基于ITtools3.0的深度學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究*

紀(jì)宏璠 雷體南通訊作者】 方 紅

（湖北大學(xué) 教育學(xué)院，湖北武漢430062）

人類跨入學(xué)習(xí)型社會(huì)的步伐越走越快，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、終身學(xué)習(xí)等成為人類一項(xiàng)最基本的生存能力。但是，衡量學(xué)習(xí)者是否學(xué)會(huì)了如何學(xué)習(xí)的依據(jù)，不是學(xué)習(xí)者已掌握的知識(shí)數(shù)量、達(dá)到的知識(shí)廣度，而是其整合信息以建構(gòu)知識(shí)意義并靈活地加以運(yùn)用，最終解決實(shí)際問(wèn)題的能力，即深度學(xué)習(xí)能力。因此，在教育信息化持續(xù)深入與發(fā)展的背景下，如何利用信息技術(shù)來(lái)支持和促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)成為教育技術(shù)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)課題。ITtools3.0信息技術(shù)教學(xué)輔助平臺(tái)[1]是一款針對(duì)課堂教學(xué)展開(kāi)教學(xué)輔助的信息化平臺(tái)，我們?cè)噲D構(gòu)建其支撐下的深度學(xué)習(xí)過(guò)程模型，并將該模型付諸實(shí)踐，以期為課堂深度學(xué)習(xí)的有效開(kāi)展提供借鑒與參考。

一 深度學(xué)習(xí)的概念及特征

深度學(xué)習(xí)的起源可以追溯到上世紀(jì)50年代，布盧姆（Bloom）《教育目標(biāo)分類》中認(rèn)知維度層次的劃分[2]就體現(xiàn)了“學(xué)習(xí)有深淺之分”這一思想。美國(guó)學(xué)者Ference Marton和Roger Saljo在研究瑞典大學(xué)生閱讀學(xué)術(shù)論文所采取的策略時(shí)，發(fā)現(xiàn)可根據(jù)學(xué)習(xí)者獲取和加工信息的不同方式把學(xué)習(xí)者分為深度水平加工者和淺層水平加工者，并于1976年發(fā)表的《學(xué)習(xí)的本質(zhì)區(qū)別：結(jié)果和過(guò)程》一文中正式提出了深度學(xué)習(xí)（Deep Learning）和表層學(xué)習(xí)（Surface Learning）這兩個(gè)概念[3]。

表1 深度學(xué)習(xí)與淺層學(xué)習(xí)特征比較

2004年，隨著AECT 2004定義在國(guó)內(nèi)教育技術(shù)領(lǐng)域的廣泛傳播，深度學(xué)習(xí)也開(kāi)始得到國(guó)內(nèi)一些學(xué)者的關(guān)注。上海師范大學(xué)黎加厚[4]對(duì)深度學(xué)習(xí)的概念做出了具體闡釋，認(rèn)為“深度學(xué)習(xí)是在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，并將它們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進(jìn)行聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R(shí)遷移到新的情境中，做出決策和解決問(wèn)題的一種學(xué)習(xí)方式?！贝硕x至今仍受到國(guó)內(nèi)學(xué)者的普遍認(rèn)可。

關(guān)于深度學(xué)習(xí)的特征，許多研究者從不同角度進(jìn)行了歸納與總結(jié)，如段金菊[5]等人主要從學(xué)習(xí)行為和認(rèn)知結(jié)果的維度對(duì)深度學(xué)習(xí)和淺層學(xué)習(xí)的特征進(jìn)行了比較，我們?cè)诖嘶A(chǔ)上，結(jié)合具體的實(shí)踐成果，將深度學(xué)習(xí)的特征概括為如表1所示的內(nèi)容。

二 ITtools3.0課堂教學(xué)主要功能對(duì)深度學(xué)習(xí)的支持

在分析與研究ITtools3.0課堂教學(xué)主要功能的基礎(chǔ)上，我們探索了這些功能與深度學(xué)習(xí)特征之間的聯(lián)系，從理論上論證了該平臺(tái)對(duì)深度學(xué)習(xí)的支持。ITtools3.0課堂教學(xué)主要功能與深度學(xué)習(xí)特征之間的關(guān)系如圖1所示：

