基于深度學習的雙線混合式教學形態(tài)實踐研究

◎ 李艷光

深度學習是發(fā)展學生高階思維、提升自主學習和實踐創(chuàng)新能力的一種新型學習方式。隨著5G 技術(shù)的成熟和普及，人工智能、數(shù)字化、信息化的迅猛發(fā)展，學生的學習方式也隨之悄然改變，如何將信息技術(shù)與課堂教學結(jié)合起來，成為當前研究的熱點，催生了教育教學的變革。本文以深度學習理論為依據(jù)，探索雙線混合式教學形態(tài)，希望為一線教師提供可借鑒的經(jīng)驗和啟示。

一、深度學習理論

洛林·W.安德森（Lorin W. Anderson）在認知維度層次劃分理論的基礎(chǔ)上，論述了包含學習分深淺層次的觀點。隨后，費倫斯·馬頓（Ference Marton）和羅杰·薩爾喬（Roger Saljo）利用這一理論開展了一系列學生閱讀的實驗研究，并于1976 年發(fā)表了《學習的本質(zhì)區(qū)別：結(jié)果和過程》一文，創(chuàng)造性地提出并闡釋了深度學習（Deep Learning）和淺層學習（Surface Learning）這兩個相對應的概念。黎加厚認為“深度學習是指在理解的基礎(chǔ)上，學習者能夠批判性地學習新的思想和事實，并將它們?nèi)谌朐械恼J知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進行聯(lián)系，并能夠?qū)⒁延械闹R遷移到新的情境中，做出決策和解決問題的學習”。

基于國內(nèi)外學者對深度學習的表述，筆者發(fā)現(xiàn)深度學習注重學生在學習過程中批判思維和高階思維的激發(fā)，建立新舊知識的聯(lián)系，并能靈活地運用和遷移所學知識，解決真實情境中的實際問題，使學生具有正確的學習動機和主動性，達成有意義的學習。教師在教學過程中基于精準學情，擇取適切的教學策略，創(chuàng)設(shè)合理的學習活動，引領(lǐng)學生積極主動參與，獲得成功的體驗，發(fā)展學生有意義的學習過程。

二、雙線混合式生態(tài)課堂

不同學者側(cè)重的研究方向不同，對混合式教學的定義也不同，其中何克杭教授提出的“所謂混合式教學就是把傳統(tǒng)課堂教學的優(yōu)勢和網(wǎng)絡(luò)學習的優(yōu)勢結(jié)合起來，即在教學過程中不僅要發(fā)揮教師的主導作用，還要體現(xiàn)學生作為學習主體的主動性與創(chuàng)造性”，更要適應迅猛發(fā)展的“互聯(lián)網(wǎng)+”時代。信息技術(shù)的發(fā)展，推動課堂教學悄然發(fā)生著變革。將在線教學和線下教學的優(yōu)勢聯(lián)合起來的雙線混合式教學，兩者有機交融，可以促使學生的學習由淺到深直達深度學習。

在教育改革的大背景下，應做到線上信息技術(shù)和線下課堂教學并行，更新教育理念，重新審視師生關(guān)系，運用雙線混合式這一新的教學形態(tài)，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的教育教學新生態(tài)。

三、基于深度學習理論的雙線混合式教學形態(tài)實踐

筆者依托已有的研究成果和深度學習理論，結(jié)合線上信息技術(shù)手段，在常規(guī)三段式教學的課前、課中和課后，開展線上和線下并行的雙線混合式教學，基本流程如圖1 所示。

圖1 基于深度學習的雙線混合式教學流程

（一）課前：線上數(shù)據(jù)獲取精準學情

教師設(shè)計新授課內(nèi)容的資源包，包括微課、文本資料、課前自測題等，激活學生的先期知識，建立新、舊知識的聯(lián)系，輔助學生進行初步知識構(gòu)建；利用“問卷星”編輯課前自測題，將資源包分享至各班騰訊QQ 群，讓學生課前自主學習，完成自測。教師通過分析“問卷星”數(shù)據(jù)，精準掌握學情，及時得到教學反饋，確定線下教學的重點和難點；根據(jù)學情調(diào)整教學目標，選擇合適的教學策略、手段，突破教學重難點，為學生提供精準的教學。

