深度学习下翻转课堂的实施路径设计

李洪修　李哨兵

摘要：深度学习是同浅层学习相对的多步骤分析与加工的学习策略，是高效认知水平的体现，翻转课堂作为先学后导的新型教学模式，需要同深度学习理念融合而实现与学习内容的有机整合与批判理解，达到知识的联接和迁移，使学习从边缘走向内核。深度学习对翻转课堂的要求体现在导学与自学的联动、认知结构的重建和联结、知识的迁移和创造、多元评价及内省四个方面，该文从构建依据解析并设计了COOC深度学习模式以支持翻转课堂的有效实施，从知识的联结、内化、延伸三个不同阶段探索了翻转课堂的教学路径，以期实现深度学习的发生，促进学生高阶思维能力的生成。

关键词：深度学习；翻转课堂；实施路径

中图分类号：G434 文献标识码：A

一、深度学习的提出

深度学习（Deep Learning）是学生通过运用多步骤的分析与加工策略，如概念转变、认知结构养成、资源交互、反思再认等，以期获得对知识的深层认识。深度学习同浅层学习（Surfaee Learning）相对，传统上的学习往往只是停留于知识的表层阶段，从布鲁姆的认知层次学习维度划分理论来看，不仅停留在知识的了解和识记层面的简单记忆与复制，而更注重其深层意义获得的一种学习状态。深度学习是知识高效认知水平的体现，对知识经过深度改造后，从而改变自身的观念和行为来运用这些知识技能的高阶学习策略。而随着信息技术在教育领域的不断盛行，翻转课堂作为课堂变革的有效途径之一，在全球范围内掀起了师生角色翻转的课堂模式变革的新浪潮，翻转课堂依托了现代信息数字技术来对学生知识的构建进行重新安排，变先教后学为先学后导，成为使课堂教学重新定义的新型教学模式。然而，从现有的国内外对翻转课堂的研究以及所取得的效果来看，学者们大多着眼于理论化和策略性的探索上，例如对翻转课堂有效运行的相关因素分析和对翻转课堂的实施有所质疑与反思等。由此可见，现存的对于翻转课堂的探析多数流于翻转的形式，而未能实现学习过程的联系性和交互性，导致了教学资源与学习效果不匹配。同时，信息化学习也存在着知识获取的碎片化和浅层读图的弊端，只拓宽了学习的广度，而对于学习的深度挖掘还有所欠缺，致使学生很难进行有效的深度学习。因此，翻转课堂需要从浅表走向深层，进行深度学习才是翻转课堂的实然趋势，在翻转课堂的热度逐渐退却之时，翻转课堂应当同深度学习的理念相融合，并建构学习过程中内容的有机整合与批判理解，实现知识的联接和和迁移，从而使翻转课堂教学从信息收受的边缘向内核过渡。

二、深度学习对翻转课堂的要求

（一）导学与自学的联动

在深度学习的教学过程中，首先要有充分的教学准备对学生进行有效的导学作为学生进行自我深度学习的前提。这种导学主要是通过对学生的个体素养剖析、教学目标和内容的设定、教学设计效果的预判以及学习氛围和教学环境的缔造等等。学生的个体素养包括了学生的兴趣、知识背景、对新知识的接受程度和知识技能的运用能力与水平等，教师就能够根据学生的真实需要并在了解学生整体个性的情况下确定更有针对性的课前教学目标和内容，从而设计教学计划和更为适宜学生的教学呈现方式，使学生进入更为高效的学习状态。在这个过程中，教师可通过翻转课堂教学平台的分析和综合功能来实现学生的总体情况有预先地把握和估计，以此制定出不同信息含量和教学难度的多维教学目标。同时，对不同水平学生的教学风格和认识深度也有所区分，营造异质化的学习氛围，这种教学方式是课前进行的对学生的引导和辅助学习，这就为深度学习的发生提供了前提。由于深度学习不仅是个体感知、记忆、思维与分析等的认知过程，又是根植于文化传统、历史背景、现实生活与社会实践的社会建构过程。因此，教师需要通過事前的学习背景导人，使翻转课堂的实施和开展更为科学和深入，来创造出愉悦的学习环境进行教学，增进学生的求知渴望，通过有效的导学使学生主体增进自发学习和自主探究的能力，学习因此从自发逐渐趋向于自觉。

