沈霞娟 張寶輝 曾寧

[摘? ?要] 為厘清國(guó)外教育領(lǐng)域深度學(xué)習(xí)的研究進(jìn)展，選取Web of Science、Springer、ScienceDirect等數(shù)據(jù)庫(kù)的85篇文獻(xiàn)（2008—2018年），依據(jù)實(shí)證研究的核心要素建立編碼體系進(jìn)行內(nèi)容分析。結(jié)果表明：（1）研究主題集中在深度學(xué)習(xí)策略、方式和評(píng)價(jià)三個(gè)方面;（2）比格斯、馬頓&塞爾喬、恩特威斯?fàn)?拉姆斯頓提出的深度學(xué)習(xí)概念框架得到較多認(rèn)可;（3）深度學(xué)習(xí)在各類(lèi)學(xué)科情境中廣泛應(yīng)用，但研究對(duì)象多為大學(xué)生;（4）實(shí)證研究數(shù)據(jù)呈現(xiàn)以量化分析為主、質(zhì)性分析為輔的特征，混合分析日益得到重視;（5）自我報(bào)告量表、編碼標(biāo)準(zhǔn)、條件化測(cè)量、眼動(dòng)追蹤是深度學(xué)習(xí)的主要測(cè)量方法;（6）深度學(xué)習(xí)的有效性突出表現(xiàn)在學(xué)業(yè)成績(jī)、知識(shí)理解、學(xué)習(xí)體驗(yàn)、思維與能力發(fā)展等方面。

[關(guān)鍵詞] 深度學(xué)習(xí); 實(shí)證研究; 文獻(xiàn)綜述; 研究主題; 研究方法; 研究情境

[中圖分類(lèi)號(hào)] G434? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A

[作者簡(jiǎn)介] 沈霞娟（1982—），女，河南商丘人。講師，博士研究生，主要從事學(xué)習(xí)科學(xué)、教育信息資源等方面的研究。E-mail：shenxiajuan2009@163.com。張寶輝為通訊作者，E-mail：baohui.zhang@snnu.edu.cn。

[Abstract] In order to clarify the research progress of deep learning in education abroad ， 85 papers are selected from Web of Science， Springer， ScienceDirect and other databases （2008-2018）. Then a coding system is established based on the core elements of empirical research for content analysis.The results indicate that： （1） the research themes mainly focus on three aspects of deep learning strategies， approaches and evaluation; （2） The conceptual frameworks of deep learning proposed by Biggs， Marton & Saljo and Entwistle are widely recognized; （3） Deep learning is closely used in various subject contexts， but the research objects are mostly college students; （4） Research data is mainly analyzed by quantitative methods ， which is supplemented by qualitative methods， while mixed analysis is increasingly valued; （5） Self-report scale， coding standard， conditional measurement and eye movement tracking are the main measuring methods of deep learning; （6） The effectiveness of deep learning is highlighted in academic performance， knowledge understanding， learning experience， the development of thinking and competence.

[Keywords] Deep Learning; Empirical Study; Literature Review; Research Themes; Research Method; Research Context

一、研究背景

面對(duì)知識(shí)更迭速度的加快，以及經(jīng)濟(jì)全球化、信息化帶來(lái)的發(fā)展挑戰(zhàn)，人們開(kāi)始對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和質(zhì)量進(jìn)行深入反思。在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，世界各國(guó)紛紛通過(guò)頒布核心素養(yǎng)的方式提升學(xué)習(xí)目標(biāo)。觀察這些核心素養(yǎng)的內(nèi)容與結(jié)構(gòu)，不難發(fā)現(xiàn)，為了成為合格的21世紀(jì)公民，學(xué)習(xí)者不僅要牢固掌握學(xué)科知識(shí)，還要學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，具有良好的問(wèn)題解決、高階思維、自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力。因此，機(jī)械的、被動(dòng)的、簡(jiǎn)單記憶式的淺層學(xué)習(xí)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需要。在高等教育領(lǐng)域，創(chuàng)新人才培養(yǎng)成為最核心的價(jià)值追求，歐洲的《博洛尼亞宣言》指出，“成功的高等教育應(yīng)該給予學(xué)生參與深度學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)”[1];美國(guó)新媒體聯(lián)盟發(fā)布的《2017地平線(xiàn)報(bào)告（高等教育版）》認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)將成為未來(lái)5年以及更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)高等教育機(jī)構(gòu)決策制定的重要影響因素[2]。

深度學(xué)習(xí)是技術(shù)領(lǐng)域和教育領(lǐng)域共同關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題，但具體內(nèi)涵差異較大。前者是指實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)的高效技術(shù)，因人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的隱層數(shù)量多而得名[3]，主要應(yīng)用于圖像及語(yǔ)音識(shí)別、專(zhuān)項(xiàng)競(jìng)賽等方面;后者是指以提升批判性思維、問(wèn)題解決等高階能力為目標(biāo)的有效學(xué)習(xí)方式，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。自1976年馬頓（Marton）和塞爾喬（Saljo）根據(jù)信息加工方式的不同，明確提出教育領(lǐng)域中深度學(xué)習(xí)和淺層學(xué)習(xí)的概念以來(lái)，國(guó)外研究者開(kāi)展了大量卓有成效的深度學(xué)習(xí)理論和實(shí)踐探索。其中，實(shí)證研究因提倡“用數(shù)據(jù)說(shuō)話(huà)”而備受研究者、管理者和決策者的重視[4]。特別是近年來(lái)，隨著深度學(xué)習(xí)與學(xué)科課程的有機(jī)融合，以及深度學(xué)習(xí)測(cè)量工具的不斷完善，實(shí)證研究逐漸走向繁榮，呈現(xiàn)出研究主題豐富、方法多樣、數(shù)據(jù)翔實(shí)、過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)、情境廣泛的典型特征，積累了大量具有較高借鑒價(jià)值的研究文獻(xiàn)。