圖1 ITtools3.0課堂教學(xué)主要功能對(duì)深度學(xué)習(xí)的支持

（1）信息化資源呈現(xiàn)和個(gè)性化自主學(xué)習(xí)功能均有利于激發(fā)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的內(nèi)部動(dòng)機(jī)，促使其對(duì)知識(shí)進(jìn)行意義整合與主動(dòng)構(gòu)建。在基于ITtools3.0的課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師可以為學(xué)習(xí)者呈現(xiàn)豐富的多媒體資源，多方位刺激學(xué)習(xí)者的感官，激發(fā)其學(xué)習(xí)的興趣。同時(shí)，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)自己的意愿和愛(ài)好選擇學(xué)習(xí)的方式與方向，在興趣及意愿的驅(qū)使下，學(xué)習(xí)者主動(dòng)學(xué)習(xí)與意義構(gòu)建的可能性越大。

（2）互助交流功能能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的理解與批判。分布式認(rèn)知理論認(rèn)為，“認(rèn)知的本性是分布式的，認(rèn)知過(guò)程不僅包含個(gè)人頭腦中所發(fā)生的認(rèn)知活動(dòng)，還涉及人與人之間和人與技術(shù)工具之間通過(guò)交互實(shí)現(xiàn)某一活動(dòng)的過(guò)程”[6]。利用ITtools3.0進(jìn)行互助交流的過(guò)程，既涉及人與人的交互，也包含人與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的交互。該平臺(tái)中的小組討論、BBS討論、學(xué)生互助等功能可以為學(xué)習(xí)者營(yíng)造良好的互動(dòng)與對(duì)話氛圍，進(jìn)而促進(jìn)了其對(duì)知識(shí)的深層理解與批判分析。

（3）協(xié)作學(xué)習(xí)功能有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者問(wèn)題解決的能力，促使其對(duì)知識(shí)進(jìn)行有效的遷移與運(yùn)用。深度學(xué)習(xí)與淺層學(xué)習(xí)的重要區(qū)別之一就在于是否能夠?qū)⒅R(shí)運(yùn)用到新情境中解決問(wèn)題，而我國(guó)學(xué)者袁維新在總結(jié)國(guó)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上提出“對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性問(wèn)題解決訓(xùn)練最好采用合作學(xué)習(xí)的模式，這樣才能達(dá)到最佳的效果”[7]。ITtools3.0課堂教學(xué)的自由分組、組長(zhǎng)推選、小組合作等功能可以為課堂協(xié)作活動(dòng)各個(gè)環(huán)節(jié)的開(kāi)展提供全面、有效的支持，進(jìn)而促進(jìn)了學(xué)習(xí)者問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)。

（4）作品展示與互評(píng)功能能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)所學(xué)知識(shí)的分析與評(píng)價(jià)。ITtools3.0的作品展示與互評(píng)功能主要包括作品的提交、循環(huán)展播及相互評(píng)價(jià)。學(xué)習(xí)者在通過(guò)ITtools3.0觀看和評(píng)析他人作品的同時(shí)必然會(huì)重新審視自己的作品，對(duì)作品制作過(guò)程中所應(yīng)用知識(shí)的各個(gè)方面分別進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，找出影響作品質(zhì)量和效果的原因之所在，從而在某種程度上促進(jìn)了學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的綜合、分析、評(píng)價(jià)等高階思維能力的發(fā)展。

（5）課堂測(cè)評(píng)、學(xué)情記錄與監(jiān)控、學(xué)習(xí)心得記載功能均可以為深度學(xué)習(xí)的反思環(huán)節(jié)提供強(qiáng)有力的依據(jù)。元認(rèn)知理論認(rèn)為，“學(xué)習(xí)者可以通過(guò)反思等元認(rèn)知知識(shí)及策略來(lái)對(duì)自身的學(xué)習(xí)和思維活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)節(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修正自身的問(wèn)題與不足，加深對(duì)復(fù)雜概念及知識(shí)的理解，進(jìn)而建構(gòu)知識(shí)意義并用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)”[8]。學(xué)習(xí)者在ITtools3.0平臺(tái)上的學(xué)習(xí)過(guò)程都被跟蹤和記錄，如出勤記錄、學(xué)習(xí)時(shí)間、作品提交與評(píng)價(jià)記錄、測(cè)驗(yàn)成績(jī)以及學(xué)習(xí)各環(huán)節(jié)得分情況等，這些數(shù)據(jù)為學(xué)習(xí)者的自我反思提供了支持，有效地促進(jìn)了深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

