深度学习视野下智慧课堂的实施路径与方法*

杨小珍 田新芳 王秀艳 林 雯

（南宁师范大学 计算机与信息工程学院，广西 南宁 530299）

引言

《教育信息化2.0行动计划》指出，要开展智慧教育创新发展行动，持续推动信息技术与教育教学深度融合[1]，智慧教育上升到了一个新的发展阶段，与智慧教育紧密相关的智慧课堂成为当前研究的热点话题之一。智慧课堂在先进的理念指导下，融合多种教学策略，在云计算、大数据、物联网等技术支撑下，对促进学生深度学习有着突出的优势。从文献、各地开展的智慧课堂教学中发现，其实践过程中还存在一些问题。如：应用试点较多、常态化教学少、互动教学活动设计少、个性化学习支持不足、教师应用智慧平台当资料呈现平台用等[2],导致课堂教学未能体现出智慧课堂的优越性，即未能促进学生进行深层次的学习。而深度学习作为一种指导学习的方法和理论，能有效引导学生进行深层次的学习。因此，本文从分析深度学习的内涵和特征出发，探讨智慧课堂的特征及优势，分别从教学和技术的视角探索促进智慧课堂深度学习的实施路径与方法。

一、深度学习的内涵与特征

从近几年发布的《地平线报告》可以了解到，实现深度学习被看成是驱动基础教育应用技术的关键趋势，从追求课堂教学深度学习作为近期趋势到关注深度学习方法、探索深度学习的策略作为远期趋势的转换，实现深度学习成为人们长期关注的内容。故对深度学习的追求成为基础教育教学的趋势、教育改革的课题以及教育研究者关注的热点之一。

（一）深度学习的内涵

1976年Ference Marton和Roger Saljo在《学习的本质区别：结果和过程》一文中提出教育领域中的深度学习概念，将联系、理解、建构的主动学习称为深度学习，而将机械记忆、重复和零散信息的学习称为浅层学习[3]。而国内学者逐渐接触和重视深度学习是在2005年何玲、黎加厚发表《促进学生深度学习》一文后。但对深度学习内涵的界定，学者各有看法。黎加厚团队指出深度学习是指一种基于理解的、批判性的、意义建构的和可迁移的学习[4]；而段金菊等学者则从另一个角度理解深度学习：强调深度学习注重较高的认知目标层次、高阶思维能力的培养、学习过程中的反思与元认知以及注重学习行为方面高情感投入和高行为投入[5]。综合以上学者的观点发现，这些学者从信息加工方式、学习方式、学习过程、学习结果等方面对深度学习的定义作出了界定。本研究认为深度学习是一种以培养高阶思维为目标，以促进学生深层理解为基础，注重学生的意义建构和认知发展，提倡发展学生的批判思维能力以及面向问题解决和有效迁移的学习。

（二）深度学习的特征

正确认识深度学习的内涵是把握深度学习特征的基础，众多学者从不同的视角对深度学习的特征进行了详细的研究，如何玲等学者在对深度学习和浅层学习进行比较后，认为深度学习具有理解与批判、联系与构建、迁移与应用三个特点[6]；孙银玲从2005教育技术新定义出发将深度学习的特征归纳为批判性思考、信息的整合、自我导向、主动积极的行为、终身学习五个方面[7]；张浩等人从记忆方式、知识体系、关注焦点等方面对深度学习和浅层学习进行比较，指出注重批判理解、强调信息整合、促进知识建构、着意迁移运用、面向问题解决等是深度学习的基本特征[8]。在对深度学习内涵的理解及前人的研究成果的基础上，本文认为深度学习的核心特征主要体现在以下四个方面。

1.以培养高阶思维能力为学习目标

高阶思维能力是深度学习的核心特征[9]，布鲁姆依据学习者学习后能够达到的认知层次和思维水平，将认知领域的目标从低到高划分为“知道、领会、应用、分析、综合及评价”六个层次[10]，“应用、分析、综合及评价”这四个层次强调高级认知能力和思维水平的发展，属于高阶思维能力领域的内容。因此，深度学习的目标开始就定位在一个培养学生高阶思维能力的较高层次上，这与我国学生核心素养中培养“全面发展的人”的旨趣大致相同。

2.重视认知结构的重组

浅层学习获得的知识是单一的、零散的、碎片化的，深度学习强调将信息进行整合以“顺应”“同化”到学习者的认知结构中，形成结构化、网络化的知识单元。信息整合包含对新旧知识之间的整合、不同学科之间知识的整合，以及知识整合时形成的认知策略。深度学习重视信息整合能力的发展，对促进学习者知识的建构和迁移运用起到推动作用。