我國(guó)現(xiàn)有的深度學(xué)習(xí)綜述文獻(xiàn)，多采用知識(shí)圖譜分析方法，在表層呈現(xiàn)某類(lèi)研究的樣本分布（國(guó)家、期刊、著者、機(jī)構(gòu)等）、基本趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)，較少針對(duì)研究的詳細(xì)內(nèi)容與過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)描述、歸類(lèi)和分析，無(wú)法幫助讀者在操作層面上理解深度學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)、成功途徑和評(píng)價(jià)方法。因此，為了更好地推進(jìn)深度學(xué)習(xí)在我國(guó)教育教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用，本文對(duì)國(guó)外近十年深度學(xué)習(xí)的實(shí)證研究文獻(xiàn)進(jìn)行梳理和篩選，并依據(jù)實(shí)證研究的核心要素建立內(nèi)容分析框架，進(jìn)行多維度的分析解讀。

二、研究設(shè)計(jì)

（一）研究方法

采用內(nèi)容分析法開(kāi)展研究，即在一定的分析框架指導(dǎo)下，將文獻(xiàn)內(nèi)容組織和集成到一定的主題、類(lèi)別和代碼中形成客觀、系統(tǒng)的量化，并對(duì)量化結(jié)果進(jìn)行分析、描述和推論[5]。該方法主要包括四個(gè)步驟：（1）依據(jù)研究問(wèn)題選擇研究樣本，確定分析單位;（2）設(shè)計(jì)內(nèi)容分析維度和類(lèi)目編碼體系;（3）依據(jù)類(lèi)目編碼體系對(duì)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行評(píng)判和歸類(lèi)統(tǒng)計(jì);（4）利用統(tǒng)計(jì)分析工具進(jìn)行量化分析和描述，并通過(guò)推理得出結(jié)論。

（二）研究問(wèn)題

本文希望通過(guò)內(nèi)容分析厘清國(guó)外近十年深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究的開(kāi)展過(guò)程和重要發(fā)現(xiàn)，具體研究問(wèn)題包括：深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究的核心主題有哪些？研究情境是什么？遵循哪些概念框架？研究方法有何特征？如何對(duì)深度學(xué)習(xí)進(jìn)行測(cè)量？取得了什么樣的研究結(jié)果？

（三）樣本選取

為有效獲取國(guó)外近十年深度學(xué)習(xí)的高質(zhì)量實(shí)證研究文獻(xiàn)，在Web of Science、EBSCO ERIC、Elsevier ScienceDirect、Springer、Wiley五個(gè)主要的教育文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中，以“deep learning”“deep approach”“deep processing”“deep strategy”“deep learner”為關(guān)鍵詞進(jìn)行標(biāo)題精確檢索，時(shí)間設(shè)定為2008年1月1日—2018年1月1日，共獲得345篇外文文獻(xiàn)。導(dǎo)入EndNote中進(jìn)行文獻(xiàn)管理，通過(guò)自動(dòng)和手動(dòng)搜索，共找到全文文獻(xiàn)267篇。

根據(jù)研究目的，通過(guò)4個(gè)篩選條件對(duì)初步檢索到的全文文獻(xiàn)進(jìn)行精煉：（1）研究領(lǐng)域必須是教育領(lǐng)域中的深度學(xué)習(xí)，而不是技術(shù)領(lǐng)域中的深度學(xué)習(xí);（2）研究類(lèi)型必須是實(shí)證研究，即每篇文章需要報(bào)告定量或質(zhì)性數(shù)據(jù)的搜集、處理方法及分析結(jié)果;（3）研究過(guò)程必須包含明確的研究問(wèn)題和清晰的研究結(jié)論;（4）研究語(yǔ)言和質(zhì)量必須是同行評(píng)議的英文論文。

經(jīng)過(guò)閱讀摘要和概覽全文，確定符合精煉條件的文獻(xiàn)共85篇，其中Web of Science 40篇，Springer 15篇， EBSCO ERIC子庫(kù) 16篇，Elsevier ScienceDirect 9篇，Wiley 5篇，進(jìn)入下一步內(nèi)容分析流程。

（四）內(nèi)容分析編碼體系

為深入探析實(shí)證研究的開(kāi)展過(guò)程，我們需要在明晰實(shí)證研究基本流程與核心要素的基礎(chǔ)上建立內(nèi)容分析框架。丁斯莫爾和亞歷山大（Dinsmore & Alexander）提出，實(shí)證研究應(yīng)包含概念界定、測(cè)量方式、學(xué)科情境、研究結(jié)果四個(gè)核心要素[6]。劉選認(rèn)為，從操作框架來(lái)看，一項(xiàng)實(shí)證研究是由“真實(shí)問(wèn)題—方法運(yùn)用—數(shù)據(jù)分析—結(jié)論詮釋”構(gòu)成的統(tǒng)一體[4]。因此，本文建立了包括研究主題、概念框架、研究情境、研究方法、測(cè)量方式、研究結(jié)果六個(gè)維度的內(nèi)容分析編碼體系（見(jiàn)表1）。

