深度學(xué)習(xí)視域下智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建及應(yīng)用研究*

李 環(huán) 吳 砥 朱 莎 郭 慶 羅志強(qiáng)

深度學(xué)習(xí)視域下智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建及應(yīng)用研究*

李 環(huán)1吳 砥1朱 莎1[通訊作者]郭 慶1羅志強(qiáng)2

（1．華中師范大學(xué) 人工智能教育學(xué)部，湖北武漢 430079；2．武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)，湖北武漢 430058）

當(dāng)前，提升學(xué)生核心素養(yǎng)是智慧課堂教學(xué)關(guān)注的重點(diǎn)，為此各級(jí)各類學(xué)校基于智慧課堂開展了教學(xué)實(shí)踐探索，但效果不佳，難以達(dá)到培育學(xué)生核心素養(yǎng)的目的，其原因在于智慧課堂教學(xué)實(shí)踐缺乏“深度”。深度學(xué)習(xí)作為培育學(xué)生核心素養(yǎng)的重要路徑，為實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)與課堂教學(xué)的有效融合提供了理論支撐與實(shí)踐指引。基于此，文章首先梳理了深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與課堂教學(xué)特征；然后文章以深度學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，以培育學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)，從教學(xué)環(huán)節(jié)、師生活動(dòng)、教學(xué)評(píng)價(jià)、資源工具等方面構(gòu)建了深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式；最后文章以小學(xué)數(shù)學(xué)為例開展教學(xué)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，分別從學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果兩個(gè)維度綜合驗(yàn)證該教學(xué)模式對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，以期豐富智慧課堂教學(xué)模式的相關(guān)研究，為智慧課堂教學(xué)的高效開展提供參考，助力學(xué)生的核心素養(yǎng)培育。

深度學(xué)習(xí)；智慧課堂；智慧課堂教學(xué)模式；學(xué)生核心素養(yǎng)

引言

如今，如何提升學(xué)生的核心素養(yǎng)成為世界各國關(guān)注的焦點(diǎn)問題，我國近年來也逐步將培育學(xué)生核心素養(yǎng)作為教育改革的重點(diǎn)，并為此出臺(tái)了相應(yīng)的政策。2022年4月，教育部印發(fā)《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》，明確了義務(wù)教育階段時(shí)代新人培養(yǎng)的具體要求，強(qiáng)調(diào)培育學(xué)生終身發(fā)展和適應(yīng)社會(huì)發(fā)展所需要的核心素養(yǎng)[1]。同年10月，習(xí)近平總書記在中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會(huì)上也指出要“發(fā)展素質(zhì)教育”[2]，進(jìn)一步凸顯培育學(xué)生核心素養(yǎng)的重要性。

課堂作為教育改革的主陣地，也是落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵場(chǎng)所[3]，其中智慧課堂作為智慧學(xué)習(xí)環(huán)境的范式，融合了多種先進(jìn)的人工智能技術(shù)和數(shù)字化設(shè)備，已成為人們青睞的課堂環(huán)境類型[4]。然而，通過文獻(xiàn)綜述和實(shí)地調(diào)研發(fā)現(xiàn)，雖然各級(jí)各類學(xué)校基于智慧課堂開展了教學(xué)實(shí)踐，但仍然存在形式化、模式化和機(jī)械化等問題，導(dǎo)致學(xué)生缺乏能夠提升創(chuàng)新思維能力和綜合解決生活實(shí)際問題能力的機(jī)會(huì)[5]。究其原因，可能是當(dāng)前的智慧課堂教學(xué)缺乏“深度”，即多數(shù)教師在沒有深入理解智慧課堂的理論基礎(chǔ)、精神意涵和核心理念的前提下，將人工智能技術(shù)與課堂教學(xué)進(jìn)行較淺層次的整合，因而較難達(dá)到培育學(xué)生核心素養(yǎng)的目的[6]。要從根本上改變這種現(xiàn)狀，需要教師積極思考什么樣的教學(xué)目標(biāo)更有意義，什么樣的教學(xué)理念更有價(jià)值，什么樣的教學(xué)活動(dòng)更有利于教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，什么樣的教學(xué)評(píng)價(jià)能更好地促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。而研究發(fā)現(xiàn)，深度學(xué)習(xí)正是解決這些問題的利器，其為實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)與課堂教學(xué)的有效融合提供了理論支撐與實(shí)踐指引[7]。