3.提倡积极主动、意义建构的学习过程

知识不是对所学知识的被动接受,而是学习者在原有认知结构的基础上主动的、意义建构的过程，是建构主义学习理论的主要观点之一。奥苏贝尔指出，要实现意义学习，就得在新旧观念、知识之间建立联系。故而在信息快速发展的时代，应当运用各种策略、方法组织学习者将各渠道获得的知识与原有认知结构中的观念、经验之间联系起来,以此构成对知识的独特理解和意义建构。

4.聚焦问题解决和可迁移的学习结果

深度学习追求的学习结果是聚焦问题解决和迁移运用。当学习者构建了一个新的认知框架后，要能够将知识灵活的从一个情景运用到另一个新的情景中，并能运用自身所学的知识解决复杂的、劣构的问题，将知识由浅层阶段的传递过程转向知识创造阶段，促进学习者对知识的内化，提高综合实践能力、创新创造能力。

二、智慧课堂的特征及优势

智慧课堂有助于推进信息技术与学科教学深度融合以及智慧型人才的培养，随着社会发展的需要，从传统的知识传递课堂过渡到聚焦教学智慧、学习智慧、师生互动智慧等的智慧性生成的课堂成为教育信息化时代追求的目标之一。

（一）智慧课堂的内涵

关于智慧课堂的内涵，当前主要有两种不同的视角。一是教学的视角，关键在于“智慧”，这里的“智慧”可从三个维度理解。首先是教师的智慧，包括教学设计、教学模式、策略选择、教学形式、手段等的智慧；然后是学生的智慧，“开发学生的智慧”是课堂教学的根本任务[11]，包括问题解决能力、创新创造能力、批判思维等；最后是师生关系的智慧，如沟通的智慧、互动的智慧等。因此，基于教学的视角可以将智慧课堂理解为一种体现教师智慧、学生智慧、师生关系智慧的课堂。二是技术的视角，对智慧课堂的理解主要强调技术的支撑作用，认为智慧课堂是借助先进的技术，创设一种智慧的学习环境，使课堂实现智能化、数据化、信息化等方式的教学，以满足学生的个性化学习和智慧发展。基于技术的视角可以将智慧课堂理解为是一种在大数据、云计算等技术支撑下，利用移动智能终端如电子书包、平板等实现课前、课中、课后智能化、个性化、数据化的教学的高效课堂。我国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为目标，因此，应紧密结合两种视角来把握智慧课堂的内涵：智慧课堂是信息技术与教学融合的产物，以培养创新型、实践型、具有问题解决能力和批判思维的“智慧的人”为目标，在大数据、云计算、人工智能等技术的支撑下，创设一种智慧的学习环境，重塑与优化教学的设计、模式、流程，促进师生关系的协同发展，最终实现课堂从“传递课堂”到“智慧生成”的课堂转换。

（二）智慧课堂的特征及优势

智慧课堂是教育信息化的产物，孙曙辉、刘邦奇指出，智慧课堂具有教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化四个主要和核心特征[12]，与传统课堂相比，智慧课堂主要具有以下几个特征及优势。

1.高互动的学习环境

在物联网、云计算、大数据、移动互联网技术等技术的支撑下，通过搭建集智慧云平台、微云服务器、智能终端一体化的学习环境，可进行高互动的学习。课堂互动形式不再局限于师生面对面的交流互动，更多的是借助信息技术的支撑作用，在师生、生生以及技术之间进行全方位不受时空限制的互动，如教师可利用电子书包、平板等终端的抢答、举手、点赞功能与学生互动，生生之间也可通过互评、对话、谈论等形式进行互动。高互动的学习环境不但有助于师生、生生之间的交流，还能增进生生之间的情感沟通。

2.立体化的学习资源

智慧课堂的资源平台提供了立体化的学习资源，如微课、微视频、动画、案例、音频、电子书、测验等，既满足学生的个性化需求，也为教师提供了便捷的教学资源。这些资源可共享，可重复使用，且使用过程可跨时间、空间。学生可以根据自己的学习需求，有针对性地使用这些资源，如当学生对某一知识点不理解时，可反复观看相关知识点的微课，同时还可以借助一些辅助性的学习资料，加深对知识的理解；平台还具备智能推送易错题型的功能，能使学生及时了解对知识点的掌握程度，从而努力去克服难点，巩固所学知识。除此之外，教师可利用这些丰富的学习资源备课、授课，使课堂教学变得更加的丰富多彩。