例如，在“觀察和解剖鯽魚”的實驗教學中，教師設(shè)計并錄制5 分鐘左右的微課，幫助學生初步了解觀察和解剖鯽魚的方法、步驟、注意事項等。學生課前線上自主學習資源包內(nèi)容，完成課前自測，并提出待解決的問題。課前自測的結(jié)果顯示，90%的學生掌握了觀察和解剖鯽魚的方法和步驟；多數(shù)學生在觀察鯽魚內(nèi)部結(jié)構(gòu)的順序上存在問題，對于解剖活的鯽魚存在害怕、緊張、擔心等情緒。基于學情，選擇小組合作的教學策略，兩人一組合作完成實驗，并對實驗材料進行處理和分組（分為降低鯽魚活性組和無活性鯽魚組），以提高實驗效果。

（二）課中：雙線并行共助知識構(gòu)建

1. 重構(gòu)教材內(nèi)容，豐富學習經(jīng)歷與體驗

在使用教材這一重要教學載體時，教師可以對教材內(nèi)容進行二度開發(fā)和重構(gòu)，基于學情適當?shù)卣{(diào)整課時和內(nèi)容，以教材內(nèi)容為主，融入優(yōu)質(zhì)的互聯(lián)網(wǎng)資源服務(wù)教學，如AR 技術(shù)、虛擬實驗室等，或增設(shè)實踐實驗、體驗探究等教學活動，提高學生學習的主動性和積極性，豐富學生的學習經(jīng)歷和體驗，促使學生積極主動地探究，產(chǎn)生學習的動力和內(nèi)驅(qū)力，這與學習是一個主動建構(gòu)和認知結(jié)構(gòu)的建構(gòu)主義理論相契合，也為深度學習奠定了堅固的基礎(chǔ)。

例如，在“消化系統(tǒng)與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定”的教學中，教師調(diào)整課時，增設(shè)模擬實驗和觀察豬小腸、豬大腸的實驗，輔助學生理解營養(yǎng)物質(zhì)需要消化成小分子物質(zhì)才能被吸收這一抽象的知識，培養(yǎng)學生的科學思維和嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度；利用手機、手機架和解剖鏡目鏡“自制放大鏡”，幫助學生觀察小腸絨毛，理解小腸利于吸收功能的結(jié)構(gòu)特點；用手機拍照記錄，將觀察到的結(jié)果分享到班級騰訊QQ 群，為師生的交流和評價提供依據(jù)。教學內(nèi)容的重構(gòu)，使學生在真實體驗中習得生命科學知識，從淺層學習走向深度學習。

2.利用思維導圖，形成完整的知識網(wǎng)絡(luò)

基于深度學習理論的核心特征，在新授課的課堂小結(jié)環(huán)節(jié)或復習課時，教師借助軟件繪制思維導圖，幫助學生將已有知識與新知識之間建立聯(lián)系，促進學生對知識的深入理解。小組合作繪制思維導圖，在思維碰撞中共建思維導圖，通過交流、展示，完善思維導圖，擴展認知。學生在思考、討論、繪制思維導圖的過程中，形成完整的知識網(wǎng)，進一步實現(xiàn)知識的構(gòu)建。

例如，在“動物”主題單元復習課的教學中，由于涉及的動物數(shù)量、種類、特征等較為繁雜，影響學生的復習和識記，為幫助學習厘清動物由低等到高等的進化關(guān)系，理解動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)與其生活環(huán)境相適應的生物學觀點，教師組織學生小組合作，利用思維導圖軟件，繪制“動物”主題單元的思維導圖（見圖2）；通過繪制、展示交流、評價、完善等環(huán)節(jié)，幫助學生梳理“動物”主題單元的知識結(jié)構(gòu)，掌握知識和層級結(jié)構(gòu)。在組間互評中，激發(fā)學生的批判思維和質(zhì)疑能力。學生小組合作完善思維導圖，發(fā)展反思能力，創(chuàng)造能力和信息的整合、處理能力。

3.創(chuàng)設(shè)真實情境，實現(xiàn)知識遷移與創(chuàng)造

深度學習是基于問題解決的學習。教師把課前學生遇到的疑難問題融入創(chuàng)設(shè)的情境中，引導學生運用所學的知識解決問題，幫助學生理解和掌握新知。學生以小組合作的形式展開頭腦風暴、交流探討，在思維碰撞中獲取解決問題的方法，實現(xiàn)知識的遷移與創(chuàng)造。然后，教師繼續(xù)組織組員間的研討，師生互動，引導學生進一步完成知識的構(gòu)建，進行深度思考。教師在解答共性問題的過程中，師生利用新知共同解決深層問題，激活學生的高階思維，逐漸實現(xiàn)更深層的知識構(gòu)建。

