促进深度学习翻转课堂的知识内容设计研究

徐芳芳

上海海事大学 上海 201306

促进深度学习翻转课堂的知识内容设计研究

徐芳芳

上海海事大学 上海 201306

翻转课堂作为传统教学与网络教学的混合创新为深度学习的实现提供了可能性。促进深度学习的翻转课堂实践需从知识呈现结构、知识的问题情境、知识的学习路径三方面进行知识内容的重新思考与设计。

深度学习；翻转课堂；混合学习

1 问题的提出

进入信息时代以来，知识产生与传播速度不断加快，对教育提出了严峻挑战。传统的浅层学习以应付考试、机械记忆、简单应用为特征，已经越来越难以适应当前知识经济的时代特点。而深度学习基于认知科学的发现，强调在批判中理解知识，重视知识的迁移和运用，已成为当前教育改革的重要课题[1]。翻转课堂将教学流程逆序创新，为深度学习的实现带来一种崭新的思考方式和洞察视角[2]，受到了全球教育界广泛关注与实践。本文以促进学习者深度学习的实现为导向，探究翻转课堂模式下的知识内容设计。

2 研究基础

2.1 深度学习的概念内涵

“深度学习”最早源自美国学者FerenceMarton和Roger Saljo在20世纪50年代开展的一项阅读研究：让学习者先阅读一篇课文，然后回答问题。研究发现学习者对文章的处理方式可分为两种，一种是浅层学习，学习者为了应付考试或功利性目的，仅仅对孤立信息的接受、重复和记忆，是一种被动、机械式的学习；一种是深度学习，是在理解的基础上注重知识间的联系与其他情境的迁移[3]。

国内外诸多学者在这一概念基础上对深度学习进行了不同角度的研究。黎加厚教授作为首位将深度学习概念引入国内的学者，其关于深度学习的论述获得了广泛的认同[4]：深度学习是指在理解学习的基础上，学习者能够批判性地学习新的思想和事实，并将它们融入原有的认知结构中，能够在众多思想间进行联系，并能够将已有的知识迁移到新的情境中，做出决策和解决问题的学习[5]。简言之，深度学习是一种主动探究性的学习方式，要求学习者进行深度的信息加工、主动的知识建构、批判性的高阶思维、有效的知识转化与迁移应用及实际问题的解决[6]。

2.2 深度学习特征分析

综合深度学习的概念以及其与浅层学习的对比，笔者认为深度学习具有以下特征。

(1)深度学习认为知识是互相联系的网络，因此在接触新信息时，深度学习强调新信息与原有经验的联系，在已有结构的基础上构建新知识。专家的知识不仅仅是对相关领域的事实和公式的罗列，而是围绕核心概念或“大观点”组织的，良好的知识组织结构影响他们所关注的事物和问题再现的方式，对问题情境下有意义的信息模块识别能力更强，从而拥有更好的推理和问题解决能力。浅层学习不关注知识体系的建立，大多只是零散的、孤立的知识碎片，而深度学习

认为学习者应该围绕核心观念与概念建立互相联系的知识网络，这种网络不仅仅是学科内的，还可能是跨学科的。在知识广度与深度的拓展过程中实现学习者知识网络的生长与优化。

(2)深度学习注重批判理解的学习过程。不同于浅层学习者的被动接受，深度学习要求学习者对新信息持有批判或怀疑的态度，批判性地看待新知识并深入思考，从而加深对深层知识和复杂概念的理解。值得一提的是，批判与思考的结果不仅仅是对新知识的接纳或摒弃，也包括对原有知识结构的调整与更新，也即是建构主义学习理论中的同化与顺应，以期达到新的平衡状态。基于这种批判性理解的记忆方式，不仅使得学习者对知识单元的记忆效果更持久，学习者内部的知识结构也得以强化。因此深度学习在强调批判性思维的同时，要求学习者对整个学习过程做到自我监控与自我反思，需要学习者的主动参与，对学习者的持续时间、努力程度要求较高。