3.个性化的学习方式

建构主义理论指出，学生学习的过程是知识意义建构的过程，强调学生是学习的主体，是知识的建构者，而从研究发现个性化的学习方式有利于学生对知识的建构。智慧平台可根据学生的学习风格、认知结构、学习轨迹，推送相关学习方案、资料、习题等，学生依据实际情况灵活安排时间进行学习。除此之外，教师通过智慧平台对学生进行学情分析，及时发现学生的个性差异，从而对不同层次的学生创设多维度、多层次的情境、任务、问题，因此，教师指导学生时更有针对性和目的性。

4.多样化的学习评价

与传统的评价方式相比，智慧课堂教学评价更加多样化。评价的方式从教师单一的评价转到学生自评、同伴互评、在线系统评价等多方面；评价的内容包含了学生整个学习过程的测验成绩、作品展示、课堂参与度等多层次的内容；除此之外，评价的时间跨度涵盖了课前的作业预习、资料阅读，课中讨论、参与、作业检测以及课后作业追踪反馈。因此，在智慧课堂环境下，评价的方式是灵活多变且贯穿整个教学过程，学生在评价过程中不断反思自我，促进自我成长。

三、深度学习视角下智慧课堂实施的路径与方法

深度学习作为一种理念和指导学习的方法，从目标、内容、过程、结果等都对教学提出了较高的要求，智慧课堂教学如何开展才能在一定程度上促进学生知识的意义建构、高阶思维的形成而达到培养智慧的人这一目标呢？本文将从教学和技术的视角分别探讨有利于实现智慧课堂深度学习的实施路径与方法。

（一）基于教学的视角

从教学的视角，我们可从目标定位、内容设置、策略选择、评价设计四个方面探讨促进智慧课堂深度学习的实施路径与方法。

1.目标定位：关注高阶思维能力的培养

在智慧课堂教学中，教学目标的设定不仅仅要求学生掌握知识技能目标，更重要的是要关注学生高阶思维能力的培养。在以“应试教育”为目的的教学中，教师往往只关注学生知识目标，忽略对创新创造等高阶思维能力的培养，学生对知识的把握处在识记、理解的浅层阶段，掌握的知识大多数是属于概念性、事实性的。要使学生实现深度学习，应该在知识的“记忆”“理解”“简单应用”的前提上逐渐过渡到“分析”“综合”“评价”甚至“创造”等阶段。例如：在语文教学中进行教学目标的设计时，除了要求学生掌握听、说、读、写的技能外，还要注重培养理解能力、审美鉴赏能力、创造性思维能力等。

2.内容组织：设置结构化、层次性的教学内容促进知识的建构

认知心理学指出，所有的知识内容都应该是一种有层次的、组织有序的、有内在联系的结构,当知识以一种结构化的方式存储时，有助于对知识的整体性建构，促进知识的迁移与运用[13]。课堂中教师无组织的、零散的教学、提问等，不利于知识的建构。因而教师在对教学内容进行组织时，应该充分解读教材，对内容进行梳理，结合学生的实际情况，以主题式、专题化等方式将知识内容进行组织，从而系统且有层次的在各知识点间构建有逻辑关系的知识网络结构图。如在智慧课堂教学《爷爷一定有办法》课例中，教师根据教学内容先后提了“爷爷把那块蓝色的布料还变成了什么？说一说爷爷用那块蓝色的布料为约瑟缝了什么？爷爷用这块蓝色的布料先为约瑟缝了什么？然后缝了什么？最后缝了什么？”通过一系列有逻辑、层次的提问，学生在学习的过程中会对知识内容进行组织安排，自我建构知识体系。

3.策略选择：利用情境化、问题化、案例化等教学策略促进知识迁移与运用

教师在授课时，可灵活地安排教学策略以使学生获得知识并能迁移运用。利用情境化、问题化、案例化等教学策略，能有效促进知识的迁移运用。情境认知理论强调知识是在情境中习得，在真实或类似情境中的教学有利于知识的理解和产生直接的学习体验，因此，教师通过创设真实的情境使学生参与其中获得知识和意义建构，促进知识从当前情境迁移到解决复杂、真实的情境中。而问题化、案例化等教学策略，如在教学过程中常使用抛锚式教学策略，通过实际的问题引发学生思考，学生在解决实际问题的过程当中，将获得的新旧知识融合到原有的认知结构后内化，从而能灵活地解决真实情境中的问题。

4.评价设计：重视过程性的评价及学生反思能力的培养

教学过程中对学生的评价要重视整个学习过程的评价而不单是对学习结果的评价。学习过程中的评价包含师生互动的评价、学生学习方法的评价、组内学习的评价以及所表现出来的情感态度等方面的评价。通过对整个学习过程的评价，教师能够及时发现问题，从而更改教学的策略以及能兼顾学生的发展。而学生在这样的评价过程中，能从不同的群体中、不同的层面上认识自我，学会思考，学会学习，不断修正、反思，了解与他人的差距或借鉴他人思维方式，从而发展反思能力，实现深度学习。

