混合學習環境下的深度學習活動研究：設計、實施與評價的三重奏

沈霞娟 張寶輝 馮銳

[摘? ?要] 在教育高質量發展理念的指引下，如何結合混合學習環境開展深度學習活動，目前有效的方法和路徑尚不明確。研究依據并拓展尼爾森·萊爾德的深度學習理論，設計了契約性、高階性、整合性和反思性四類學習活動，構建了“四階三環”干預實施模型，并以“教育文獻檢索與分析”課程為例開展實證研究。結果表明：深度學習活動能夠促進學科核心知識的掌握，有助于協作、溝通表達、學習毅力等關鍵學習能力的提升和思維結構的發展。但是，學生認為深度學習活動具有一定難度，負擔較重，對各類活動的價值認知亦存在較大差異。最后，研究從判斷標準、條件創設、成果產出和科學評價等方面提出了混合學習環境下有效開展深度學習活動的具體建議。

[關鍵詞] 混合學習; 深度學習; 學習活動; 基于設計的研究

[中圖分類號] G434? ? ? ? ? ? [文獻標志碼] A

[作者簡介] 沈霞娟（1982—），女，河南商丘人。講師，博士，主要從事學習科學和教學設計研究。E-mail：shenxiajuan2009 @163.com。張寶輝為通訊作者，E-mail：baohui.zhang@snnu.edu.cn。

一、研究背景

隨著高等教育改革的不斷推進，高質量發展理念的提出代表了人們對教與學質量的高度關注和殷切期望，其核心內涵離不開促進人的高質量發展和自我實現[1]。深度學習以“基于理解、積極投入、面向遷移”的典型特征成為高質量學習的適切表達，其價值和意義逐漸得到認可。然而，現階段深度學習相關的研究多集中在深度學習理念引介、通用設計模型構建、教學策略討論和評價方案制定等方面，對深度學習活動的設計、組織與實施關注較少[2]。在教學系統中，學習活動具有較強的目的性和設計性，它以動態、有序的方式實現學習內容的組織和學習目標的達成，同時決定評價策略的選擇。因此，為了充分發揮深度學習對教學實踐的指導作用，本文結合混合學習環境，詳細探究微觀層面深度學習活動的設計與應用，以期為促進學生的高質量發展提供有效路徑。

二、文獻綜述

深度學習活動一般是指應用高階認知策略實現問題解決的學習活動，旨在幫助學習者掌握核心知識，并有效實現應用遷移。目前對深度學習活動尚無統一界定，冷靜等[3]基于英國開放大學的案例，剖析了吸收型、實踐型以及關聯型三類學習活動，指出關聯型活動是將知識與技能應用到現實生活中，能夠較好地支持學生開展深度學習。尼爾森·萊爾德（Nelson Laird）等將深度學習解構為高階性學習、整合性學習和反思性學習三種典型方式[4]，成為美國大學生學習投入量表（NSSE）中評價深度學習的關鍵指標[5]。其中，高階性學習是指運用分析、綜合、評價等認知策略實現知識建構和問題解決的學習;整合性學習是指將所學知識與自身經歷、社會問題相聯系，整合不同來源觀點的學習;反思性學習是指通過對學習過程的監控和調節及時發現問題和不足，從而提升對知識的深度理解和應用能力的學習。

混合學習環境下深度學習活動的設計，研究者較為關注課前、課中、課后三個階段的學習活動邏輯順序和規則設計，常見活動包括理解構建、交流分享、反思評價等[6];實施流程一般包括深度學習準備、構建知識、深度加工、遷移應用、學習評價等環節[7-8]，體現出鮮明的問題解決特征;深度學習活動非常重視過程性評價和表現性評價的綜合應用，體現技術賦能的同伴互評、情境性評價、課堂即時評價等得到更多關注和應用[9]。現有研究推動了深度學習在混合學習環境下的有效應用，但存在活動篩選標準模糊，深度特征不鮮明;活動實施過程粗略，參考價值有限;缺乏系統評價，多元化結果體現困難的典型問題。因此，文章將在基于設計的研究范式下，對上述問題進行剖析、改進和驗證。

三、研究設計

（一）研究場域和參與者

研究依托S師范大學的“教育文獻的檢索與分析”混合式課程實現深度學習活動的具體設計與應用。課程團隊通過自主開發的同名MOOC（編號0401iCourse056）有效保證學習內容的線上線下一體化設計和有效銜接。課程共持續10周，每周完成一個線上學習單元，并安排一次面授實現知識的深度理解和應用遷移。參與學生以低年級本科生為主，來源于教育學、化學、政治學等十余個專業，第一輪研究（2019年秋）25人，第二輪研究（2020年春）235人。

