劉哲雨，任 輝，劉 拓，張 濱

一、引言

黨的十九大報告中指出：“建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎工程”，提升基礎教育水平是教育強國戰(zhàn)略的重要組成部分。以增強學生對復雜問題的解決能力、發(fā)展學生核心素養(yǎng)為導向的深度學習為改善基礎教育中的淺層學習問題、推進新時代的基礎教育發(fā)展提供了新的契機。深度學習是學習者積極主動地、批判性地整合新知識，并以深度理解為起點、以新情境中的遷移為導向、以解決復雜問題和創(chuàng)新為目標的高層次的學習方式。［1］2016年美國新媒體聯(lián)盟發(fā)布《地平線報告》指出“向深度學習方法轉(zhuǎn)變”是技術應用促進教育發(fā)展的關鍵趨勢。但由于深度學習受影響因素多、模型復雜、難于評價等問題，深度學習的常態(tài)化應用之路顯得頗為曲折?？v觀國內(nèi)外深度學習的應用研究，主要包括基于某一學科的深度教學或深度學習的研究、促進深度學習的某一要素的實證研究等。由于跨學科研究結論難推廣與難遷移、單一因素促進深度學習動力不足等問題，本研究明確研究的思路是提取便于推廣的、更加全面的深度學習核心要素，簡化深度學習的理念表達，形成由核心要素組成的深度學習框架，為形成易于實施的深度學習方案奠定基礎。

二、深度學習核心要素的研究

（一）研究設計

促進深度學習的核心要素研究分為四個階段，第一階段為德爾菲法分析促進深度學習的要素及重要要素，能有效控制深度學習的研究廣度；第二階段為層次分析法量化重要要素的影響層次，提取核心要素，為有效實施深度學習提供可執(zhí)行化的依據(jù)；第三階段是對促進深度學習的核心要素進行綜合理論論證和逐一理論論證；第四階段是提出深度學習核心要素的實踐運用策略（見圖1）。深度學習核心要素的提取屬于前期基礎研究，能夠為整個深度學習研究體系奠定堅實的基礎。

圖1.度學習核心要素的研究體系

（二）研究方法

本文采用德爾菲法與層次分析法相結合的研究方法。作為教育研究中常用的研究方法，德爾菲法（Delphi）在教育領域的應用集中在建立評價體系、確定影響因素（如教育質(zhì)量影響因素分析）和事件層次分析等7個方面。層次分析法(Analytic Hierarchy Pro?cess，AHP)是將多重復雜的問題，通過質(zhì)的研究與量的研究相結合的方法，降解為遞階層次結構。層次分析法是系統(tǒng)化的思維方法，能夠充分體現(xiàn)參與調(diào)查的專家們的分析、綜合、判斷等主觀能動性，并可將與決策任務有關的要素進行定量分析。在探求與研究對象有關的影響因素或構建判斷矩陣的過程中，德爾菲法與層次分析法相結合的研究方法能夠充分發(fā)揮專家的知識、經(jīng)驗以及主觀判斷能力，可提高并促進深度學習核心要素評價工具的可靠性與準確性。

（三）研究準備

調(diào)查者擬定調(diào)查主題或提綱，向?qū)＜艺髟円庖?，綜合主觀評價，經(jīng)過若干次迭代循環(huán)，意見逐漸集中并獲得具有統(tǒng)計學意義的研究結論。

首先選擇25位專家參與第一輪研究，這些專家具有學術權威性，工作或研究領域與深度學習關系緊密，不僅包括國內(nèi)外深度學習專家，同時也涵蓋了心理學、語言學、教育技術學、教師教育、學習科學、人工智能等學科或領域的專家。設計兩種征詢方式：方式一，實時實地面對面訪談法；方式二，實時非實地電話（或視頻）訪談法。

（四）提取要素

前期工作包括告知訪談目的，并向訪談對象介紹深度學習?；緝?nèi)容為深度學習的界定、不同學科深度學習的表現(xiàn)、促進深度學習的要素（簡稱要素）?；揪€索是教與學行為活動發(fā)生的時間順序，要素出現(xiàn)時間與教學行為的發(fā)生時間一致。最后，向部分訪談對象征求未來研究發(fā)展的意見。