鑒于此，本研究在分析深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵與課堂教學(xué)特征的基礎(chǔ)上，通過融合智慧教學(xué)產(chǎn)品、數(shù)字教育資源與課堂教學(xué)，嘗試構(gòu)建深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式，并以小學(xué)數(shù)學(xué)為例，通過開展教學(xué)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)所構(gòu)建的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，以期豐富智慧課堂教學(xué)模式的相關(guān)研究，為智慧課堂教學(xué)的高效開展提供參考，助力學(xué)生的核心素養(yǎng)培育。

一 深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵與課堂教學(xué)特征

1 深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵

深度學(xué)習(xí)的概念最早出自美國學(xué)者M(jìn)arton和Saljo在1976年聯(lián)名發(fā)表的論文《學(xué)習(xí)的本質(zhì)區(qū)別：結(jié)果和過程》[8]，該論文根據(jù)學(xué)生獲取和加工信息的方式，將學(xué)生分為深度水平加工者和淺層水平加工者。自此，國內(nèi)外學(xué)者圍繞深度學(xué)習(xí)展開了廣泛而深入的研究。國外較為經(jīng)典的深度學(xué)習(xí)定義由Biggs[9]提出，他認(rèn)為深度學(xué)習(xí)包含高水平或主動(dòng)的認(rèn)知加工，對(duì)應(yīng)的淺層學(xué)習(xí)則采用低水平認(rèn)知加工，如簡單記憶或機(jī)械記憶。國內(nèi)關(guān)于深度學(xué)習(xí)的定義最早由黎加厚[10]提出，他認(rèn)為深度學(xué)習(xí)是在理解學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生能夠批判性地學(xué)習(xí)新的思想和事實(shí)，并將其融入原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，同時(shí)將已有知識(shí)遷移到新的情境以解決問題。2014年，教育部基礎(chǔ)教育課程教材發(fā)展中心在全國多個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)開展了“‘深度學(xué)習(xí)’教學(xué)改進(jìn)”項(xiàng)目研究，進(jìn)一步明確了符合我國國情的深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵：“所謂深度學(xué)習(xí)，就是指在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程。在這個(gè)過程中，學(xué)生掌握學(xué)科核心知識(shí)，理解學(xué)習(xí)過程，把握學(xué)科的本質(zhì)及思想方法，形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、高級(jí)的社會(huì)性情感、積極的態(tài)度、正確的價(jià)值觀，成為既具獨(dú)立性、批判性、創(chuàng)造性又有合作精神，基礎(chǔ)扎實(shí)的優(yōu)秀的學(xué)生，成為未來社會(huì)歷史實(shí)踐的主人。”[11]該內(nèi)涵明確了深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)，即培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用、分析、評(píng)價(jià)、遷移等高階認(rèn)知能力，以及批判性思維、創(chuàng)造性思維等高階思維；同時(shí)明確了深度學(xué)習(xí)的性質(zhì)，即深度學(xué)習(xí)并非一味增加學(xué)習(xí)難度，而是強(qiáng)調(diào)學(xué)生認(rèn)知、思維、情感的深度參與，以及教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的深度加工，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”基礎(chǔ)上的有意義學(xué)習(xí)。

2 深度學(xué)習(xí)理念下的課堂教學(xué)特征

從深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵可以看出，深度學(xué)習(xí)是相對(duì)于淺層學(xué)習(xí)而言的。淺層學(xué)習(xí)主要指以教師為中心、以知識(shí)灌輸為任務(wù)進(jìn)行課堂教學(xué)，教學(xué)中學(xué)生被動(dòng)地接受和記憶知識(shí)；而深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在課堂中的主體地位，目的是促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知、思維、情感、意志和價(jià)值觀的深度參與[12]。具體來講，深度學(xué)習(xí)理念下的課堂教學(xué)具備如下特征：

（1）教學(xué)目標(biāo)：指向?qū)W生核心素養(yǎng)

