深度学习环境的设计与内容研究

美国教育专家根据布鲁姆目标分类理论中的认知领域层次目标，提出支持逐级目标的25 个信息化工具集合，称为“数字布鲁姆”，旨在促进数字化学习方式的发展。数字布鲁姆模型的广泛传播标志着数字化环境下的教学成为社会的主流学习方式和教育界的研究热点。从图1-2数字布鲁姆模型可以看到，识记层次上的YouTube、理解层次上的TED、应用层次上的voki、分析层次上的Google Docs、评价层次上的Moodle以及创造层次上的Wikispaces等，这些都是在深度学习的不同阶段起到促进作用的有效工具与平台。

图1-2　数字布鲁姆模型

张静、陈佑清等学者从学习科学的视角，分析了学习客体、社会中介及学习者三个层面中的深度学习，探讨信息化环境下的教学方式变革，并指出要从“脱境”的知识内容呈现转向融入“真实境脉”的问题创设。^[28]

段金菊、余胜泉认为学习环境分为技术层面学习环境和知识层面学习环境，提出应更多地关注学习环境的创设、深层学习过程的设计以及情感体验的设计。^[29]

纪宏璠、雷体南和方红将深度学习过程分为四个阶段，即深度学习准备阶段、知识主动构建阶段、知识迁移与应用阶段、评价与创造阶段。其中，在知识迁移与应用阶段，首先引导学习者通过自主——变式练习进行知识转化，在复杂、丰富、多变的情境中练习和应用知识转化产物（技能）这也是深度学习的最终目的。^[30]

引导学生将理解和掌握的知识技能应用、迁移到此情境中，就需要为学习者营造真实的支持有意义学习的情境，这也说明在深度学习环境或情境的建构中，多媒体画面语言规则可以发挥其表征功能，在深度学习环境的技术层面研究的基础上，提供表征层面的依据。

无论是在学习共同体层面（张静、陈佑清）、技术层面和知识层面（段金菊、余胜泉），还是学习系统与学习过程层面（纪宏璠、雷体南、方红），目前深度学习的研究关注学习环境的设计，对于环境层的技术支持促进深度学习的研究较多，而对于内容设计的研究相对较少。深度学习的研究还停留在技术支持方面，对于核心要素“知识设计”的研究成果较少，对于知识的呈现形式与思维、认知之间的关系了解不够深入。^[31]

社会关系情境中，深度学习系统要同步异步相结合，知识交互与情感交互并重，根据任务目标的需求，向某一种类型适当倾斜。(www.xing528.com)

据Candace Chou 的研究，这种系统类型的交互中社会情感的内容占33%，剩余67%是学习任务相关内容。而师生交互异步系统中，Candace Chou 的数据显示，社会情感内容的比重仅为8%，学习任务等相关内容升至92%。通过Candace Chou 的实验研究可以得到结论，教学系统中的师生同步交互侧重于影响学习者的社会关系，异步交互更有助于学习任务加工。小组协作任务情境促进深度学习的发生与发展。Dunbar 的实验研究发现，小组的协作学习可以有利于深度学习的迁移。实验现象明确了小组成员的想法和观点会开阔其他成员的思考深度和广度，为推理、迁移、创新等深度学习创造了重要的条件。^[32]

但是，也有学者的后续研究指出其中的弊端，代表性的研究是Hamers等人进行的平行比较实验。第一组是在教师明确的指导下进行的学习过程，属于直接发现事件的要素；第二组是小组协作学习，属于间接发现事件的要素。学习结束后进行迁移测验，实验结果显示出直接发现的方式在迁移测试中表现的更为优越。^[33]分析其原因，主要是第二种间接发现的方式并不能保证每一个学习者都能获得关于事件规律的深度加工过程，除了个别加工水平突出的个体外，其他被试只出现较少或较低水平的迁移。

已有深度学习研究从只适用于单一学习环境或单一学习模式，发展到综合性学习环境研究，经过对已有深度学习研究的梳理，总结为两种学习环境、三种模式。

第一种是数字学习环境中的深度学习研究，例如：曾明星、李桂平和周清平以MOOC与翻转课堂融合为基础的深度学习场域研究，创建由浅层学习转向深度学习的情境与关系空间，形成一个充满意义的深度学习场域，进而提高翻转课堂资源设计质量，打造“域内”优势并诱导学生“入场”，提升课堂教学质量。^[34]

第二种是传统课堂教学中深度学习研究，例如安富海课堂深度学习的教学策略的研究，是在深入研读深度学习理论的基础上，通过批判当前课堂学习中存在的浅层学习问题而提出的一种引导教师调整教师理念和教学行为的建议。^[35]

第三种是基于课堂与MOOC混合模式（如SPOC）的深度学习研究，曾明星等构建基于SPOC的深度学习模式，既能克服MOOC与传统教育的弊端，促进MOOC资源在高校实体教学落地生根，又能提高学生的创新能力、问题解决能力和批判性思维等高阶思维能力，大力提升教育的质量。^[36]

本书提出的深度学习系统结构既可以指导数字化学习环境产品的设计与开发，也可以应用于课堂教学环境。