梳理第一輪研究成果，由于專家意見闡述的角度、程度不盡相同，因此將這些觀點通過某一線索重新組織、深化聯(lián)系，旨在將專家意見征詢的價值系統(tǒng)化，該思路被稱為“專家意見的解構與重構”。鑒于訪談內(nèi)容都含有一個共同的時間軸線索，根據(jù)教與學的發(fā)生和發(fā)展過程的時間軸線索，分為三個階段：前期、中期和后期。

第二輪研究以深度學習相關要素為研究內(nèi)容，以教與學過程的時間軸線索為分段依據(jù)，以要素在促進深度學習過程中的作用力度為評定標準。需要強調(diào)的是，測量旨在找出對深度學習至關重要的促進因素，而不是評判這些要素在整個學習過程中的重要與否。

經(jīng)過兩輪德爾菲法調(diào)查，提取了14個深度學習的重要要素，包括早期要素：目標呈現(xiàn)、動機模型和啟動元認知；中期要素：學習情境、行為投入、任務驅(qū)動、多媒體資源、生成性知識、策略知識和元認知；后期要素：評價指標、反思、拓展和創(chuàng)新。

（五）提取核心要素

基于促進深度學習的14個重要要素，來提取深度學習的核心要素。首先需要采用層次分析法(AHP)，尋找因素的重要性層級關系?；静襟E是：找出研究對象的影響因素；基于各因素間的上位、下位或平行關系建立層次結構基本模型；各個要素之間兩兩比較，構建判斷矩陣；計算某個要素對其上位層級要素的相對權重，并檢驗要素矩陣的一致性；合成層次的權重，得出解決復雜問題的計算模型。

第三輪研究，旨在分析重要因素的層級關系，即提取核心要素。本輪研究共邀請了18位專家，采用9級量表，根據(jù)專家評分確定各項指標的權重，使用基于AHP算法的自編軟件處理調(diào)研結果。最終，選擇每個層次中權重最高的要素，作為促進深度學習的核心要素，即目標呈現(xiàn)（總權重=0.07920）、行為投入（總權重=0.08913）、學習情境（總權重=0.08913）和反思（總權重=0.08909）。

三、核心要素促進深度學習的理論論證

（一）目標呈現(xiàn)促進深度學習的理論論證

以學習者動機為中間變量，將目標呈現(xiàn)作用于深度學習。目標呈現(xiàn)的理論論證可以解釋目標如何啟動學習者的加工心向并預測加工深度，也可以解釋核心要素目標呈現(xiàn)如何啟動主動學習行為并促進深度學習行為。

在《人是如何學習的》一書中提到一個關于三位教師處理目標呈現(xiàn)和教學過程的不同方式的案例。［2］（P11-12）第一位教師圍繞內(nèi)容進行教學，即使不是在課堂上，其他傳遞系統(tǒng)中的教學材料也可以達到同樣的結果；第二位教師實現(xiàn)了知識與過程并重的基本教育目的；第三位教師將教學上升到過程與方法、觀念與態(tài)度這一高階思維的層次，符合深度學習的標準，通過改變學習者的元認知達成教育的終極目標。通過案例分析發(fā)現(xiàn)，目標呈現(xiàn)與教學實踐之間的聯(lián)系最終影響了學習者實現(xiàn)目標的能力。

動機系統(tǒng)理論明確目標是學習動機的核心。動機系統(tǒng)理論將影響動機的要素視為復雜的作用系統(tǒng)。動機系統(tǒng)包含目標、情緒、個體能動信念三要素，而整個動機系統(tǒng)的核心是目標要素。由此可知，學習過程中的目標也決定著學習動機的水平與作用方向，能夠引導其他的認知加工行為。

場理論揭示出目標通過動機可影響深度學習。

動機心理學對于目標的研究最早可追溯至勒溫的場理論。勒溫提出，學習者若想實現(xiàn)某一個環(huán)境目標，其動機受到三種因素的影響：因素一為緊張（t），源于學習者對某種意圖或渴望的重要性判斷；因素二為目標(G)，取決于環(huán)境目標物的正價吸引；因素三為心理距離(E)，指的是當前狀態(tài)與目標的差距。其函數(shù)關系為：Force=f(t，G)/E。分析勒溫的理論可以解釋目標的正價作用與動機成正比關系，因此本文明確目標的正價吸引通過中間變量動機作用于深度學習，并推導出目標的正價吸引作用與深度學習是正相關關系。

