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信息化教学设计理论下的深度学习教学设计框架探析

2023-09-13卢珏芊周雄俊李伟陈秋薇

中国教育技术装备 2023年11期
关键词:深度学习教学设计信息技术

卢珏芊 周雄俊 李伟 陈秋薇

摘  要  聚焦国内基础教育阶段深度学习面临的主要问题,围绕信息化教学设计理论与深度学习如何关联,以及信息化教学设计理论下如何构建深度学习教学设计框架这两个基本问题。通过文献分析法,首先明确深度学习的内涵和特征,之后通过将信息化教学设计的内涵特征与深度学习的内涵和特征进行对比分析,归纳总结出其在教学观念层面、教学组织层面、教学技术层面的契合,最后分析已有的深度学习教学设计框架,构建出信息化教学设计理论下的深度学习教学设计框架,以期为一线教师将信息技术与深度学习的有效融合提供一套行之有效的方法。

关键词  深度学习;信息化教学设计理论;信息技术;教学设计

中图分类号:G434    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2023)11-0010-06

0  引言

伴随知识经济时代的到来,人们渐渐意识到传统的以知识掌握为目的的学习方式将难以胜任21世纪的各种挑战,为此,人们提出深度学习的概念。作为一种全新的教育理念与学习方式变革的标志[1],深度学习受到教育教学研究群体的广泛关注,成为教育领域的研究热点。相较于过度强调知识的简单传授和死记硬背的传统学习方式而言,深度学习是一种以培养高阶思维为主要学习目标的高投入性学习,它更注重学习者对知识的深度理解和对学习内容的批判运用,更关注学习者对情境的有效迁移和真实问题的解决[2]。当前,国内对深度学习的关注正逐渐从理论探讨走向教学实践,但审视基础教育阶段深度学习的实践情况,笔者发现深度学习还处于“听上去很好,看上去很美,做起来无序的阶段”[3]。如何找到一条行之有效的途径真正落实深度学习的开展,成为众多一线教育工作者思考和研究的问题。

美国深度研究报告曾提出:“深度学习是一种信息技术充分融入教育背景下的学习形态,寄托于信息技术的广泛运用,变革传统学习方式”[4]。可见,深入有效地运用信息技术将打破深度学习开展的困囿,为学习者参与深度学习提供一种良好的信息化学习环境,在这个环境下,学生的主观能动性将得到充分发挥,从而真正改变传统学习方式。其中信息化教学设计理论因其强调在教学系统的各个环节充分运用信息技术,为学习者提供一种良好的信息化学习环境,成为开展深度学习的有效途径。

1  深度学习的内涵及特征

当前,不同学者对深度学习作出了不同的解读,概括说来,深度学习的内涵界定有三种取向,分别是深度学习方式说、深度学习过程说以及深度学习结果说。通过对这三种解读取向的梳理分析,笔者归纳汇总了这三种取向的代表人物、主要观点以及其优点与不足,见表1。

如表1所示,这三种解读取向侧重点不同,所揭露的问题本质也存在差异,综合这三种观点,发现无论以何种取向剖析深度学习,均在不同程度上体现了深度学习的以下要素特征。

1)强调学习者基于理解,主动的、批判性的学习新知识和新思想,并构建起新旧知识之间的联系,有效整合自我的认知结构体系。

2)注重学习者在不同情景中,对关键要素的把握,分析判断出不同情境下的差异性和共通性,从而实现知识的迁移运用。

3)重视学习者在学习中的反思和深度参与,强调学习者在真实问题情境中构建、反思和完善自我的内在知识体系。

4)注重“学习共同体”和“学习实践场”的构建,强调学习者之間、学习者和教师之间以及学习者和环境之间的交流互动、协作沟通。

5)深度学习面向学习者的问题解决能力、高阶思维能力和创新创造能力的培养。

基于上述对深度学习内涵和特征的归纳总结,本研究对深度学习作出定义:深度学习是通过全新的教育教学理念和必要的手段、方式、工具、资源来达到对学习者高阶思维和核心素养能力的培养目标,通过深度学习,学习者能够主动建构知识,在理解知识的基础上举一反三,学以致用。

