心理學的認知觀點
By
William Winn
University of Washington
主讀人：國立台灣師範大學教育系教授 廖遠光
評論人：國立太灣大學圖書資訊系教授 朱則剛
時間：民國九十四年三月十九日 !4:00 – 17:00
地點：國立台灣師範大學教育系
ㄧ、本章之整體架構
4.1 介紹
4.1.1 前言
4.1.2 基本問題
4.1.2.1 系統理論
4.1.2.2 生物學的架構
4.1.2.3 認知神經科學
4.1.2.4 神經網路
4.2 歷史回顧
4.2.1 根源：心智的科學
4.2.2 完形心理學
4.2.3 認知心理學的崛起
4.2.4 認知科學
4.2.5 本節小結
4.3 心智表徵
4.3.1 基模理論
4.3.1.1 基模作為記憶結構
4.3.1.2 基模是抽象概念
4.3.1.3 基模是動態的結構
4.3.1.4 基模是脈絡
4.3.1.5 基模理論及教育科技
4.3.1.6 基模及資訊構圖
4.3.1.7 基模和人工智慧
4.3.2 心智模式
4.3.3 心智表徵與專家智能的發展
4.3.3.1 自動化
4.3.3.2 知識組織
4.3.4 內在與外在的表徵
4.3.5 小結
4.4 心智歷程
4.4.1 認知的訊息處理觀點
4.4.2 認知即符號操弄
4.4.3 知識建構經由概念改變
4.4.4 小結
4.5 認知理論與教育科技
4.5.1 理論、實務與教學設計
4.5.2 行為主義的遺續
4.5.3 認知理論與行為的可預測性
4.5.4 認知理論與教育科技
4.5.5 可以讓教學設計變成一個獨立活動嗎？
4.5.6 本節小節
二、本章摘要
本章主要是從認知觀點探討心理學的內容與發展，最後以認知理論對於教學科技的發展與影響作為結論。文章共分五個小節，第一節闡述認知理論的幾個基本問題，包括：系統理論、生物學的架構、認知神經科學、神經網路。第二節從歷史角度回顧認知理論的發展，由最早的心智科學談起，經過完形心理學發展，認知心理學的崛起，最後終結於認知科學的興起與評論。第三節討論認知心理學最核心的內容：心智表徵，主要強調基模與心智模式的結構與運作方式。第四節探討心智運作的過程，包括：對訊息處理學說的評論、認知即操弄符號的意涵，最後描述並評論概念改變建構知識的歷程。第五節深入評論認知理論對於教學科技發展的影響，其中特別指出認知理論在解釋人類認知學習上的成功，卻在教學設計實踐上一籌莫展的困境。結論建議：認知原則在教育科技上的應用需要重新整合教學設計與教學實踐。尤其重要者應該是在發展學習環境時，不必鉅細靡遺的提供教的功能，反倒要恰當的配合學生的需求與學習傾向。
三、本章內容
4.2 歷史回顧
4.2.3 認知心理學的崛起
由於行為主義和實證主義排除了人類行為當中許多可以解釋的部分，許多那些經驗是我們非常熟悉，但是卻無法測量的，例如我們都會經歷到心智上的想像、感情、洞察力（insight），還有其他無法觀察或無法測量的現象，如果要去否認這些的重要性，也就否認了我們人類當中很多的重要部分（Searle, 1992）。認知心理學剛好彌補行為主義裡面，對於人類一些複雜行為無法解釋的部分。尤其是當刺激和反應不是那麼直接有關連的時候。認知心理學把焦點放在我們心智的運作上，透過知覺的層面跟認知的系統去操作一些刺激，然後看結果，這樣對我們瞭解一個反應的形成，產生很顯著的貢獻。雖然行為主義學家宣稱這樣一個心智運作過程是不能被研究的，因為他們認為這不是直接可以觀察到的，而且也無法測量的，但是認知心理學家卻宣稱這些心智運作是可以被研究的，因為他們才可以解釋人類的思考和行為為什麼會如此。認知的神經科學也已經發現：在刺激和反應之間的確是有一個機制存在，就是一個內在的刺激和反應的聯結，是透過神經單位（neurons）的活動，以及和其他神經單位的互相影響所造成，此聯結是呈現在一個複雜的程序和網絡裡面。
