基于深层次学习策略的混合式教学模式设计与实践

李 超，周 瑛，杨 枢，陈兴智

(1.蚌埠医学院 卫生管理学院，安徽 蚌埠 233000；2.安徽大学 管理学院，安徽 合肥 230039)

教育技术的快速发展促动了教学方式的变革，移动学习、微课、网络开放课程等多种教学方式的出现，在线学习与传统课堂教学之间的界限逐渐模糊[1]。混合式教学既是对传统课堂教学方式的继承，又能充分发挥教师在引导、启发、管理方面的主导作用，同时又具有在线学习资源丰富，无时空限制、可提供个性化学习方案等优势，在高校教学中得到广泛应用，并取得了一定效果。但目前多数课程学习活动和学习策略较为单一，师生互动不足，学生仍处于浅层学习水平。创造性思维和自主学习能力有待提高。如何促进学习过程中深层次思维的产生，提升高校教学有效性具有重要意义[2]。本研究选取35种深层次学习策略，通过多种要素的合理设计，构建深层次混合式学习模式，激发学生学习的主动性和深层次思维的卷入，并以雨课堂和Blackboard平台为教学工具对深层次混合式学习模式进行研究。

一、相关研究

混合式教学(Blended learning)在国外发展较早，主要研究领域集中在高等教育、远程教育等[3]。教学模式发展大致经历了：以技术实现为重点，学生在线自主学习，教师通过信息技术实现与学生交互；以师生交互、教学设计为中心，在线教学与面授结合，学习视角从教师转变为关注“交互”；以能力培养为目标，利用移动互联网媒介，为学习者创造个性化、高参与度的学习体验，促进知识理解三个阶段。Craig Barnum和William Parkman[4]提出混合式教学四步骤：网络学习、面对面交互、问题解决、写作拓展。Brian Beatty提出了在教学过程中由学生自主选择在线学习还是面授教学的HyFlex模式。教学模式可分为：线上、线下主导型，完全融合型[5]等。

深层次学习最早由Ference Marton于上世纪50年代提出，是相对高阶的思维学习活动。María Consuelo[6]选取124名健康科学专业学生，证明基于问题的学习方法，能够提高深层次学习效果和有效学习行为。陈明等[7]借鉴该理论提出翻转课堂质量评价体系、指标和权重。穆肃，王孝金[8-9]对深层次学习的内涵、特点进行了梳理，提出从情感、行为和认知维度进行分析的框架；并从个体、交互、环境三个维度对深层次学习影响因素进行了详细分析。曹梅[10]通过构建基于翻转课堂的问题生成策略，引导学生更深入地参与认知活动，取得了良好的效果。

目前混合式学习和深层次学习相关研究多集中在基础理论和应用模式方面，教学模式与具体学科和学习对象的适应性、可行性及学习效果评估相关研究较为缺乏。

二、基于深层次学习策略的混合式教学模式建构

1.教学过程设计

研究按照深层学习的特征和理念，设计混合式教学过程，学习环境包括网络和课堂，以达到由浅入深，逐步深化的目的，如图1所示。

图1 深层次混合式教学过程设计

课前，教师设计学习目标并划分知识点，通过网络平台上传教学资源，发布学习资源和学习任务，引导学生对重要内容的初步学习。学生完成对基础概念、原理的初步理解和部分知识点的记忆，并通过案例掌握简单的应用能力；通过与已学知识的比较、教学重难点的分析、瑕疵的发现等行为，形成与教学资源的互动，并产生一些问题。持续思考、回看、查阅等寻求理解的活动，会促进学生深度思考。

课堂学习将课前与课上教学活动有机结合，有利于开展更为丰富的课堂活动。学习活动由简入繁，学生从浅层次自我理解过渡到复杂的深层思维，学习过程体现以问题为导向。教师汇总课前学生提出的代表性问题，重点纠正学习的认知偏差、协同建构重难知识点的理解，实现认知重组和深层理解。通过与学生深层互动、答疑解惑、拓展性内容的研究式学习，展示优秀作业、分享成果等活动，培养学生的探索精神和批判性思维。

课后，在网络环境下，学生完成拓展性作业和实践性任务，并对已解决的问题进行反思。能实现深层次思维过程显化及创造性应用知识、解决新情景问题的能力提升。

2.教学活动设计

为使学习者达到由表入深的学习，研究结合具体学习环节和内容选取35种基于情感、行为、认知目标且适应于混合式学习环境的深层学习活动策略，如表1所示。课前活动侧重于学生“自我理解”和“知识吸收”。学生在教师引导下通过网络平台进入自主学习，按照学习任务单对先导内容进行预习，观看微视频并学习数字化资源，完成限时作业。学生在提出问题、查阅资料、寻求帮助的过程中会逐渐加深思维的层次。课堂学习重在引导学生通过高阶思维活动加深对知识的深化理解。教师根据学生测试结果和问题汇总，分析具有共性、典型的问题，及时对教学内容进行调整并创设情境。在课堂讲解中合理安排教学活动，并利用课堂和网络平台开展师生互动、答疑解惑，引导学生讨论和主动探索，并展示优秀汇报作品，鼓励学生积极探索和充分合作。课后教师通过网络平台发布拓展性作业和实践性任务，鼓励学生积极思考、交流讨论、检索知识平台、实验等方式解决相关问题、巩固认知，提升实际应用能力，并通过反思总结，提高解决较为复杂问题的能力。