2  信息化教学设计理论:支持深度学习展开的有效途径

2.1  信息化教学设计理论的内涵与特征

我国学者南国农[9]提出:“所谓信息化教学设计就是指充分利用现代信息技术和教育教学资源对教学系统的各个环节和相关要素进行科学合理的安排,从而为学习者提供良好的信息化学习环境,实现教学过程最优化的一种系统方法。”这一看法受到广泛认可。从南国农对信息化教学设计的定义来看,信息化教学设计强调对信息技术的充分运用,在信息技术赋能下,传统教学系统的要素特征将发生转变。为进一步揭示信息化教学设计的核心特征,本研究对信息化教学设计理论与传统教学设计理论的教学目标、教学对象(师生)、教学内容、教学方法、教学环境、教学评价进行对比分析(见表2)。

通过以上对比分析,可得出信息化教学设计具有以下特征。

1)信息化教学设计以学为中心。教师是学生学习过程中的引导者、监督者,教师在进行教学设计时要明确学习者的主体地位。

2)融合信息技术。信息化教学设计强调将信息技术融入教学的各个环节,以帮助学习者主动建构知识,完成教学任务,实现最优化的教学效果。

3)注重对项目或问题的设计。信息化教学设计提倡不局限于课堂教学形式和学科知识体系,而在具体情境中,将教学目标组合成新的教学单元,基于任务或问题驱动开展教学活动。

4)注重对资源和信息技术工具的设计。信息化教学设计具备丰富的资源和工具,强调充分利用信息技术与资源来支持学习者的“学”,但依据具体课程目标和教学内容的差异,资源和工具的设计、选择与应用不尽相同。

5)注重“自主、探究、协作”的设计。信息技术融入教学后,将使传统教学模式发生变革,学习者可借助信息技术开展自主、协作、探究的学习模式,这些学习模式将有效实现对学习者问题解决能力和创新创造能力的培养。

2.2  信息化教学设计理论与深度学习的关联

通过分析深度学习以及信息化教学设计理论的内涵和特征,发现信息化教学设计理论在多个方面与深度学习相契合,具体体现在以下几个层面。

2.2.1  教学观念:均强调学习者的主体性

如果说信息化教学设计的提出源于人们对传统教学形式和教学结果的深刻反思,那么深度学习亦是如此。张浩等[10]指出:“深度学习在一定程度上体现了建构主义的核心特征,建构主义从深度学习的过程、结果和条件等维度诠释了深度学习的内涵。”因此,同建构性学习一样,深度学习过程中学习者是主体,学习是学习者在一定的教学环境下主动探索、积极建构、创造创新,形成结构化和非结构化的复杂认知体系的过程。信息化教学设计基于建构主义和人本主义,强调以学生为中心,注重学习者在一定的情境性学习活动中主动地构建内部心理表征。可见,在教学观念上,信息化教学设计理论和深度学习均强调学习者的主体性。

2.2.2  教学组织:均强调问题探究、协作交流

我国学者付亦宁[11]通过文献分析,发现在深度学习采用的教学组织策略上,很长一段时间基于问题的学习受到广泛关注。可见,深度学习在教学组织上倡导采用基于问题或任务的教学方法,注重为学习者提供问题或任务支架,帮助学习者自主探究。此外,由于深度学习注重对“共同体”和“实践场”的构建,所以教师需要引导学习者在协作交流中,投入问题解决过程,以此实现学习者深度学习目标的达成。信息化教学设计,提倡探究式学习模式、协作化学习模式等,其教学目标侧重于对学习者批判性思考能力、问题解决和创新创造能力的培养。因此,深度学习与信息化教学设计的目标诉求具有内在一致性,其教学组织形式也都强调问题探究和协作交流。