4.2.4 認知的科學
認知科學的興起是因為對於認知研究者來說，藉由推理而不是直接測量
建立一個理論是有疑問的（problematic）。解決的方法，是建立一個認知活動的理論模式，是編寫電腦程式（如果這個模式是正確認知活動的立即反應，就可以預測所要發生的行為），是透過模式－程式當中所輸出來的結果－以比較預測的行為，這是我們對受試者所觀察出的具體行為。最近一個新的科學理論發現，Wolfram（2002）到目前為止宣稱，不管是自然的或人為的行為（action），都包含所有的認知活動在內，是可以在電腦中被創造或運作的程式。Wolfram的理論帶來某些震撼性，雖然還不是很穩定，但仍被認為是無疑的。
不過，認知科學在人工智慧（AI）上的傑出研究也顯示出立基於認知科學假設下的弱點，特別是當認知的組成是在符號的邏輯心智運作的假定之下時，認知心理學家，已經失去了認知理論中不同的隱喻起源，他們的頭腦藉由符號運作找到問題的答案。
4.2.5小結
這個部分已經追溯到目前為止（1980s）的認知理論之發展，認知心理學回到中心舞台，是因為刺激—反應理論無法充分或有效的解釋許多我們每天觀察到的人類行為的層面，記憶和心智的想像研究指出：心理學的過程和先前的知識干預了刺激與反應，使得後者較不能預知。此外，非實驗性和非客觀性的方法，在某些類型的研究被視為是適合的，然而，認知心理學保守主義的主流仍然主張資料的客觀性和量化。
認知科學是由認知心理學與電腦科學的影響而出現，且已發展它自己的假設（assumptions），然而，計算理論（computational theory）和功能主義強調這個假設已成為評論的來源，它們在教育研究的角色需要再被評估。
教育科技研究和實施的關連，將在下一章討論，雖然那個討論有三個層面的預期是有用的，第一：教育科技的研究，特別是教育設計實施的主流需要趕上心理學理論的發展。第二：使用科技會比直接教學做更多的事情，我們可以使用科技以幫助學生為他們自己建構意義。第三：認知的電腦模式（computer models of cognition）提供了教育發展的概念性功能。這些新概念和科技的完全實現（full realization）在未來會展開，然而，當這些難以預測的事件變成真實的時候，我們需要走在這個「遊戲」（game）之前並準備好。
4.3 心智表徵
4.3.1 基模理論
基模的概念是早期認知理論的核心。有許多關於基模為何的說法，但其共識有如下幾點：(1)這是一種存在於記憶中的結構，是所有其他包含世界知識總和的集合；(2)存在於一個一般化或抽象化，比我們對這世界所知的立即經驗還要高的層次；(3)動態的、經得起一般經驗或透過教學的改變所考驗的；(4)提供了詮釋新知識以及可掌握的結構的脈絡。
4.3.1.5基模理論及教育科技
教育科技研究已經以三個特別的方式來應用基模理論。第一是關於假設，並企圖支持它，假如學生碰到的教材是與基模結構同形式的材料，基模即能被有效的建立及活用。第二個方式是教育科技曾用基模理論來發展及應用科技，使學生接受他們所學的結構，使它們更容易記住。第三個研究路線企圖將基模以電腦呈現資訊，使機械能與資訊互動，以類比人類的同化與適應。
4.3.2 心智模式