（二）深度學習活動的設計——“動機與策略”雙輪驅動

雖然影響深度學習的內部因素較為復雜，但學習動機和學習策略是兩個被充分證明的關鍵因素[10]。因此，研究一方面設計了顯性的學習契約簽署活動，激發學習的責任感，實現內部學習動機的激發和保持;另一方面基于尼爾森·萊爾德的深度學習理論，設計了高階性、整合性和反思性三類活動，增強深度學習策略的應用。

1. 契約性學習活動設計

契約性學習旨在通過師生共同制定學習目標和學習行為規范，提升學生的自主學習能力和學習責任意識[11]。厚（OH，et al）等[12]將“是否簽訂學習契約”作為唯一變量開展研究，結果表明實驗組學生的問題解決能力、自主學習能力和自我效能感均高于控制組。在混合學習環境下，學習場域多元，學生需要合理規劃時間，具有較強的自我監管能力。因此，研究設計了由基本信息、學習需求、學習目標、學習活動約束和學習期望五部分構成的學習契約。開課前，學生參加具有儀式感的簽約活動，自主選擇具有挑戰性的深度學習目標，喚起內在學習動機，樹立良好的目標定向;課程學習過程中，學生通過參與不同類型的學習活動逐步完成契約內容，最終達到自我實現;課程結束后，師生通過對比分析科學評價履約效果。

2. 高階性學習活動設計

高階性學習以分析、評價、創造為典型特征，研究根據課程內容特征設計了案例分析、同伴互評和協作問題解決三類高階性學習活動：（1）針對實踐性強的學習內容，通過基于案例的推理讓學生掌握核心知識和技能，并實現新案例情境下的知識遷移。（2）為了有效發揮學生的主體地位，提升科學評價能力[13]，設計了結課作業同伴互評活動，讓學生在觀摩和學習同伴問題解決思路的基礎上，通過對比分析，深化知識理解。（3）針對重難點內容，設計系列化協作問題解決活動，旨在通過小組內部的深入研討，提升問題解決成效。佩（Pee）的研究表明，協同認知和協同共創是解決劣構問題學習效率低的有效策略[14]。首先，依據學習目標和內容特征，確定需要深度協作的復雜問題;其次，建立由小組任務分工、闡明問題空間、提出解決方案、協商評價方案、擇優實施方案、優化完善方案等步驟構成的協作問題解決流程;最后，還需制定清晰明了的協作規則，設立組長、記錄員、監督員、匯報員、統計員等角色，通過賦予不同的協作責任和任務，增強學習投入，減少“搭便車”現象。

3. 整合性學習活動設計

整合性學習源于關聯主義對數字化學習本質的揭示，注重在不同事實和思想之間建立聯系，并有效培養信息關聯思維與連接保持能力[15]。一方面，研究設計了針對個人的思維導圖制作活動，幫助學習者及時復習、整理學習內容，深入思考所學知識的內部結構和相互聯系，形成完善的知識結構[16];另一方面設計了針對小組的觀點聚合活動，學生通過對MOOC中生成的大量討論信息進行深入的加工、整合，凝練出具有創新性的核心觀點，有效提升學習者從不同信息中辨別真偽、創建有效連接和豐富知識網絡的能力。

4. 反思性學習活動設計

反思是實現深度學習的重要途徑[17]。學習者通過反思能夠將所學的知識、策略與當前的問題類別聯系起來，對問題形成更加協調一致的深刻理解。根據每周一次的線下授課頻率，研究設計了反思周記寫作活動，并通過加強反思指導、提供問題引領式反思支架、觀摩優秀反思作品、明確反思評價標準四項具體策略，提高反思質量。

（三）深度學習活動的評價設計——“知、能、思、情”四位一體

哈里斯（Harris）指出評價能夠引導師生的關注重點，為更多學生提供公平的價值實現機會[18]。為了科學評價混合學習環境下深度學習活動的實施效果，根據多元化、高階性和過程導向的深度學習評價發展趨勢，提出了“知、能、思、情”四位一體的評價方案。

