在打造高素质教师队伍的时代背景之下，提升教师教学设计能力从而推动科学教学设计是乘风而行、应势而动之举。教师在教学设计的发展洪流中，应该从教材的执行者成长为创新设计的崇尚者和科学学习设计的捍卫者。在学习科学滚滚前行的发展中，教师的教学设计实践应该从经验为王、主观评判，转变为科学为准、实证评判。本书正是以助力教师专业发展为根本目标，以促进科学化教学设计为鲜明导向，以能够在教学实践中落实为主要宗旨，以继往开来为基本路线，囊括了教学设计的基本流程和基于学习科学视角的80条设计原理和128条设计策略。
　　本书非常适合中小学教师或师范生学习使用，部分内容也适合中学及大学生使用，同时适合对学习科学感兴趣的管理者、研究者和实践者参考使用。
　　扫一扫封底的二维码，可以获得“测一测”参考答案。

丛书序
前言
第1章 学习的“W”和“H”
1.1 学习科学是什么,从何而来
1.2 学习是什么
1.3 学习的神经机制
1.4 本章结语
第2章 基于学习科学的教学设计模式
2.1 教学系统设计
2.2 基于学习科学的教学设计模式及策略概览
2.3 本章结语
第3章 学习者特征分析
3.1 人的发展
3.2 生理发展
3.3 认知发展
3.4 社会性发展
3.5 本章结语
第4章 课前准备
4.1 如何建设教师的自我信念
4.2 如何分析教学内容
4.3 如何准备学习环境
4.4 如何管理课堂
4.5 本章结语
第5章 设定目标
5.1 学习目标的知识类型
5.2 学习目标的认知水平
5.3 学习目标如何陈述得更科学
5.4 本章结语
第6章 课堂导入
6.1 如何激发学习动机
6.2 如何激活已有知识
6.3 如何调动积极情绪
6.4 本章结语
第7章 促进学习
7.1 如何进行知识组织
7.2 如何促进记忆与保持
7.3 如何促进理解与生成
7.4 如何培养高阶思维能力
7.5 本章结语
第8章 课堂活动
8.1 如何进行课堂对话
8.2 身体参与如何改变课堂活动
8.3 如何开展合作学习
8.4 如何开展计算机支持的协作学习
8.5 如何开展项目式学习
8.6 如何开展游戏化教学
8.7 本章结语
第9章 练习与迁移
9.1 如何进行提取练习
9.2 如何进行分散练习
9.3 如何进行交错练习
9.4 如何进行刻意练习
9.5 如何给练习反馈
9.6 如何促进学习迁移
9.7 本章结语
第10章 学习评价
10.1 学习评价是什么
10.2 学习评价原理
10.3 学习评价策略
10.4 学习评价工具设计
10.5 本章结语

提升教师学习科学素养，促进课堂教学深层变革1
当前，以互联网、移动互联网、人工智能、大数据
、虚拟现实/增强现实等技术为代表的信息技术对社会
产生了翻天覆地的影响，正在推动社会从工业时代进入
信息时代、人工智能时代。社会变革对人才的需求也发
生了变化，以知识传授为中心、标准化培养为代表的工
业时代的教育模式已经无法适应当前社会发展的需要。
因此，世界各地都在进行教育变革，希望借助信息技术
促进教育的深层变革。
教育的“主战场”在课堂，要推动教育的深层变革
，首要任务是要培养适应新时代教育教学要求的高水平
教师，从而推动“课堂革命”。2018年1月，中共中央
国务院在《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意
见》中明确了要在遵循教育规律和教师成长发展规律的
基础上，加强师德师风建设，培养高素质、专业化的教
师队伍。教育部教师工作司司长任友群提出用信息技术
赋能，建设新时代高素质专业化创新型教师队伍。
建设高素质专业化的教师队伍当然包括多方面内容
，我们认为可以从学习科学素养入手，提升教师对教育
教学内在科学规律的认识水平，以推动“课堂革命”为
突破口，来推动教育的深层变革。