心智模式這個名詞的想像，經常應用在物件與因果關係兩者的表徵。這個名詞吸引了伴隨著心智模式討論的視覺化隱喻。當我們使用一種心理的模式，將會看到我們心靈之窗的表徵。這種的表徵有相似於我們生理眼睛所注意到的空間特質。有些物件是比其他較為接近的。而且看到來自我們心靈之窗的物件變化，假裝發生在另一個物件之上，我們便推想這兩者的因果關係。當我們本身有意識的引起一個物件的變化時，會感到特別真實。舉例來說，Sternberg與Weil(1980)提供主題來解決類似「假如A比B大，而C比A大，誰最小？」的問題。藉由改變這個問題的表徵，將A、B、C從高到低排成一條線，是最成功的解決方法，因為以這種使它看得見的方法，將使得答案簡單的可以看得見。同樣的，將一個電子鐘般的電子廻路視覺化，也能讓某人理解其運作的方式。簡言之，心理的模式能如膠卷或電腦程式般的運轉，而且呈現在人們的眼前。你也許注意到世界級的滑雪高手，在滑雪障礙賽時競技，總是閉著眼，身邊依著每個門，在他們完成賽事以前。
教育科技學者最感興趣的心智模式，在於獲得學習者創造新模式的方法。如同基模的創造一般，他們應用教材與事件，與學生既有的理解互動，以建造一種能促進學生理解的心智模式。教學如何影響心智模式，一直是值得研究的主題，這可見於Gentner與Stevens(1983)、Mayer(1989a)以及 Rouse與Morris(1986)等人的研究。Mayer重新檢視的最後，列出了教材應該達成，以改善理解心智模式的七項規準。（他認為這些材料，是以往所稱，以圖形呈現其物件間因果關係的「概念模組」）。一個好的模式為：
l 完全的(Complete)－包括所有的物件，情況與系統的運作
l 簡明的(Concise)－僅包含足夠的細節
l 一致的(Coherent)－使之具有「連貫的意義」(intuitive sense)
l 具體的(Concrete)－由合適的相似層級所呈現
l 概念化的(Conceptual)－具有潛在的意義
l 正確的(Correct)－物件和其內的關係，與實際的物件和事件具有相關
l 周全的(Considerate)－使用合適的字彙與組織
假如達成了這些規準，教學便能使協助學生瞭解系統，與解決來自系統任務問題的模式創造與形成。舉例來說，Mayer(1989b)，以及Mayer與Gallini(1990)已經呈現了符合這些規準的材料，以圖形與文字共同說明其物件之間與系統間的因果關係（液壓式煞車鼓，腳踏式幫浦），在促進瞭解方面是有效的。物件不能回答需要這些難以直接教導的系統資訊心智模式，所參照繪製的問題。例如「為何煞車鼓會生熱？」這個問題的答案，無法僅由煞車系統零件的因果關係取得理解。正確的答案便暗示著，精確的心智模式已經被建構完成了。
教育科技學者在心智模式研究的第二個領域，乃在於互動多媒體系統的信念，對模式的建立是有效的工具。第一次，我們可以建立既能經由動畫互動，也能再現物理系統的狀態與因果運作變化的教學材料。Kozma等人(1993)說明電腦系統允許學生實現模擬的化學實驗。系統的圖形組合呈現出分子系統內，狀態與因果關係變化的資訊。這也符合化學家所認同的分子層級心智模式。已建構的學生回應與放聲思考協定的分析，已經呈現這個系統有效的協助學生建構正確的化學反應的心智模式。Byrne、Furness與Winn(1995)描述了一個由次原子元件所建立，供學生學習原子與分子結構的虛擬環境。最成功的方式是高度互動的心智模式。Winn與Windschitl(2002)檢視了學生在一個模擬物理海洋學歷程的虛擬環境中的工作錄影帶，發現這些建構與應用因果模式解決問題的學生，比沒有應用者更具效能。Winn、Windschitl、Fruland與Lee(2002)提供了一些例子，關於在相同的模擬之下，學生連結概念以形成因果原則，作為他們建構海洋歷程的心智模式。
4.3.5 小結
心智表徵的理論已經影響到教育科技研究的許多部分。基模理論，或者某個相似的事物，對所有表徵的認知研究來說是一個基礎。而且以基模理論為中心所關聯的，是我們所謂的訊息設計。在教學材料如何呈現與資訊如何描繪方面，建立了預測與控制，這是受注目的研究議題。主要的重要發現有(a)心理基模的本質；(b) 資訊如何變化影響了基模如何變化，或者被建立。