深度学习是翻转课堂的继承与延续，是在翻转课堂的基础上实现线上和线下、课前与课中的共同理解，要求教师实现教学资源和教学平台的利用的最大化，帮助教师开展翻转课堂的教学活动，从学生本位出发，激发学生的内在学习动机，导学与自学并行，在知识的深层理解中促进深度学习的发生。

（二）认知结构的重建和联结

深度学习是学习的再建构，强调了认知结构的重组和整合，它从本质上来看是知识的逐层积累，体现了知识的生成性、情境性、反思性。在翻转课堂中，知识始于课前影音媒体的课前学习阶段，这也是深层学习中认知结构的初步建构阶段。对于深度学习来说，学生由课前导学切入，知识的初步构建主要发生在学生课前观看视频学习和课堂导学阶段。学生通过教学视频中对背景知识的回顾激活自身原有的认知，厘清新知识和旧知识之间的联系，使认知结构更具有连续性，逐步加深新旧知识结构的认识程度，拓展知识的建构范围。而对于那些学生不能独立解决或是在应用中容易出现偏差的问题，则需要教师通过视频等网络工具搜集具有代表性的重点难点，针对这些疑难问题设置更具探究性质的学习内容，同时在课上经由讨论或讲解，带领学生在原有认知结构基础上实现新知识的同化和顺化，巩固并建构概念和知识点之间的有效联系，达成知识的长期理解和保持。教师通过翻转课堂进行的学生知识结构重建的过程，也是增强学生学习内驱力的有效手段，在探究和共同思考的过程中活跃了学生思维，这不仅是学生认知的主动构建，也是信息接收和学科知识的结合过程，知识由此不再是零散漫步的，而是作为一个有机整体深植于学生的认知结构之中。

深度学习是学生自身知识结构发展的需要，需要在不同的情境中对新旧知识生成整体性的知识体系。不论是虚拟情境还是现实情境，都必须与学生的实际认知情况相结合，使学生易于建立原有认知和目标知识的联系，变以往的单一的信息输入为知识和信息的再认，搭建自身知识和新信息间的桥梁。

（三）知识的迁移与创造

深度学习的目的指向于实践，是以问题的解决为内核的深度探究式学习，因此是习得知识的应用和创新的过程。深度学习采用的翻转课堂教学模式发生于真实和批判性的情境中，体现在课堂的实际研究讨论阶段，对于教与学翻转了的翻转课堂来说，学习的目的在于培养学生学习的兴味和志趣，这就需要教师以多样的情境形式来丰富课堂活动，投入大量的时间设计并组织课堂，是“互生”和“再生”不断完善的应用和贯穿过程，以此指导学生自主或合作学习，帮助学生将知识逐步迁移至情境并转化为可操作性的技能。随着与复杂多变的情境的主动互动，学生对知识的体悟更加真实，在深入的探究和研习时可以对问题的理解进一步深化，通过师与生间或是生与生间的深度交流，增进思维释放的可能，促进学生在深层理解情境问题的前提下把握解决问题的核心要义，师生从而构建起创造共享的水平关系。深度学习的课堂活动包括了小组写作和团体探究等，以一对一、一对多的沉浸体验模式创造了知识有效迁移的可能，增强学生问题解决能力和创新能力。深度学习不仅是摒弃了以往一刀切的传统课堂的不足，更期望着学生能够最大程度地发掘出自身在知识的反思、迁移、创造等方面的潜能，翻转课堂正是要将课堂效用实现最大化，在不同相似和相异的情境创设中实现知识的迁移和应用，为学生的创造力腾出时间，使学生理解深层概念的基础上能够融会贯通，让所学知识得到再生和迁移，更富于创造性。

深度学习指导下的翻转课堂不局限于流于表面的课堂问题的提出和领会上，而是应围绕着以问题的解决为最终目标的更为深入的学习，在情境中使学生理解到问题的精髓，真正让所学有所感，有所用。