2.2.3  教学技术:均强调信息技术的深入运用

美国教育联盟颁布的《深度学习时刻:让学生为变化的世界做准备》报告指出:“信息技术在教育领域的广泛运用,为学习者提供了丰富的学习资源,便捷了知识获取的手段和方式。”[12]此外,深度学习研究者Dede曾指出:“信息技术是深度学习产生的催化剂,但只有当其使教学内容更丰富、教学方法更有效、教学活动更生动以及教学评估更精准且能有效连接课堂内外学习的时候,信息技术的作用才能真正得到发挥。”[13]可见,信息技术将为深度学习提供有力支持,且这种支持体现在深度学习与信息技术深度融合的情况下。在信息化教学设计中,尤其注重对信息技术的充分运用,这也是信息化教学设计理论区别于其他教学设计理论的核心特征。

3  信息化教学设计理论下深度学习框架构建

3.1  深度学习教学设计框架梳理与分析

尼克森(Leann Nickelsen)和詹森(Eric Jen-sen)为了让教师和学生在深层水平上成为成功的学习者,从教师教学的角度提出一种新型的教学模式——深度学习路线(Deep Learning Circle,简称DELC)[14]。总的来说,DELC是深度教学设计中的典型框架,它不但为深度学习过程中的学习者指明了学习路径,也为教师如何引导学习者参与深度学习提供了参照,具有形式简约、可操作性高、可扩展性强的特点,但也正是因为这些特征,深度学习路线显得宽泛,因此,大多数时候会依据具体应用场景和专业研究视域的不同,对深度学习路线做进一步的改动。

叶冬连等[15]认为,面向核心素养发展的需求,基于知识深度模型分别从学习目标、学习内容、学习评价、学习活动四个方面,重构了课堂深度学习教学设计。该框架显示,课堂深度教学设计指向核心素养目标设计单元教学内容,依托DOK模型的四个阶段,学习活动可分为交流、体验/表达、交流三个阶段,分别对应教学阶段中的课前、课中、课后。该深度教学设计框架与其他框架相比,以DOK模型为基础,明晰了学习目标的层级和思维的递进逻辑,有利于培养学习者的高阶思维和创新创造能力,同时,该框架指出教师可通过问题驱动,促进学习者深度学习的发生,为教师组织课堂教学活动提供了具体方式。但该框架缺乏对学习者内在动机和积极情绪的引导,忽视了学习环境对学习者的重要意义,与之相应的,教师可能会忽视为学习者提供情感领域支持的意识。

3.2  框架构建

在综合分析深度学习路线以及基于DOK模型的深度学习教学设计的基础上,本研究结合对深度学习与信息化教学设计的内涵与核心特征的理解,構建了深度学习教学设计框架(见图1)。

3.3  框架解析

3.3.1  深度学习准备

张晓娟等[16]指出:“教师对课程的精心设计对于深度学习必不可少,教师对课程的深度理解和合理规划是学生进行深度学习的起点。”因此,该阶段偏重于教师对课程的设计和规划。具体内容包括以下几个方面。

1)制定促进学习者高阶思维能力和面向问题解决的课程目标。选择不局限于学科体系的,多学科融合的,以问题解决或任务为主线的非结构化知识。

2)评估学习者。学习者在之前的学习和生活中已积累了一定的经验、心理结构和信念,每个学生进入深度学习时都不是“空荡荡”的,这些已有的认知结构将成为学习者开展学习活动的积极条件以及后续新知识建构的基础。

3)资源和工具的选择与设计。深度学习的达成,需要学习者在大量的信息上进行自主学习和意义建构,因此,对学习资源和学习工具的选择与设计是深度学习准备阶段不可缺少的一环。