心智表徵也是資訊圖像化技巧的關鍵，這已經證明可以幫助學生理解與記憶他們閱讀的內容。然而，強調的是物件與事件之間的關係如何，是可以解碼並且存在記憶中，但較少呈現物件與事件是如何出現的。而且，這些內在概念的關係經常是隱喻的。在圖形化資訊構圖（有層級、基本的架構等）的對談之中，使用上、下、靠近、遠離的空間隱喻來傳播語義，而不是空間的組織。無論如何，這種看法堅持認為在記憶中的某些結構之中，再現這些關係，改善了理解與記憶。
以基模的建構作為電腦推論的基礎，一直不是很成功。這很大的原因是在於電腦是缺乏想像的心靈，而且其後的程式設計也不能描繪出世界的普遍知識。這樣的結果，至少對於寫故事的人，經常是荒誕與幽默的。然而，某些人會主張更廣大的意喻是，人工智慧是不可能的。
心智模式理論有許多與基模理論相似之處。然而，理解的研究、狀態改變的轉化與生理系統的因果關係建議：發展良好的心智模式可以被視覺化，並且如學生尋找問題答案般的運作。多媒體電腦系統的能力顯示了動態元件的互動，這建議科技有幫助學生，以正確且可取得的方式，發展表徵世界的能力。
心智表徵隨著專家發展而改變的方式，比起其應然來說，也許只收到來自教育科技學者少許的注意力。有部分的是因為教學的傳統與教學的設計流程（特別是任務分析的技術）一直沒有說明從生手到專家的每一個階段，皆需要不同品質的知識發展。這是一個教育科技學者值得投入關注的區域。
最後，我們看到更多較新近的 心智表徵觀點，需要我們處理基模、影像、心智模式等隱喻，不是刻板的表徵說明。此外， 心智表徵是外在世界有限與貧乏的片斷，而且因人而異。與環境同時互動的角色，也被視為 心智表徵的功能與本質的一個決定性因素。這些都需要我們去修正，但不是完全的拒絕 心智表徵的認知觀點。
4.4 心智歷程
認知心理學研究的第二個主體，是尋求解釋我們所建構的世界知識表徵上運作的心理歷程。它是不可能自外於我們的理解、討論、表徵與歷程。的確，在心理模式與專家知能這個區塊上是十分清楚的。不過，研究的主體傾向聚焦於歷程甚於表徵。
4.4.1認知的訊息處理觀點
雖然認知訊息處理說明的產生不能單獨歸因（ascribed）於電腦的發展，早期的認知心理學者描述人類思維明顯地使用“似電腦的”（computer-like）這個名詞。像電腦一般，人們假定訊息係採取由環境進入緩衝器（buffers）到記憶貯存（storing）之前的歷程。訊息處理模式描述人類的知覺與認知系統內假定單位（putative units）的性質與功能，以及他們如何互動。他們追溯（trace）這種說法是源自於Atkinson 和Shiffrin的記憶模式，他們是第一個提議記憶由感官收錄（sensory rigister）、長期與短期的貯存所組成的。根據Atkinson 和Shiffrin的解釋，訊息是藉由感官收錄與安排進入短期貯存區域。除非它是在一個 “複誦緩衝器”（rehearsal buffer）內運作，否則在大約15秒後它就消失了（decays）。假如訊息是在短期貯存中，複誦是有意義的範疇（extent），它大約有可能（stand a chance）成為維持長久不變的長期貯存。雖然只是小小的（minor）改變，人類訊息處理模式已在教學科技的文獻與關於長期和短期的理念，或運作記憶內持續（persisted）的發展。每一個教學設計者的重要性是給予來自複誦能提高訊息通過而進入長期記憶內的機會的信念。
誦能提高訊息通過而進入長期記憶內的機會的信念。