（四）多元评价及内省

深度学习的评价侧重于形成性的评价，也就是“反馈”，这种反馈关注学习的过程多于学习成果，实现学生对自身学习过程和结果的反思，激发学生的批判能力，极大地促进学生的学习进程并提升其深层思维的能力。在翻转课堂中，在线的智能平台为评价的多元化提供了平台，要达到深度学习的目的，就需将课堂评价和云端评价相结合，以课堂阐释、团体辩论、在线评析等多种方式从不同终端追踪学生的学习情况，及时关注学生的学习进展，通过不断地正向或反向的反馈调整教学策略。在深度学习的评价中，要着重培养学生的批判反思能力，批判和反思是学生自我意识的高度发展，也是自身学习的调节与监控机制，这就要求在课堂的翻转时加入批判和反思的内容。批判过程是一种主动学习的过程，使学习对象意义呈现的过程，同时也是一种使学生价值立场形成和认识框架重塑的过程。翻转课堂的课堂教学已然打破了教师的绝对权威地位，教师需引领并启发学生打破固有思维和认知，不盲从机械式地学习，要运用批判且理性的态度对待课前及课中的问题，大胆假设，科学推理并检验，破除程式思维，增强思维的发散程度和深入思考能力。

深度学习的评价是由多个主体同时进行的多元评价，更加强调反馈的过程性和反思感，是对知识形成的连贯式深度理解。在翻转课堂中所涉及到的知识往往是孤立的，是劣构的知识，并不能满足深度学习的要求，而深度学习面向的是意义学习的凸显和高阶思维的发展，应从学生的学习结果出发，培养学生的元认知能力和自我内省意识，由量变到质变来完成其高阶认知。

三、基于深度学习的翻转课堂教学模式设计

（一）模型的解析

翻转课堂作为新的以学定教的教学形式之一，为深度学习创造了条件，正如前文所言，翻转课堂依托的是有形的技术手段，而深度学习则蕴藏了高阶思维的最终生成，因而深度学习视域下的翻转课堂是对学习深层次意义的理解与探析，不同于以往的通过浅层技术传输的零散式信息接收，而是学生从课前准备阶段顺延至课中内化、课后反思的连续性整合性的深度环形学习的过程。因此，深度学习下的翻转课堂不仅是课前虚拟课堂和课中现实课堂的结合，更是一种混合式学习（Blended Learning），将线上与线下学习有所联系，反观已有学习策略并实施调整，化零为整，将先学后教拓展为学教评交互的更为深层的学习模式，提出了C00C模式（Coaction of Online and Offline Circle）。因此，深度学习的翻转课堂教学模式包括在线课前导学、离线课中教学、双线课后交互评价三个环节，旨在通过学习环境的构建、学习情感的体验以及学习结果的辨析这三个层级来构成完整的深度学习过程，这对应了翻转课堂的信息输入、信息处理以及信息输出三个翻转学习路径。

在翻转课堂的在线课前导学层面，深度学习凸显在平台资源的支持和数据的收集和设置等方面；在离线课中教学层面，深度学习体现在外延的情境化教学设计和学生内在认知结构的深化上；在课后的线上线下混合交互层面，深度学习可以从学生反馈的内容、效果以及高阶策略的运用能力等加以判定。

（二）模型的构建依据

深度学习的核心是高阶思维的养成，因此，在深度学习视角下的翻转课堂的学习过程中，应当同时看到外部环境和内部个体对认知思维的双重影响。社会建构主义指出，学习是以工具为媒介同环境的相互作用，个体也可以通过环境作为中介认识并重建学习的方向和场所，这就将信息技术作为高階思维培养的媒介和载体，应当重视学习环境的构建，唤醒原有知识结构作为深度学习的准备，通过信息化的学习环境中解析学习者的个性和共性并施以交互作用，从而促进意义学习和深度学习的建构。从信息加工心理学的观点出发，学习者在接受新信息的过程中，总是遵循了信息的输入、处理和输出三个部分，这就为深度学习的流程提供了信息加工理论方面的有力依据。深度学习的价值意义所在即是学习本质的变革，是思维与认知的双向深度发展，在这个过程中，学习者的探究、实践、应用以及创新等元认知能力的培养作为翻转课堂教学模式的目标所在，其中，情境的体验和持续的反思与再认始终贯穿其中，在线知识与离线应用的辉映与融合是深度学习的最终阶段和目的，这是本框架模型的价值依据。

（三）深度学习翻转课堂教学模式

基于深度学习的COOC翻转课堂教学模式如下页图所示，由在线课前导学、离线课内教学、双线课后交互这三部分组成。COOC翻转课堂教学模式的在线课前导学活动包括教学视频和课前练习，属于知识的联结阶段，在这个过程中完成的是信息的输入；通过在课前发现问题而将学习导入离线课内教学过程，在这个阶段包含了深入探究和情境设置的知识内化过程，即为信息的处理过程；在此之后，在线与离线二者共同作用于课后的交互反馈，以评价和反思为手段达到知识的延伸和拓展，保证了知识的有效输出和深度学习的发生。