（五）內(nèi)容分析信度

本文以篇為單位開(kāi)展內(nèi)容分析，每篇文獻(xiàn)的具體內(nèi)容從上述6個(gè)維度（共13個(gè)二級(jí)類(lèi)目）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，85篇文章共計(jì)需要完成1105次評(píng)判。為了保證內(nèi)容分析的信度，三位作者共同制定內(nèi)容分析框架，并多次交流對(duì)編碼的內(nèi)涵理解。由第一作者（主評(píng)）和第三作者（輔評(píng)）分別完成所有文獻(xiàn)的全文閱讀和內(nèi)容編碼，經(jīng)過(guò)兩輪獨(dú)立評(píng)判后，編碼結(jié)果相互同意的類(lèi)目數(shù)為927個(gè)。根據(jù)內(nèi)容分析信度公式R=（n×K）/（1+（n-1）×K），平均相互同意度K=2M/（N1+N2），M是彼此同意的欄目數(shù)，N1是評(píng)判員A分析的類(lèi)目總數(shù)，N2是評(píng)判員B分析的類(lèi)目總數(shù)[5]，計(jì)算出平均相互同意度K是0.84，信度R為0.91。針對(duì)評(píng)判結(jié)果不一致的類(lèi)目，進(jìn)一步通過(guò)協(xié)商和咨詢(xún)第二作者（通信作者）的方式確定最終編碼。

三、數(shù)據(jù)分析結(jié)果

（一）深度學(xué)習(xí)研究主題

國(guó)外近十年深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究的主題非常豐富，涉及深度學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)策略、學(xué)習(xí)過(guò)程、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等六個(gè)方面。其中，最受關(guān)注的三大研究主題是深度學(xué)習(xí)策略（37.65%）、深度學(xué)習(xí)方式（32.49%）和深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)（15.29%），說(shuō)明國(guó)外研究者通過(guò)多視角對(duì)深度學(xué)習(xí)方式進(jìn)行解讀，不斷探究如何促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的具體策略，并試圖對(duì)深度學(xué)習(xí)進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)。但是，國(guó)外研究者對(duì)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生過(guò)程（7.06%）、資源建設(shè)（4.71%）和動(dòng)機(jī)激發(fā)（2.35%）關(guān)注不足，僅有極少量文獻(xiàn)開(kāi)展了相關(guān)研究，這可能會(huì)制約深度學(xué)習(xí)在教育教學(xué)中的有效應(yīng)用。

下面進(jìn)一步對(duì)三大核心研究主題進(jìn)行詳細(xì)闡述：

1. 深度學(xué)習(xí)方式

國(guó)外近十年的實(shí)證研究結(jié)果顯示，深度學(xué)習(xí)方式在不同概念框架下具有不同的內(nèi)涵，其影響因素遠(yuǎn)比我們想象的復(fù)雜，除人口統(tǒng)計(jì)學(xué)因素外，自我效能感、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)投入、學(xué)習(xí)環(huán)境體驗(yàn)等都可能對(duì)深度學(xué)習(xí)方式產(chǎn)生直接或間接影響，但哪些是主要影響因素尚有待后續(xù)研究進(jìn)一步識(shí)別。珀斯塔瑞弗等（Postareff）通過(guò)訪(fǎng)談法，探究了不同學(xué)習(xí)環(huán)境中導(dǎo)致深度學(xué)習(xí)方式發(fā)生變化的因素，結(jié)果表明，相比較學(xué)習(xí)環(huán)境因素而言，學(xué)習(xí)時(shí)間和精力投入、學(xué)習(xí)興趣、課程預(yù)期目標(biāo)、自我調(diào)節(jié)能力等個(gè)體因素能夠?qū)ι疃葘W(xué)習(xí)方式的變化作出更好的解釋[6]。潘（Phan）為了揭示深度學(xué)習(xí)方式與個(gè)體因素間的復(fù)雜關(guān)系，設(shè)計(jì)了兩個(gè)調(diào)查研究，其中研究1為橫向調(diào)查，路徑分析揭示學(xué)業(yè)成就受深度學(xué)習(xí)方式、批判性思維的直接影響，目標(biāo)取向和自我效能感通過(guò)深度學(xué)習(xí)策略和批判性思維對(duì)學(xué)業(yè)成就產(chǎn)生間接影響作用;研究2是縱向調(diào)查，時(shí)隔1年對(duì)同一群體2次采樣，路徑分析表明，掌握目標(biāo)取向與自我效能感、掌握目標(biāo)與批判性思維、深度學(xué)習(xí)方式與批判性思維呈現(xiàn)復(fù)雜的雙向互促關(guān)系[7]。

2. 深度學(xué)習(xí)策略

國(guó)外近十年深度學(xué)習(xí)的促進(jìn)策略，主要體現(xiàn)在學(xué)習(xí)過(guò)程可視化、學(xué)習(xí)任務(wù)結(jié)構(gòu)化和學(xué)習(xí)情境真實(shí)化等方面，并呈現(xiàn)出典型的技術(shù)支持特征。彭（Peng）等通過(guò)構(gòu)建虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境將復(fù)雜的編程過(guò)程可視化，結(jié)果表明，不僅提高了學(xué)生的學(xué)業(yè)表現(xiàn)、促進(jìn)了學(xué)科知識(shí)的發(fā)展，而且有效激發(fā)了學(xué)生的內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[9];佩格勒姆等（Pegrum）通過(guò)恰切的結(jié)構(gòu)化任務(wù)形式在課程中引入創(chuàng)造性播客，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，有效促進(jìn)了知識(shí)的深度理解和有效保持[10];特納和巴斯克維爾（Turner & Baskerville）則設(shè)計(jì)了面向評(píng)價(jià)的學(xué)習(xí)任務(wù)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、友好的師生關(guān)系、基于真實(shí)案例等綜合干預(yù)措施，結(jié)果表明，大部分學(xué)習(xí)者加深了對(duì)課程內(nèi)容的理解并開(kāi)展了有效的合作學(xué)習(xí)[11]。