這個方法的一個主要問題是解釋人類的認知，指出與人類訊息處理的無效率有關。這是受限於我們只能同時粗略地（roughly）記住七個或五個訊息的運作記憶能力的結果。【Gagne指出，在電腦與人處理學習的能力之間，形成一個有趣的比較。電腦輕易地（handily）贏得。不過，人類的能力也具有創造性與想像的，和解決複雜的問題，兩者不是完全相等（equation）。】因此它變得需要修正基礎模式以解釋（account for）這些觀察。一個修正的產生來自於Schneider和 Shiffrin(1977)以及 Shiffrin 和Schneider(1977)的研究。在一系列的記憶實驗中，這些研究者證實充分（sufficient）的複誦使人們形成自動化（automatize）學習，以便原本是屬於許多個別的（discrete）項目能成為一個訊息的單獨意元（chunk）。過度學習，能克服運作記憶的限制。串節（意元集組；chunking）訊息的觀念在訊息處理的文獻中是相當流行的（prevalent），它是為了盡可能讓人們能記得的訊息超過五個。複誦（rehearsal）策略是教學設計者可用的工具，它能歸納（induce）串節成為標準庫藏（repertoire）的一部分。
基本的訊息處理說法的另一個問題，是源自人們能牢記這一段到另一段（passage）的觀念文本記憶之研究，而不是文本自身。這個建議是指由運作記憶到長期記憶的歷程，不是短期記憶訊息的直接表徵，而是意義抽象的表徵。這些抽象表徵就是「基模」，是早期的討論範疇（length）。基模理論增加有關訊息處理的一個全新層面（dimension）的觀念。迄今為止，訊息處理理論假定認知的驅力（driving force）是感官緩衝器收錄的訊息—認知是資料的驅力，或由下而上的（bottom up）。基模理論提議訊息至少部分是，由上而下的（top down）。這個意思，根據Neisser(1976)的說法，認知差不多是藉由我們所知道的來驅使，即藉由在一個既定的時刻我們所採用的訊息。換句話說，長期記憶的內容大部分是經由運作記憶所通過的訊息處理。對教學設計者而言，它變得可看見的，策略是必須的，藉由與活動相關的基模和提供回憶的正確脈絡以輔助檢索（aided retrieval）來指導由上而下的處理。教學的精緻理論（elaboration theory）完成這些目的。教學活化（activate）相關的基模開始時要呈現一項內容概要（；epitome）。提供策略觀點的綜合者（synthesizer），教學期間要幫助學生牢記與整合他們所學習的適合的觀點。
4.4.4小結
訊息處理的認知模式大大地影響教育科技的研究與實踐。教學設計者的“關於認知思維的日常參考架構，例如操作記憶和長期記憶，是直接來自訊息處理理論。”許多教學策略在複習（rehearsal）上強調產生於操作記憶的小能力。企圖克服這個問題導致設計者發展所有的策略到歸納串節（induce chunking）。研究進入符號操控的認知歷程，深深的被智慧家教系統（intelligent tutoring system）的發展以及教與學的訊息處理說所影響。一些教學理論與教學設計模式的概念基礎被具體化為一個教學和教學設計的生產系統方法。對認知的符號操控說的挑戰是存在的，這些與它連結的教學方法與教學設計也受到挑戰。
教育科技學者需要變得更關注學生在科技內如何與環境互動，以及他們如何將環境中的目標與現象呈現出來與表現在行為上。要求教育科技學者仔細閱讀許多關於人機互動的認知結果的研究。我們不再強調教學設計者在傳統上較關注的工作與內容分析，反之，我們要求思維的變通方式及實施評鑑。簡言之，只有透過與內容互動的認知活動，而不是內容本身，人們才能夠學習。
自從1970年代始，學習經由學生知識建構的說法受到普遍地認可，也被視為教育科技專家所創造出的關於如何教學的許多假設的基礎。企圖將教學設計定位在認知基礎上反應了這樣的取向。
4.5 認知理論與教育科技