成就目標理論詮釋了目標促進深度學習的方式。本文借助Linnenbrink和Pintrich描述的目標作用的一般模型（如圖2所示），闡述目標是如何影響深度學習結果的。通過分析該模型可以理解目標定向以怎樣的方式、怎樣的情緒態(tài)度參與學習活動，以及如何影響并使學習者向深度學習目標水平無限趨近。

圖2.標作用的一般模型

成就目標理論關注的是如何能有效地激發(fā)學習者，強調(diào)學習主體如何看待自己、如何看待學習任務以及如何看待成績，這些都與元認知密不可分。深度學習也離不開元認知的監(jiān)控；元認知策略、元認知知識與元認知技能都在深度學習的過程中發(fā)揮著重要作用。以元認知為中介變量，成就目標理論通過影響高階學習行為和結果，可實現(xiàn)對深度學習的促進作用。挖掘成就目標理論體系對深度學習研究的影響，可以得到以下結論：

一是所有成就目標理論的研究都驗證了掌握趨近目標與元認知水平（自我監(jiān)控和學習調(diào)節(jié)等）、掌握趨近目標與深度學習策略均為正相關，并且這一結論非常穩(wěn)定。

二是成績趨近目標與加工策略的關系受目標任務性質(zhì)的影響。例如，實驗要求學習者完成深度加工的任務時，成績趨近目標組的學習者會傾向于采用深加工策略。采用深度學習策略還是采用淺層學習策略，會直接影響到深度學習的結果。

三是成績回避目標與深度學習加工策略之間呈現(xiàn)出負相關關系，與淺層學習加工策略呈現(xiàn)出正相關關系。掌握型目標組、回避型表現(xiàn)目標組、趨向型表現(xiàn)目標組以及控制組四個組中，控制組遷移表現(xiàn)水平最低，說明目標呈現(xiàn)組遷移水平高于無目標呈現(xiàn)組，驗證了目標呈現(xiàn)促進深度學習。

（二）行為投入促進深度學習的理論論證

學習投入理論明確提出行為投入可以作為深度學習的研究變量。凱勒認為“投入”是預測績效的一個重要變量，高水平的投入與高水平的行為結果之間必然會存在顯著性的聯(lián)系。根據(jù)韋納的理論，將投入作為具有預測性的自變量，研究因變量深度學習效果的實驗方法是可行的。

投入學習理論明確指出行為投入符合深度學習的促進機制。投入學習理論的主要前提是“全身心”投入，強調(diào)學習者之間的協(xié)作、基于項目的學習任務設計和真實的關注投入三種方式，投入學習理論使學習具有了創(chuàng)造性與真實性。投入學習理論體現(xiàn)了合作、創(chuàng)造、貢獻的精神，其中創(chuàng)造原則將學習過程視為一種有創(chuàng)造性價值的活動，與深度學習理論的基本原則一致。因此，核心要素中的行為投入符合促進深度學習的根本機制。

社會存在感理論指出行為投入對學習效果影響顯著。社會存在感是人在與媒體交互的過程中，接近真實世界體驗的感受。社會存在感理論認為，行為投入可以幫助學習者激發(fā)動機和靈感、促使主動制定計劃、尋找問題解決方案、交流商榷、成就感展示以及必要的競爭等。

綜上所述，學習目標與行為投入都能夠影響或促進深度學習。與此同時，學習目標與行為投入之間也相互關聯(lián)，無論是學習目標還是行為投入，都是出現(xiàn)在同一個學習系統(tǒng)內(nèi)的要素，都是能夠促進深度學習的核心要素。