淺層學(xué)習(xí)下的教學(xué)目標(biāo)主要關(guān)注認(rèn)知層面，側(cè)重于知識(shí)的記憶與理解，最終目的是學(xué)生能利用所學(xué)知識(shí)解答題目，在考試中獲得高分。這種教學(xué)目標(biāo)指導(dǎo)下的課堂教學(xué)是固化的，難以發(fā)展學(xué)生的高階思維，無法讓學(xué)生通過知識(shí)學(xué)習(xí)掌握未來社會(huì)生存的必備品格和關(guān)鍵能力。深度學(xué)習(xí)下的教學(xué)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為價(jià)值導(dǎo)向，關(guān)注核心知識(shí)的掌握、遷移與應(yīng)用，同時(shí)注重在知識(shí)學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力、自主學(xué)習(xí)能力、自我管理能力、協(xié)作交流能力、問題解決能力等高階思維，為學(xué)生更好地促進(jìn)自我發(fā)展和適應(yīng)社會(huì)變革奠定基礎(chǔ)[13]。

（2）教學(xué)理念：尊重學(xué)生主體地位

淺層學(xué)習(xí)下的教學(xué)理念主要秉持“以教師為中心”的教學(xué)理念，忽視了學(xué)生的主體地位，教師一味地進(jìn)行知識(shí)輸出，學(xué)生以死記硬背的方式進(jìn)行被動(dòng)接收，難以實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效遷移和應(yīng)用。深度學(xué)習(xí)下的教學(xué)理念堅(jiān)持“以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體”，充分挖掘每位學(xué)生的特點(diǎn)，尊重學(xué)生的個(gè)性化和全面發(fā)展；通過組織開展“以學(xué)為中心”的項(xiàng)目式、問題式、探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極調(diào)動(dòng)自己的知識(shí)儲(chǔ)備進(jìn)行深度思考和探究，不斷激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、持續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力和興趣[14]。

（3）教學(xué)活動(dòng)：依托真實(shí)問題情境

淺層學(xué)習(xí)下的教學(xué)活動(dòng)多為脫離生活實(shí)際的“虛擬”活動(dòng)，學(xué)生只能掌握表面、淺顯的概念和原理，難以將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活建立聯(lián)系，無法達(dá)到“學(xué)以致用”的目的。深度學(xué)習(xí)下的教學(xué)活動(dòng)不僅要求學(xué)生掌握基本的書本知識(shí)，還要求學(xué)生擁有在復(fù)雜情境中解決問題的高階思維能力，并將其靈活運(yùn)用到生活情境中。這種教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生的實(shí)際生活為切入點(diǎn)，通過設(shè)計(jì)體現(xiàn)劣構(gòu)性、趣味性的真實(shí)問題情境，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，促使其運(yùn)用已有知識(shí)解決新的、真實(shí)世界的問題，從而實(shí)現(xiàn)以“解決問題的教學(xué)，生成問題的教學(xué)”為導(dǎo)向的深度課堂學(xué)習(xí)[15]。

（4）教學(xué)評(píng)價(jià)：指向多元綜合評(píng)價(jià)

淺層學(xué)習(xí)下的教學(xué)評(píng)價(jià)以終結(jié)性評(píng)價(jià)為主，通過作業(yè)、考試等手段了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況，評(píng)價(jià)相對(duì)滯后，難以在教學(xué)過程中實(shí)時(shí)改進(jìn)教學(xué)，無法為學(xué)生提供針對(duì)性、個(gè)性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。深度學(xué)習(xí)下的教學(xué)評(píng)價(jià)堅(jiān)持多元評(píng)價(jià)方法，通過診斷性評(píng)價(jià)掌握學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展基礎(chǔ)，了解學(xué)生的前概念，進(jìn)而指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計(jì)；通過多元主體參與（學(xué)生自評(píng)、同伴互評(píng)、教師評(píng)價(jià)）的過程性評(píng)價(jià)，幫助教師及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)情，以有針對(duì)性地調(diào)整教學(xué)策略；通過終結(jié)性評(píng)價(jià)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，支持教師進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)[16]。

