学习理论在发展过程中，对教学设计影响最大的莫过于行为主义、联结－认知主义和建构主义三种。正是这三种学习理论，成为划分三代教学设计并指导其发展的理论界标。正如美国教育技术专家巴巴拉西尔斯、丽塔里齐所说：“教学设计深深地植根于学习理论。从传统的角度看，行为主义的观点在教学设计的应用中占有支配地位。今天，这一领域强调认知心理学的应用，同时有很多人把建构主义作为进一步的指导原则。”
（一）行为主义学习理论
行为主义是20世纪20年代由美国心理学家华生创始的一个心理学派。其基本观点是：教育就是按照一定目标塑造人的行为；学习是经过强化建立刺激与反应之间的联结。其公式为：S→R（刺激→反应）。在刺激→反应之间不靠中介，直接联结。
研究行为主义最有影响的是20世纪40～50年代美国新行为主义心理学家斯金纳。其主要观点有：
（1）教育是“塑造人的行为”。
（2）操作性条件反射论。通过实验，他发现了一种不与已知刺激直接联系、由可操作性动作即可引发的自发性反射（而不是那种由已知刺激直接引发的应答性条件反射），从而为人类学习找到了一种可操作、可控制的机制。
（3）反应概率强化论。学习是由刺激引起的反应概率（准确－牢固－速度）上的一种变化，强化是增强这个反应概率的一种手段。
（4）程序教学法。他应用操作性条件反射理论，创造了“教学机器”，倡导“小步呈现、积极反应、及时反馈、自定步调、提高效果”的程序教学，导致了60年代的程序教学运动。
第一代教学设计（ID1）的最初尝试就是依据行为主学习理论在程序教学中开始的。起初是对教学机器、个别媒体的设计，后来逐步拓展到对多种媒体乃至整个教学过程和教育项目的设计，70年代后，又被广泛用来指导计算机辅助教学（CAI）的教学设计。可以说，60～70年代，行为主义学习理论在教学设计中占据着统治地位。
行为主义学习理论对ID1的理论指导，主要是通过强调外在客观刺激的原理来实现的。它把教师的“教”当作客观刺激物，置于S→R中“S”的地位，学习者被放在接受刺激和被动反应的“R”的地位。ID1则以此为依据，把教师的“教”置于教学设计的中心地位，学习者则处于被教、被控制的地位。
由于行为主义学习理论与传统教学方式的需要相适应，并在听、说、读、写、画、算、演、做等动作技能教学中应用效果明显，使得行为主义学习理论指导下的ID1，在今天，在传统教学方式流行的地方和一些动作技能的教学中，仍然富有生命力。但是，由于行为主义学习理论固有的机械性、被动性和低效性，给复杂事物的学习带来较大困难；特别是它对学习者及其学习积极性、主动性的忽视，直接与科学、技术和教育的发展相背，因此，认知主义学习理论及其指导下的第二代教学设计（ID2）很快得到发展。
（二）认知主义学习理论与ID2
认知主义学习理论认为，学习并非S→R直接地、机械地联结，而是以学习者的主观能动作用为中介来实现的。在坚持这一基本观点的基础上，认知主义学习理论又分为格式塔、联结－认知主义、建构主义等不同学派。其中，产生于70年代、以美国心理学家加涅为代表的联结－认知主义学派，由于兼取行为主义“联结”学习理论和认知主义学习理论二者之长，得到更多教师和学习者的认同，成为70～90年代认知主义学习理论的代表性学派。其主要观点有：
1、学习是改变行为。学习是否发生可以通过行为表现的改变来推断，学习目标可以用精确的行为术语来描述。这就为ID2中通过练习、提问、观察、测验等形式来检查学习效果，获取反馈信息的设计提供了理论依据，也为学习目标的描述提供了方法。
2、学习离不开内、外部条件。人的学习固然与外界刺激分不开，但人是有认知机能的，在学习时，他总是利用这一机能，为实现一定的目标、主动地去寻求外部刺激，进入内部认知过程。因此，学习既要重视外部事物的刺激作用，又要重视学习者内部机制的中介作用。学习公式不是S→R而是S－O－R（“O”代表有机体的内部状态）。这一观点为ID2所坚持的“通过科学安排教学的外部条件来促进学习者内部认知过程发生”的设计原则，提供了理论依据。
3、认知因素是有结构的。人的各种认知因素，如知识、策略、感知、记忆、反应等，相互之间不是孤立的，而是一个相互作用、有机联系在一起的完整结构，即认知结构。学习就是在原有认知结构的基础上，经内部认知活动而扩大原有认知结构或形成新的认知结构的过程。这种不断形成、日益发展的认知结构，对学习者的行为和当前正在进行的认知活动具有决定作用。这一观点深化了ID2中对学习者特征的分析——从对所具有知识数量和水平的分析，深入到对认知结构和认知能力的分析，使教学内容、教学起点和教学策略的确定，建立在了更科学的理论基础之上。
