模式导向
控制论原理
最近30年中，模拟被越来越多地应用于教育领域，然而，模拟模式并非起源于教育领域，而是出于控制论原理在心理学领域的应用。控制论心理学家在人与机器之间做了一个类比，把学习者概念化成一个自我调节的反馈系统。作为一个学科，控制理论“被描述成对于人类（或生物）控制机制以及电脑之类的电子机械系统之间的比较性研究”，其要点在于二者反馈控制机制的明显相似性：“一个反馈控制体系具有三个基本功能：启动该系统朝着一个目标或按照确定的路径运行；把这个行动的结果和真实路径相比较并检出错误；借修正错误之机重新调整系统。”
例如，轮船上的自动导航系统不断地根据罗盘来更正航舵。当轮船开始偏离航线、罗盘读数超过了一定范围后，马达就会被启动，船舵被自动纠正回来。而一旦回复到设定航线，船舵就会对直，轮船就会继续沿航线航行。事实上，自动导航系统和驾驶员的操作从本质上说是一样的。其都关注着罗盘，都根据航行状况而左右转动舵轮，都依照某一设定目标（如“我们向北”）开始操作，又都根据指示错误信号的出现而对原来的操作做出修正。极复杂的自我调节机械系统被发展用来控制诸如巡航导弹、远洋货轮和卫星这样的装置。
控制论心理学家把人类个体视为能够做出一系列行动，然后通过反馈进行修正的控制系统。这可能是个类似于国务卿重新核定对外政策般错综复杂的过程；也可能十分简单，就像我们注意到自己的帆船正笔直顶风行驶而稍微修正一下方向那样。借鉴机械系统作为类比参照框架来分析人类，心理学家在把机械系统与人类进行类比分析时，提出这样一个中心思想：“对行为和学习的分析必须根据操作人员和工具性环境之间的控制关系进行。”也就是说，学习是由个体的本性和对学习环境的设计所共同决定的。
依据这一观念，人的行为都包括有可以认识的模式。这既包括诸如思维和象征性行为之类的隐性行为，也包括那些显性行为。在任何特定的情境中，个体都会根据从环境得来的反馈信息修正自己的行动。他们根据反馈来组织自己的动作、确定反应的模式。因此，个体感觉自我动作的能力就形成了反馈系统的基础。这种接受反馈的能力构成了人类接收和发送信息系统的内在机制。当人类形成了更高的语言能力后，他们就能够运用间接反馈和直接反馈来扩展自己对于物理环境和社会环境的控制。也就是说，因为人类能够使用符号表达事物，就减少了对于环境中具体实物的依赖。控制论心理学最本质的原理是个体具有内在的感知反馈的能力（如能够感觉到自己决策的后果），这也是个体进行自我校正选择的基础。个体之所以能够感觉到自己作出的决策的后果，是因为环境对此作出了全面的反应，而不是简单告知你“对了”或“错了，再试一次”。就是说，个体决策所产生的后果被反馈给了个体自己。用控制论的术语来说，学习本质上就是个体体验自己行为的环境后果并且进行自我校正的行为，而教学则是为学习者创设一种能产生这种充分反馈的环境。
模拟机和模拟训练
我们可以从模拟机的发展过程中，清楚地看到控制论在教育程序中的应用。模拟机是一种既接近真实又能提供和控制各种复杂情况的训练装置。例如，在一辆模拟汽车中，司机可以看到大屏幕显示的路面，还有可转动的方向盘、离合器、刹车、变速杆以及现代汽车上所有的其他装置。驾驶员发动模拟汽车时，扭动车钥匙后就可以听到发动机的声音响起来。当司机踩下油门时，发动机的噪音也随之增大，使人感觉到确实像在向真实的发动机里注油一样。驾驶中当画面显示出公路上的弯道驾驶者转动方向盘时，可以体验到汽车真的在转弯的感觉。模拟机可以给学生呈现出他可以进行反应的学习任务，但是这些反应的结果和他们在真实情况下的反应结果不同。尽管在驾驶员看来，车像是撞上去了，但一部模拟汽车是不会撞到任何东西的。而且，依照训练心理学的原则，呈现的任务可以比司机在实际驾驶中要处理的情况的难度和复杂性都小很多。用这种方法，学生就会比较容易地获得在以后真正驾驶中需要的技能。例如，在模拟驾驶中，学生可以反复练习从一个档位换到另一个档位直到完全掌握为止。学生也可以反复练习刹车和转动方向盘，从而感受一下自己做这些动作时汽车是怎样反应的。
模拟机有几个优点。正如以上所提到的那样，它可以把学习任务设计得不像真实情况时那样复杂，以便使学生有机会掌握在现实生活中所有操作因素都一齐压上来时那些极具难度的技能。例如，没有模拟机的帮助，学习驾驶复杂的飞机时不出错的可能性很小。飞行学员在第一次飞行时每件事都必须做好，否则飞机就会陷入困境。当利用模拟机时，训练可以分步进行。受训者可以先接触简单的任务，然后是更复杂一些的任务，直到他拥有足以驾驶飞机的全部技能。另外，像暴风雨和机械故障这样的困难情境也能模拟，飞行学员可以学习怎样应付这些情况。因此，当真正开始飞行时，飞行员必备的技能就已经完全掌握了。