（三）學習情境促進深度學習的理論論證

“行動、建構和生成”是情境促進深度學習的依據(jù)。情境理論認為，人類學習的實質(zhì)是個體實踐、個體參與、個體與他人相互影響、個體與環(huán)境相互作用的過程，并在這個過程中形成社會化水平和提高能力。根據(jù)認知理論的觀點，人類學習的實質(zhì)也正是獲取并應用符號性的表征或結構的過程。在特定的環(huán)境或系統(tǒng)中，通過個體與環(huán)境的相互作用，對符號性表征進行編碼→轉(zhuǎn)換→解碼，形成更合理的、更全面的認知結構，并用新建立的認知結構來生成新知識、解決客觀問題和創(chuàng)新等，這就是在基于情境的學習過程中發(fā)生了深度學習。情境理論視域下，學習者的認知能力固然很重要，但是如果脫離具體的實踐或應用環(huán)境，真正的認知能力難以形成，或者即使初步形成，也會由于缺少實踐應用而成為紙上談兵。

小組的協(xié)作學習有利于促進深度學習的遷移。

Dunbar等人的實驗研究發(fā)現(xiàn)，對于學習者個體，逐漸地傾向于參與實踐環(huán)境中的團體活動，就是對深度學習的保障和體現(xiàn)。情境理論中的三要素“行動、建構和生成”，為促進深度學習的情境設計提供了理論依據(jù)?；凇靶袆?、建構和生成”三要素，構建面向深度學習的情境要符合“支持學生交互行動、支持學生意義構建和支持學生新知生成”三個原則。多媒體畫面語言學指導下的新媒體技術可以根據(jù)不同的情境需求，滿足以學生為中心的行動、建構和生成。

基于問題或任務的學習（PBL）情境能夠有效促進深度學習。PBL（Problem-based Learning）影響深度學習的內(nèi)在機制為提升學生的內(nèi)在動機，外在表現(xiàn)為增強主動學習行為。Dolmans等人發(fā)現(xiàn)學生在學習中缺少自我效能感，學習策略也會從開始的深度學習策略轉(zhuǎn)向淺層學習策略，于是采用PBL模式鼓勵學生使用深度學習策略。教學實驗幾經(jīng)調(diào)整，在教學干預之初，啟動的是元認知學習活動計劃，但未能扭轉(zhuǎn)淺層化學習的趨勢。轉(zhuǎn)而采用PBL的課程模式，發(fā)現(xiàn)學生的感知能力變化引發(fā)了問題思考，學生也更加傾向于采取深度學習策略。［3］學習科學理論也驗證了該結論，PBL情境作為學習背景，不僅有利于學生產(chǎn)生深層次加工的心向，更有利于學生選擇深層次的加工方法，只有深層次加工的心向與方法才能產(chǎn)生深度學習的策略，只有深度學習的策略才會產(chǎn)生深度學習的結果。

（四）反思促進深度學習的理論論證

反思的動態(tài)協(xié)調(diào)與調(diào)控作用能夠促進深度學習。“反思”一詞要溯源至哲學領域的思想觀念，通常表現(xiàn)為精神層面的自我思考活動與內(nèi)省方式，其本質(zhì)是具有批判性的、反省性的、探究性的思維活動。反思是在特定的學習情境下，學習者以元認知為指導，自覺地對自身認知結構、學習活動及其所涉及的相關因素進行批判性審視，對將要開展的學習活動進行創(chuàng)造性預見，對學習活動過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行科學性探究，對整個學習活動過程進行有效地調(diào)控，以促進問題解決、學會學習、自我發(fā)展的學習活動方式。［4］因此，反思起到了協(xié)調(diào)眾多因素的作用，能夠動態(tài)引導與調(diào)控，逐步走向深度學習。

三種類型的反思活動可有效促進遷移。學習過程中的反思活動可以分為三種類型：學習活動前反思、學習活動中反思和學習活動后反思。其中，階段性學習活動后的反思行為對促進深度學習的效果相對更加顯著，即通過回顧整個學習過程，借助對學習結果進行總結性評價，及時分析成功經(jīng)驗和失敗原因，思考補救方案，隨時準備完成更高水平的遷移行為。通過反思可以促進學習者對新知識的深度理解，有助于學習者個體的主動意義建構，借助反思，學習者可以預測知識技能、經(jīng)驗方法的遷移應用過程［5］，最終達成復雜問題的有效解決，達到促進深度學習的目的。