4、人脑犹如电脑，学习，即认知过程，是人脑对信息处理、加工的过程。加涅认为，认知过程是人脑按照一定目的、策略，从外界环境中输入、加工、存储、提取、使用、创造信息的内部过程。这一过程及其结构，是不能直接被人观察的，但可以通过计算机模拟研究认知表征（信息在人的头脑中的呈现方式）的方法，去了解学习者进行学习时的认知心理过程。ID2中对学习层次、认知过程、教学策略等的分析，主要依据就是加涅的这一信息加工理论观点。
联结－认知主义学习理论及其所支撑的ID2，与行为主义学习理论及其所支撑的ID1相比，在对学习者主观能动性的确认、学习者特征的分析、教学策略的设计等方面，有了根本性的区别和发展。但是，由于认知心理研究的复杂性和隐秘性，使学习者内部因素的发挥产生了许多困难，至今尚无根本性突破，公式S－O－R中 “O”的地位和作用实际上仍然从属于“S”， ID2从总的来看，仍然是客观主义的（学习的发生主要靠外部客观事物的刺激），“教”依然处于中心地位。而以“教”为中心的教学设计，已不能完全适应社会教育、教学改革和现代教育技术发展的需要。于是，建构主义学习理论及其指导下的第三代教学设计（ID3）便应运而生。
（三）建构主义学习理论与ID3
建构主义是由结构主义发展来的一种哲学方法论，主要研究事物是否有结构，结构是从哪里来的，结构怎样建构等问题。20世纪90年代以后，结构主义被应用于教育领域，导致了一场教育心理学的革命，使认知主义学派中的建构主义学习理论得到迅速发展。（8）这一理论认为，“学习是建构内在的心理表征的过程，学习并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础，通过与外界相互作用来建构新的理解”。当前，建构主义学习观更强调具体情景对意义建构的作用。其主要观点有：
1、学习是以学习者为中心、主动进行意义建构的过程。学习不是外界客观事物对学习者的强化刺激，不是教师对学习者传授和灌输知识，而是学习者在与外界环境相互作用中进行意义建构的过程。在学习过程中，学习者是一个处于中心地位的主动者，主动与所处情景（社会文化背景）发生交互作用，主动取得教师与协作伙伴的指导和帮助，主动选取学习资源、学习方法，主动根据自己先前的认知结构，注意和有选择地知觉外在信息，建构当前事物的意义。这一观点对ID3的指导意义主要表现在：
（1）确立了ID3以“学”为中心的性质，使教学设计始终围绕学习者进行，学习者具有积极性，拥有主动权；
（2）赋予教师的“教”以新的内含——帮助、指导、和促进学习者进行意义建构；
（3）使意义建构成为学习的最终目标。
2、学习者进行意义建构的过程是双向的。在当前事物的结构与学习者原有认知结构一致时，原有认知结构中的有关经验与当前事物就会发生同化过程，建构当前事物的意义，使原有认知结构得以扩充；在二者不一致、不能同化时，则会发生顺应过程，重新建构（改造或重组）原有认知结构。ID3中强调的以学习者的认知结构为依据去设计知识结构的设计原则，就是以这一观点为依据的。同时，这一观点还指明，学习者的认知结构是在认知活动中建构的，因此，ID3必须重视学习者认知建构过程的设计。
3、学习者对事物意义的建构是多元化的。人总是按照自己的理解建构事物的意义，而事物具有复杂性、多样性和时空运动性，学习者对事物的感知方式、个人情感和认知结构又具有特殊性，因此，即使对同一事物，每个学习者对其意义的建构都可能是不同的。这一观点要求ID3注意设计各种合作学习的方法，以便使学习者能更多地接触不同观点，相互交流，取长补短，共同提高。这对个别化学习和远距离学习中的教学设计尤为重要。
4、学习应处于真实情境中。学习的目的在于能够真正运用所学的知识去解决现实世界中的实际问题。学习者所处情境越真实，需要解决的问题越现实，学习者的学习积极性越高，主动性越强，自由性越大，学习过程就越生动、有效。这一观点是ID3中强调“学习活动的设计应与学习任务挂钩”、“应设计与真实物理环境相似、复杂程度相近的有援学习环境”等设计要求的理论依据。