1. 知識掌握評價

學科知識掌握情況是評價學習結果的基本著力點，由線上成績和線下成績兩部分構成，包含章節測驗、交流互動、課程作業、結課項目等7個一級指標，見表1。

2. 深度學習能力發展評價

深度學習能力作為一種內涵豐富的綜合能力概念，已成為學生有效適應21世紀學習、工作和生活的典型核心素養能力群組。為探究干預前后學生的深度學習能力變化情況，兩輪教學均進行了前測與后測。研究選擇美國研究院（American Institutes for Research）在深度度學習項目SDL中使用的測量量表[19]，并經過進一步修訂、完善，形成了由協作、溝通表達、自主學習、學習毅力、批判性思維、創新思維共6個能力維度構成的測評量表。

3. 思維結構評價

目前較為成熟的思維結構評價工具包括比格斯的SOLO[20]和韋伯的DOK[21]等，其中SOLO將思維結構從簡單到復雜劃分為前結構、單點結構、多點結構、關聯結構、抽象擴展結構五個等級，前三級涉及的思維操作較少且多為低階思維，屬于淺層學習結果，第四、五級往往涉及復雜的關聯、分析、抽象、綜合等高階思維操作，是典型的深度學習結果，有效體現了思維結構的質變特征和螺旋發展的本質[22]。因此，研究采納SOLO評價模型對思維導圖進行分析，見表2。

4. 情感體驗評價

根據訪談目的和活動內容，自主設計半結構化訪談提綱，包括學生對四類深度學習活動的價值判斷、學習體驗、學習難度與負擔等內容。

你記得開課前簽署了學習契約嗎？預期目標是否完成？談談你對學習契約價值和作用的認識。

反思日記和思維導圖是課程中兩類重要的深度學習活動，你認為這兩項活動對學習有哪些作用？

課程設計了豐富的協作活動，你在小組中擔任什么角色？對自己的協作表現是否滿意？為什么？

與同類課程相比，你認為本課程的學習難度和負擔如何？請談談自己的看法。

四、研究實施

（一）干預原型

研究以詹森和尼克爾森提出的深度學習路線圖[23]為指導，依據混合學習的基本流程，將學習環境、時間線索與學習活動有機聯系，形成了由“四階三環”構成的干預模型。從宏觀層面看，整個課程分為導學啟動、初步體驗、全面開展、總結評價四個階段，逐步展開四類深度學習活動;從微觀層面看，每個單元內容的學習，分為課前自主學習（線上）、課中深度研學（線下）、課后反思拓展（融合空間）三個環節，實現從淺層學習到深度學習的不斷進階，如圖1所示。

（二）第一輪干預實施與反思

第一輪教學在合作教師的大力推進下，四項深度學習活動順利開展。導學啟動階段通過問卷調查開展預評估，簽訂學習契約，并營造積極的深度學習文化;初步體驗階段引入反思周記、思維導圖和少量的協作問題解決活動，讓學生適應深度學習流程;全面開展階段，結合課程核心內容完成新知獲取和深度加工，并優化活動流程;總結評價階段，從知、能、思、情等四個維度開展深度學習評價。然而，通過課堂觀察、作業批閱和反思分析發現，第一輪教學中存在以下問題：（1）學習契約流于形式，課程中后期部分學生忘記契約內容，教師沒有進行及時強化;（2）個別學生尚未意識到反思的重要價值，存在敷衍心理，反思質量在低水平徘徊;（3）學習活動難度稍大，學生反饋如果不提前開展MOOC學習，課中深度研學跟不上進度。

（二）第二輪干預實施與反思

第二輪學生規模從25人增至235 人，恰逢疫情期間，線下面授教學只能調整為在線直播。考慮到學生居家學習可能面臨更多困難，研究從重構混合學習環境、提供精細化學習支持、完善課中深度學習流程、優化小組協作機制、增強綜合應用活動、加強即時反饋六個方面對干預模型進行了迭代優化，如圖2所示。

從實施情況看，第二輪教學通過新增往期學生分享與寄語、鼓勵學生自主建組等措施進一步調動了學生的學習積極性，同時在課程中后期開展了專項學習動機增強和履約情況回頭看活動，有效解決了第一輪存在的“學習契約流于形式”這一突出問題，并減少了學習倦怠。此外，還通過新增評優評先活動，在“比學趕幫超”的氛圍中初步實現了深度學習文化的培育，學生對深度學習活動的認可度更高，但課程學習難度稍大、反思質量不高的問題依然存在。

