混合教學模式何以促進深度學習

樂會進 蔡亮文

摘要：本文以翻轉課堂為例，研究混合教學模式為什么能促進深度學習。研究表明，深度學習的目標定位、學習任務的結構化和以學習者為中心的教學活動設計，使得混合教學模式得以促進深度學習。信息技術的支持有利于將深度學習伴隨性的認知負荷分布到不同學習環節、媒體和學生主體間。

關鍵詞：深度學習；混合教學模式；翻轉課堂；認知負荷

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2018）15/16-0143-05

提高教育質量是社會各界對教育改革的共同期待。提高教育質量意味著學生的學習水平需逐漸提升到深度學習層次，因而促進深度學習，成為課堂革命的主要目標。為此，教育工作者應積極探索新型教學模式，包括信息化背景下的混合教學模式。

混合教學模式是指將傳統課堂教學和數字化學習（e-Learning）的優勢相結合，旨在提高學生的學習效果的教學模式（田富鵬，焦道利，2005）。國內外眾多學者通過對教學實踐及理論的研究（胡立如，張寶輝，2016；張國榮，2016；）均證明混合教學模式能夠有效促進深度學習，也有學者圍繞促進深度學習的混合教學模式（管思怡，2017；湯志康、李春英）進行了多方面的研究，為本文的研究打下了堅實的基礎。但是，混合教學模式促進深度學習的機制及成功路徑還未有深入研究。因此，筆者嘗試從認知負荷理論視角來探討混合教學模式為什么能促進深度學習。

促進深度學習的混合教學模式設計

深度學習旨在發展學生的應用、分析、評鑒和創造等高階思維能力，學習者需要投入高階思維才能有效促進高階思維的發展，所以促進深度學習的混合教學設計需要學習者的深度參與。首先，明確促進深度學習的教學目標，注重引導學生的高階思維投入；其次，通過任務的結構化設計使教學目標具體化，為實現深度學習的目標提供可能。深度學習往往意味著高難度的學習，根據認知負荷理論，深度學習材料本身的難度會增加學習的內在認知負荷。混合教學模式綜合利用線上線下的教學優勢以及在線工具的特點，使結構化任務得以實現。在翻轉課堂中，結構化任務使課前、課中、課后不再是孤立的存在，它將整體的認知負荷分布于課前、課中及課后三個環節的任務中，而各環節的任務又是環環相扣的，這在一定程度上降低了深度學習的難度。

1.深度學習的目標定位

深度學習的目標定位是混合教學模式設計的起點。以往的教學目標往往只注重知識技能目標，而忽略培養學生的高階思維能力。深度學習的教學目標不僅僅涉及記憶、領會的認知水平，更聚焦高階思維的發展，把握三維目標的整體結構。

例如，在翻轉課堂《探究軸對稱的性質》課例中，教師將教學目標聚焦于高階思維的發展，要求學生在課前通過自主學習基本把握軸對稱的概念，視頻講解運用例規法讓學生領會軸對稱的性質，并能夠簡單地應用。而在課堂中則聚焦知識內化，盡可能地發展學生的應用、分析、評鑒以及創造能力。基于知識、能力以及情感三個維度進行教學目標分析，聚焦培養學生發現問題、解決問題的能力，將知識與生活聯系，讓學生在運用所學知識解決生活中的實際問題時更容易產生遷移，注重引導學生發現問題，運用數學知識來思考有利于學生分析、自我評鑒、創造等高階思維能力的發展。教師為達到該目標在知識內化環節設計了相應的任務，即有了深度目標定位，才有深度任務設計，才有一個良好的深度學習開端，才有可能促進學生的深度學習。

當然，深度學習的目標定位意味著內在認知負荷增加。根據認知負荷理論，認知負荷是內在認知負荷、外在認知負荷、元認知負荷以及關聯認知負荷這四類負荷的累加，而人的認知資源總量是有限的，四種類型的認知負荷的累加不能超過工作記憶所允許的范圍，否則將會造成認知超負荷。故而深度學習的任務設計旨在協調四類認知負荷，同時將總的內在認知負荷載入至相互關聯的每一個以問題為導向的教學任務中，使學生逐步達到每一階段的教學目標，最終達到深度學習的教學目標。

2.學習任務結構化

學習任務是教學目標的具體化。將學習任務結構化是指任務設計注重任務與任務之間的關聯，且思維水平層次循序漸進。也就是將總的內在認知負荷分布到互相關聯的每一個以問題為導向的教學任務中，使學生在每一個問題解決過程中消化一部分認知負荷，而在前一任務中獲得的圖式也會有利于下一問題的解決，從而降低學習難度。