建构主义学习理论与行为主义和联结－认知主义学习理论相比，是一个性质上的重大变化和发展。它超越了客观主义认识论，把学习者的认知作用提升到了关键地位，树立了结构主义认识论的建构观，把以“教”为中心的ID1、ID2推进到了以“学”为中心的ID3。建构主义学习理论及其指导下的ID3，由于适应当前社会教育、教学改革发展的方向，并得到现代教育技术发展的支持和保障，所以，在国内外产生了很大影响。但是，应当看到，它们在一些方面还不成熟。例如，建构主义学习理论把学习者的意义建构作为整个学习过程的最终目的；ID3则用“意义建构”取代“教学目标”，等等。这些观点都是有失偏颇、有待研究的。
行为主义，认知主义，建构主义——三大基础学习理论
教学设计中涉及到三大学习理论，行为主义学习理论、认知主义学习理论和建构主义学习理论。相应的教学设计也经历了行为主义教学设计、认知主义教学设计和建构主义教学设计阶段。
1．行为主义：基于可观察的行为上的变化，行为主义关注对某一行为的重复，直至它变为自动、无意识的。
2．认知主义：基于行为背后的思维过程，我们观察到的行为可用来分析了学习者内心的变化。
3．建构主义：基于这样一个假设：每个人根据自己的经验和计划来建构自己对世界的看法，建构主义关注的是学习者在一定的情景中解决问题。
① 行为主义理论基础
行为主义作为一种学习理论可以追溯到亚里士多德时代，亚里士多德在一篇名为记忆的文章中提联结（association），其他的哲学家追随了他的思想。行为主义学习理论关注的是可被观察和测量的明显的行为。它把思维看作是黑箱，大脑对于刺激的反映是可被定量的观察的，行为主义完全忽视了对人脑思维过程的研究，在行为主义发展过程中关键人物有：巴浦落夫Pavlov、华生Watson、桑代克horndike和斯金那Skinner。
巴浦落夫：原苏联著名的生物学家，以经典的条件反射理论著名，著名的实验是以食物、狗、铃声展开的。
桑代克：他尝试用精密科学解决教育问题，存在的事物存在于可被测量的一定量中。他的理论（联接主义理论）声明：学习是由刺激和反应的连接构成。
华生：华生的实验是一个小孩子和一只白色的猫，当小孩摸猫的时候就制造一突然的噪音，于是孩子就害怕猫了（之前他是不害怕的）。华生的实验表明在对于一定刺激的情感反应中条件的角色，可解释人们恐惧、偏见的形成。
斯金纳：他的理论着眼于看得见的行为的变化，忽视了人头脑中的变化过程。他的书《科学与人类行为》操作性条件反射理论作用于法律，宗教，教育，经济的原则。斯金纳的工作不同于研究经典条件反射理论的前辈，他研究的是操作性条件反射理论。
②认知主义理论基础：
早在20世纪，20年代人们就发现行为主义的局限性。托尔曼在老鼠走迷宫的实验中发现老鼠在实验中表现出在利用认知地图走迷宫。当把迷宫的一部分关闭，老鼠并没有显得惊慌失措，好象它知道关闭的那部分本来就是走不通的，在视觉上，老鼠不可能看到那条路是行不通的，但它仍然选择走一条较长的路线，它知道那会是出路。
行为主义理论不能解释某些社会行为，儿童并不是模仿每个被强化的行为，例如他们会模仿一些他们初次观察到的行为，尽管这些行为并没有被强化。当Bandura and Walters观察到的这些现象，他们屏弃了传统的操作性条件反射理论（认为儿童在学习之前先要进行反应-强化），他们在《社会学习与个人发展》书中阐述到个体可以模仿观察到的别人的行为，这种观点后来经班度拉 Banduras的努力发展为社会认知理论。
认知主义承认强化的重要性，但它更倾向于人们在信息加工过程中认知结构的获得和重组。
认知心理学可追溯到古希腊，柏拉图、亚里士多德。1950美国掀起了一场认知革命，其中皮亚杰（Jean Piaget）有教大影响的。
 建构主义基础：
建构主义学习理论，是认知学习理论的一个重要分支，它分为现实的建构主义与激进的建构主义。与强调刺激--反应，并把学习者看作是对外部刺激作出被动反应，即作为知识灌输对象的行为主义学习理论不同，建构主义学习理论强调认知主体的内部心理过程，并把学习者看作是信息加工的主体。
建构主义学习理论基本内容包含“学习的含义”及“学习的方法”两方面.学习是获取知识的过程.对于“学习的含义”，建构主义认为知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定情境即社会文化背景下，借助其他人(教师和同学)的帮助，利用必要的学习资料(文字、图象、实物、CAI、网络等)，通过意义建构方式主动建构事物的性质、规律以及事物间的内在联系.