二 深度學(xué)習(xí)視域下智慧課堂教學(xué)模式的構(gòu)建

參考深度學(xué)習(xí)理念下的課堂教學(xué)特征，本研究嘗試構(gòu)建深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式。首先，基于深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)以培育學(xué)生核心素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)，因此在進(jìn)行整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)明確各環(huán)節(jié)所要培養(yǎng)學(xué)生哪些具體的高階思維和關(guān)鍵能力；其次，基于深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)堅(jiān)持“以學(xué)為中心”的教學(xué)理念，因此在設(shè)置教學(xué)活動(dòng)時(shí)，不僅要關(guān)注教師活動(dòng)，更要從學(xué)生的角度出發(fā)，明確學(xué)生所要參與的活動(dòng)有哪些，支持學(xué)生進(jìn)行自我導(dǎo)向?qū)W習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)和探究式學(xué)習(xí)；再次，基于深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)強(qiáng)調(diào)教學(xué)活動(dòng)應(yīng)依托“真實(shí)問題情境”，因此在設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)活動(dòng)時(shí)應(yīng)將情境任務(wù)貫穿課堂始終，由淺入深，由易到難，不斷引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，促使學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)解決真實(shí)世界問題；最后，基于深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)主張采用過程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合的多元評(píng)價(jià)方式，因此應(yīng)將評(píng)價(jià)滲透于課堂教學(xué)全過程，即課前采用診斷性評(píng)價(jià)，課中采用過程性評(píng)價(jià)，課后采用終結(jié)性評(píng)價(jià)。此外，基于深度學(xué)習(xí)的智慧課堂教學(xué)應(yīng)在智慧教育環(huán)境下開展，以師生平板、電子白板、智慧教學(xué)平臺(tái)等工具為依托，為師生提供豐富、優(yōu)質(zhì)的數(shù)字資源。基于此，本研究分別從教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)活動(dòng)（學(xué)生活動(dòng)與教師活動(dòng)）、資源工具、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面出發(fā)，構(gòu)建了深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式（如圖1所示）。具體可從“課前”“課中”“課后”三個(gè)階段理解該教學(xué)模式的實(shí)施流程。

1 課前階段

課前階段的教學(xué)環(huán)節(jié)為“自主學(xué)習(xí)，學(xué)情診斷”，具體操作流程為：①教師通過教師平板和智慧教學(xué)平臺(tái)，向?qū)W生推送數(shù)字資源和預(yù)習(xí)測(cè)驗(yàn)題等導(dǎo)學(xué)資料；②學(xué)生借助學(xué)生平板開展自主預(yù)習(xí)，完成測(cè)試，并根據(jù)測(cè)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)和思考學(xué)習(xí)問題；③教師基于智慧教學(xué)平臺(tái)反饋的學(xué)習(xí)診斷結(jié)果分析學(xué)情，繼而調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與策略。該教學(xué)環(huán)節(jié)旨在促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。該階段的教學(xué)評(píng)價(jià)主要是診斷性評(píng)價(jià)，即借助智能技術(shù)，對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況做出診斷，基于學(xué)生學(xué)情進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)因材施教。

圖1 深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式

2 課中階段

課中階段的教學(xué)環(huán)節(jié)包括“創(chuàng)設(shè)情境、問題初探”“合作探究、疑難突破”“變式訓(xùn)練、遷移應(yīng)用”“總結(jié)反思、認(rèn)知升華”。

“創(chuàng)設(shè)情境、問題初探”環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學(xué)生的真實(shí)問題解決能力，主要操作流程為：①教師借助智慧教學(xué)平臺(tái)導(dǎo)入真實(shí)情境任務(wù)，引發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主探究；②學(xué)生嘗試解決問題，并通過平板進(jìn)行交流互動(dòng)，展示學(xué)習(xí)成果；③教師引導(dǎo)學(xué)生將情境任務(wù)細(xì)化為具體問題和知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)、理解知識(shí)。

“合作探究、疑難突破”環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、合作能力和溝通能力，主要操作流程為：①教師借助智慧教學(xué)平臺(tái)發(fā)布具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，并組織學(xué)生開展小組合作探究；②教師巡堂發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，并進(jìn)行答疑解惑；③學(xué)生以小組為單位，展示交流任務(wù)探究成果，并進(jìn)行組間、組內(nèi)互評(píng)；④教師通過智慧教學(xué)平臺(tái)，對(duì)學(xué)生的任務(wù)完成情況進(jìn)行剖析點(diǎn)評(píng)。

“變式訓(xùn)練、遷移應(yīng)用”環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)毅力、真實(shí)問題解決能力和創(chuàng)造性思維，主要操作流程為：①教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)情，借助智慧教學(xué)平臺(tái)發(fā)布一題多變、一題多解等類型的隨堂檢測(cè)；②學(xué)生在完成隨堂檢測(cè)的過程中，鞏固所學(xué)知識(shí)，提升自己的問題解決能力；③教師借助課堂互動(dòng)工具組織教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律，并有針對(duì)性地進(jìn)行補(bǔ)充講解，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移內(nèi)化。

