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　　从增加相关负荷的角度优化教学设计， 对于低先备知识水平的学习者， 可考虑在教学过程中要求学生运用多种学习策略帮助其学习，如做笔记、注释、划线、提供先行组织者、标记、复述、书写日志、自我解释等认知与元认知策略， 同时在学习策略运用过程中给予学生最大化的教师指导与同伴支持， 这些外在支持更多的教学方法更有利于提高其学习效果。
　　低先备知识水平学习者更适宜于细节性的、外在支持更多的教学。
　　（ 2） 针对先备知识水平较高的学生适当减少教学支持
　　知识反转效应研究显示， 高知识水平的学生阅读低连贯性文本的学习效果优于阅读高连贯性文本， 教学材料运用较少或单一媒体呈现时学习效果更好， 整体性一次呈现学习材料的学习效果优于按顺序依次呈现；运用低指导的探索学习、问题解决练习、连续动画样例、无提示的想象策略等的学习效果优于运用有更多教学指导的学习。[19][20]因此，遵循教学最优化原则和冗余原则， 从降低外在负荷的角度优化教学设计， 对于高先备知识水平者可考虑提供低连贯的学习材料、运用较少教学媒体整体性呈现教学材料、同一学习内容以较少的表征方式空间上分离呈现等， 这些简洁的教学呈现与组织方式更有利于提高其学习效果。从增加相关负荷的角度优化教学设计， 对于高先备知识水平者可考虑在学生运用学习策略的过程中给予其最小化的教师指导与同伴支持，如自发书写学习日志、自发记笔记、无提示的自我解释等。高知识水平的学习者更适宜于简洁的、外在支持少的教学。
　　（ 3） 对低知识水平学习者适当提前训练以缩小高低知识水平学习者之间的差距
　　样例学习研究显示， 低知识水平学习者在由教师控制的固定渐减样例条件下的学习效果更好，而高知识水平学习者在学习者自主控制的渐减样例条件下学习效果更好。[21]可见，低知识水平的学习者的自主学习能力较差，表现出对教师控制的依赖性。一方面，对于低知识水平学习者，我们需要培养和提升其自主学习能力， 而不是更多依赖教师的外部控制完成学习；另一方面，在班级集体授课制的教学条件下，面对不同知识水平的学习者，如果能够缩小其知识水平之间的差距，就能够更好地开展同步教学，提高教学效率。因此，可考虑在教学前对低知识水平学习者进行领域知识提前训练与熟悉， 使其具备较丰富的领域知识。
　　2.基于学生静态知识水平差异在教学各环节融
　　合个性化学习范式
　　集体教学提倡所有学生采用统一教学方法，其
　　教学效率高，然而却容易忽视学生的个体差异，在划一性集体教学环境中融合个性化学习范式更有利于实现基于知识水平的静态差异性教学。针对不同知识准备的学习者在课堂集中授课外的其他教学环节实施开放与可选择的教学内容、方法和组织形式，采用差异化的教学反馈等。
　　课前预习环节中，设计或选择适宜于高、低知识水平学生的多样化的预习材料指导其选择。从降低外在负荷的角度优化教学设计， 对于低知识水平者可考虑提供对新内容讲解详细、慢速播放、分割的视频材料和高连贯性、详解的、分割的文本预习学案；而高知识水平者可考虑提供对新内容讲解简洁、快速播放或自我控制播放的视频材料形式和低连贯性、简洁的、整体性的文本预习学案。
　　课堂练习环节中， 从降低外在负荷的角度优化教学设计， 可设计适宜于不同知识水平学生的多样化的练习学案指导其选择。例如，可指导低知识水平的学生选择配有完整样例、步骤更多样例或补全样例的练习材料， 而指导高知识水平的学生选择无样例辅助或样例步骤较少的练习材料； 从增加相关负荷的角度优化教学设计， 可考虑要求低知识水平学习者在完成练习材料的过程中运用自我解释、想象、标记、复述等学习策略辅助练习，并给予其更多教师指导和同伴支持， 指导高知识水平者在完成练习材料的过程中自主运用学习策略或教师指导与同伴支持较少的运用学习策略。课堂合作学习环节，可以将知识水平不同的学习者组成异质搭配的学习小组，使他们在合作学习中取长补短、共同进步。
　　课后复习环节中， 从降低外在负荷的角度优化教学设计，对于低知识水平者，可考虑先提供问题解决练习的完整样例、步骤更多样例或补全样例后再进行问题解决练习， 而对于高知识水平者可考虑采用问题解决的反复训练的形式； 从增加相关负荷的角度优化教学设计， 可考虑要求低知识水平者在完成复习材料的过程中运用自我解释、想象、标记、复述等学习策略辅助问题解决并给予更多教师指导和同伴支持，同时可考虑运用有提示的总结、书写学习日志等策略促进知识的建构；而对于高知识水平者，可考虑在完成复习题的过程中运用自发的自我解释、想象、标记、复述等教师指导和同伴支持较少的学习策略辅助问题解决， 同时可考虑运用自发总结和书写学习日志等教学指导较少的学习策略促进知识的建构。教学反馈环节，从降低外在负荷的角度，可针对不同知识水平学习者设计不同的反馈形式与反馈内容，低知识水平者，运用个别反馈效果更好，高知识水平者，运用合作反馈效果更好；[22]反馈内容方面， 高知识水平的学习者可能更适合简单反馈而低知识水平的学习者可能更适合精细化的反馈。