三．三大学习理论在教学设计中的历史。
1．行为主义和教学设计
行为主义对教学设计的影响具体表现在教学机器的产生、程序教学思想、个别化方法教学、在现代社会中CAI的教学设计也从相当程度上秉承了行为主义的思想。
2．认知主义与教学设计
先行组织者、记忆帮助术以及教学内容的组织由浅入深的策略都是来自与认知主义理论的影响。在认知主义影响下的教学设计要遵循以下原则：以利用和形成学生良好的认知结构作为价值取向和目标指向原则、重视环境的设计原则、教学内容的设计要以条理化、结构化和整合化为原则、设计中要处处体现学生主体和自主的原则。
3.建构主义与教学设计
建构主义认为，世界是客观存在的，但是对于世界的理解和赋予的意义都是每个人自己决定的。我们是以自己的经验为基础来构建现实，或者至少说是在解释现实。我们的个人世界总是用我们自己的头脑创建的。由于我们的经验以及对经验的信念不同，于是我们对外界世界的理解也是各不相同的，所以建构主义更关心如何以原有的经验、心理结构和信念为基础来构建知识。
建构主义认为，学习是建构内在心理表征的过程。学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础通过与外界的相互作用来获取、建构新知识的过程。
建构主义与现代教学设计系统是不相一致的，具体表现在：在建构主义理论中，学习者自己建构知识，那么教学设计者怎样决定学习成果呢？建构主义所倡导的学习工具和结果不易测量而且不同学习者所需要的工具和学习的结果也不相同。这种不一致引发教学设计专家之间的一场争论，其核心问题是，建构主义和教学设计能否共处？
一种观点认为，建构主义根本不能与教学设计的理论相容，他们认为，教学设计是基于客观主义的，要追求一种可显的、可控的学习效果，而建构主义非客观主义的立场是与这一点根本相违背的，它强调学习效果是自我建构的，是不可预测的，所以是不能引入教学设计理论的。另外一种观点认为：建构主义对一些复杂学习领域、高级学习目标的教学设计是比较适合的，他可以以一种“新的心理集”的方式引进教学设计领域，可弥补传统教学设计过分分离与简化教学内容的局限（Reigeluth,Wilson,Jonasson）。
按照建构主义学习理论，学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素，有意义的知识建构可发生在如下学习环境中：
1． 用多种方法表现现实世界，避免用过度单纯地表现复杂的现实世界。
2． 提供可信的工作——融入情景中的。
3． 提供现实世界基于案例的学习环境，而不是事先就决定了教学顺序。
4． 培养沉思练习。
5． 促进（enable）基于情景和基于内容的知识建构.
6. 支持通过协商地协作地建构知识。
四、学习理论与教学设计的实践
教学设计可以被概括为三种活动：教学分析活动、教学决策活动和教学设计的结果评价活动。其中分析是决策和评价的基础和前提。而分析活动通常是以原子论为指导思想的，即要鉴别和分解出事物的构成成分及它们之间的关系。教学设计的作用是用于指导实践，是应用理论，而不仅只是纯粹的理论。试图将教学设计与某个理论联结起来就象是将学校与现实世界联结起来一样。我们在学校环境中所学习到的知识并不是总能适应我们在社会的需要，就像理论不是总能应用于实践。从实用的观点来看，教学设计者的工作是要发现哪些因素是起作用的，我们怎样去利用他们。
行为主义理论、认知主义理论和建构主义理论——我们怎样将他们与教学设计联系起来。首先，我们不应该屏弃系统方法，但我们必须调整它以适应设计需要。我们必须同意根据学习环境来确定哪种学习方法是最适合的。并不存在绝对优或绝对劣的学习方法，一些学习问题是需要讲解，而另一些问题适合由学生来控制学习环境。
行为主义的方法在学生掌握专业知识即进行“知道是什么” (knowing what)的教学内容时是很有效的。认知主义策略在需要定义事实和规则的问题解决策略中很有用。(knowing how)。建构主义策略特别适合用在不清楚的问题通过在活动中反省。