模拟机的第二个优点就是可以使学生从自己行为所产生的反馈中学习。例如，当学生飞行员把方向盘向右转动时，他就会体会到飞机转弯时的倾斜并且感受到某种程度的失速，这时学生可以学习怎样在转弯时保持飞机的平衡。换句话说，受训者不是简单地通过教师的口头指导，而是能够通过自己的切身感受来学习必要的校正性行为。在模拟驾驶中，如果司机转弯时车速过快，他就不得不急打方向盘避免汽车冲出路面。这一反馈让司机学会在实际道路驾驶中遇到急转弯时更谨慎地把握方向。控制心理学家们这样来设计模拟机，使得学习者能够依据行为结果的反馈调整自己的反应并且形成合理的行为系统。
我们非常喜欢的一个老式模拟训练说明了这种模式给课程学习带来的影响。哈洛德·格兹库（Harold Guetzkou）和他的同伴为中学生和小学高年级学生的国际关系规则教学设计了一个复杂而有趣的模拟训练。训练活动围绕着五个“国家”而展开。在其中的每一个国家里，一群参加者分别扮演决策者和“追求决策者”。模拟的国家关系从这些国家的特征和观察到的这些国家过去的行为准则推断而来。每一个决策小组都可以得到它所代表的国家的信息，涉及国民经济体系的基本实力、消费能力、军事能力（国家发展军事物资和军事服务的能力）、商业以及外部援助等各个方面。他们一起玩一个包括进行贸易和达成各种协议的国际关系游戏。例如，国家间可以建立国际组织，或者制定互助或贸易协议。他们甚至可以彼此间发动战争，其胜败取决于两组联盟间军事力量的对比。
当学生们扮演国家决策者时，他们之间必须进行真实的谈判，就像外交官或其他国家代表们在国家间相互往来时所作出的那样。他们也还必须涉及国家的经济状况。在这个游戏式的模拟练习过程中，学生们了解到经济会制约国家运作的方式。例如，如果他们是一个小国的决策者并试图达成贸易协定，就会发现要想获得某些东西就必须付出一些代价。如果他们的国家是一个农业国而他们要同工业化国家打交道，就会发现，除非对手恰好非常需要他们的产品，否则自己的国家就必然处于劣势。通过接受自己所做出决策的反馈，学生便理解了国际关系运作的原则。
教师的作用(https://www.daowen.com)
由于这种学习活动是由专家设计和推广的，这就很容易使人认为教师在这种学习情境中只起着很小的作用。人们倾向于认为一个设计得很好的游戏本身就能够自行教学，但这只是部分正确。控制心理学家发现，教育模拟能够使学生从隐含在游戏中的模拟经验进行直接的学习，而不是通过教师的解释或课程去学习。然而，因为学生极度投入，他们可能意识不到自己在学习和经历着什么。因此，教师要发挥的一个重要作用就是帮助学生意识到作为这些模拟训练和他们自身反应基础的那些概念和原则。另外，教师还有一些重要的管理职能。对于那些更复杂的游戏和问题，教师的作用对于学习的进行就更为重要。我们已确认了教师在模拟模式中的四个作用：解释、裁判、教练和讨论。
解释
要从模拟中学习，参加者就要对执行大多数活动的规则有足够的理解。然而，也没必要使学生们从一开始就对模拟有着彻底的理解。正如在真实生活中一样，许多规则只有在活动进行中才会发挥作用。
裁判
在课堂中运用模拟试验的目的是要带来教育上的收益。教师应对学生参与游戏进行掌控以确保这些教育收益的实现。游戏开始之前，教师必须把学生分成小组（如果有小组活动的话），把个人能力同模拟训练中的角色相搭配以保证所有学生都能积极参加。例如，害羞的学生和独断的学生应该被混合搭配分组。应当避免的一个做法是把明显比较难的角色分给聪明的学生而把被动消极的角色分给学习天赋较差的学生。
教师应该事先就认识到，模拟训练是一种活跃的学习情境，因此学生需要比其他的课堂活动更多的行动自由和相互交流。教师应该充当一个裁判，负责让规则得到遵守，但又要尽可能不干扰游戏活动。
教练
必要时教师应扮演一位教练，给参加者提出能使他们做得更好的建议——就是说，更充分地发挥出模拟训练的作用。作为一个教练，教师应当是一个支持型的顾问而不是一个牧师或者维持纪律者。在模拟训练中，参加者会犯错误并自食其果——但因此实现了学习。
讨论
模拟进行一段之后需要讨论一下游戏多大程度上模拟了真实世界、学生有什么样的困难和看法、在模拟游戏和真实操作之间存在着什么样的关系，等等。