(3)根据学习者达到的思维水平和认知层次，布鲁姆将教学目标由低至高分为知道、领会、应用、分析、综合以及评价6个层次。浅层学习停留在对浅层知识的简单理解、记忆或复制，需要解决的大多是试卷上或测试情境下结构良好、答案确定的问题，当面对实际生活与工作场景时，往往缺乏灵活运用的能力，因此属于机械记忆、简单提取、浅层理解等低阶思维活动。深度学习的目标对知识的深度理解和迁移应用，其认知水平处于较高的应用、分析、综合以及评价层次，直接面对贴近实际生活的结构不良的、无标准解决方案的问题，并注重不同情境下的知识迁移，其涉及的大多是劣构问题解决、元认知、创造性等高阶思维活动。

2.3 翻转课堂的实践内涵

翻转课堂又叫颠倒课堂，其理念最早源于19世纪早期西点军校的一套教学方法：教师课前发放资料供学习者提前学习教学内容，课上时间则用于批判性思考和开展小组协作解决问题[7]。2007年美国林地高中的两位化学教师用事先录制的视频资源颠覆传统的教学方式：课前让学习者在家观看视频，课堂时间完成作业。这种翻转课堂模式教学效果出乎意外地好，从而在美国各地受到追捧。2011年，萨尔曼•可汗在TED大会上将翻转课堂教学模式介绍给全世界，引起了广大教育工作者的关注。越来越多的学校将翻转课堂应用到教学实践，并取得了良好的教学效果[8]。

翻转课堂的成功不是简单地将知识传授和内化的场地互换，而是在互换中实现优化。借助计算机和网络技术将知识传授的任务交给了课外的视频和其他形式的学习材料，学习者拥有更多的自由选择最适合自己的学习方式与步调接受新知识，视频后的小练习帮助学习者深入理解新的知识；做好知识储备的学习者可高效利用课堂时间进行学习经验的交流与观点的碰撞，将问题引向更深层次，从而实现知识的深度内化。丰富的课堂学习活动帮助学习者将知识应用、迁移到不同的问题情境，可进一步提升学习者的认知层次[9]。因此翻转课堂教学实践本质，是帮助学习者实现深度学习，即从被动学习转变为主动学习；由关注知识点转向聚焦问题解决；在学习过程中逐步加深理解，不断反思自己的学习目的和策略，通过活动参与和完成任务达成知识内化[10]。

3 翻转课堂知识内容设计

深度学习首要的特征是对传统孤立、静态的知识观的突破，课程知识内容的设计是促进深度学习的前提保障，需从知识呈现结构、知识的问题情境与学习路径编排三方面统筹考虑[11]。

3.1 知识呈现结构

知识的呈现结构是指知识之间的组织模板，包括线性、分支、网状、和模块化结构(如图1所示)。传统的教学模式下知识一般采用线性结构，这种结构不利于思维在多种知识之间灵活跳转。而模块化结构是将相关的知识集群集成打包在一起，大模块下包含若干子模块，模块之间适当关联和分类，然而知识点间的联系并不清晰，知识的呈现不够直观，不利于学习者的理解和记忆。分支结构与网状结构组织的信息更有利于深度学习的发生[12]，这两种结构更接近知识现实的逻辑关系，有助于学习者从概念的一个层次到另一个层次，同一知识可以反复认识，促进对学习效果的反思，最终使学习深度逐步递进，思维水平得以提高。分支结构不断向下深入的特点可加强认知的深度；网状结构将相近的知识联结在一起，拓展了知识的广度。在对专家知识组织结构的研究中也发现，当面对具体的问题时专家之所以可以迅速调用相关概念形成解决方案正是源于他们将知识围绕核心观念形成一定的分支和网络。因此，促进深度学习的知识呈现结构应该是分支与网状的，便于学习者在头脑中建立相应的知识概念网络通过非线性的多次探究达到对相关知识的举一反三和多角度认知的目的。

3.2 知识的问题情境

深层学习的目标就是让学习者将知识灵活运用，解决真实情境下的问题。专家具备与其专业领域或学科相关的巨大知识库，但每当面对具体问题时他们总能快速识别、精确地定位所需调用的知识子集。如果定位方式是将知识库中的知识都搜寻一遍将大大超出人类的工作记忆负荷。研究发现，专家在获取知识时将其“条件化”，即将知识与具体的问题情境相结合。非条件化的知识是 “惰性”知识，尽管关联，但未被激活[13]。因此深度学习的过程不仅包含知识网络的建立，也包含知识的“条件化”。掌握知识条件化的方式之一就是让学习者在解决问题的过程中学会何时、何地和为什么使用他们所学的知识，以便在遇到具体问题时可以快速识别与定位，从而实现知识的迁移。因此，问题解决是进行深度学习的有效途径之一。然而书本上的习题大多是一种人为的、结构良好的问题，是真实情境的理想版，并不利于知识的条件化。因此需借助复杂的、多路径和开放的问题来培养学习者解决劣构问题的能力。