3. 深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)習(xí)具有重要的導(dǎo)向與調(diào)控作用，如果教師采納的評(píng)價(jià)策略鼓勵(lì)學(xué)生變成批判性和創(chuàng)新性思考者，就會(huì)引發(fā)深度學(xué)習(xí)，反之，如果采納的評(píng)價(jià)策略強(qiáng)調(diào)背誦和記憶則可能導(dǎo)致淺層學(xué)習(xí)。國(guó)外近十年的實(shí)證研究表明，深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式不斷多元化，非常重視過(guò)程性評(píng)價(jià)和表現(xiàn)性評(píng)價(jià)對(duì)深度學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用，評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括核心知識(shí)掌握、內(nèi)容理解、高階能力發(fā)展和學(xué)習(xí)體驗(yàn)。格林等（Green）在經(jīng)濟(jì)學(xué)課程評(píng)價(jià)中融入圖形化綜合口試測(cè)評(píng)，注重學(xué)科知識(shí)之間的相關(guān)聯(lián)系和實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)運(yùn)用恰當(dāng)?shù)姆蠢瓦吘壈咐行Т龠M(jìn)了學(xué)生對(duì)市場(chǎng)機(jī)制的深度理解[12];林奇（Lynch）在一門(mén)職前教師教育課程中引入自我評(píng)價(jià)和同伴評(píng)價(jià)及反饋系統(tǒng)，結(jié)果證明，該方法能夠鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自我和同伴的學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行反思、評(píng)價(jià)和批判，有效提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)業(yè)成績(jī)和批判性思維能力[13];達(dá)默等（Dummer）針對(duì)地理課中的實(shí)地考察教學(xué)，提出了一種創(chuàng)新、靈活的深度學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方法——反思性田野工作日記，結(jié)果表明，該方法能夠使教師了解學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的批判性自我反思和書(shū)面溝通技能[14]。

（二）深度學(xué)習(xí)概念框架

概念框架是確定深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究整體思路的重要依據(jù)，不僅決定實(shí)證研究采用的測(cè)量方法，還影響對(duì)研究結(jié)果的具體解釋。從概念定義的清晰程度看，37.65%的研究明確給出了深度學(xué)習(xí)的概念定義（即明確型），36.47%的研究引用他人觀點(diǎn)作為深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵的界定依據(jù)（即代理型），另有25.88%的研究沒(méi)有提及深度學(xué)習(xí)的定義（即缺失型）。

深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵比較豐富，涉及內(nèi)部動(dòng)機(jī)、信息加工、整合推理、問(wèn)題解決等方面，尚未形成統(tǒng)一的概念框架。因此，本文進(jìn)一步對(duì)深度學(xué)習(xí)的概念框架進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表2）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，被5個(gè)以上實(shí)證研究引用的概念框架主要是由馬頓&塞而喬（Marton & Saljo）、恩特威斯?fàn)?拉姆斯頓（Entwistle & Ramsden）和比格斯（Biggs）提出的。

馬頓和塞爾喬（1976）最早提出了深度學(xué)習(xí)的基本內(nèi)涵，其典型特征是追求對(duì)內(nèi)容的理解和能夠?qū)⑿轮R(shí)與先前知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系在一起;而淺層學(xué)習(xí)則是單純的重復(fù)信息而沒(méi)有任何分析[15]。

恩特威斯?fàn)柡屠匪诡D（1983）進(jìn)一步將深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵從單純的信息加工擴(kuò)展為復(fù)雜的認(rèn)知和元認(rèn)知過(guò)程，指出深度學(xué)習(xí)不僅涉及觀點(diǎn)之間的有機(jī)聯(lián)系、模式/原則探尋、證據(jù)使用和邏輯論證，還包括學(xué)習(xí)者監(jiān)測(cè)自己理解的發(fā)展;而淺層學(xué)習(xí)的目的僅僅是應(yīng)對(duì)任務(wù)，將課程內(nèi)容視為不相關(guān)的信息碎片，這將導(dǎo)致更加有限的學(xué)習(xí)過(guò)程，特別是死記硬背[16]。

比格斯（1987）進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了深度學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者個(gè)體與教學(xué)環(huán)境的交互方式，建立了教學(xué)過(guò)程3P（Presage-Process-Product）模型[17]，并通過(guò)實(shí)證方法驗(yàn)證了深度學(xué)習(xí)方式的影響因素不僅包括個(gè)體因素，還包括大量的教學(xué)環(huán)境因素（如教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)策略、教學(xué)評(píng)價(jià)等）。在該模型中，深度學(xué)習(xí)表示學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容興趣濃厚、主動(dòng)尋求對(duì)內(nèi)容的深刻理解、有效將新知識(shí)與先前經(jīng)驗(yàn)或知識(shí)聯(lián)系起來(lái);而淺層學(xué)習(xí)則是指學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容不感興趣、簡(jiǎn)單記憶知識(shí)、不能有效地將新知識(shí)納入已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

