域[5]。并且，“基于设计的研究”的实验开始在大学迈进，使研究领域向多元化发展。在此阶段，“基于设计的研究”方法意识越来越强烈，并且开始形成自己的理论体系和实践的框架。在2006年后，“基于设计的探究”在理论方面继续丰富和完善，案例探究进一步的扩充和发展。
笔者认为，从“基于设计的研究”缘起和发展历程来看，它还是一个比较新的领域，尚未成熟。由于它将自然情境下的干预与理论联系起来，并且是一个不断提升的过程，有推广价值和使用价值。而在我国基于设计的研究还仅限于理论探讨阶段，应用实践案例寥寥无几。所以在“基于设计的研究”这个领域我国还有很长的道路要走。
二、基于设计的研究的内涵及特征
1．内涵
由于“基于设计的研究”是一个新的领域，国际上尚未对它的定义达成统一。柯林斯（Collins）和布朗（Brown）认为“基于设计的研究”，在实际课堂情境中开展教学干预的设计和研究；而不是在实验室条件下研究特定教学变量的作用。就如同有效的学习是在情境中发生的，有效的研究也必须和实际情境相结合。教育研究中理论和实践结合的有效途径就是“设计”。由于教育研究的复杂性，很难直接将理论应用到实践中去，理论必须结合实际教学环境，通过“设计”作为中间环节设计特定教学干预，在教学实践中研究教学干预的作用，不断地创新，直到得出比较理想的结果为止[6]。O'Donnell 认为基于设计的研究是在真实自然的教育情境下而非在实验室情境下开展的教育研究与评价，该观点表明了基于设计的研究是一种基于真实情境的研究；Bell 认为基于设计的研究是一种多元的研究方法，它可以使用质的研究，也可以收集大量数据，使用量的研究及分析技术来促进研究实施，该观点强调了基于设计的研究的研究方法具有多元化取向；Dede 认为基于设计的研究是一种重复的设计与评价循环，教育干预随着研究进程的需要而不断做出调整和改进，该观点说明了基于设计的研究是一种循环迭代的研究过程；Wang and Hannifan认为基于设计的研究是一种系统而灵活的方法体系，在研究者和实践者合作的基础上, 通过重复性的分析、设计、开发、实施来促进教育实践，并产生针对现实情境的设计原理和理论，该定义说明了基于设计的研究是理论与实践的双重发展[7]。
通过以上分析，笔者认为“基于设计的研究”是分析自然教学情景中的普遍存在教学问题，管理者、研究者、实践者和设计者共同努力，设计教育干预，采用多种研究方法进行研究，并形成不断的应用、评价、总结、再设计的循环，来探索普遍存在的实际问题的解决方案和理论解释。
2．主要特征
从“基于设计的研究”的定义来看，它具有众多的特征。在此只对国内普遍认同的特征进行列举并进行总结。
（1）教学情景自然性[8]
人类的认知比较复杂，并且教育对象有特殊性，传统的实验研究有些问题显露出很多的问题和局限。教育研究者开始由实验研究逐渐转向自然情境下的探索和实践。而有些研究只适合于特定的情境，这只适合做行动研究。基于设计的研究强调要关注教学中复杂并且具有代表性的问题，它无需人为控制过多的变量，把真实的课题情境当做实验室，设计学习环境来促进教学和学习，具有针对性和情境性。
（2）参与研究人员多元化
基于设计的研究是教育研究者、政策制定者和教育实践者共同参与的研究。三者之间是平等的合作关系。教育研究者要基于理论对教学系统进行初始的干预，教学实践者不仅在具体情境下检测教育干预，更重要的是他们主动参与、发现问题并进行改进实践；政策制定者的参与则使研究者得到政策和资金上的支持。
（3）方法的整合性
基于设计的研究范式进行研究时，不仅需要进行数据的统计，进行量的研究。也需要进行质的研究，它综合使用了各种研究方法，客观、准确的反映了现实情境，并且混合了研究方法为研究结果的评价提供了信度和效度的支持。
（4）迭代循环性