五、研究結果

（一）課程學習成績分析

第一輪學生平均分84.51，及格率96.00%，優秀率72.00%（≥85分），第二輪平均分86.54，及格率97.87%，優秀率提升至79.57%。為了進一步檢驗迭代后的深度學習干預有效性，開展了兩輪線上成績、線下成績和總成績之間的差異分析。雖然第二輪成績略高于第一輪，但尚未達到顯著水平（P>0.05），見表3。

（二）深度學習能力分析

為了檢驗深度學習能力是否提升，進一步開展前后測數據對比分析。考慮到第一輪人數較少，研究以第二輪為例展示分析結果。見表4，深度學習活動對學生的核心素養產生了積極影響，六類關鍵學習能力得到了顯著提升（P<0.001）。其中，Z值排在前三位的是學習毅力、創新性思維能力和批判性思維能力，可見深度學習中學生在克服困難完成學習任務、發展創新能力以及批判性分析問題方面最為受益。

（三）思維結構分析

依據SOLO評價模型，兩輪思維導圖平均得分為3.08±1.17和3.03±0.91，整體水平均略高于多點結構。各層級思維導圖的統計結果見表5，第一輪37.93%、第二輪29.21%的思維導圖達到了關聯和抽象拓展結構，表明學生不僅能夠通過思維可視化的方式準確呈現核心知識點，而且能夠將多個知識點整合起來理解，通過分析、綜合、抽象、概括等思維操作，構建知識點之間的內在聯系和系統科學的知識結構。

（四）深度學習活動體驗分析

研究抽取36人開展結課訪談（第一輪12人，第二輪24人），其中男生16人，女生20人，覆蓋優秀、良好、及格、不及格四個成績等級，錄音時長734分鐘，轉錄文字共計11.29萬字。

1. 契約性學習活動的價值認知與履約情況

在價值認知方面，88.9%的人認為契約有助于學習，11.1%的人認為作用不大。持肯定態度的學生認為學習契約能夠激發學習動機、明確學習目標、開展自我監督、增強學習儀式感，如“有一個學習契約在那里，就相當于有了一個目標，讓我更加堅定自己的心，朝著我的那個目標去努力（R2-G19-S1）”;在履約效果方面，80.6%的人完成，19.4%的人未完成，其主要原因不僅包括設備故障、時間緊張等客觀原因，還存在拖延、懶惰、不重視等主觀問題。

2. 高階性學習活動的價值認知與學習體驗（以協作問題解決為代表）

協作問題解決能夠充分發揮集體智慧，通過分工、協作實現復雜問題的有效解決和群體知識的協同構建[24]。學生普遍認可協作問題解決活動的重要價值（94.4%），但協作體驗卻差異較大，66.7%的人自我評價滿意，19.4%的人反饋還可以，13.9%的人不太滿意。進一步分析發現，產生不滿意的學生并非成績較差的普通組員，而是成績優異的小組長。可見，在協作問題解決活動中，已經開始調動學生的責任意識和參與熱情，但依然有較大的改進空間，今后應進一步發揮小組長群體的帶頭作用，提升其組織協調能力和協作體驗。

3. 整合性學習活動的價值認知與學習體驗（以思維導圖為代表）

思維導圖制作是最受歡迎的深度學習活動，獲得97.2%的人正向評價。具體作用包括：（1）有助于知識的總結與復習;（2）能夠促進知識的理解與記憶;（3）構建和完善知識體系，如“做完思維導圖以后，發現這些知識內容不再零零散散，而是一個有框架、有邏輯、有層次的東西（R1-G5-S3）”;（4）提升系統思維能力，如“通過思維導圖可以把自己的思路快速地整理出來，厘清需要掌握和拓展的知識點（R2-G11-S1）”。

4. 反思性學習活動的價值認知與學習體驗

91.7%的人對反思價值給予正向評價，比思維導圖略低。三類核心觀點為：（1）通過反思能夠及時發現自身的優缺點和學習中存在的問題，如“可以反思自己存在什么問題，然后督促自己下一次就會改進，如果不反思的話，可能就不會意識到這種問題（R2-G14-S1）”;（2）反思是開展學習總結和溫故知新的重要方法，如“通過反思不僅可以總結自己學習的內容，并且還會發現一些新的東西和新的理解（R2-G2-S1）”;（3）反思可以起到督促學習的作用。

