STEAM教育支持下 深度學習實現的機制與路徑

摘要：深度學習的研究應時代變革之需而生，與之價值取向相一致的STEAM教育為促進深度學習實現的機制與路徑提供了新的思考。STEAM教育通過問題驅動促進學習者深層動機的激發，通過問題解決過程中的切身體驗促進學習者深度理解，通過表現性任務支持深度學習的表現性評價。作者提出，通過創設學習問題、建構多元學習共同體以及探究以核心素養為指向的評價指標體系路徑來促進深度學習真正實現。

關鍵詞：深度學習;STEAM教育;學習者

中圖分類號：G434? 文獻標識碼：A? 論文編號：1674-2117（2022）06-0000-04

深度學習是來源于神經網絡領域的概念，1976年弗倫斯·馬頓和羅杰·薩爾喬在《學習的本質區別：結果和過程》一文中將深度學習這一概念引入到教育學領域，闡述了深度學習具有注重理解、興趣和意義等的特征。[1]近年來，隨著人工智能的發展及核心素養理念的提出，我國深度學習研究進入到迅發期，研究范圍從理念拓展、策略檢驗、模式構建，到機制探究、評估研制，再到學科應用，涵蓋面寬廣，可見深度學習已進入全面的研究階段。[2]但國內外已有研究均將深度學習視為某種穩定活動進程結構導向的學習，而忽視了靈活性問題。然而，關注深度學習靈活性的本質就是改變其實施方式，探究其實現機制，落實有利于促進深度學習實現的條件，使深度學習真正實現。如何運用一套具體可行的科學實踐模式，將深度學習的理念滲透到課堂教學中去，是當前深度學習研究所遇到的瓶頸，也是當前深度學習研究的要義所在。與此同時，被稱為“當今最具基礎性、綜合性、創造性和經濟性教育”的STEAM教育，其教學理念與深度學習不謀而合，也因此，STEAM教育模式的探究與發展，為深度學習的實現提供了可行的路徑。

● STEAM教育與深度學習的內在聯系

1.二者價值取向的一致性

深度學習將學科知識的綜合性、批判性思維以及學習者切身參與的實踐性放在首要位置，注重引發學習者的學習興趣，培養學習者的綜合素質與創新能力，這與STEAM教育理念不謀而合。STEAM教育旨在改變從前固有的分科教學模式，提倡立足于現實，通過跨學科學習的方式，解決實際問題。從基本立場上看，深度學習與STEAM教育都是數字信息時代下為促進個人與社會發展需求的現實產物，“培養學生的問題解決能力、生活能力和創造能力”是它們的共同內核。從知識觀角度來看，STEAM教育與深度學習共同關注知識的綜合性、生成性與實踐性。從學習方式來看，“合作探究、自覺自主”是STEAM教育與深度學習共同倡導的主要學習方式。

2.STEAM教育指向深度學習

STEAM教育，具有“綜合性”的本質屬性，能夠促進學習者在認知、能力和價值觀等方面的整體發展，其在助力學生全面發展過程中，凸顯了“跨學科思維、問題解決式學習、核心素養的培育”三大特征，充分證明了深度學習是STEAM教育所追求的目標。問題解決式學習將STEAM教育闡釋為一種學習者真實參與、切身體驗，知識發現、理解與遷移的多向交互的意義建構過程，指向深度學習過程的體驗與反思建構特征。學習者核心素養的習得是STEAM教育的追求目標，它要求學習者能夠“像藝術家一樣想象，像科學家一樣思考，像工程師一樣行動，像正常人一樣生活”，這與深度學習所追求的“核心素養培育”的終極目標相一致。[3]