美國(guó)心理學(xué)家羅杰斯[9]認(rèn)為，“學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)的準(zhǔn)備階段、進(jìn)行階段及結(jié)束階段，其認(rèn)知過(guò)程與情感過(guò)程都是交織在一起的統(tǒng)一過(guò)程?！倍疃葘W(xué)習(xí)特別強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程中愉快的情感體驗(yàn)，這有利于學(xué)習(xí)者對(duì)知識(shí)的深層加工，激發(fā)其終身學(xué)習(xí)的需求。ITtools3.0課堂教學(xué)模塊能夠?yàn)閷W(xué)生營(yíng)造一種民主、和諧、自覺(jué)互動(dòng)的學(xué)習(xí)氛圍，其功能在不同程度上都能促進(jìn)學(xué)習(xí)者積極的情感體驗(yàn)，使學(xué)習(xí)者更容易進(jìn)入并保持深度學(xué)習(xí)的狀態(tài)。

三 基于ITtools3.0的深度學(xué)習(xí)過(guò)程設(shè)計(jì)

美國(guó)學(xué)者Eric Jensen和LeAnn Nickelsen提出了一種名為“深度學(xué)習(xí)路線”（Deeper Learnin g Cycle，DELC）的深度學(xué)習(xí)過(guò)程模型[10]，如圖2所示。該模型從教師教學(xué)的角度出發(fā)，闡釋了教師如何一步步引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)深度學(xué)習(xí)的全過(guò)程。

圖2 深度學(xué)習(xí)路線（DELC）

根據(jù)“深度學(xué)習(xí)路線”理論，以七年級(jí)“信息技術(shù)”課程中《PPT播放效果》內(nèi)容模塊的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，我們構(gòu)建了基于ITtools3.0的深度學(xué)習(xí)過(guò)程模型，如圖3所示。基于ITtools3.0的深度學(xué)習(xí)過(guò)程可分為四個(gè)階段，即深度學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段、知識(shí)主動(dòng)構(gòu)建階段、知識(shí)遷移與應(yīng)用階段、評(píng)價(jià)與創(chuàng)造階段。

1 深度學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段

深度學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段的任務(wù)主要包括設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容、預(yù)評(píng)估和營(yíng)造積極的學(xué)習(xí)文化。首先，教師必須充分了解課程標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容中所規(guī)定的知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀等要素，并對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容及流程進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，要明確標(biāo)出學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)，使學(xué)生課程學(xué)習(xí)之前就清楚自己應(yīng)該努力的方向。其次，在課程開(kāi)始之前，教師應(yīng)該對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)風(fēng)格和先前經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行初步的調(diào)查，并從學(xué)生的學(xué)習(xí)需求出發(fā)設(shè)計(jì)激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的相應(yīng)策略。最后，教師在課程開(kāi)始之初，就要為學(xué)生營(yíng)造和諧、歡樂(lè)、積極的學(xué)習(xí)文化，激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)所需的積極情緒。ITtools3.0平臺(tái)支持下該階段的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如表2所示：

圖3 基于ITtools3.0的深度學(xué)習(xí)過(guò)程模型

表2 “PPT播放效果”深度學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段

表3 “PPT播放效果”知識(shí)主動(dòng)構(gòu)建階段

2 知識(shí)主動(dòng)構(gòu)建階段

在知識(shí)主動(dòng)構(gòu)建階段，教師首先可以根據(jù)課堂調(diào)查的相關(guān)結(jié)果，選擇補(bǔ)充課程所需的先期知識(shí)或激活學(xué)生已有的背景知識(shí)，其目的是使學(xué)生能夠在新舊知識(shí)之間建立聯(lián)系，加深其對(duì)新知識(shí)的理解。其次，教師要善于運(yùn)用豐富的信息化資源以及具有啟發(fā)性的提問(wèn)等形式激發(fā)學(xué)生自主探究性學(xué)習(xí)的熱情，促進(jìn)新知識(shí)的獲取。最后，教師還要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)新知識(shí)或新資源保持一種懷疑的態(tài)度，使學(xué)生能夠批判地看待新事物。ITtools3.0平臺(tái)支持下該階段的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如表3所示。