（二）基于技术的视角

智慧课堂是信息技术与教学融合的课堂，从技术的视角可从学习资源、认知工具、互动平台、数据分析等方面提出实施的路径与方法。

1.提供立体化的学习资源，促进学生对知识的理解与建构

在智慧课堂资源平台里，包含了海量的学习资源，如微课、微视频、动画、案例、音频、电子书、测验等。合理、适当地推送这些资源，有利于学生对知识的理解与建构。教师可在课前推送知识点微课、案例、微视频等资源，学生通过观看、浏览这些资源，对知识建立初步的记忆、理解框架，激发学生学习的动机；当教师课上讲授到这些知识点时，就会与学生先前建立的理解相联系，促进学生对知识的深层理解和加工，实现对知识的建构。此外，当学习的知识点是抽象或者是实际教学无法开展的，也可通过资源平台的案例、实验进行知识的理解和建构。在化学《燃烧和灭火》一课例中，学生使用平板上的虚拟实验室资源平台将虚拟的热水、铜片、白磷、红磷依次放入烧杯中进行实验，记录、观察每次实验的现象最后总结出燃烧的条件。在这个过程中，学生对信息进行理解和加工，最终促进对知识内容的建构。

2.使用多样化的认知工具，发展认知能力

技术作为学习工具，主要表现为效能工具、信息获取工具、认知工具、情境工具、交流工具和评价工具六大工具作用[14]。在设计使用技术促进深度学习时，尤其强调技术作为认知工具在信息整合和认知结构等方面对学生的促进作用，认知工具指能促进学生认知发展和进行思维活动的工具，图1表示认知工具的分类及支持软件[15]，不同的认知工具对认知能力发展的作用不同，如语义组织工具中概念图的运用，学生在绘制一个知识概念图时，会在头脑中对信息进行分类、对比、表征、逻辑推理等思维活动，即进行信息意义加工和建构，从而促进认知结构的发展和高阶思维能力的培养。

3.利用便捷化的互动平台，提升交流协作能力

图1 认知工具的分类及支持软件

智慧课堂中的智慧教学系统提供了便捷化的互动平台，如师生交流、协作学习、学生讨论等平台，教师在课堂上合理利用这些平台对提升学生的交流协作能力起到促进作用。例如：教师可在互动平台推送、提问相关问题，从而引导学生思考、作答，所有的学生均可在平台上从不同的角度发表观点，也可质疑、评价他人看法。在这样的一个过程中学生对接收到的信息进行梳理、分析、推断、评价，不断激发学生的批判性思维，促进与教师、学生之间的交流。同时，教师还可以利用互动平台中的点赞、抽签、抢答等功能与学生互动，从而使互动形式变得多样化，课堂氛围也活跃起来。除此之外，与以往的课堂相比，学生还能在课外时间通过互动平台与教师、同学之间进行交流从而解决疑难困惑，这样一来，不仅有助于增进师生之间的关系，还能提升交流协作的能力。

4.基于大数据的学习评价，支持个性化学习

智慧课堂在云计算、大数据等技术的支撑下，可以对学生的学习轨迹进行记录，学习过程中产生的学习数据可以借助现有的技术工具进行收集、统计、处理和分析并将其作为评价内容的一部分供教师、学生参考。对教师来说，将学习过程数据化，不仅能了解学生的学习效果，获取即时的反馈，还能整体地把握学生的学习情况，以便能根据学生群体的实际情况及时改变教学策略，对学生进行有针对性的、个性化的指导。而对学生来说，通过学习记录，如知识点练习时间、习题对错次数、微课浏览次数、互动次数等，实时、直观地了解自己对知识的掌握程度。如学生哪方面知识掌握了，掌握了多少，哪些内容有困难，下一步应如何学习等，这些数据能支撑学生及时找到适合的学习路径，从而满足个性化学习。

四、小结

《教育信息化2.0行动计划》加快了教育现代化的进程，推动了智慧教育、智慧学习、智慧课堂等的发展，积极探讨信息技术环境支撑下实现深度学习的实施路径与方法是当前研究的趋势之一。本文从教学和技术的视角探讨促进智慧课堂深度学习的实施路径与方法，为教师课堂教学提供了参考借鉴，但由于智慧课堂教学在实践过程中还存在一些问题，因此，探讨深度学习视野下智慧课堂的模式、策略等还有待于深入研究。