例如，在翻轉課堂《探究軸對稱的性質》的整體教學任務設計中，課前利用電子書包的線上學習功能實現記憶、領會等淺層學習目標，課堂中進一步利用電子書包內置工具進行知識拓展與練習。這樣線上線下的泛在混合教學設計，使學生在課前就吸收了淺層學習帶來的部分認知負荷，給聚焦高階思維培養的課堂知識內化階段預留下足夠的認知空間，同時課前的淺層學習也給學習者建立了相關的簡單圖式，降低了課堂知識內化的難度。

促進深度學習的混合教學活動設計

翻轉課堂的教學流程分為課堂外的自主學習和課堂內基于問題解決的協作學習兩個環節。前者主要目標是通過視頻學習知識，提出問題為課堂學習做好準備；后者主要通過展示交流、協作探究等教學活動完成實驗和作業，促進知識內化。兩個環節均以學習者為中心，充分體現學生是學習主體，需要學習者積極地、實質地參與到學習過程中，教師則扮演著學生深度學習的引導者和發展的促進者等多重角色。翻轉課堂促進深度學習的目標，主要通過課堂協作學習活動來落實。此外，翻轉課堂特別注重運用信息技術支持的課堂外的自主學習和課堂內的協作學習活動設計。

1.協作學習活動設計

協作學習是學生以小組形式參與，為達到共同的學習目標，在一定的激勵機制下最大化個人和他人習得成果，而合作互助的一切相關行為（黃榮懷，劉黃玲子，2001）。翻轉課堂為學生完成協作學習任務提供了前提條件，結構化任務的設計為深度學習提供了路徑與方向，而協作學習任務的設計與實施，則是深度學習的核心階段。學生完成任務實質上是在解決問題。協作學習是翻轉課堂促進深度學習的主要策略。深度學習意味著問題解決的內容具有較高的內在認知負荷，那協作學習又該如何降低問題解決的難度呢？

協作學習任務的設計需要喚醒學習者學習的內在動力，連接學習者的新舊知識，提升學習者的問題解決能力?；趫D式理論現實的情境任務容易匹配并激活學習者已有的圖式，使學習者更容易理解，從而降低認知負荷。同時，基于情境和社會實踐設計的情境任務也更容易讓學生產生真實體驗，吸引學生主動參與到學習過程中，這種實質性的參與和體驗為學生運用高階思維進行深度學習奠定了一個良好的基礎。

促進深度學習的協作學習活動一般包括創設問題情境、個體自主探究、組內討論、組間交流、師生總結評價五個階段。以問題解決類協作學習活動設計為例，教師在創設問題情境階段，需要為學生提供或引導學生創建有意義的結構化學習任務。個體自主探究階段，教師為學生提供學習支架，個體則進行獨立思考，根據布魯納等人的研究，支架教學具有吸引學生、降低任務難度、維持學習動力和示范等作用。組內討論階段是組內異質成員的第一次思想碰撞，不同觀點之間互相影響，補充、修正并加深每個學習者對該問題的理解，最終形成組內最佳方案。在這一階段，學習者之間會產生認知沖突，需要整合來自同伴的不同觀點并做出回應，學習者之間的交流會引發其反思和產生新的認知，促使學習者進行深度的認知加工，有助于其深度學習。在建構小組方案的過程中，來自同伴的共同監控相對于自我監控也會降低學習者的元認知負荷。組間交流階段實現了更大范圍的思想碰撞，學習者對其他方案的理解與認可需要一個過程，不管學習者最終是選擇一個最佳方案還是接受多種解決方法，這一過程都會促進他們的深度學習。師生總結評價階段要求進行過程性評價，包括學生自評、互評以及教師評價。有學者通過實驗研究證明形成性評價促進學生學習，一學期內開展的形成性評價次數越多，學生的學習水平提高得越多（豪斯奈克，2007）。這表明形成性評價所反饋的信息，經過學生的自我反思，幫助學生調整改善了原有的知識結構，這個改進的過程發展了學生分析、評鑒等高階思維能力，從而增強了學生的深度學習能力。

2.信息技術支持的混合教學活動設計與實施

信息技術是翻轉課堂賴以實施的基礎，其在促進深度學習方面的作用主要表現在三個方面：一是提供豐富的視頻等學習資源，優化教學環境；二是提供多樣的協作情境創設和認知工具；三是提供便捷的社會互動和交流平臺。筆者根據戴維·喬納森的教育技術思想，基于三者關系分析技術滲入協作學習活動。促進深度學習的主要途徑如下表所示。

（1）技術優化教學環境，創設自主學習空間

技術能夠提供多模態教學情境和視頻學習資源，優化教學環境。通過創設持續性的自主學習空間，為深度學習的結構化任務實施提供了保障，實現了知識、信息跨越時間、空間的共享，打破了課堂的時空限制。