（三）深度學(xué)習(xí)研究情境

為了進(jìn)一步探究深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究是在什么情境下開(kāi)展的，本文選取學(xué)科背景、參與人數(shù)、研究持續(xù)時(shí)間三個(gè)決定實(shí)證研究結(jié)論可信度和推廣價(jià)值的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行分析。

1. 學(xué)科背景

深度學(xué)習(xí)不能僅在孤立的學(xué)習(xí)任務(wù)（如文本閱讀）中開(kāi)展實(shí)證研究，而是要在各類(lèi)學(xué)科情境中真實(shí)應(yīng)用，方能凸顯深度學(xué)習(xí)對(duì)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的重要價(jià)值。近十年深度學(xué)習(xí)已經(jīng)在社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)中廣泛應(yīng)用（如圖1所示），其中醫(yī)學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)三個(gè)學(xué)科對(duì)深度學(xué)習(xí)最為關(guān)注，研究案例比較豐富。

圖1? ?深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究的具體學(xué)科領(lǐng)域（N=85，前10排序）

2. 參與人員

從參與人員的類(lèi)別來(lái)看，國(guó)外近十年深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究中，80.00%以大學(xué)生為研究對(duì)象，8.24%以中學(xué)生為研究對(duì)象，3.52%以小學(xué)生為研究對(duì)象，8.24%以成人為研究對(duì)象。可知，大學(xué)生是國(guó)外深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究最為關(guān)注的一個(gè)群體，但是對(duì)中小學(xué)生和成人的深度學(xué)習(xí)研究不足，今后應(yīng)加強(qiáng)不同學(xué)段中的應(yīng)用研究和對(duì)比研究。

從參與人員的數(shù)量來(lái)看，1～30人的小樣本研究17個(gè)，31～100人的研究27個(gè)，100～500人的研究25個(gè)，500～1000人的研究10個(gè)，多于1000人的大樣本研究6個(gè)。其中，參與人數(shù)最多的研究是羅科尼（Rocconi）等通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查探究了116000名大學(xué)高年級(jí)學(xué)生的研究生計(jì)劃與深度學(xué)習(xí)方式之間的關(guān)系[18];而參與人數(shù)最少的則是戈莫爾（Gomoll）等通過(guò)觀察和訪(fǎng)談4名學(xué)生的課堂表現(xiàn)，提出協(xié)作問(wèn)題解決空間，探索了促進(jìn)深度學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決的話(huà)語(yǔ)特征和動(dòng)作特征[19]。

3. 研究持續(xù)時(shí)間

針對(duì)56個(gè)明確提出持續(xù)時(shí)間的實(shí)證研究進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（如圖2所示），可知超過(guò)60%的深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究是半年之內(nèi)的一次性干預(yù)研究，長(zhǎng)時(shí)間、多輪次的持續(xù)研究較少。因此，為了實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)遠(yuǎn)期效果的跟蹤研究，并通過(guò)反饋數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)干預(yù)的優(yōu)化和完善，建議研究者今后嘗試開(kāi)展多輪迭代的設(shè)計(jì)研究。

（四）深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究方法

為了更好地透視國(guó)外近十年深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究的開(kāi)展過(guò)程，本文將研究方法細(xì)分為數(shù)據(jù)搜集方法和數(shù)據(jù)分析方法兩個(gè)子類(lèi)。

1. 數(shù)據(jù)搜集方法

一個(gè)研究可能存在多種數(shù)據(jù)搜集方法，因此，觀察個(gè)案百分比更能看出某一方法在整體中的應(yīng)用情況（見(jiàn)表3）?？芍?，問(wèn)卷法的應(yīng)用最為廣泛（76.47%），該方法能夠在短時(shí)間內(nèi)、面向大量研究對(duì)象搜集信息，一般用于深度學(xué)習(xí)方式或能力的調(diào)查。排在第二位的是測(cè)驗(yàn)法（41.18%），主要用于深度學(xué)習(xí)干預(yù)策略實(shí)施前后學(xué)生在知識(shí)、思維、能力等方面變化情況的數(shù)據(jù)搜集，如提蘇束（Tsaushu）通過(guò)多選題和高階思維訓(xùn)練開(kāi)放題測(cè)試，探究了同伴學(xué)習(xí)和個(gè)性化智能導(dǎo)師對(duì)深度學(xué)習(xí)的促進(jìn)作用[20];排在第三位的是訪(fǎng)談法（31.76%），由于在人員、時(shí)間方面訪(fǎng)談法的成本代價(jià)相對(duì)較大，一般用于小規(guī)模質(zhì)性研究，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果的深入了解或原因探尋，如阿德勒等（Adler）利用半結(jié)構(gòu)訪(fǎng)談，探究了18名學(xué)生對(duì)“深度理解數(shù)學(xué)”和“深度數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)”的理解[21]。此外，反思日記、學(xué)生作業(yè)、在線(xiàn)交互記錄等文檔類(lèi)資料（25.88%）和課堂觀察結(jié)果（14.12%）也被不少研究納入分析范圍，以便從多維度開(kāi)展深度學(xué)習(xí)過(guò)程或結(jié)果的測(cè)量。值得注意的是，為了消除每種單一方法的局限性，統(tǒng)計(jì)顯示，52.94%的研究應(yīng)用多種數(shù)據(jù)收集方法，從而為更好地研究推論奠定基礎(chǔ)。