四、深度学习下翻转课堂的教学过程

在信息化时代，从来不乏信息的大量堆叠，而往往缺乏的是能够真正作用于学习本身并产生深度影响的信息。在C00C深度学习模型的支持下探索翻转课堂的教学方法，有利于增强翻转课堂的教学效果，优化资源分配，使学生最大程度地开发自身的学习潜能和认知水平，将在线学习与离线学习有机组合活化，促进学生的高水平思维的形成，达到深度学习的目的。

（一）联结阶段：课前资源平台的前准备和预演

1.收集学生情况，开发教学资源

在翻转课堂中，教师需要根据学生的个性与兴趣、知识背景及先前知识水平、所掌握的技能基础等等来进行因材施教，实行分类或是有层次地进行教学目标的设计，在教学视频的录制和创建的过程中，将视频细化为不同组别和难度层级，以此作为知识接受与吸取的先导。教学资源的来源主要包括了先进平台的引进、教师自主创制、优秀模式本土化等，这就要求首先要让翻转课堂引进云计算教学平台，建立师生资源的云存储，实现学生总体数据的科学分析，进行数据的长期保持与互通，也要积极利用新型翻转课程资源，例如APP程序Nearpod和Edmodo（社会化学习平台）的引入，通过预建立文本与图像使学生学习更具针对性，达到静态演示和动态交互的统一，实现深度学习；第二是要由教师自主制作相关教学视频，在这个过程中，应当尤为注重教学视频的内容同学生的实际相符，同时形式多样，尽可能地采取音形结合方式，对难点和关键点的把握要有适当的提示；第三是要将业已存在的优秀模式进行借鉴和改造，实现课程资源的再次利用与开发，例如在多媒体的呈现时插入真实可感的实际情境，在线上课程展现方式上加入微项目及微个案等，并在任务的设置时考虑不同学生的认知差异，从而使教学内容和手段倾于定制性，使之更加符合本土特色。学生通过COOC平台建立个性化的云档案，并通过多元平台和音频影像的应用进行在线分享，对学习过程和效果有即时记录和统计。另外，在COOC模式中是虚拟平台和现实学习环境体验的融合，多种教学资源的设置将学生置于特定情境，营造实感化的学习氛围，实现深度学习的预建构。

2.针对视频，学生自学和教师导学相结合

学生根据自身需要和所处的知识阶段，在自定时间内观看视频，参与讨论和探究，不受时间和空间限制，记录难点和收获，实时反馈；教师根据学生异质的特点和情况，根据最近发展区理论对学生进行分组导入学习，在课前演练的量级上有所权衡，既有挑战性题设，又有简易类题设，引发自学热情。教师选择不同教学策略如讨论区和聊天室等互相交流并解惑，增进学生的归属感和凝聚力，使他们更富于参与感，导学也起了一定程度上的监督作用，是深入了解学生学习和整体状况的方式之一。

3.旧知识与新知识相结合，线上交流与答疑

学生通过COOC翻转教学模式衍生旧知识的唤醒和新知识的生成两种知识预构过程。首先，学生在课前通过观看教学视频，将自身旧知识体系进行整合和回顾；其次，由线上聊天室及讨论区等板块进行互相答疑和经验共享，可以在学习平台上进行“点赞”等操作，教师对学生进行分门别类、有针对性地个性化指导和干预，辅助学生解决尚存疑虑的问题，从而在课前的预演阶段提前输入新旧知识相关联的概念，使以往的知识结构在新知识的学习中足以有效地传递并吸收，以助于新思维和新知识体系的生成。

（二）内化阶段：课内学习活动的知识组织与应用

1.确定探究问题

在课堂的教学活动中，应当首要确定所探究的问题，即问题的深度决定了学习的深度。教师在课上根据教学内容的重点提出相应的问题，学生则要根据课前预演阶段时所未能解决的问题提出探究假设，二者综合共同组织出适合的课堂探究问题。