● STEAM教育促進深度學習實現的機制

1.問題驅動，一種激發深層動機的條件機制

深層動機的激發是深度學習實現的必要條件。深度學習的發生并非一個自然而然的過程，其先決條件是學習者的自主、自覺地能動參與，即觸發學習者深層學習動機。問題的“疑惑不解”促進學習者深度思考，深度思考的過程就是個體內部認知結構對話的過程，是針對提出的問題給予回答的過程;問題的存在致使學習者“直覺的不確定”，鞭策其借助“動作”和“表象”不斷地改變與建構，直至問題圓滿解決。[5]由此可見，以問題為導向是激發學生深層動機的有效路徑。另外，“學習”被看作是一種“社會認知行為”，學習是個體在與社會環境不斷交互的過程中實現自我改變與成長;同時，知識的產生根植于特定社會情境，不存在脫離社會情境的知識與學習。[5]因此，深度學習必然依賴于個體與社會的交互，依賴于具體的社會問題情境。

STEAM教育以現實問題為驅動，激發學習者深層學習動機。在STEAM教育支持下，以現實生活問題為驅動，喚醒學習者主體能動性，促使學習者獲得更多服務于問題解決的“活”性知識，從而成為獲取、加工和轉化知識的主宰者。通過解決社會實際問題，使學習者認知到學習成果（復雜問題解決方案）的適用性和實用性。除此以外，這也將加強學習者學習和遷移運用知識的好奇心與愿望，使學習動機得到進一步深化。以現實問題為驅動發生的深度學習，不僅強調了學習者的自主能動性，而且伴隨著學習者的自我身份認同及個人、社會價值的實現。

2.切身參與，一種促進深度理解的過程機制

深度理解是深度學習過程的要義所在。索耶在對比傳統的教授式學習的基礎上，揭示深度學習的基本特征是：深度學習必須是將新、舊知識與先前經驗進行鏈接，關注知識間聯系，形成系統，構成學習基礎;深度學習必須是基于對話的因果關系論證，而且能對新觀念進行批判性評價;深度學習必須是學習者對自身理解與學習過程的反思。[6]梅洛-龐蒂強調“身體知覺是理解的基礎”，身體知覺參與下的知識是可感知的、生動化的，利用身體知覺建構與傳遞知識促進學習者真正認識事物本質，獲取自身理解的知識。[7]由此可見，深度體驗在深度學習中具有基礎性的地位。學習者在親身體驗中對事物、對他人與自我發生興趣，情感、思維和創造得到全面激發，從而展開由外而內、由淺至深的理解之路，是深度學習實現過程的關鍵。

STEAM教育立足于具身認知理論，使學習者切身參與到問題解決方案的情境中，將探究過程還給學習者，主張在切身體驗中實現深度理解。為了問題得到完滿的解決，學習者必須主動樹立學習目標，搜尋學習資源，建構實踐方案，解決實際問題。學習者在利用跨學科知識應對現實性問題的過程中，會自覺意識到各門科目知識的重要性及其之間的相通性，更加注重知識間的關聯，從而習得超越學科本身的綜合化知識。在參與探索、解釋與澄清、反饋與評價的過程中，學習者不僅能夠掌握結構統整的跨學科知識，形成高階的信息處理能力、反省思維能力等，還能在人際交往（溝通合作能力）、自我實現（學習方法、學習毅力）等方面獲得成長。[8]以解決實際問題的方式開展深度學習，還意味著知識與生活、理論與實踐、科學與藝術在同一時空共同發展。

3.聚焦于表現性任務，一種深度學習的評價機制

深度學習評價是一種基于理解的表現性評價。深度理解是深度學習的關鍵，學習者是否能夠將所學知識應用于解決實際問題是評價深度學習是否得以實現的標準，這是一種基于“理解水準”的評價。[9]傳統的紙筆測驗只能在固定的時機采用有限的方法進行評價，忽略了學習過程，很難將學習者的真實學習成就數值化。正如Ray Pecheone教授所說：“如果你想要評價，如批判性思維、協同工作、溝通、學會學習等技能，你不得不使用某種形式的表現性評價。”[10]表現性評價是指以特定學習情境中學習者的行為與表現（作品）為依據，評價學習者對概念理解的深度和對知識技能的綜合運用。[11]表現性評價需要學習者就自己給出的觀點給予反復思考與論證，給予了學習者充分解釋、澄清自我思維的機會，能夠顯示學習者將知識運用于解決現實問題的水平。