研究包括由设计、评价、修订组成的循环。因此基于设计的研究通常研究周期较长，需要对研究的目标、方法和研究工具不停地修正。从假设性原型到最终原型的完成是一个
长期的、形成性的过程。需要不断的诊断教学方案和教学问题，在教学活动中反馈信息，以完善教学干预。
（5）实用主义导向[9]
判断一种研究是否有价值的标准很大程度上取决于它能够在多大程度上解决真实情境中的教育问题来决定，研究需要在不断完善对他人有用的理论同时，优化实践，指导实践。而基于设计的研究正是为了解决真实情境中普遍存在的问题而进行的研究。
（6）理论构建与问题解决并重
基于设计的研究不仅关注解决真实教学情境中的普遍问题，还优化发展了基础理论。理论不仅是基于设计的研究的基础，也是基于设计的研究的结果。理论在基于设计的研究中得到了持续的发展。在基于设计的研究中进行实验的目的不单是为了检测理论，而且是为了更好地改进理论和促进实践。基于设计的研究不仅解决教学情境中普遍存在的问题，还要关注可以在其他情境中推广的设计原则。因此, 基于设计的研究具有改进实践和发展理论的双重目的。
（7）过程清晰化得取向
基于设计的研究研究过程聚焦与干预的理解和完善，避免输入输出评价的黑箱模式，使得研究过程更加清晰化，透明化，效度比较高，其他学校进行重复实践时可操作性较强。因此有较高的推广价值。
目前，比较流行的基于设计的研究的特征图如图1，它描绘了基于设计的研究核心要素特征（设计、理论、问题、自然情景）。
图1 基于设计的研究的总体特征图[10]
三、基于设计的研究实施步骤
基于设计的研究，是以问题为起点，以设计为主线，带动技术创新、实践应用与理论反思“三位一体”迭代循环提升的有效研究范式[11]。
Bannan- Ritland认为基于设计的研究过程分为四个阶段：（1）了解性探究(informed exploration)阶段，即通过多方参与和努力，了解教学的需要并设计出灵活可变的教育干预。（2）实施(enactment)阶段，即在实践过程中收集数据和信息, 此阶段占据了大部分的研究时间和精力。（3）具体情境评价(evaluation within a local context)阶段, 即运用质的和量的评价工具来描述、监视和获取预期的和非预期的干预信息，并运用混合评价方法做出客观、有意义的评价。（4）扩展影响评价( broader impact evaluation) 阶段, 即将一个成功的教育干预在更多的教育场景中进行应用和实践，通过大量的实验总结归纳出基本原理和理论[12]。基于设计的研究属于教育技术学的多元综合研究范式，是一种缺陷分析与完善的过程。这个研究过程并没有体现出基于设计的研究迭代循环性等特征，所以需要进一步的完善。张文兰等人对基于设计的研究步骤进行了进一步的完善与优化。笔者比较同意她的观点，所以进行简要的介绍。
图1 基于设计研究的一般过程[13]
1．设计开发教育干预
教育干预的设计开发是需要教育研究者、教育实践者密切合作，共同完成。这样既能保证研究的实践针对性，又能保证研究的理论基础性。教育干预既可以是全新的工具、模式，也可以在原有的工具、模式上进行调整、修改。
2．实施验证教育干预
在本阶段，教育实践者要实施研究教育干预，并与教育研究者进行及时的沟通与交流。教育干预的实施过程也是一个设计、修改、再设计的循环过程，需要不断地对初始设计做出调整，甚至可能因为理论基础的错误而完全改变初始设计[14]。与此同时，教育研究者与实践者要收集研究过程中各方面的数据资料以备后期的分析评价。
3．分析评价教育干预
教育干预的评价分为两种：一是在试验阶段的形成性评价，目的是发现问题、解决问题和完善设计；二是在完成阶段的总结性评价，目的是对教育干预的实施效果和理论假设进行检验。为了保证评价的有效性和精确性，基于设计的研究采用多种数据收集方法和混合评价手段，通过分析量的数据和质的数据，分析教育干预带来的一系统的变化[15]。