5. 深度學習難度與負擔

學生對課程難度的認知差異較大，16.7%的人認為難度較小，47.2%的人認為難度適中，33.3%的人認為難度較大，2.8%的人未回答。可見，深度學習具有一定的挑戰性和難度，如“我覺得難度屬于中上等，因為接觸的都是新東西。如果你直播課之前不看一下MOOC上的學習視頻，直播課你基本是跟不上的（R2-G5-S4）”。在學習負擔方面，高達41.7%的人認為負擔有點重或比較重。因此，在開展深度學習活動時，如何調節學生感知的學習難度與負擔，將成為進一步優化活動設計需要考慮的重要因素。

六、研究結論與建議

（一）研究結論

1. 深度學習活動有效促進了學生對核心知識的有效掌握

在深度學習干預的作用下，兩輪學生的及格率均在95%以上，優秀率均在70%以上，說明學生較好地掌握了核心知識和技能。第二輪學生規模增加近10倍，在疫情期間僅能通過在線平臺開展混合教學的不利因素下，迭代后的深度學習干預依然是有效的，學習成績沒有降低，確保了大班環境下的深度學習質量。

2. 深度學習活動有效提升了學生的關鍵學習能力，并促進了思維結構的發展

迭代后的第二輪干預措施實現了協作、溝通表達等六類深度學習能力的全面提升，并揭示出學生在克服困難完成課程學習任務、發展創新能力以及有效辨析信息真偽、批判性分析問題方面最為受益。思維導圖分析發現兩輪教學中多點結構的思維導圖占比最高，同時產出了一定數量的關聯結構和抽象拓展結構的思維導圖，充分體現了深度學習活動對思維發展的促進價值。

3. 學生對四類深度學習活動的價值認知存在較大差異

從訪談結果來看，學生對以思維導圖為代表的整合性學習活動的價值認可度最高，主要原因是學生深切感知到思維導圖在構建知識體系、促進知識理解與記憶、幫助知識整理與復習、提升思維能力四個方面具有獨特作用;其次，學生對以協作問題解決為代表的高階性學習活動價值也較為認可，但協作效率和體驗有待提升;再次，反思雖然已被學者們反復證明是實現深度學習的重要條件，但學生對反思的價值認知尚不充分，反思寫作技能也需要加強;最后，學生對學習契約的價值認知和重視程度亟待提升，加強學生的責任意識和自我管理能力是提高履約效果的關鍵。

4. 學生認為深度學習具有一定難度，且負擔較重

王竹立曾指出，混合學習中學生的負擔增加包含心理負擔與實際負擔增加兩個層面。[25]本研究中導致學生心理負擔增加的主要原因包括學習方式的改變、個人責任的增加以及期望獲得好成績的心理焦慮等，而實際負擔的增加則主要來自于線上、線下雙重學習給學生帶來的壓力感以及完成深度學習活動所需要的大量時間和精力投入。因此，教師在開展深度學習活動時作好難度和負擔的調節非常關鍵，這樣才能提升學生對深度學習的整體認可度，解決因難度高、負擔重導致深度學習不可持續發展的問題。

（二）相關建議

為了落實教育高質量發展的理念，推動深度學習活動的有效設計和科學實施，基于兩輪研究經驗，提出以下建議：（1）深度學習活動亟須明確判斷標準。依據深度學習的過程特點和結果指向，深度學習活動應滿足三個條件：一是需要學生使用關聯、整合、評價、反思等高階認知策略;二是包含3步及以上的認知加工步驟;三是能夠促進協作交流、自主學習、批判性思維、創新性思維等深度學習能力的提升。（2）深度學習的發生需要充分調動學生的內部學習動機和深度學習策略。鑒于學習動機的先導作用，成功激發學生的內部學習動機，是驅動學習者開啟深度學習之旅的首要一環;是否能夠成功使用有效的學習策略應對學習問題，則是決定深度學習真正發生的關鍵。（3）深度學習活動應產出有意義的學習成果。本研究中思維導圖制作、協作問題解決等活動能夠充分促進學生開展高階認知，產出有意義的學習成果，進而得到了學生的認可和積極參與。（4）深度學習活動呼喚有效的科學評價。由于深度學習的結果不僅僅是知識的掌握，還包括能力、思維的發展以及核心素養的形成，因此只有將多元化的學習成果納入教學評價和人才選拔指標體系，才能讓師生感知到深度學習的真正魅力和價值，形成勇于嘗試、積極參與的良性循環。

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