2. 數(shù)據(jù)分析方法

從數(shù)據(jù)分析方法的統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，量化分析占60.00%，質(zhì)性分析占17. 65%，另有22.35%的研究采用了定量和定性相結(jié)合的混合分析方法。因此，鑒于多種數(shù)據(jù)搜集方法的逐步應(yīng)用，混合分析方法將是未來(lái)深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究的主流發(fā)展趨勢(shì)。

（五）深度學(xué)習(xí)測(cè)量方式

“深度學(xué)習(xí)的典型特征是什么”“深度學(xué)習(xí)真的發(fā)生了嗎”“深度學(xué)習(xí)的效果如何”是深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究無(wú)法回避的三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。因此，需要在概念框架的指導(dǎo)下，根據(jù)具體的研究問(wèn)題確定恰切的測(cè)量類(lèi)型和工具。

1. 測(cè)量類(lèi)型

根據(jù)丁斯莫爾和亞歷山大提出的測(cè)量方式編碼類(lèi)目，深度學(xué)習(xí)主要采用自我報(bào)告量表、編碼標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)特定條件、生理反應(yīng)四類(lèi)方式進(jìn)行測(cè)量[6]。觀察個(gè)案百分比可知（見(jiàn)表4），自我報(bào)告量表（67.06%）的應(yīng)用最為廣泛，常見(jiàn)的有修訂版兩因素學(xué)習(xí)過(guò)程問(wèn)卷（R-SPQ-2F）、學(xué)習(xí)方式調(diào)查問(wèn)卷（ALSI）等;使用特定編碼標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量深度學(xué)習(xí)（29.41%）也占較高比例，如皮尤等（Pugh）自主開(kāi)發(fā)了編碼標(biāo)準(zhǔn)，從概念理解和轉(zhuǎn)化視角探究高中生科學(xué)概念的深度學(xué)習(xí)[22];依據(jù)特定條件測(cè)量深度學(xué)習(xí)（15.29%）具有較高的靈活性，如斯托得和哈特林（Stott & Hattingh）根據(jù)梅耶提出的三種工作記憶認(rèn)知加工來(lái)測(cè)量學(xué)習(xí)者利用概念輔導(dǎo)軟件進(jìn)行密度概念學(xué)習(xí)過(guò)程中的深度處理和參與[23];最后，少數(shù)研究采用生理反應(yīng)（5.88%）測(cè)量深度學(xué)習(xí)，其中眼動(dòng)作為一種可直接觀測(cè)的物理特征，在眼動(dòng)儀等測(cè)量工具的支持下正在成為深度學(xué)習(xí)一種有效的新型測(cè)量方式，如薩摩榮（Salmeron）等使用眼動(dòng)追蹤和出聲思維，探究了學(xué)生利用維基百科回答問(wèn)題時(shí)快速掃描、深度加工策略、閱讀能力與文本理解之間的關(guān)系[24]。

2. 測(cè)量工具

針對(duì)采用自我報(bào)告量表的實(shí)證研究（共57篇），進(jìn)一步探究了具體的測(cè)量工具。近十年國(guó)外研究者使用較多的五類(lèi)深度學(xué)習(xí)量表（見(jiàn)表5）主要包括：（1）R-SPQ-2F，比格斯等（Biggs， et al.）開(kāi)發(fā)的修訂版兩因素學(xué)習(xí)過(guò)程量表，由早期的SPQ量表修訂而來(lái)，包括深度動(dòng)機(jī)、深度策略、淺層動(dòng)機(jī)、淺層策略四個(gè)指標(biāo)[25];（2）NSSE，美國(guó)教育部發(fā)布的高校學(xué)生學(xué)習(xí)性投入量表，深度學(xué)習(xí)是其中的一個(gè)測(cè)量維度，包括高階學(xué)習(xí)、整合學(xué)習(xí)、反思學(xué)習(xí)三個(gè)指標(biāo)[26];（3）ALSI，恩特威斯?fàn)柡望溓鸲鳎‥ntwistle & McCune）開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)方式量表，由早期的ASL量表修訂而來(lái)，包括深度方式、淺層方式和組織方式三個(gè)指標(biāo)[27];（4）ASSIST是泰特等（Tait， et al.）開(kāi)發(fā)的學(xué)生學(xué)習(xí)技能量表，也是由早期的ASL量表修訂而來(lái)，包括深度方式、淺層方式和策略方式三個(gè)指標(biāo)，其中深度學(xué)習(xí)方式的典型表現(xiàn)是尋求意義、關(guān)聯(lián)證據(jù)、應(yīng)用證據(jù)和對(duì)觀點(diǎn)感興趣[28];（5）MSLQ，賓特里奇（Pintrich）等開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與策略量表，其中深度學(xué)習(xí)策略重點(diǎn)關(guān)注闡述、組織化、批判性思維，淺層學(xué)習(xí)策略則關(guān)注內(nèi)容復(fù)述[29]。此外，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，不少研究者通過(guò)自主開(kāi)發(fā)或改編量表開(kāi)展深度學(xué)習(xí)的測(cè)量。該類(lèi)量表能夠與研究目的緊密結(jié)合，但往往沒(méi)有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的心理學(xué)檢測(cè)和規(guī)?；囉?，信效度可能無(wú)法有效保障，研究結(jié)果也不易與同類(lèi)研究進(jìn)行比較。