4)学习任务设计。学习任务应该是真实的问题或项目,深度学习的概念明确指出,深度学习需要运用所学知识面向问题解决,因此,基于问题或项目将很好地驱动学习者的学习,促使深度学习的达成。与此对应的是,学习者在该阶段需要明确学习任务,同时,由于后续学习者高级心智构建过程需要信息技术和资源的支持,因此,学习者有必要了解相关资源和工具的使用。这一阶段可放在课前完成。

3.3.2  知识的加工与建构/知识的迁移与运用

首先需要明确,知识的加工与建构以及知识的迁移与运用这两个阶段是相互交叉,彼此联系的,知识的迁移与运用是知识加工与建构的目标,知识的加工与建构将促进知识迁移与运用能力的提升,但两者之间也存在差异,知识的加工与建构更侧重于新旧知识的联系,知识的迁移运用则是更深一层的思维认知。知识加工与建构阶段,学习者正式进入学习,也可理解为迈入课中。首先,教师需要营造出积极的学习文化氛围。

1)构建好学习共同体。积极的学习氛围往往根植于学习共同体中,正如严文蕃等[17]所说:“信息技术支持下的深度学习,主张在平等、公平、互惠的原则上建立学习共同体。”

2)创设情境。深度学习的高水平思维、反思与元认知等的形成,需对学科知识进行情景化,在知识的多维表征中,引领学习者认识知识的本质,激发学习者的学习兴趣,促进学习者全身心地投入。

其次,教师需要激活前期知识,教师可通过提问或演示的方式激活学习者学习新知识所需的先期知识,为学习者新旧知识的联系做好准备。

最后,教师对教学活动的监督引导、协调鼓励是贯穿知识加工与建构以及知识的迁移与运用过程之中的,同时在这两个阶段中,教师也需要为学习者提供任务支架。与此对应的是,学习者将在教师营造的积极学习氛围中,利用丰富的资源和学习工具,开始自主学习,建立新旧知识的联系,参与测评,交流协作等,为进一步的思维探究过程做好铺垫。

在知识迁移与运用阶段,学习者将灵活运用所学知识和能力,将其迁移到实践中,解决实际问题。具体包括以下几个内容:

1)实践探究,小组确定社会性的、有研究价值的研究主题;

2)尝试知识的迁移运用,学习者将所获得的知识运用于不同情境中;

3)完成任务或解决现实问题;

4)通过一系列的探究活动,小组形成不同形式的探究结果,学习者将探究结果进行展示。

3.3.3  测评与反思

深度学习要求评价方式多样、评价主体多元以及评价过程的连续[18]。因此,从教师层面来说,首先,教师要确定采取何种技术手段对学生的学习过程和学习结果进行监测和调控。其次,教师需要确定采取何种评价方式判断教学目标的达成情况,可将形成性评价、总结性评价、过程性评价等评价方式综合运用。这一步将为教师对教学问题的解决提供依据,同时确保深度学习的效果。最后,教师需要对学习者的成果进行评价,为学习者后续的自我反思提供相关参考。学习者则通过教师评价、小组评价、自我评价等评价方式,较为全面地了解自己的学习情况,撰写反思报告,进一步巩固所学知识,完善自我认知体系。

3.3.4  信息技术的运用

信息技术是信息化教学设计的工具,南国农[9]将信息技术在信息化教学设计中的具体表现形式归纳为:演示工具、交流工具、个别辅导工具、提供资源环境工具、情境发现与探究学习工具、信息加工与知识建构工具、协作工具、研发工具。每种工具形式都将在一定程度上对深度学习给予支持,通过文献[19],笔者归纳总结了不同工具形式对深度学习的具体效能及一些相应软件(见图2)。

4  结束语

信息化教学设计理论为教师如何将信息技术融入教学系统的各个要素,以及如何引导学习者参与深度学习提供了一套行之有效的系统方法。此外,随着智能时代来临,信息化教学设计也将焕发新的活力,而新的信息化教学设计形态将如何指导深度学习的实施,需要我们进一步探究和思考。

5  参考文献

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