پس از تعيين هدف‌هاى آموزشي، يکى از مهم‌ترين مراحل طراحي، تحليل آموزشى است. در اين مرحله، معمولاً پرسش‌هايى به شرح زير ممکن است براى معلم مطرح شود:
- چگونه شاگردان را کمک کند تا به هدف‌هاى آموزشى برسند؟
- شاگردانش بايد چه فعاليتى انجام دهند يا داراى چه قابليتى باشند تا بتوانند آنچه را در هدف‌هاى آموزشى از آنان خواسته شده است انجام دهند؟
- آيا شاگردان مى‌توانند بدون انجام دادن برخى فعاليت‌هاى موردنظر به هدف‌هاى آموزشى برسند؟
پاسخ دادن به اين پرسش‌ها بررسى تعدادى از فعاليت‌ها و معلومات و مهارتهاى جزئى را که براى نيل به اهداف آموزشى ضرورى است، ايجاب مى‌کند. معلم در بررسى خود بايد همهٔ پاره فعاليت‌ها را روى کاغذ يادداشت کند و سپس مجدداً آنها را بررسى نمايد. چنانچه مشخص شود که تعدادى از پاره فعاليت‌ها براى رسيدن به هدف چندان ضرورى نيستند، بايد کنار گذاشته يا از مجموع فعاليت‌ها حذف شوند تا در نهايت، مجموعه‌اى از فعاليت‌هاى مناسب و ضرورى براى رسيدن به هدف آموزشى بدست آيد. پشت سر گذاشتن چنين مراحلى را به اصطلاح تحليل آموزشي گويند.
بنابراين، تحليل آموزشى فراينيد است که از طريق آن مى‌توان هدف کلى آموزشى را به اهداف کوچک‌تر (هدف‌هائى جزئى و هدف‌هاى رفتاري) تقسيم کرد؛ به عبارت ديگر، تحليل آموزشى فرايندى است که از طريق آن هدف نهايى آموزشى به وظايف يا اعمالى که شاگرد بايد انجام دهد يا معلومات و مهارت‌هايى که پس از اجراى آموزش بايد کسب کند، تقسيم مى‌شود.
اجراى دقيق فرايند تحليل آموزشى مستلزم گذرانيدن مرحله‌هاى زير است:
۱. تبديل هدف کلى (هدف نهايى آموزشي) به اهداف جزئى ( اهداف مرحله‌اى آموزشى).
۲. تبديل هدف جزئى (هدف مرحله‌اى آموزشي) به اهداف رفتارى (هدف‌هاى اجرايى).
۳. تعيين نوع ارتباط بين هدف‌هاى کلى و جزئى.
۴. تعيين رفتار ورودى (معلومات و مهارتهاى پيش‌دانسته).
۵. ارزشيابى تشخيصى.
۶. تعيين نخستين گام آموزشى (مشخص کردن نقطهٔ شروع تدريس).