“總結(jié)反思、認(rèn)知升華”環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，主要操作流程為：①教師引導(dǎo)學(xué)生利用思維導(dǎo)圖、在線協(xié)作文檔等學(xué)科教學(xué)工具對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的新舊聯(lián)結(jié)；②學(xué)生回顧反思課堂學(xué)習(xí)過程，自查學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成情況、學(xué)習(xí)活動(dòng)的參與情況；③教師進(jìn)行課堂小結(jié)，梳理回顧課程核心知識(shí)，總結(jié)重要的思想方法，鞏固課堂教學(xué)成果。本階段的教學(xué)評(píng)價(jià)主要是過程性評(píng)價(jià)，即依托智慧教學(xué)平臺(tái)，跟蹤記錄學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)全過程數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的認(rèn)知、情感、態(tài)度等方面進(jìn)行全方位、伴隨式評(píng)價(jià)，為教師隨時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃、改進(jìn)教學(xué)方法提供參考。

3 課后階段

課后階段的教學(xué)環(huán)節(jié)為“練習(xí)輔導(dǎo)，拓展提升”，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，具體操作流程為：①教師通過平板推送個(gè)性練習(xí)，并適時(shí)發(fā)布綜合實(shí)踐任務(wù)；②學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)完成個(gè)性練習(xí)或綜合實(shí)踐任務(wù)，以鞏固學(xué)習(xí)和拓展實(shí)踐；③教師借助大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)教學(xué)系統(tǒng)，分析學(xué)生個(gè)性練習(xí)完成情況，并據(jù)此推送相應(yīng)的數(shù)字資源，實(shí)現(xiàn)個(gè)性輔導(dǎo)。本階段的教學(xué)評(píng)價(jià)主要是終結(jié)性評(píng)價(jià)，即對(duì)學(xué)生階段性學(xué)習(xí)的質(zhì)量做出結(jié)論性評(píng)價(jià)，為下一步學(xué)生學(xué)習(xí)需求與學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定提供參考。

三 教學(xué)實(shí)踐及效果檢驗(yàn)

為驗(yàn)證深度學(xué)習(xí)視域下智慧課堂教學(xué)模式的有效性，本研究基于所構(gòu)建的教學(xué)模式開展教學(xué)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)該教學(xué)模式對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用。

1 研究對(duì)象

本研究選取湖北省武漢市S小學(xué)五年級(jí)A班和B班的學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以數(shù)學(xué)學(xué)科為例，開展一學(xué)期（2022年3月～7月）的教學(xué)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)。A班、B班的學(xué)生在總?cè)藬?shù)、性別占比、學(xué)習(xí)成績等方面大致相當(dāng)。A班為實(shí)驗(yàn)班，學(xué)生人數(shù)為35人；B班為對(duì)照班，學(xué)生人數(shù)為36人。

2 研究過程

為排除教師個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，本研究選取同一名數(shù)學(xué)教師對(duì)兩個(gè)班級(jí)進(jìn)行授課。對(duì)于實(shí)驗(yàn)班，采用本研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式開展教學(xué)；對(duì)于對(duì)照班，采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式開展教學(xué)（未采用師生平板、智慧教學(xué)平臺(tái)等工具，未進(jìn)行基于深度學(xué)習(xí)理論的教學(xué)設(shè)計(jì)等）。由于深度學(xué)習(xí)聚焦學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)結(jié)果，突出參與、體驗(yàn)和生成，并以學(xué)生高階思維形成、創(chuàng)新能力提升為旨?xì)w，因此本研究分別從過程維度和結(jié)果維度綜合驗(yàn)證所構(gòu)建的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用。其中，深度學(xué)習(xí)的過程屬性指向?qū)W生學(xué)習(xí)過程中所表現(xiàn)出來的狀態(tài)，具體體現(xiàn)為積極主動(dòng)參與、高學(xué)習(xí)投入等[17]。為此，本研究將學(xué)習(xí)參與作為衡量學(xué)生深度學(xué)習(xí)效果的過程維度指標(biāo)。深度學(xué)習(xí)的結(jié)果屬性指向有意義的學(xué)習(xí)和知識(shí)的有效遷移，具體體現(xiàn)為學(xué)生具備關(guān)聯(lián)、分析、抽象、綜合等高階思維[18]。為此，本研究將學(xué)生的思維水平作為衡量學(xué)生深度學(xué)習(xí)效果的結(jié)果維度指標(biāo)。