教育科技受認知心理學影響已有一段時間。本節主要聚焦在教育科技傳統領域之外，說明哲學、心理學、資訊科學與最近的神經科學對本領域的影響，描述引進認知理論的教育科技學者，及對於本領域在研發教學設計（ID）的影響後，反省教學設計背後仍然以行為主義的假定作基礎，教學設計的程序並沒有和認知科學一同演進。最後提出未來的方向。
4.5.1 理論、實務與教學設計
不可諱言，教育科技受行為主義的影響而向前跨了一大步，當然教育科技也可以受到同時期的完形心理學或認知理論的影響，但是卻沒有。為了解釋這個原因，我們需要檢視理論與實務的本質。應用領域的目的本就為了提昇實務，這也就是Simon(1981)和Glaser(1976)所言「設計」之真義：設計的用意，就是要從多種的行動課題當中找出一個最好的方法。
教學設計的成功與否視下列兩者而定：我們對特定學科領域有效教學知識的效果（效度），以及我們運用該知識所設計出步驟的穩定性（信度）。舉例。因此，擁有學科知識與教學知識是不夠的，我們需要知道怎麼從可用的教學策略中作選擇。Reigleuth(1983)便指出，引導教學設計者的選擇的教學理論，是一組包含教學情境、教學方法與教學成果的語句。當我們運用處方性理論時，確知情境與成果，就可以選擇出恰當的方法。舉例。
然而，教學處方會有幾個困難之處。首先，教學處方並不總是可以描述得這麼精確，畢竟教學理論的敘述總是希望能更有普遍性；其次，教學設計者可能並非學科專家；最後，任何教學處方都來自於經驗的歸納，然而教學設計者必須判斷這些經驗中哪些是法則、哪些是特例。這三個困難顯示了教學設計者必須知道如何對教學工作做出系統性的分析。 在進行工作分析與學習者分析之後，教學設計者便期待一個具普遍性的處方產生，並以各種可行的策略加以實驗，界定學習成效，找出最佳解答。教學科技領域長期以來的努力即是提供實務工作者理論、與應用理論的步驟。從典範的轉移觀來看，任何理論所依恃的假定一旦被否證了，那麼理論所引發出來的步驟也應該要配合修正（Kuhn, 1970）。不過教育科技中教學設計的行為主義典範，並沒有因為認知科學的興起而被取代。
4.5.2 行為主義的遺續
行為論的最根本原理是我們能在刺激與反應中找到穩定與可預測的連結，並且把這個連結用在學生身上。因此行為的教學論處方就是能帶來預定反應的特定刺激。教學設計者可以確定地採取正確的教學刺激，獲取所要的教學成果。行為教學論來自人類行為可以預測的假定，設計者也同樣的假定，當過去的某種刺激可以帶來某種結果，那麼在未來也會發生同樣的事情。
當行為是可以預測的，設計者所要做的就只是把學生需要精熟的技能定位出來，找出期望學會的行為，選擇恰當的刺激呈現策略來加強這些技能。換言之，工作分析、選擇策略、試誤修正這些作法都基於行為可預測假定。在這個化約的想法下，設計者就可以找出最有效率的教學步驟，規劃出教學設計的模式，而教學設計失敗之處，也在於我們無法取得分析時足夠的訊息而已。
4.5.3 認知理論與行為的可預測性
認知理論提供人類在學習與行為上更為細緻的說明，特別是影響刺激與反應之間的中介因素，例如心理歷程（mental process）與內在表徵（internal representation）。本章認為，認知理論在教育心理學與科技上已經取代了行為心理學的典範；但是在教學設計實務上，典範的轉變並不見得同步進展。
讀者見到這個論點會問，理論的典範轉移必然帶來實務的改變嗎？作者的觀點是，由於認知論徹底否定了行為論的假設：行為是可以預測的。因此，由行為論假設所發展出來的實徵、化約的教育科技與教學設計步驟，自然也得劃上問號。認知論對行為可預測性的挑戰可以摘述如下：
1. 教學理論不可能是完整的。沒有任何一個教學處方可以適用於所有教學情境、方法與結果的可能組合。