（六）深度學(xué)習(xí)研究結(jié)果

實(shí)證研究的結(jié)果一般建立在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)之上并經(jīng)過(guò)推理得出，是對(duì)研究假設(shè)和研究問(wèn)題的明確回答。從研究結(jié)果的具體類(lèi)型來(lái)看（見(jiàn)表6），學(xué)業(yè)成就（41.18%）、思維與能力發(fā)展（37.65%）和情感體驗(yàn)（17.65%）是國(guó)外實(shí)證研究評(píng)價(jià)深度學(xué)習(xí)成效的三個(gè)核心指標(biāo)。此外，也有一些研究通過(guò)文本/內(nèi)容理解（7.06%）和記憶/回憶成績(jī)（5.88%）評(píng)價(jià)深度學(xué)習(xí)。

從結(jié)果傾向來(lái)看，82.35%的實(shí)證研究取得了較為積極的結(jié)果，突出表現(xiàn)在學(xué)業(yè)成績(jī)的提升[9]、更好的內(nèi)容理解和保持[10]、更加愉悅的學(xué)習(xí)體驗(yàn)[11]、更好的高階思維能力和專(zhuān)業(yè)技能發(fā)展[30]等方面。但是，17.65%的研究認(rèn)為，深度學(xué)習(xí)沒(méi)有帶來(lái)具有顯著差異的學(xué)習(xí)結(jié)果改變。因此，在具體的實(shí)證研究中應(yīng)加強(qiáng)干預(yù)設(shè)計(jì)的科學(xué)性和先進(jìn)性，并對(duì)學(xué)科教師進(jìn)行必要的指導(dǎo)，以取得預(yù)期的研究效果。

四、結(jié)論與啟示

（一）研究結(jié)論

本文以國(guó)外近十年深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的85篇英文文獻(xiàn)為例，根據(jù)實(shí)證研究的核心要素建立分析框架，開(kāi)展了研究主題、概念框架、研究情境、研究方法、測(cè)量方式以及研究結(jié)果六個(gè)方面的系統(tǒng)化內(nèi)容分析，以揭示深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究的內(nèi)容與過(guò)程，得出以下結(jié)論：

（1）從研究主題看，主要集中在深度學(xué)習(xí)方式、策略和評(píng)價(jià)三個(gè)方面，深度學(xué)習(xí)的發(fā)生過(guò)程、資源建設(shè)和動(dòng)機(jī)激發(fā)等方面的研究較為薄弱。（2）從概念框架看，深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究十分重視核心概念的內(nèi)涵界定，其中比格斯、馬頓&塞爾喬、恩特威斯?fàn)?拉姆斯頓提出的概念框架得到較多認(rèn)可。與丁斯莫爾和亞歷山大（2012）的深度學(xué)習(xí)綜述文獻(xiàn)[6]相比，本文進(jìn)一步指出了深度學(xué)習(xí)的概念類(lèi)別與特征，可以為研究者提供更加確切的指導(dǎo)。（3）從研究情境看，深度學(xué)習(xí)已經(jīng)在社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)中廣泛應(yīng)用，其中醫(yī)學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)三個(gè)學(xué)科中的研究案例最為豐富，但是從學(xué)段來(lái)看，研究對(duì)象多為大學(xué)生，對(duì)中小學(xué)生和成人關(guān)注不足。該結(jié)論與張思琦等（2017）[31]的研究結(jié)論基本一致，并進(jìn)一步分析了深度學(xué)習(xí)的具體學(xué)科背景和學(xué)段分布情況。（4）從研究方法看，問(wèn)卷、訪(fǎng)談、測(cè)驗(yàn)是應(yīng)用較多的數(shù)據(jù)搜集方法，數(shù)據(jù)分析則呈現(xiàn)以量化為主、質(zhì)性為輔的特征，同時(shí)，混合分析日益得到研究者的重視。（5）從測(cè)量方式看，自我報(bào)告量表、編碼標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)特定條件是最常用的深度學(xué)習(xí)測(cè)量類(lèi)型，眼動(dòng)作為一種可觀察的生理特征正在成為一種有效的新型測(cè)量方式。同時(shí)，該研究進(jìn)一步通過(guò)統(tǒng)計(jì)得出了五類(lèi)常用的深度學(xué)習(xí)方式調(diào)查問(wèn)卷，為后續(xù)實(shí)證研究的工具選擇提供參考。（6）從研究結(jié)果看，深度學(xué)習(xí)的有效性和先進(jìn)性得到了實(shí)證研究的充分支持，突出表現(xiàn)在學(xué)業(yè)成績(jī)的提升、更好的知識(shí)理解與保持、更加愉悅的情感體驗(yàn)、更好的高階思維和能力發(fā)展等方面。

（二）研究啟示

我國(guó)教育領(lǐng)域的深度學(xué)習(xí)研究近幾年得到了較多研究者的關(guān)注，從發(fā)文量看，目前已經(jīng)進(jìn)入呈指數(shù)增長(zhǎng)的快速發(fā)展階段[32]，主流研究范式正從理論探究轉(zhuǎn)向?qū)嵺`應(yīng)用。因此，亟須以國(guó)外已有研究為鑒，厘清深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究的主題、情境、方法與結(jié)果，為后續(xù)研究者提供參考和依據(jù)。本文在分析深度學(xué)習(xí)實(shí)證研究的過(guò)程中，得到以下幾點(diǎn)啟示：