4．完善优化教育干预
基于设计的研究具有迭代循环性，通过长期的循环实验和修改，初始设计逐渐适应了现实情境，并且能够成功地改进教育实践，教育干预得到了不断的完善和优化。但是，基于设计的研究不同于一般的产品开发试验，研究者在教育干预的完善和优化过程中，可能会修改先前的教育理论或发现新的教育理论，形成基于现实情境的教育理论，从而为其他相关研究者提供有意义的指导和帮助。基于设计的研究的设计开发过程是通过实践验证、改进和完善理论的过程[16]。
四、基于设计的研究的对教学启示
作为教育技术的一名研究者，我们应该意识到技术不会直接对学习起作用，真正起作用的是教学法，是如何设计教学活动，如何将技术设计到教学情景中去。我们可以做的是，通过“设计”教学活动和任务的手段来利用技术解决问题，并重构学习系统，然后收
集数据，阐明技术促进学习的方式和条件，并继续优化教设计研究可以成为教育技术研究者解决教学问题和获得理论解释的主要途径[17]。学系统。
尽管基于设计的研究在研究界是一个新生的研究范式，仍处在不断发展的阶段。但它引起国际届的注意，在国外不断的探究并迅速发展，并且有一些相当成功的案例。例如美国 Vanderbilt 大学认知与技术小组(Cognition and Technology Group at Vanderbilt, CTGV) 开展了一系列的设计研究。他们应用视频光盘来促进小学学生应用数学知识解决问题的能力（CTGV)[18]、WebQuest、WebCT等等。但它在我国发展仍然处于初级。从文献检
索过程中来看，大部分都是介绍基于设计研究的理论部分，而基于设计的研究案例相对来说较少，例如有人工智能教学系统“希赛可”、大学物理网络三维虚拟实验等，并且这几个项目仍在研究过程中。基于设计的研究的案例得到有效推广的更是寥寥无几。因此，笔者认为：我国在基于设计的研究方面不能仅仅满足与理论的研究。我们需要分析、应用国外比较成功的基于设计的研究的案例，并尝试将它们进行本土化，进行二次开发，转化为适合中国自然情景教学设计的案例，并进行实施和改进。同时在吸取国外成功案例经验的基础之上，立足中国教育的国情，我们需要尝试设计一些基于设计的研究的案例，解决我国教育中普遍存在的问题。
五、基于设计的研究的重要意义
1．可推广性强
祝智庭认为“基于设计的研究特别重视外推思维的运用，这种研究方法具有促进理论创新与实践创新的双重功能[19]”，笔者很同意祝智庭教授的这种观点。由于基于设计的研究重视解决现实教学情境中普遍存在的实际问题，并对理论和实践进行不断的提升。同时它的研究过程是透明的、清晰化的，所以在特定的理论与实践形成以后，其它教学实践者因为有特定的范例，所以比较容易进行效仿与操作，可推广性较强。
2．提高教师的积极性
基于设计的研究将教育研究者、教育实践者紧密的联系在一起，，教师是教育实践者，是研究共同体的一员。这样教师在研究过程中不仅能够提高研究的技能，有其他成员的帮助，能够提高充分调动教师的积极性，并且能够增强他们的创新能力和创新的水平。
3．理论与实践的结合
基于设计的研究在指导实践的同时，也进一步扩充和完善了理论，对学术的发展具有重要意义。
总结
基于设计的研究是一种新兴的教育技术学研究范式，通过为特定的场合设计学习环境实现理论与实践的双重发展。基于设计的研究为质的研究和量的研究的统合提供了方法论桥梁，它的理论与实践相结合的研究取向，具有迭代循环等特点，为我们今后教育技术学研究提供了有益的启示。
参考文献：
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