2. 中介的認知變項，在本質與效果上存在著個別差異。在A身上可以建立的連結，在B身上不見得。個別差異造成預測學習者的學習效果格外困難。此時最好的方法是，讓學習者選擇自己最適合的策略。學習者控制(learner control)成為許多有效的電腦教學程式的特點。
3. 有較佳後設認知的學生，可以不需要設計者提供的教學策略，他們知道如何學的更好而不必然的使用設計者為他們所選擇的策略。
4. 人們並不如教學設計者所想的那麼邏輯理性。Hunt (1982)宣稱，如果人們要等到所有完成一個邏輯選擇的必要資訊都齊備後才做決定，我們將無法做任何決定。Streibei(1991)甚至說，標準的認知理論永遠不能作為教學設計的基礎理論。
然而實際上，基於行為預測性假定已被推翻，於是教學設計只好以一種沒有基礎的情況進行。
4.5.4 認知理論與教育科技
認知理論影響教學科技是不爭的事實，很多教育科技學者也運用認知理論在他們的教學設計當中，例如Resnick（1976）的認知工作分析、Greeno(1976)於教學設計中的訊息構圖與知識表徵。透過這些分析，我們也可以得到教學中所應該達成的認知目標（已有別於行為或表現目標），而這些目標並非某種直述句，而是一種圖形的基模表徵。
認知論對於學習者分析的目的是為了要提供對學生心智模式的描述，而不是他們教學前的行為表現。因此，智慧型電腦家教的學生模式的重心是強調學生在記憶中的訊息表徵或改變訊息的方式，而不是表現的能力。隨著認知理論的目的在於調適基模而非改變行為的想法之下，當學生的基模有所調整，他是真的清楚自己在學什麼，而不只是行為的改變。
從這些說明中可以瞭解到教育科技已經廣泛的把認知論的思維運用其中，但是在實際情況中，少有人質疑我們所遵循的教學設計步驟。這些步驟仍然以行為主義「行為可預測性」的假定在進行，卻不是站在認知論的基礎之上。
4.5.5可以讓教學設計變成一個獨立活動嗎？
目前，教學科技領域正值我們接受了認知論的假定，而必須要重新思考我們應用它進行教學設計的時候了。關鍵在於教學科技是否仍然要依賴行為可預測性做為假定。如果行為論的假定為真，那麼運用表現分析、選擇策略、事先決定標準等便是有效的；若非，我們就必須質疑一個缺乏理論基礎的教學設計是否能獨立存在。有部分的教學科技學者認為，學習策略的決定，是與教學活動的運用同時發生，而無法分離或事先擬定的。在思維與行動不可分離的哲學觀點中，設計一個適性、同步的學習環境；換言之如果學習確實是鑲嵌在情境當中，那麼教學設計也必須鑲嵌在情境當中。
因此，重點是學習情境與教學程式的差異。在相關的媒體比較研究裡最重要的爭論中，Clark(1983)強調媒體無法改變學生學什麼以及如何學；Kozma(1994)則認為多媒體互動環境能幫助學生思考。這個觀點與Salomon (1979) “將媒體當作思考的工具”的想法類似。多媒體的目的不是如Clark所反對的只是在模仿老師的上課，而是提供學生自由學習的方式和空間。科技應是中空的（empty technologies），像個貝殼，讓學生與教師注入他們所想要的；而不是實心的（full technologies），用程式把教學內容與教學策略都事先寫定。
認知原則在教育科技上的應用需要重新整合教學設計與教學實踐。尤其重要者應該是在發展學習環境時，不必鉅細靡遺的提供教的功能，反倒要恰當的配合學生的需求與學習傾向。
有三種方式來促成這個理想。
1. 研發高度互動性的模擬環境，讓學生獲得鷹架策略的支援以解決問題。最好的例子是「世界觀察員」計畫。
2. 在方法上將學習所需整合到設計中。如Brown(1992)的「設計的研究」。
3. 線性的教學設計流程要轉型成非線性的，甚至是整體性的（systemic）設計而不是系統性的(systematic)。