3.3 知识的学习路径

统一规格，统一步调，统一检验的“工厂式”学习路径可为工业社会高效输送大量合格的产业工人。然而这种简单统一的模式难以实现深度学习对知识深度与广度延伸的要求，因此期待学习路径向规格多样，路径多样，评价多元的方向转变，即对学习路径进行细致的安排。针对每一个知识点，通过超媒体和超链接的形式，允许学习者能够进行多步骤的学习。研究表明至少经历三个学习步骤(路径)，才能实现知识的深度掌握[14]。

4 结束语

在设计和呈现深度学习的内容时，需要对课程教材的知识体系、内容覆盖面进行准确的评估，对知识内容进行系统调整与结构重组。综合考虑类型和层次的多样性，围绕大观念重组知识，与肤浅地覆盖大量的内容相比，聚焦于核心概念的深度解释与理解更有益。创建复杂、非良构的问题情境，实现学习者已有经验的迁移，促进学习行为由浅层向深度的转变。学习路径要满足开放、层级化、跳转灵活的特点，方便学习者在知识点间切换，掌握更为细化与深入的内容。

[1] 张浩,吴秀娟,王静.深度学习的目标与评价体系构建[J].中国电化育,2014(7):51-55.

[2] 祝智庭,贺斌,沈德梅.信息化教育中的逆序创新[J].电化教育研究,2014(3):5-12,50.

[3] Marton F,Saljo R. On qualitative differences in learning: I-Outcome and process[J]. British Journal of Educational Psychology, 1976(46): 4-11.

[4] 张浩,吴秀娟,王静.深度学习的目标与评价体系构建[J].中国电化教育,2014(7):51-55.

[5] 何玲,黎加厚.促进学习者深度学习[J].计算机教与学,2005,(5):29-30.

[6] 吴秀娟,张浩,倪厂清.基于反思的深度学习:内涵与过程[J].电化教育研究,2014(12):23-28.

[7] Should You Flip Your Classroom？[EB/OL].[2013-05-01]. http:// www.edutopia.org/blog /flipped -classroom-ramsey-musallam.

[8] 杨刚,杨文正,陈立.十大“翻转课堂”精彩案例[J].中小学信息技术教育,2012(3):11-13.

[9] 张新明,何文涛.支持翻转课堂的网络教学系统模型探究[J].现代教育技术,2013(8):21-25.

[10] 祝智庭,管珏琪,邱慧娴.翻转课堂国内应用实践与反思[J].电化教育研究,2015(6):66-72.

[11] 段金菊,余胜泉.学习科学视域下的e-Learning深度学习研究[J].远程教育杂志,2013(4):43-51.

[12] 李亚娇,段金菊.SNS平台在促进深度学习方面的比较研究[J].远程教育杂志,2012(5):15-20.

[13] [美]约翰·D·布兰斯福特.人是如何学习的：大脑、心理、经验及学校扩展版[M].程可拉,孙亚玲,王旭卿,译.上海:华东师范大学出版社,2014.

[14] 段金菊,余胜泉.学习科学视域下的e-Learning深度学习研究[J].远程教育杂志,2013(4):43-51.

Study on the Design of Knowledge for Promoting Deep-learning Through the Flipped Classroom Model

Xu Fangfang
Shanghai Maritime University, Shanghai, 201306, China

As a blending learning of traditional classroom teaching and modern online learning,the flipped classroom model provides a new way to access deep-learning. To promoting deep-learning through the flipped classroom model, three factors must be rethought and designed: the structure of knowledge, the problem situation of knowledge and the learning path of knowledge.

deep-learning; uflipped classroom; ublending learning;

2016-04-27

徐芳芳，硕士，助理工程师。