圖2 學生繪制的“動物”主題單元思維導圖

例如，在“醫(yī)藥常識”的教學中，教師創(chuàng)設(shè)幫助六口之家配置合適的家庭小藥箱的情境，介紹家庭成員的身體狀況，提供相應的藥品，設(shè)計如何確定藥品種類、購買藥品中遇到的困難、生病后如何安全服藥等情境問題，問題從淺層到深層，逐步引發(fā)學生的深度思考。學生以小組合作的形式，幫助六口之家配置家庭小藥箱和解決情境問題，掌握安全用藥的正確做法和重要性，學會應用所學知識指導實際生活。在布置作業(yè)的環(huán)節(jié)中，教師設(shè)計配置或完善自家小藥箱的作業(yè)，促使學生在真實情境中完成知識的遷移和創(chuàng)造，通過解決真實問題，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。

4.實時過程性評價，追蹤學情與精準教學

為達成學生深度學習的目標，傳統(tǒng)課堂中由教師單向?qū)W生進行評價的方式顯然不夠，師生間的雙向評價能更精準地反映教學效果。教師利用“金山文檔”設(shè)計Excel 評價量表，設(shè)置多人實時編輯模式，包括自評、師生和生生互評，保證評價的客觀性、精準性、可視性。實時評價數(shù)據(jù)，使學生直面學習中的問題，促進學生在修正中不斷完善自我，加深對知識的學習、理解和掌握，促進深度學習。教師通過評價結(jié)果診斷教學、追蹤學情，提供個性化指導，因材施教。

在“觀察和解剖鯽魚”實驗教學中，過程性評價量表包含對學生的評價（見表1）和學生對教師實驗教學的評價。量表中還設(shè)計了留言板，學生可以對教師提出建議，師生根據(jù)具體的評價項目進行雙向評價。“金山文檔”的多人實時編輯功能，提供了實時的評價數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，實驗操作的隨意性大幅降低，學生的自律性顯著增強，目的性和規(guī)范性明顯提升。教師從學生的具體評價和留言板中得到及時的教學反饋，借以改進對學生實驗的指導，使學生獲得了實驗的科學性、嚴謹性等實驗綜合素質(zhì)的提升。

5. 展示學習成果，帶動自主在線學習

在線下課堂教學中，教師設(shè)置學習成果展示環(huán)節(jié)，為學生創(chuàng)設(shè)展示自我的機會。課后，學生自主進行在線學習，搜索相關(guān)的學習資料、素材，借助office 軟件、小程序、APP 等技術(shù)，制作展示作品，提升信息技術(shù)的運用能力，拓寬獲取知識和信息的途徑，同時為過程性評價提供依據(jù)。在準備的過程中，小組合作學習延伸到課后，組員通過線上的互動交流、分工合作，集體創(chuàng)作學習成果作品，有效地帶動了在線學習，實現(xiàn)了線上技術(shù)和線下課堂的交融。

例如，線下課堂中學生展示的學習成果常以微視頻、PPT 講稿、生物模型、生物繪圖、自然筆記等形式呈現(xiàn)。其中，微視頻適合呈現(xiàn)課堂上不易呈現(xiàn)的實驗或探究活動。小組成員分工合作，制作了解剖蛤蜊、縊蟶、小龍蝦等微視頻。組員各司其職，完成錄制、解剖、旁白、視頻剪輯等。學生在合作中相互學習，優(yōu)勢互補，成功地將課堂中學習到的解剖知識遷移到課后。

（三）課后：線上評價推動深度學習

作業(yè)和評價是促進學生推動深度學習不可或缺的重要環(huán)節(jié)。為滿足不同層次的學生，拓展學習的知識，應設(shè)計有梯度、有創(chuàng)新的作業(yè)。基于教學內(nèi)容和學情，設(shè)計基礎(chǔ)型作業(yè)、自助型作業(yè)、長時型作業(yè)和隨筆型作業(yè)四種類型，通過“騰訊作業(yè)”進行布置。處于青春期的中學生，他們好勝心強，期待得到別人的認可，教師利用公眾號為學生搭建一個展現(xiàn)自我的平臺，通過作業(yè)的展示激勵學生，提升其自我效能感。