反思的屬性能夠滿足深度學習的要求。反思具有的很多屬性特點吻合了深度學習的特征、滿足了深度學習的需求，例如批判性、創(chuàng)新性、發(fā)展性和自反性等。反思的批判性，是指學習者用批判性的視角審視先前經(jīng)驗與當前信息之間的關系、分析自身與環(huán)境的關系，反思培養(yǎng)了面向方法、手段、觀點的批判性思維，而批判性思維是深度學習的重要標志。反思的創(chuàng)新性，表現(xiàn)為創(chuàng)造新知識、提出新策略、解決新問題，創(chuàng)新則是深度學習中更加高級的階段。反思的發(fā)展性，體現(xiàn)在學習者不僅能在反思中增長了知識和技能，更提升了能力、發(fā)展了素養(yǎng)，而知識的增長與素養(yǎng)的發(fā)展共同構成了深度學習結果評價中的重要指標。反思的自反性，包括廣度自反和深度自反，廣度自反是指將不同類型、不同時間空間的信息進行比較分析，例如反思過去的觀點、整合跨學科知識等；深度自反是指挑戰(zhàn)自我，不斷產(chǎn)生更加深刻的、更加高層次的認知。反思的廣度自反和深度自反有效地促進了深度思維的發(fā)展和深度策略的選擇。

四、核心要素的實踐運用策略

（一）基于核心要素構建深度學習框架

提取核心要素的線索是教學過程的時間順序，因此四個核心要素之間暗含著教與學的時間屬性，與教學過程的整體規(guī)劃相吻合，基于核心要素構建深度學習框架包含四個階段（見圖3）。

圖3.于核心要素構建深度學習框架

一是“有計劃地學”。需要明確學習目標。這個目標所呈現(xiàn)的環(huán)節(jié)往往被忽視，主要原因是教師未充分認識到目標促進深度學習的始動作用機制。［6］二是“有互動地學”。更深度的行為投入能夠產(chǎn)生更深層次的加工過程和加工結果。促進學生的行為投入，不僅包括控制學習進度等低水平的行為投入，也包括提出問題等深層次的行為投入。三是“有背景地學”。創(chuàng)設教學環(huán)境，尤其要突出與知識內(nèi)容相匹配的情境。情境創(chuàng)設是促進知識之間的聯(lián)結，促進面向真實問題的深入地思考，提升問題解決能力的重要手段，有利于提高學習者深層次認知加工的能力，以及在復雜學習環(huán)境下解決非良構問題的能力。四是“有聯(lián)結地學”。核心要素中的反思，是最重要的要素。因為反思是聯(lián)結深度學習各個階段的橋梁，高階思維的發(fā)展與深度學習層次的提高，都需要反思作為內(nèi)生動力，反思的形式可以是多種多樣的，例如可視化反思、有聲思維反思、自我反思等。

（二）基于核心要素優(yōu)化和開發(fā)教學媒體

基于核心要素的深度學習過程框架不僅適用于課堂教學設計，也適用于教學媒體，因此可以依據(jù)核心要素開發(fā)微課、慕課、課堂輔助教學軟件和虛擬現(xiàn)實環(huán)境等教學媒體。［7］例如可以根據(jù)核心要素設計有明確目標要求、隱含問題或任務學習情境的微課，引導學生進行自主探究學習，以達到激發(fā)學生學習動機、增強行為投入、引發(fā)深度反思、促進深度學習的目的。同時也可以優(yōu)化SPOC、翻轉(zhuǎn)課堂等混合教學模式。例如，在翻轉(zhuǎn)課堂教學模式中，首先應該設置明確的學習目標并呈現(xiàn)給學生，根據(jù)目標設計切合教學內(nèi)容并具有生長性的學習情境，引發(fā)學生積極地行為投入，并在教學過程中適當給予學生反饋，促進反思和精細加工，提升高階思維能力，實現(xiàn)深度學習的最終目的。

（三）基于核心要素構建課堂教學評價指標體系

面向深度學習設計教學過程、面向深度學習評價教學過程，參照標準需要一致化，核心要素既服務于設計又服務于評價。例如，構建基于深度學習核心要素的評課框架，既可以為教學過程的設計服務，又可以為教學過程的評價服務。