学习科学的概念、发展及现状
学习科学（Learning Sciences）是一个跨学科研
究领域，涉及认知科学、教育心理学、计算机科学、人
类学、社会学、信息科学、神经科学、教育学、教学设
计等多个学科。国际学习科学领域的知名研究专家R.基
思?索耶（R. Keith Sawyer）教授在《剑桥学习科学
手册》一书中指出：学习科学是一个研究教和学的跨学
科领域。它研究各种情境下的学习——不仅包括学校课
堂里的正式学习，也包括发生在家里、工作场所、场馆
以及同伴之间的非正式学习。学习科学的研究目标，首
先是更好地理解认知和社会化过程，以产生有效的学习
；其次便是用学习科学的知识来重新设计已有的课堂及
其他学习环境，从而促使学习者能够更有效和深入地学
习。简而言之，学习科学主要就是研究以下问题：人究
竟是怎么学习的，怎样才能促进有效的学习？
1 本序言主体内容曾发表于《中小学信息技术教育
》2021年第1期。
之所以会提出学习科学，是因为在20世纪80年代，
一些在传统认知科学领域颇有建树的科学家意识到，他
们在实验室开展的大量认知科学领域的认知研究，似乎
没有对真实情境中的教学产生实质性影响，或者说不能
真正有效地指导“不规范且具体”的真实情境中的学习
，于是他们就往课堂教学走了一步，与同时崛起的人工
智能、信息技术、教育技术领域的学者合作，提出了“
学习科学”这一崭新的研究领域。
学习科学的概念被提出以后，得到了快速发展。
1999年，经济合作与发展组织（Organization for
Economic Co-operation and Development，OECD）
启动了由26个发达国家参与的大型研究项目——“学习
科学与脑科学研究”，召集了来自欧洲、美洲、亚洲的
有名研究者与教育决策者，共同研究人类的阅读、计算
与终身教育等问题。2004年，美国开始拨款创建跨学科
、跨学校的“学习科学中心”，并给予稳定持续的巨资
支持，随后陆续成立了6个重量级跨学科、跨学校的学
习科学中心。欧美发达国家已经将学习科学确立为新的
教育政策的关键基础，将人类学习的重要研究成果作为
课程决策与行动的基础，在实践领域得到了实际应用。
在我国，北京师范大学、东南大学、华东师范大学
等高校分别建立了北京师范大学脑与认知科学研究院、
东南大学儿童发展与学习科学教育部重点实验室、华东
师范大学学习科学研究中心等机构。北京大学教育学院
也于2017年联合校内外多学科研究人员、实践人员成立
了北京大学学习科学实验室。而且，越来越多的研究机
构对学习科学产生了兴趣。2017年9月，国家自然科学
基金会和教育部在杭州召开了第186期双清论坛，会议
主题为“连接未来：教育、技术与创新”，与会专家、
领导一致认为要联合多学科力量，加强教育科学基础研
究，共同推进教育改革发展。2018年在国家自然科学基
金中增加了F0701申请代码，其中支持的很多项目都是
和学习科学相关的研究。
学习科学推动“课堂革命”
学习科学是一个跨学科研究领域，它的核心研究内
容究竟是什么呢？《人是如何学习的：大脑、心理、经
验及学校（扩展版）》一书中认为改变学习概念的五大
主题是记忆和知识结构、问题解决与推理分析（专家分
析）、早期基础、元认知过程和自我调节能力、文化体
验与社区参与。《剑桥学习科学手册》一书中比较关注
学习理论、基于设计的研究、专家学习和概念转变、知
识可视化、计算机支持的协作学习（Computer
Supported Collaborative Learning，CSCL）和学习
环境等研究。《理解脑——新的学习科学的诞生》中则
比较关注脑的发育、环境对脑学习的影响、读写能力与
脑、数学素养与脑等内容。
我们曾经在对学习科学研究重要文献进行计量分析
的基础上，