為驗(yàn)證過程維度的深度學(xué)習(xí)效果，研究者分別于學(xué)期初和學(xué)期末在兩個(gè)班級(jí)發(fā)放學(xué)生學(xué)習(xí)參與問卷，完成前測(cè)和后測(cè)。針對(duì)回收的數(shù)據(jù)，研究者分別從縱向和橫向兩方面綜合驗(yàn)證所構(gòu)建的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)參與的影響作用。其中，在縱向上，本研究利用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的學(xué)習(xí)參與前后測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，比較其在教學(xué)實(shí)驗(yàn)前后的學(xué)習(xí)參與變化情況；在橫向上，本研究利用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班學(xué)生的學(xué)習(xí)參與后測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)方差分析，比較兩個(gè)班學(xué)生在教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的學(xué)習(xí)參與差異情況。

為驗(yàn)證結(jié)果維度的深度學(xué)習(xí)效果，本研究在智慧教學(xué)平臺(tái)后臺(tái)隨機(jī)采集實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在學(xué)期初和學(xué)期末的5次隨堂練習(xí)完成情況數(shù)據(jù)，包括隨堂練習(xí)題的難度及考查知識(shí)點(diǎn)、學(xué)生每道題的正確率等。其中，學(xué)期初的5次隨堂練習(xí)共有49題，學(xué)期末的5次隨堂練習(xí)共有53題。針對(duì)學(xué)生的隨堂測(cè)試完成情況數(shù)據(jù)，研究者與實(shí)驗(yàn)教師共同協(xié)商，綜合考慮隨堂練習(xí)題的難度、所考察的知識(shí)點(diǎn)以及實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，參考基于SOLO分類的學(xué)生思維評(píng)價(jià)表，分別計(jì)算學(xué)期初和學(xué)期末不同思維水平的學(xué)生所占比例，比較學(xué)生思維水平的變化情況。

表1 基于SOLO分類的學(xué)生思維評(píng)價(jià)表

3 研究工具

（1）學(xué)習(xí)參與問卷

關(guān)于學(xué)習(xí)參與程度的測(cè)量，本研究主要參考Deng等[19]編制的學(xué)習(xí)參與量表，改編制定了學(xué)習(xí)參與問卷，包含4個(gè)子維度：行為參與、認(rèn)知參與、情感參與、社會(huì)參與；每個(gè)子維度各3個(gè)題項(xiàng)，共計(jì)12個(gè)題項(xiàng)，均采用李克特5點(diǎn)量表計(jì)分。其中，“行為參與”子量表較為典型的題項(xiàng)是“每周我都會(huì)留出固定的時(shí)間進(jìn)行自學(xué)”；“認(rèn)知參與”子量表較為典型的題項(xiàng)是“我會(huì)反復(fù)學(xué)習(xí)課上沒能掌握的內(nèi)容，直到學(xué)會(huì)為止”；“情感參與”子量表較為典型的題項(xiàng)是“我很享受參加課堂活動(dòng)的過程”；“社會(huì)參與”子量表較為典型的題項(xiàng)是“我會(huì)參與到課堂討論中”。對(duì)問卷的信度進(jìn)行檢驗(yàn)，得到4類學(xué)習(xí)參與的克隆巴赫系數(shù)值，分別為0.76、0.84、0.82、0.83，均大于0.75，說明該量表具有較高的信度；對(duì)問卷的效度進(jìn)行檢驗(yàn)，得到KMO系數(shù)為0.82，巴特利球形檢驗(yàn)的顯著性為0.00，說明學(xué)習(xí)參與問卷具有良好的效度。

（2）基于SOLO分類的學(xué)生思維評(píng)價(jià)表

Biggs等[20]提出的SOLO分類法將思維結(jié)構(gòu)從簡單到復(fù)雜依次劃分為前結(jié)構(gòu)、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)、抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)五個(gè)等級(jí)。前三級(jí)涉及的思維操作較少且多為低階思維，屬于淺層學(xué)習(xí)結(jié)果；第四、五級(jí)涉及復(fù)雜的高階思維操作，是典型的深度學(xué)習(xí)結(jié)果。而學(xué)生的隨堂練習(xí)完成情況是學(xué)習(xí)結(jié)果最直接的體現(xiàn)，可以通過學(xué)生完成不同難度練習(xí)題的正確率推斷其具備的思維結(jié)構(gòu)，進(jìn)而判斷其是否進(jìn)行了深度學(xué)習(xí)[21]。為此，本研究針對(duì)所采集的學(xué)生隨堂練習(xí)完成情況數(shù)據(jù)，與實(shí)驗(yàn)教師共同協(xié)商，根據(jù)隨堂練習(xí)的難度、所考察的知識(shí)點(diǎn)以及實(shí)際的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將隨堂練習(xí)題與SOLO分類的不同思維層次進(jìn)行匹配，得到了如表1所示的學(xué)生思維評(píng)價(jià)表。