深度學習與核心素養(yǎng)同根同源，在追求發(fā)展學生核心素養(yǎng)的時代背景下，深度學習核心要素無疑是學生核心素養(yǎng)落地的重要抓手，而課堂教學是必由之路。將深度學習與評課的理念深度融合，將核心要素納入評價體系，構建基于核心要素的評課框架，能夠指導教師實施引發(fā)學生深度學習的深度教學。例如，創(chuàng)設引發(fā)學生高水平行為投入的真實化情境，呈現(xiàn)引導學生積極反思的教學目標等，這種框架體系既是教師教學設計的依據(jù)，反過來又能夠作為標準評價教師的教學過程。將核心要素納入課堂評價體系，一方面有助于促進學生高階思維與遷移能力的產(chǎn)生與發(fā)展，實現(xiàn)深度學習，促進學生發(fā)展核心素養(yǎng)的落地；另一方面有助于達成面向深度學習教學改革的教評一致，發(fā)展深度學習理念下的教師共同體文化，實現(xiàn)以評促教、以評促改的最終目的，進而落實深度學習課堂，以加速基礎教育中深度學習的落地。

（四）合理設計核心要素的表征形態(tài)

核心要素促進深度學習，并不意味著具備了這些要素就一定會發(fā)生深度學習，這就對核心要素的表征形態(tài)提出了要求。首先，教學內(nèi)容類型的不同，核心要素的表征形態(tài)也要隨之發(fā)生變化。例如在不同學科、不同知識類型（陳述性或程序性）和不同課程性質(zhì)（新授課或復習課）中，核心要素的表征形態(tài)均有所不同；其次，在表征過程中要面向深度學習，起到高階思維的支架作用。

實驗表明，更高水平的核心要素能促進更高階的思維過程［8］［9］，但同時也要“因課制宜”，尊重不同層次、不同水平的核心要素的價值，將任務復雜度與表征復雜度對應起來［10］，不盲目增加認知負荷，不一味追求核心要素的復雜表達形式。

借助促進深度學習的核心要素，可搭建深度學習研究的兼容性框架。例如，通過學科內(nèi)容與核心要素結合，研究學科課程如何與深度學習整合；或通過教育媒體與核心要素結合，研究教育媒體如何促進深度學習等。總之，核心要素構成了兼容性框架，形成了促進深度學習的機制，鋪就了深度學習常態(tài)化應用的發(fā)展道路。

［1］劉哲雨,王志軍.行為投入影響深度學習的實證探究——以虛擬現(xiàn)實(VR)環(huán)境下的視頻學習為例［J］.遠程教育雜志,2017(1).

［2］［美］約翰·D·布蘭思福特,安·L·布朗，羅尼德·R·科金.人是如何學習的——大腦、心理、經(jīng)驗及學校［M］.程可拉,孫亞玲,王旭卿,譯.上海:華東師范大學出版社,2002．

［3］Dolmans DHJM,Loyens SMM,Marcq H.,etal.Deep and Surface Learningin Problem-based Learning:a Reviewof the Literature［J］.Advancesin Health Sciences Education,2016(5).

［4］吳秀娟,張浩,倪廠清.基于反思的深度學習:內(nèi)涵與過程［J］.電化教育研究,2014(12).

［5］郭華.深度學習及其意義［J］.課程·教材·教法,2016（11）.

［6］劉哲雨,侯岸澤,王志軍.多媒體畫面語言表征目標促進深度學習［J］.電化教育研究,2017(3).

［7］劉紅晶，譚良.SPOC助學群組、促進深度學習的策略和方法研究［J］.電化教育研究,2017(2).

［8］康淑敏.基于學科素養(yǎng)培育的深度學習研究［J］.教育研究,2016（7）.

［9］劉哲雨,郝曉鑫,王紅,吳立寶.學習科學視角下深度學習的多模態(tài)研究［J］.現(xiàn)代教育技術,2018(3).

［10］姚建欣,郭玉英,陽熠,曾晨虹,布蘭.中學生科學理解能力的進階模型——以能量概念為例［J］.天津師范大學學報(基礎教育版),2018(1).