首先，重視深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵界定。技術(shù)領(lǐng)域中的深度學(xué)習(xí)作為一種高效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，內(nèi)涵比較明確，應(yīng)用效果顯著。然而，教育領(lǐng)域中的深度學(xué)習(xí)內(nèi)涵比較復(fù)雜，而且由于人類(lèi)學(xué)習(xí)的內(nèi)隱性，目前深度學(xué)習(xí)的發(fā)生機(jī)制尚未完全揭示，學(xué)者們往往從信息加工方式、認(rèn)知過(guò)程、學(xué)習(xí)結(jié)果等視角給出內(nèi)涵各異的界定。因此，為了確保實(shí)證研究中概念、測(cè)量、結(jié)果解讀之間保持良好的一致性，應(yīng)該重視深度學(xué)習(xí)的領(lǐng)域特征和內(nèi)涵界定，否則就容易出現(xiàn)泛化和異化的現(xiàn)象。

其次，關(guān)注深度學(xué)習(xí)與學(xué)科融合的具體路徑。近十年國(guó)外實(shí)證研究表明，不同學(xué)科背景下深度學(xué)習(xí)的具體表征、促進(jìn)策略和應(yīng)用成效不盡相同。因此，為了探尋有效的深度學(xué)習(xí)實(shí)踐路徑，研究者應(yīng)以批判性思維、問(wèn)題解決能力、交流協(xié)作能力等通用標(biāo)準(zhǔn)為參照，明晰不同學(xué)科中深度學(xué)習(xí)能力的具體表征，如在數(shù)學(xué)領(lǐng)域可結(jié)合數(shù)學(xué)運(yùn)算能力、數(shù)學(xué)建模能力、空間想象能力等進(jìn)行詳細(xì)描述，而醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的深度學(xué)習(xí)能力，則要結(jié)合臨床技能、評(píng)鑒技能、病理分析技能等進(jìn)行詳細(xì)描述。在此基礎(chǔ)上，形成具有鮮明學(xué)科特色的深度學(xué)習(xí)策略或模式。

再次，加強(qiáng)深度學(xué)習(xí)的科學(xué)測(cè)量?？陀^、公正的測(cè)量數(shù)據(jù)能夠?yàn)樯疃葘W(xué)習(xí)方式的確定或深度學(xué)習(xí)能力的變化提供有效證據(jù)。與國(guó)外相比，我國(guó)深度學(xué)習(xí)的實(shí)證研究，特別是調(diào)查與測(cè)量研究仍處于小范圍探索階段，深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵影響因素與作用機(jī)制有待進(jìn)一步揭示，廣泛認(rèn)可的本土化測(cè)量工具較少。因此，我國(guó)研究者應(yīng)加強(qiáng)深度學(xué)習(xí)測(cè)量工具和方法的專(zhuān)項(xiàng)研究[33]，嘗試開(kāi)展大規(guī)模橫向?qū)Ρ妊芯亢涂v向跟蹤研究，有效提高研究結(jié)果的推廣價(jià)值。同時(shí)，鑒于自我報(bào)告量表受限于學(xué)習(xí)者的忠誠(chéng)度和自我判斷準(zhǔn)確度，建議研究者綜合使用量表、編碼標(biāo)準(zhǔn)、生理反應(yīng)（如眼動(dòng)）等多種測(cè)量工具，以準(zhǔn)確把握深度學(xué)習(xí)的真實(shí)狀態(tài)。

最后，完善深度學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)體系。應(yīng)用成效作為衡量深度學(xué)習(xí)的重要指標(biāo)，依賴(lài)于科學(xué)的評(píng)價(jià)體系。評(píng)價(jià)是國(guó)外深度學(xué)習(xí)一個(gè)非常重要的研究主題，近十年的典型特征是重視多元化、過(guò)程性和表現(xiàn)性評(píng)價(jià)，但尚未形成較為完善的評(píng)價(jià)體系。依據(jù)比格斯和唐提出的“教與學(xué)一致性建構(gòu)”原則[34]，以及威廉與弗洛拉·休利特基金會(huì)提出的深度學(xué)習(xí)能力框架[35]，深度學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)應(yīng)至少?lài)@學(xué)習(xí)結(jié)果和學(xué)習(xí)過(guò)程兩個(gè)視角，個(gè)體、小組和群體三個(gè)層面，知識(shí)掌握、內(nèi)容理解、能力發(fā)展、遷移應(yīng)用、學(xué)習(xí)體驗(yàn)、學(xué)習(xí)投入等具體維度展開(kāi)，并明確各維度的評(píng)價(jià)方式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，從而為深度學(xué)習(xí)的有效評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

深度學(xué)習(xí)以注重批判性理解、強(qiáng)調(diào)信息整合、著意遷移運(yùn)用為典型特征，指向高階思維和問(wèn)題解決能力培養(yǎng)的復(fù)雜問(wèn)題，嘗試給出解決方案，已經(jīng)成為我國(guó)變革學(xué)習(xí)方式[36]、落實(shí)核心素養(yǎng)和培養(yǎng)創(chuàng)新人才[37]的重要抓手?，F(xiàn)階段面臨的關(guān)鍵問(wèn)題是解決“如何做”的問(wèn)題，即尋找深度學(xué)習(xí)與學(xué)科融合的實(shí)踐路徑。因此，本文旨在通過(guò)系統(tǒng)分析國(guó)外近十年實(shí)證研究中的有效策略和成功案例呈現(xiàn)他山之石，為我國(guó)深度學(xué)習(xí)概念框架的確立、實(shí)踐情境的創(chuàng)建、測(cè)量工具的選擇、評(píng)價(jià)方案的制定等提供有益參考。

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