　　（ 二） 基于知识水平动态差异的有效教学设计1.根据学习者知识水平的动态变化适当增减教
　　学支架
　　根据知识反转效应的含义， 随着学习者知识水平的提升需要不断调整教学方法， 这建立在教学进程中对学生的知识水平进行动态测量的基础上。集体教学情境中，随着教学的推进，教师的教学方法不会一成不变，总会根据学生的学习状态、知识掌握水平等不断进行教学方法的调整。
　　首先， 在同一学期的不同学习阶段采用不同的教学策略。例如，运用书写学习日志策略促进发展心理学课程学习时， 前半学期运用认知策略与元认知策略提示指导学生书写日志有效促进了学生的认知策略与元认知策略的掌握和学习成绩的提升， 其中认知策略提示包括组织策略与精加工策略提示，元认知策略提示包括监控提示和计划与补救提示；然而在后半学期的学习中， 将有策略提示的书写学习日志法转变为自发书写学习日志时， 学习效果更好。[23]教学的初期施予多样性的教学媒体、高连贯性的学习材料， 并在教学进程中给予更多的教学指导等能更好促进学习效果的提升；而随着教学推进，在对学生知识水平进行动态测验的基础上， 及时进行教学方法的调整，即按照媒体多样性、材料连贯性、教学指导等渐减的原则进行方法的调整， 能更好促进学生的学习。
　　其次， 在同一学科的不同学年段的学习中采用不同的教学策略。研究发现，添加额外图片对于高、低知识水平初中生的化学学习均起到了促进作用，并未出现知识反转效应；而对于高中生来讲，添加额外图片仅提高了低知识水平学习者的学习效果，对于高知识水平学习者并未起到促进作用， 出现了部分知识反转效应。[24]可能的原因是学习材料对于初中生来讲难度过高， 添加图表与未添加图表两种呈现条件下，对于不同先备知识水平的学习者来讲，学习材料的难度均未超出学习者的最近发展区上限，未出现支架与最近发展区的失衡。可见，在领域知识学习的初期， 对于不同先备知识水平的学习者均实施细节性和更多指导的教学，其学习效果会更好，随着年级的提高，学习者先备知识达到自动化水平，学习者的最近发展区的差异进一步加大时， 开展基于知识水平差异的教学才会产生预期效果。
　　2.运用多媒体智能终端设备设计自适应学习与
　　教学系统
　　近年来， 数学学习领域出现了基于知识水平动态测验的自适应学习软件， 在人机交互过程中实现了随学习者知识水平的提升有效教学方法的动态转变，最大化促进了每个学习者学习效果的提升。其基本程序为：先进行知识水平的初始诊断测验，然后按照初测测验得分由低到高， 将学生分配到不同的组别中学习， 分组学习的任务按照完整样例学习至问题解决练习一步一步递减的原则进行设计， 每一组内的学习遵循先学习再诊断再学习， 直至达到下一步学习的条件， 最后一步的问题解决练习后进行最终测验。[25]这种知识水平快速动态测验将学习准备、教学实施和教学评价有效地连接起来， 体现了教学的连续性。
　　目前已有的知识水平快速动态测验主要依据图
　　式理论和样例渐减原则而设计， 未来可探索基于教学材料连贯性、教学媒体多样性、辅助策略运用的教学指导性、教学反馈的精细化等渐减原则，利用新媒体与新技术设计涉及真实教学各个环节的系统化的自适应学习与教学系统。
　　（ 三） 以学校精细化管理为保障探索走班制教学模式
　　集体教学环境中融合个性化学习范式需要以学
　　校精细化管理为保障，需要学校管理者认同基于知识水平差异的个性化教学理念，针对教师开展注重学生知识水平差异的有效教学设计理念并开展优秀课例研讨，备课环节推进集体备课和资源共享，教学的组织更为灵活，采用过程性评价方式等。走班制教学模式可以作为一种供选择的组织与管理模式。由于中小学生各科知识水平存在差异，且同一科目不同学生的知识水平也存在差异，实行行政班与教学班双轨制的走班教学模式可以实现尊重不同科目和同一科目学生知识水平差异的有效教学，同一科目教学班按照学生知识水平进行分层设计，对于高知识水平的学生所在教学班更多实行教师对重点知识精讲、自主探究、合作学习、合作反思等教学方法，而对于低知识水平学生所在教学班则更多实行教师引导、注重知识建构步骤的精细化讲解、基于详解样例的练习、教师精细化反馈基础上的自我反思等教学方法。