3 知識(shí)遷移與應(yīng)用階段

在知識(shí)遷移與應(yīng)用階段，教師首先要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主訓(xùn)練和變式練習(xí)將知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能，并通過(guò)在復(fù)雜、豐富、多變的情境中練習(xí)和應(yīng)用技能，使學(xué)生能夠深刻地理解和掌握知識(shí)技能。其次，教師不僅要為學(xué)生營(yíng)造真實(shí)的、有意義的學(xué)習(xí)情境，還要引導(dǎo)學(xué)生將理解和掌握的知識(shí)技能遷移應(yīng)用到此情境中解決實(shí)際問(wèn)題，這也是深度學(xué)習(xí)的最終目的。ITtools3.0平臺(tái)支持下該階段的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如表4所示：

表4 “PPT播放效果”知識(shí)遷移與應(yīng)用階段

表5 “PPT播放效果”評(píng)價(jià)與創(chuàng)造階段

4 評(píng)價(jià)與創(chuàng)造階段

在深度學(xué)習(xí)過(guò)程的最后階段，教師的核心任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的評(píng)價(jià)能力與創(chuàng)造性思維。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自己以及他人的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行分析、討論與評(píng)價(jià)，提高其對(duì)事物的評(píng)析能力。在學(xué)生自評(píng)與互評(píng)的同時(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)自己的學(xué)習(xí)成果，使學(xué)習(xí)者能夠創(chuàng)造性地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)技能來(lái)解決復(fù)雜的問(wèn)題，從而達(dá)到深度學(xué)習(xí)的最高境界。另外，在課程學(xué)習(xí)臨近尾聲的時(shí)候，教師還需引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自我反思，并將反思過(guò)程及時(shí)記錄下來(lái)，使學(xué)生能夠深刻地反省自己學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題與不足，并加以糾正，從而促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的長(zhǎng)久保持。ITtools3.0平臺(tái)支持下該階段的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)如表5所示。

四 實(shí)踐效果分析

我們?cè)谖錆h市某中學(xué)七年級(jí)2班的“信息技術(shù)”綜合實(shí)踐活動(dòng)課中，實(shí)施了本文提出的基于ITtools3.0的深度學(xué)習(xí)過(guò)程模型，并從學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的綜合表現(xiàn)以及課后問(wèn)卷的調(diào)查結(jié)果兩個(gè)方面對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行了分析。

1 課堂學(xué)習(xí)綜合分析

通過(guò)ITtools3.0強(qiáng)大的學(xué)習(xí)分析功能，教師可以清楚地了解學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的綜合表現(xiàn)，包括課堂參與度、作業(yè)作品得分情況、課堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)、小組合作表現(xiàn)等多個(gè)方面。“PPT播放效果”內(nèi)容模塊的深度學(xué)習(xí)后，根據(jù)ITtools3.0平臺(tái)上的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出，該班42名學(xué)生在此次課堂學(xué)習(xí)中參與互助及BBS討論的人數(shù)占總?cè)藬?shù)的76.2%，表明學(xué)生的課堂參與度較高，這與我們課堂觀察到的學(xué)生積極活躍的課堂狀態(tài)基本一致，但男生的課堂討論比女生活躍，而學(xué)習(xí)效果卻并不優(yōu)于女生，說(shuō)明學(xué)生課堂互動(dòng)的深度還有待加強(qiáng)。同時(shí)，學(xué)生課堂測(cè)驗(yàn)成績(jī)達(dá)80分以上（含80分）的比例為85.7%，可見(jiàn)大部分學(xué)生都熟練掌握了課程學(xué)習(xí)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，并能靈活地加以運(yùn)用。另外，學(xué)生課堂作品的精品率達(dá)61.9%，表明過(guò)半的學(xué)習(xí)小組都出色地完成了課程任務(wù)，能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行有效地遷移、整合、應(yīng)用與創(chuàng)新。但是，我們?cè)谡n堂觀察中也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的協(xié)作意識(shí)與能力還相對(duì)薄弱，表現(xiàn)在協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程中的交流較少，主觀意識(shí)較強(qiáng)，不易接納他人意見(jiàn)等。而且，通過(guò)審閱學(xué)生的學(xué)習(xí)心得發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的自評(píng)與反思能力還有待加強(qiáng)。