例如，在“鳥類”一節(jié)中，教師布置的作業(yè)類型有：①基礎(chǔ)型作業(yè)（完成練習冊的習題課堂筆記拍照上傳）；②自助型作業(yè)（繪制鳥類結(jié)構(gòu)圖并配以文字介紹，解剖鳥類，如雞、家鴿等；觀察解剖鳥類的卵，如雞蛋、鴨蛋等，調(diào)查瀕危鳥類；調(diào)查金山區(qū)的鳥類）；③長時型作業(yè)（觀察鳥類并寫自然筆記）；④隨筆型作業(yè)（關(guān)于“鳥類與人類關(guān)系”的小隨筆）。教師借助“騰訊作業(yè)”完成評價，利用系統(tǒng)自帶的等第、評語或自行編輯個性化評語評價作業(yè)；在公眾號中展播優(yōu)秀作業(yè)并設(shè)置投票功能，統(tǒng)計投票結(jié)果，評出年級優(yōu)秀作業(yè)并頒發(fā)電子獎狀。投票環(huán)節(jié)為學生提供了相互學習的機會，利用作業(yè)展和電子獎狀可以進一步激發(fā)學生的學習熱情。

表1 過程性評價量表（評價學生）

四、基于深度學習的雙線混合式教學形態(tài)三大要義

在基于深度學習理論的雙線混合式教學形態(tài)的實踐研究中，筆者總結(jié)了雙線混合教學形態(tài)的三大要義，包括情境創(chuàng)設(shè)的真實性、技術(shù)手段的適切性、時間分配的合理性，對實現(xiàn)深度學習有顯著的效果。

（一）情境創(chuàng)設(shè)的真實性

深度學習是一種有目的的基于問題解決的學習，也是一種基于實踐的探究性學習。教師在創(chuàng)設(shè)情境時，盡量以真實的事件和問題為主體，情境創(chuàng)設(shè)力求真實、豐富、多變、復雜，并把所學的理論知識融合到情境中，讓學生在具體的活動和場景中思考，主動提取知識，對情境問題進行解釋，實現(xiàn)對已有知識和新知識的進一步理解和拓展，幫助學生構(gòu)建知識，促使學生在遇到相似的情境時能舉一反三、融會貫通，最終實現(xiàn)知識的內(nèi)化、遷移與創(chuàng)造。

（二）技術(shù)手段的適切性

面對紛繁多樣的現(xiàn)代技術(shù)手段，教師如何選擇適切的信息技術(shù)手段運用到教學中顯得格外重要。本項目選擇了思維導圖制作軟件、“金山文檔”小程序、公眾號等，通過繪制思維導圖，幫助學生構(gòu)建知識，發(fā)展高階思維，為過程性評價提供依據(jù)。教師利用“金山文檔”的多人共享實時編輯功能，完成課堂的形成性評價，可實時獲得評價數(shù)據(jù)，為精準教學提供數(shù)據(jù)支持。教師在教學實踐中可以結(jié)合學情，選擇適切的信息技術(shù)服務(wù)教學，切勿盲目跟從，求多求奇。

（三）時間分配的合理性

教師開展雙線混合式教學時，應注意時間的把控。由于課前的自主學習和課后作業(yè)完成與評價部分均在線上完成，教師和學生處于不同學習空間，對學生的自主性、自律性提出了較高的要求。這就要求教師設(shè)計資源包和作業(yè)時，關(guān)注質(zhì)量和趣味性，注意微課的時長、文本資料的數(shù)量，篩選出精華和要點將其整合在資源包內(nèi)，避免造成學生的學習負擔。課后的作業(yè)與評價，除了關(guān)注作業(yè)的層次性、評價的多樣性，更要嚴格控制作業(yè)的量和需要評價項目的數(shù)量，以免造成學生顧此失彼，影響其他學科的課后學習。

五、思考與展望

突如其來的疫情，引發(fā)我們對信息技術(shù)如何賦能教育的思考，經(jīng)歷了大范圍的在線教學后，我們更加熟知線上教育的優(yōu)勢，如何將在線教學的優(yōu)勢與線下課堂教學有機融合，雙線混合式教學將成為教學改革的方向之一。在基于深度學習的雙線混合式教學實踐中，我們發(fā)現(xiàn)雙線混合式教學對教師的專業(yè)素養(yǎng)水平和信息技術(shù)的應用能力提出了更高的要求，課前資源包的質(zhì)量、課堂活動的設(shè)計、“金山文檔”評價量表的細化編制都將直接影響學生的深度學習。同時，課前的自主在線學習、課后的線上作業(yè)與評價，對學生的時間管理、自主性、自律性等提出了考驗。

隨著雙線混合式教學模式應用的范圍擴大和教師的不斷努力，現(xiàn)有的技術(shù)支持將會不斷被完善，優(yōu)質(zhì)的教育資源一定會有更多的積淀，在雙線優(yōu)勢融合中完成“教師主導、學生主體”的轉(zhuǎn)變，為實現(xiàn)學生深度學習提供資源與條件，從而構(gòu)建出基于深度學習的雙線混合式教學形態(tài)，建立教育新生態(tài)。