4 研究結(jié)果

（1）深度學(xué)習(xí)過程維度的分析結(jié)果

實(shí)驗(yàn)班學(xué)生學(xué)習(xí)參與前后測(cè)的配對(duì)樣本t檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。可以看到，4類學(xué)習(xí)參與的后測(cè)值均大于前測(cè)值，且教學(xué)實(shí)驗(yàn)前后學(xué)生的行為參與（t=-3.06，=0.01）和社會(huì)參與（t=-2.48，=0.02）存在顯著性差異，情感參與存在邊緣顯著（t=-1.74，=0.09）。

表2 實(shí)驗(yàn)班學(xué)生學(xué)習(xí)參與前后測(cè)的配對(duì)樣本t檢驗(yàn)結(jié)果

為排除實(shí)驗(yàn)開始前學(xué)生學(xué)習(xí)參與對(duì)兩個(gè)班級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)參與后測(cè)值的影響，本研究對(duì)兩個(gè)班級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)參與后測(cè)值進(jìn)行協(xié)方差分析：把學(xué)習(xí)參與的前測(cè)值作為協(xié)變量，班級(jí)作為固定因子，學(xué)習(xí)參與的后測(cè)值作為因變量。分析結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生4類學(xué)習(xí)參與的后測(cè)均值均高于對(duì)照班，協(xié)方差分析結(jié)果如表3所示。可以看到，實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班的學(xué)生在行為參與方面具有顯著性差異（F=7.77，=0.01），在認(rèn)知參與（F=3.02，=0.09）和情感參與（F=3.71，=0.06）方面存在邊緣顯著。

根據(jù)表2和表3可以發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)歷一學(xué)期的基于深度學(xué)習(xí)的智慧課堂教學(xué)實(shí)踐后，學(xué)生會(huì)更加主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)中，圍繞所學(xué)知識(shí)進(jìn)行更加深入的思考和理解，對(duì)學(xué)習(xí)的積極性和興趣逐步提升，且能夠與其他同學(xué)開展更多的合作交流。這說明，深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式能夠較好地促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行更加深度的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

表3 實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班學(xué)生學(xué)習(xí)參與后測(cè)的協(xié)方差分析結(jié)果

（2）深度學(xué)習(xí)結(jié)果維度的分析結(jié)果

實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在學(xué)期初和學(xué)期末的思維水平占比情況如圖2所示。可以看到，在學(xué)期初，67.64%的學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)屬于低階思維，僅有7.65%的學(xué)生的思維達(dá)到抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，說明學(xué)生整體處于較為淺層的學(xué)習(xí)水平。經(jīng)過一學(xué)期基于深度學(xué)習(xí)的智慧課堂教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生的思維水平整體得到提升，60.59%的學(xué)生的思維達(dá)到了關(guān)聯(lián)和抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)。這表明學(xué)生不僅掌握了單個(gè)核心知識(shí)點(diǎn)，而且能夠?qū)⒍鄠€(gè)知識(shí)點(diǎn)整合起來理解，通過分析、綜合、抽象、概括等思維操作，構(gòu)建知識(shí)點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系和系統(tǒng)科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。這說明，深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式能夠有效促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用，從而達(dá)到深層次的學(xué)習(xí)效果。