2.在情境中协作探究

根据课堂多样化的探究问题，师生应当选取有所区别的问题探究方式，如协作探究包括生生内部的小组协作和师生团体协作方式等。究其目的是为研讨的深入和问题的多面分析，需要设计多类型的课堂情境，形成互利共生的学习共同体。这种协作探究的共通点是组别规模较小，设置的情境也同时囊括了生活真实情境和模拟仿真情境，真实的情境基于学生自身体验的生活化的教学情景移植，而模拟情境则是利用Udemy、GrocKit等在线平台进行虚拟情境设置，创设“5R”沉浸式学习体验，即在真实的工作项目、所接触的真实过程、扮演的真实角色、外部真实条件、真实压力感受的五个方面刺激并深化学生的知识，并将所学知识和问题社会化、游戏化、可视化，化抽象为具象，例如数学超级画板、数字博物馆等，化原理为可理解的真实体悟，展现教学公式蕴藏着的历史文化感。教师在这种抛锚式的情境推演的过程中同时作为观察者、指导者以及参与者存在，并需依照实施结果选取头脑风暴、个别辅导、典型分析等教学策略帮助学生实现知识的内化，促进其高阶思维的形成。

3.课内评价

COOC模式体现了联结性和深入性的知识获取方式，它能够延展课内知识在学习中的深度，加深学生意义学习的自我感知度并进行相应的评价。在COOC的课堂活动中往往涵盖了多元化的课内评价，从评价的主体方面，不仅有学生本身，还包括同伴和教师；从评价的方式方面，有合作评价、对话评价、分段式评价等；从评价的内容方面，课内评价是自探究问题提出伊始至课内深化过程的表现再到课堂学习成果的展示都进行全面评价，经由各个参与者观点的竞相碰撞，学生在此过程中能够达到对知识的深度反思和有效重组，促进学生对知识的进一步应用和创造，以培养自身的高阶能力。

（三）延伸阶段：课后交互性反思巩固评价

1.线上线下评价相结合

COOC中的评价机制是多维的，不仅有线上的师生评价，也将课内评价迁至课后，对于课后任务的理解和实施情况，以及课后持续性的表现来与先前的在线评价对比联系，实现线性评价流程。评价并非终止于课程的完结，在课后始终进行的学生学习评价是对课上评价的补充和发展，是通过对学习效果的不断评价和汇总来实现对学生的学习进行深层拓展，设置挑战，对学生学习状况实现长期跟踪。

2.批判思维和反思感

在C00C模式中，课后对知识的反思和批判性吸收是不可或缺的，它贯穿在学习过程中的始终，反思同样也是“对学习的學习”，凝结了学习过程中的精华，是深度学习的必要条件。深度学习的知识体系也是在不断地反思和再认中，对知识进行反复锤炼而建构起来的。学生不满足于被动接受的知识内容，而是将课前及课中知识进行反思和批判性吸收，在课后可通过断言（Claim）、论题（Issue）、论证（Arguments）三个步骤进行思考。例如，对于已确定的知识结论，需要具备强大的审视力和洞察力，既不盲从也不妄断；同时，要有问题意识，形成个人特色鲜明的观点。更重要的是，需要寻求实践中理论或事实的支撑来验证观点的虚实真伪，这是学生自我意识的高度发展，即元认知能力的提高，是高阶思维能力萌发的必要条件。

3.交互反馈和知识深化

COOC模式中的最后一个环节是师生间的交互反馈，课后应当保有连续性的反馈机制和更为宽广的反馈渠道。在COOC模式中，反馈主要是通过平台上提供的一系列“云共享”的服务项目实现的，这种云服务的应用包括个人云服务和公共云服务，个人云是对于学生个体反馈信息和数据的整合与统计，建立个性化的学生档案或成长册，学生可以借助移动终端等随时查看或回顾分析结果。而公共云是学生与学生之间的档案袋之间架设联系网络的有效基站，学生可以选择将阶段性的反馈成果共享至公共云中进行存储和交流，实现与其他个体间的交互性学习。教师也可以通过其他类型的常态云服务模式如微博等将翻转课堂学习中的亮点及缺憾呈现反馈，让以深度学习为依托的翻转课堂的学习由边缘化真正走向内核，保证其反馈的即时性和高效性，同时提升师生学习的自我效能感，确保知识的纵深拓展和延续，达到深度学习的目的。

收稿日期：2017年4月11日

责任编辑：赵兴龙