多模態（multimodality）是指人們通過一系列具有意義潛勢的符號進行交流，主要有語言（文字）、言語（聲音）、副語言、圖像、肢體動作、音樂等模態，信息技術能夠促進多模態教學，為教學提供多樣化的教學形式。多模態教學主要通過降低外在認知負荷來降低總認知負荷。教師可利用多媒體技術通過視頻、音樂、圖畫等多種形式結合自身的講解靈活進行教學實施，使教學材料的呈現簡單易懂，從而降低學生的外在認知負荷，提升學生的學習效率。同時，使教學適合不同學習風格的學生，激發學生的學習興趣以及主動學習的學習狀態，為深度學習提供一個良好的起點。

此外，翻轉課堂為學生提供豐富的視頻等學習資源，使學生能夠在課前完成淺層學習的任務。學生在使用學習資源進行自主學習的過程中主要是完成了記憶、領會等淺層學習目標，但也涉及到高階思維的發展，當學生在眾多類型的學習資源中選擇適合自己的資源時就需要批判性思維的參與，而批判性思維也是高階思維能力的標志之一。不同于以往基于教科書的自主學習，學生在視頻等資源支持下的學習，因為有了視頻講解，不僅降低了自學難度，也為課堂協作學習做好了準備。因此，技術支持為學生完成協作學習任務預留了認知負荷空間，教師設計協作學習任務時可增加關聯負荷，以促進學生對知識的深度理解。

（2）技術支持協作學習情境創設，促進問題深度表征

在協作學習活動中，對問題情境的呈現和理解，是關鍵環節之一。信息技術提供了多樣化表現形式，教師利用技術工具可以創設豐富的協作問題情境，使得不同協作主體可以通過各種手段和不同方式理解問題情境。

技術還能為協作學習提供多元化的認知工具，而認知工具的使用有助于學生對問題的深層表征，這是問題解決的關鍵環節，能有力地促進深度學習。有研究表明，在語義圖示工具的使用中，語義圖示工具的概念性以及社會認知性支持功能有助于提升學習過程質量，促進學習者的深度理解。認知工具的使用促進深度學習也必然帶來相應的認知負荷，但要實現相同的教學效果，如果沒有認知工具的支持，將會增加更多的認知負荷。所以我們認為，認知工具的使用可以幫助學生達到更好的教學質量而降低元認知過程中帶來的負荷，概念圖繪制工具、繪畫工具、視頻制作工具等認知工具能幫助學生發展高階思維能力，從而促進深度學習在課堂中的滲入。

（3）技術支撐促進交互關系，提供形成性評價平臺

信息技術能夠促進交互關系，提供師生交流平臺、學生討論平臺以及過程性評價平臺，為協作學習活動中的組內討論、組間分享以及總結評價階段提供了便捷的社會互動和交流平臺。

師生交流平臺和學生討論平臺作為線上交流平臺，充分給予學生思考的時間，讓學生有充足的時間進行深度思考。學生在平臺的交流中還可運用多元化的認知工具清晰地闡述自己所學，從而促進深度學習，發展創造能力。此時，多元化的認知工具促進了學生的元認知發展，相同效果下如果沒有多元化的認知工具的支撐，將會增加學生的元認知負荷。同時，線上交流平臺還能打破傳統課堂中師生對話、學生交流的“瞬時性”，讓學生能夠反復思考、批判性地學習，從而發展學生分析、評鑒的高階思維能力。

結語

混合教學模式諸如跨越式教學、對分課堂以及翻轉課堂等模式本身保證了學生在課內外的自主學習時間，使學生成為知識意義的主動建構者，同時強調教師作為課堂的主導者、組織者的角色，這為深度學習的實現提供了可能性。

從深度目標定位、結構化教學任務到具體的混合教學活動設計，以學習者為中心的教學設計使混合教學模式提供的可能變成了現實；信息技術為學習者提供了信息化教學資源、認知工具和交互平臺等，將認知負荷分布到不同學習環節、媒體和主體間，從而有利于深度學習的推進。

總之，混合教學模式促進深度學習的機制主要在于該模式具有以學生為中心的理念，并且它還對教學活動進行系統化的設計。

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作者信息：樂會進（1980.7—），男，漢族，江西東鄉人，南昌大學教育系講師，本碩分別畢業于東北師范大學和中國科學技術大學的教育技術學專業。主要研究方向為信息化教學及學習共同體。蔡亮文（1996.9—），女，漢族，江西龍南人，南昌大學教育系教育學2015級本科生。

基金項目：本文系基金2017年度江西省教育科學規劃課題“促進深度學習的混合式對分課堂實驗研究”（項目編號：17YB002）研究成果。