圖2 實(shí)驗(yàn)班學(xué)生在學(xué)期初和學(xué)期末的思維水平占比情況

5 研究結(jié)論

由以上分析可得，深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)具有明顯的促進(jìn)作用。具體來講，在深度學(xué)習(xí)的過程維度，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)表現(xiàn)得更加投入，在行為參與、認(rèn)知參與、情感參與和社會(huì)參與等方面均有所提升。在深度學(xué)習(xí)的結(jié)果維度，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的思維水平普遍提升，逐漸由較為淺層的低階思維向深層次的高階思維轉(zhuǎn)變。可能的原因解釋如下：首先，深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)真實(shí)問題情境，通過創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活的情境任務(wù)，能夠激發(fā)學(xué)生的探索欲和求知欲；其次，深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式注重小組合作學(xué)習(xí)，通過小組的形式匯聚多名學(xué)生的智慧，以高效地解決復(fù)雜問題，從而使學(xué)生獲得成就感；再次，深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式為學(xué)生創(chuàng)造溝通表達(dá)的機(jī)會(huì)，無論是在小組內(nèi)與成員進(jìn)行溝通，還是上臺(tái)面向集體交流展示成果，都能夠激發(fā)學(xué)生的表達(dá)欲望；最后，深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式有利于師生開展互動(dòng)交流，便于教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)存在的問題并進(jìn)行精準(zhǔn)干預(yù)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)動(dòng)力。因此，在基于深度學(xué)習(xí)的智慧課堂教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生能夠更加積極、主動(dòng)地投入到學(xué)習(xí)中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效遷移應(yīng)用。綜上，深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式對(duì)于解決當(dāng)前智慧課堂存在的淺層低效問題、促進(jìn)教學(xué)效果提升和學(xué)生核心素養(yǎng)培育具有一定的參考價(jià)值。

四 結(jié)語

本研究針對(duì)現(xiàn)有智慧課堂缺乏“深度”的關(guān)鍵問題，首先引入深度學(xué)習(xí)理論，構(gòu)建了深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式；然后以小學(xué)數(shù)學(xué)為例，通過開展教學(xué)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該教學(xué)模式能夠有效促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。本研究成果雖然為如何促進(jìn)智慧課堂環(huán)境下學(xué)生的深度學(xué)習(xí)提供了一定參考，但也存在一些不足和局限性，如本研究僅選取小學(xué)五年級(jí)的學(xué)生作為研究對(duì)象，并以數(shù)學(xué)學(xué)科為例開展為期一學(xué)期的教學(xué)實(shí)驗(yàn)，存在教學(xué)周期較短、結(jié)論可推廣性有待考證等問題。為此，后續(xù)研究將在不同學(xué)科、學(xué)段開展更長周期的智慧課堂教學(xué)實(shí)踐，對(duì)深度學(xué)習(xí)視域下的智慧課堂教學(xué)模式不斷進(jìn)行迭代升級(jí)，以提升其適用性和可推廣性。

[1]教育部.教育部教材局負(fù)責(zé)人就《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》答記者問[OL].

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Resrarch on the Construction and Application of Smart Classroom Teaching Model under the Perspective of Deep Learning

LI Huan1WU Di1ZHU Sha1[Corresponding Author]GUO Qing1LUO Zhi-qiang2

At present, improving students’ core literacy is the focus of current smart classroom teaching. Therefore, schools of all levels and types have carried out teaching practice exploration based on smart classroom, but the effect is not good, and it is difficult to achieve the purpose of cultivating students’ core literacy. The reason lies in the lack of “depth” of smart classroom teaching practice. As an important way to cultivate students’ core literacy, deep learning provides theoretical support and practical guidance for the effective integration of artificial intelligence technology and classroom teaching. Based on this, under the guidance of deep learning theory and with the goal of cultivating students’ core literacy, this paper firstly sorted out the connotation and classroom teaching characteristic of deep learning, and then constructed a smart classroom teaching model under the perspective of deep learning from aspects such as teaching links, activities between teachers and students, teaching evaluation, and resources and tools. Finally, taking primary school mathematics as an example to carry out teaching quasi experiment. Meanwhile, the promotion effect of this teaching model on students’ deep learning was verified comprehensively from the two dimensions of learning process and learning product respectively, which was expected to enrich the relevant research of smart classroom teaching model, provide reference for the efficient development of smart classroom teaching, and help cultivate students’ core literacy.

deep learning; smart classroom; smart classroom teaching model; students’ core literacy

G40-057

A

1009—8097（2023）02—0061—10

10.3969/j.issn.1009-8097.2023.02.007

本文為2021年度國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目“融合證據(jù)推理和認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)分析的學(xué)生信息素養(yǎng)高階思維能力精準(zhǔn)評(píng)價(jià)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：62107019）的階段性研究成果。

李環(huán)，在讀博士，研究方向?yàn)橹腔劢逃虒W(xué)研究，郵箱為syqz@mails.ccnu.edu.cn。

2022年9月25日

編輯：小時(shí)