2 課后問(wèn)卷調(diào)查分析

課后以問(wèn)卷的形式對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的情況進(jìn)行調(diào)查，該問(wèn)卷采用里克特五點(diǎn)量表的形式，從“非常同意”到“非常不同意”采用A、B、C、D、E的標(biāo)記方式，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表6所示。

表6 ITtools3.0深度學(xué)習(xí)效果調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果

從表中統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可以看出，高達(dá)90.5%的學(xué)生都表示自己學(xué)習(xí)是主動(dòng)的、富有激情的。而且，多數(shù)學(xué)生都意識(shí)到交流互助、團(tuán)隊(duì)合作、反思等在加深知識(shí)理解、創(chuàng)新問(wèn)題解決、發(fā)現(xiàn)自身不足等方面具有較大的促進(jìn)作用。另外，85.7%的學(xué)生都表示自己能夠?qū)χR(shí)進(jìn)行有效整合，并靈活地遷移與應(yīng)用。然而，從上述數(shù)據(jù)中也不難發(fā)現(xiàn)，“教師是知識(shí)的權(quán)威擁有者與傳授者”這一傳統(tǒng)觀念仍禁錮著當(dāng)今學(xué)生的思想，導(dǎo)致學(xué)生的批判分析與評(píng)價(jià)能力相對(duì)欠缺。

總而言之，基于ITtools3.0深度學(xué)習(xí)過(guò)程模型的實(shí)踐效果比較理想。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情非常高，內(nèi)部動(dòng)機(jī)得到有效地激發(fā)。學(xué)生的理解批判、整合構(gòu)建、遷移運(yùn)用、問(wèn)題解決、評(píng)價(jià)創(chuàng)造等能力都得到不同程度的鍛煉與提升，有效地促進(jìn)了深度學(xué)習(xí)的發(fā)生與保持。但是，學(xué)生深度學(xué)習(xí)意識(shí)與能力的培養(yǎng)，不是一堂課、一位老師、一種新教學(xué)模式短時(shí)期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)的，它需要教師專業(yè)素養(yǎng)的不斷提升、學(xué)校的大力支持、家庭與社會(huì)的良性引導(dǎo)，長(zhǎng)此以往，學(xué)生深度學(xué)習(xí)的意識(shí)與能力才會(huì)不斷提高，才能滿足信息時(shí)代對(duì)人才終身學(xué)習(xí)能力的要求。

[1]陳斌.ITtools3全面提升信息技術(shù)教學(xué)效率[J].中國(guó)信息技術(shù)教育,2012,(3):73-76.

[2](美)安德森.布盧姆教育目標(biāo)分類學(xué)[M].北京:外語(yǔ)教學(xué)與研究出版社,2009:78-80.

[3]Marton,F.,Saljo,R..On qualitative difference in learning:outcome and process[J].British Journalof Educational Psychology,1976,(46):4-11.

[4]何玲,黎加厚.促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)[J].計(jì)算機(jī)教與學(xué),2005,(5):29-30.

[5][9]段金菊,余勝泉.學(xué)習(xí)科學(xué)視域下的e-Learning深度學(xué)習(xí)研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2013,(4):43-51.

[6]任劍鋒,李克東.分布式認(rèn)知理論及其在CSCL系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].電化教育研究,2004,(8):3-6.

[7]袁維新.國(guó)外創(chuàng)造性問(wèn)題解決模型研究[J].外國(guó)教育研究,2010,(7):8-13.

[8]張浩,吳秀娟.深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵及認(rèn)知理論基礎(chǔ)探析[J].中國(guó)電化教育,2012,(10):7-11,21.

[10]Jensen,E.,Nickelsen,L.,A.著,溫暖譯.深度學(xué)習(xí)的7種有力策略[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,2010:11-12.