STEAM教育支持下的深度學習評價圍繞問題解決（表現性任務的完成）過程展開，使深度學習成效的評價得以實現。此種評價方式著力于學習者的思維過程，對學習者在進行問題澄清過程中的表現情況進行記錄與評估，從多視點、多層次把握深度學習發生的過程。

● STEAM教育支持下深度學習的實踐路徑探索

STEAM教育支持下的深度學習實踐模式如下圖所示，該模式由問題驅動下的深度學習條件、學習共同體支持下的深度學習過程、三維素養框架下的深度學習結果評價三個部分構成。

圖中，STEAM整合的跨學科知識和“搜集—設計—調整”的關系可以解釋為尋求問題解決方案的需求所鏈接的關于知識與行動的不同活動。[12]因此，筆者認為要促進學習者深度理解STEAM教育支持下深度學習實現過程，需要明晰學習問題，準確理解與掌握每個學科獨特的視角和思維方式，根據探究的問題在“需要知道”和“需要為問題解決所做”的背景中實現知識的生成、能力的發展以及價值的形成。STEAM教育的綜合方法可以幫助學習者通過應用跨學科概念及批判性思維、協作和創造力來解決現實世界的問題。

1.創設學習問題，激發深層動機

學習問題的確立與明晰是深度學習實現的前提，確立充分激發學習者學習動機的問題應注意如下幾點：第一，問題具有現實感與生成性;第二，問題要遵循“低下限、高上限”原則;第三，問題須有價值。因而，該問題一定是基于科學、工程、技術、數學和藝術的活動，同時也是考慮社會正義的議題。

2.建構多元學習共同體，促進深度理解

STEAM教育支持下的深度學習實現過程，是學習者就來自現實世界真實問題提供解決方案的過程，是學習者深度理解的過程。因此，必須建構異質性的學習共同體，進行多視點、多標準的分析，在對話交流中尋求解釋和贊同，最終通過驗證，辯證地做出判斷、形成決策。STEAM教育支持下為促進深度學習實現所構建的學習共同體遵循如下的多元性原則：第一，學科多元體現在跨學科性的知識組織;第二，學習主體多元體現在多元主體間的多向對話互動關系。

3.探究以核心素養為指向的評價指標體系

STEAM教育支持下的深度學習需要通過表現性評價及時地對深度學習成就做出價值評判，為學習者提供描述性反饋結果，以便為參與者的學習方案（問題選定與探究過程）提供反思和更新。因此，基于STEAM教育和深度學習評價理論建構STEAM教育支持下的深度學習質量評價指標體系勢在必行。本研究借鑒我國核心素養概念的框架、深度學習的能力框架以及STEAM素養的表現形式，建立由基礎認知、關鍵能力和價值實現構成的STEAM教育支持下的深度學習質量評價指標體系。基礎認知層要求掌握核心學科知識，包括語言學科知識、人文科學與藝術學科，著重強調跨學科間的聯系;關鍵能力層要求習得信息處理能力、模型思維能力、反省思維能力、團隊協作能力、有效溝通能力以及學會學習能力，同時強調學習者的自我興趣、自我表現與自我調節能力;價值實現層要求學習者學會尊重，懂得情感共通，誠實守信以及具備社會責任感。

STEAM教育支持下的深度學習實踐路徑始終以確立的問題為導向，在多元主體的參與下，綜合利用跨學科知識，凸顯學習者的調查探究、合作交流以及驗證反思環節，不斷促進學生跨學科思維能力、批判思維能力和合作交流能力等的提升，最終實現以核心素養為導向的STEAM教育培養目標和深度學習能力維度的要求。

參考文獻：

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作者簡介：賀艷麗（1996—），女，重慶巫山人，浙江師范大學教師教育學院碩士研究生，主要從事課程與教學論研究。