表1 深层次混合式教学活动设计

3.教学资源设计

课程资源主要包括:(1)学习任务单，用以标明学习目标、任务、内容和学习路径，防止学习者面对大量学习资料时无所适从。(2)一般性学习资源，包含反映课程概念、原理、应用案例的PPT、教学大纲、短视频、教学进度等辅助性电子资料，以便学习者迅速掌握重难知识点，具有初步的操作能力。(3)为激发学习者积极参与和深入思考，体现由浅入深的学习原则，建立拓展性案例，在线问答知识库，在线试题库，热点信息库等关联性、拓展性较强的电子资源。从而实现学习内容的拓展和思维力、创造力的训练。

4.教学平台选择

良好的环境是获得良好教学效果的有力保障，教师面授教学可选择容量较大的教室作为混合式学习的物理环境，有利于师生互动、答疑解惑、课前学习成果的展示、知识竞赛、探索性活动的开展。网络学习通过雨课堂、Blackboard学习平台实现课程知识点介绍、学习资源提供、在线讨论、学习任务发布、问题汇总、投票、计时答题等功能，并有利于认知重组、知识迁移、深层互动、学习反思等深层次思维活动的产生。

三、深层次混合式教学模式应用分析

1.实验情境与样本

研究将深层次混合式教学模式应用于安徽省质量工程项目“运筹学在线课程”教学中。该课程是工程类、信息管理类专业培养工程、技术人才所需数学素质的重要基础课程。学习者既要学习与工业设计、统计、卫生管理等领域密切相关的数学模型和方法，了解数据分析在优化工作流程和提高效益方面所起的重要作用，初步掌握将实际问题抽象为数学模型的技巧，也需要通过实践来理解和领会相关理论和方法并通过信息技术工具对模型进行求解。选择教育部在线教育研究中心推荐的“雨课堂”智慧教学系统，进行学习内容推送、师生互动、在线竞赛、弹幕答疑等活动，可随时了解学生学习轨迹和效果；利用Blackboard平台设计课程任务单，发布学习资源，设置课程介绍和教学团队，实现在线发帖、问题投票、分组任务、课程考勤、随堂测试等功能。

以安徽省某省属院校2020—2021第二学期参加运筹学课程学习的88名医学信息工程专业学生为研究样本，研究周期为9周。前4周采用传统教学模式，后5周实施教学干预，按照深层次混合式学习模式流程进行。着重分析学生满意度和实验前后元认知、学习投入度等情况。测量工具包括：(1)自编满意度调查问卷；(2)参考汪玲编制的元认知问卷、元认知意识问卷(MAI)，进行适当改编形成元认知测量问卷；(3)参照罗切斯特大学评价包，李爽的学习行为投入分析框架，设计学习行为投入度量表，所有测量均采用李克特量表形式。

2.应用效果分析

(1)深层次混合式教学满意度分析

通过9周的课程学习，所有学生均完成了课程任务点、视频内容学习及随堂测试；99%的学生参与了所有课堂活动并较好地完成了拓展性任务。学生通过课前自学和课堂讨论，共提出85个有共性的问题，并在课后进行了深度反思。表2数据表明超过70%的学生认为学习资源丰富、学习平台功能完善，通过教师提供的学习任务单可以对学习任务有很清晰地了解；80%以上的学生认为混合式学习模式能实现网络与课堂的紧密结合，课前预习并且在教师和同学的帮助下，加深了对知识的理解；约75%的学生肯定了课前自测的作用，可提前发现理解方面的错误；认同小组合作、科研探索及实践性任务的学生分别约占80%、85%和86%。

表2 深层次混合式教学满意度调查

(2)对学生元认知激发的影响

对比深层次混合式学习方式实施前后元认知数据，T检验结果表明学生总体元认知水平明显提高，见表3。其中，“元认知知识”对学生元认知水平影响不大，而“元认知体验”及“元认知技能”两个维度影响较为显著。其中“认知体验”和“调整”两个二级维度的作用较为明显。表明深层次混合式学习增强了学习者在对知识了解、洞察的认知过程中对自身认知过程的体验和自我调节、协调、适应，或及时采取补救措施的能力。

表3 深层次混合式教学模式实施前后学生元认知水平

(3)对学生投入度的影响

深层次混合式教学的应用有效提升了学生行为投入度，如表4所示。并且主要体现在“交互”“努力”“挑战”三个二级维度。“交互”体现在学生学习过程中回复问题的次数、与教师或同伴交流、协作情况，“努力”体现了学生克服困难、坚持不懈的意志；“学术挑战”是尝试借助学术资源和认知工具挑战拓展性任务和复杂自测题的能力。显然，深层次混合式学习对学习者行为投入度三个方面均有明显提高。

表4 深层次混合式教学模式实施前后学生投入度

四、结论

目前，深层次学习已成为教学有效性的重要衡量标准。研究将深层次学习策略与混合式教学方式有机融合，并以省级质量工程课程为依托进行为期9周的实践研究。分析结果表明，深层次混合式教学模式有助于学生知识的深化理解、记忆、应用及创见层次认知目标的实现；能有效促进学生认知发展，引导学生对认知过程检视和洞察，及时进行自我调节和补救；学生参与积极性、协作性等行为投入度明显提高；克服困难，解决复杂问题的能力也有所提升。