在线教学中师生交互对深度学习的影响研究

宋佳 冯吉兵 曲克晨

摘要：深度学习作为一种高层次的学习，是在线教学的最终目标。当前，国内外学者高度关注交互对深度学习的促进作用，而师生交互是其中最重要的交互。因此，探究在线教学中师生交互对深度学习的影响机制具有重要意义。该研究以建构主义学习理论、关联主义学习理论、沉浸理论为理论依据，基于“网络学习社区模型”与师生交互内涵，构建了包含教学性交互和社会性交互的师生交互测量模型;基于对深度学习特征的分析，构建了包含高级思维和沉浸体验的深度学习测量模型。通过向在线学习者发放问卷，并使用Amos Graphics等软件进行数据分析，得出研究结论：教学性交互直接、正向影响沉浸体验;教学性交互通过沉浸体验间接、正向影响高级思维;社会性交互直接、正向影响沉浸体验和高级思维;沉浸体验直接、正向影响高级思维。

关键词：在线教育;师生交互;深度学习;影响

中图分类号：G434

文献标识码：A

近年来，在线教学成为“互联网+教育”的重要组成部分，并逐渐成为普通高等教育、继续教育、教育培训机构等重要的教育教学方式之一。但长期的实践表明，在线教学“外强中干”，虽气势凶猛但效果不尽人意。所以，提升在线教学质量，促进学生的深度学习值得深入研究。在线教学中，师生交互是教学过程中最重要的环节，而國内对教师主导的师生交互与深度学习关系的研究甚少。因此，本研究以教师新角度、教学改革新模式“协作学习”新视角，力图探究协作学习方式下师生交互对深度学习的影响机制，以期从师生交互的角度提出一些深度学习策略。

一、文献综述

20世纪90年代，互联网的出现推动了在线教学的兴起，在线教学凭借其资源利用最大化、学习行为自主化、学习形式交互化、教学形式个性化、教学管理自动化、学习区域自由化的优点迅猛发展，但学习效果并不像预期的那么理想[1]，主要表现在学习过程和学习结果缺乏深度，学生无法建构起完整的知识结构。那么何为深度学习呢？深度学习这一概念由黎加厚于2005年提出，集建构主义、沉浸理论之大成，强调学生对知识的深层次建构和学习活动的情感投入，相较于通过简单记忆获取知识的浅层学习来说，是一种高层次学习[2]。

因此，如何促进学生的深度学习成为促进在线教学健康发展的重要课题。近年来，国内外学者专家学者对网络环境下深度学习策略进行了大量探讨，通过对此类文献大量的阅读和分析，结果表明，网络环境下深度学习策略主要体现在三个方面：教学内容、教学手段和教学评价。第一，教学内容方面， “讨论主题与学生相关”“课程概念与个人经验相结合”等策略可以有效促进学生对学习内容的理解和掌握，进而促进知识建构和深度学习的发生。第二，教学手段方面， “意义建构交互”“社会性交互”“可使用的交互平台（包含学习型社区、论坛、同步聊天平台）”“鼓励学生参与讨论”“提供讨论线索” “提出开放式问题”等策略强调学生与学生、学生与教师之间的交流和讨论，可提高学生的参与度，进而促进深度学习的发生; “基于概念图”的学习有助于学生理清思路，明确不同概念之间的关系，形成系统的知识结构; “竞争”能激发学生的好胜心和学习激情， “协作”能促进社交能力和共同解决问题的能力的培养，这两种学习环境下都要求学生积极、专注地投入到学习活动中去，想尽办法解决重重困难，以扎实掌握学习内容。第三，教学评价方面，“及时、准确的反馈”“对学生学习成绩的鼓励和表扬”对于学生深度学习也起到积极的影响作用。其中，教学手段中的“交互”关注度最高，但关注焦点多是学生的自主学习，侧重于学生自发的交互行为，对教师主导的交互关注较少。在笔者看来，在线教学中师生分离无法保证教学信息的完整、流畅与连续，极大影响了传播效果，而加强师生交互在一定程度上可以有效解决这一问题。因此，本研究将从教师角度出发，同时结合教育教学新模式“协作学习”，探究在线教学中师生交互对深度学习的影响机制，以期从师生交互角度提出一些深度学习策略。

二、理论基础

（一）关联主义学习理论

关联主义（Connectivism）基于网络学习而形成，由加拿大学者乔治·西蒙斯（George Siemens）于2004年末在eLearn空间上发表的《关联主义：网络创建即学习》一文中首次提出。关联主义强调：学习是学习者通过各种交互行为连接各个信息源，进而创建、发展与共享个人学习网络的过程。这一理论支撑下的知识观实现了从“知道是什么、为什么、怎么做”到“知道在哪里”的转变[3]，教育教学先例则是2008年西蒙斯和唐斯合作开发的“关联主义和连接知识”在线课程，首次将内容联系起来作为知识呈现。随后，2012年，基于此模型开发的大规模开放在线课程（MOOC）问世，其关键特征是所有课程都可通过RSS源获得，学习者也可自由选择工具，如基于Moodle的线索讨论、博客、SecondLife，亦或是同步在线会议[4]。关联主义是当今时代的产物，是数字化时代复杂学习的理论基础[5]，为本文网络环境下师生交互模型的构建奠定了理论基础。

（二）建构主义学习理论

维果斯基（Lev Vygotsky）是当代建构主义的代表人物之一，其代表思想是社会建构主义理论。社会建构主义认为学习活动应该包含情境、协作、会话和意义建构。具体来讲，情境即学生的学习环境，包含目标情境与资源情境;协作是一种学习方式，它与学生单纯接受教师传授的知识不同，强调基于任务开展的合作学习;会话贯穿于合作学习中，是指学生之间关于学习内容的讨论和交流;意义建构即学生学习活动的目标和结果。意义建构为深度学习理论的提出奠定了基础，情境、协作、会话则为本文师生交互模型的构建提供了理论依据。 （三）沉浸理论 沉浸理论（Flow Theory）由美国著名心理学家米哈里·契克森米哈赖（Mihaly Csikszentmihalyi）于1975年提出[6]，这一理论认为人的快乐并不是在无所事事的时候产生的，而是在完成一项有相当难度的任务时产生的。当人们在完成这项任务的过程中，不知不觉排除掉了任务以外的感知觉，全神贯注投入到任务当中，类似于一种忘我的境界，也就是说达到了沉浸的状态。基于沉浸理论，笔者认为沉浸体验是深度学习的重要特征，并构建了包含沉浸体验的深度学习测量模型。

三、在线教学中师生交互测量模型的构建

美国当代著名教育评论家埃里斯（Ellis，A.K.）和福茨（Fouts，J.T.）在<教育改革研究》一书中断言： “协作学习（Cooperative Leaming）如果不是当代最大的教育改革的话，那么它至少也是最大的之一”[7]。目前，协作学习是最有效且最流行的在线教学模式[8]，被人们誉为“近十几年来最重要和最成功的教学改革”[9]。在此背景中，本研究从协作学习角度出发，探究基于学习共同体（亦称学习社区）的师生交互策略。

当前，Garrison教授提出的“网络学习社区模型（Community of Inquiry Framework，简称COI）”是国际在线学习领域网络学习社区建设质量评价的重要理论框架，他认为深刻而有意义的网络学习会发生在一个社区中， “学习”是通过学生在社区中感知到的三种要素“教学性存在（TeachingPresence）” “社会性存在（Social Presence）”和“认知性存在（Cognitive Presence）”相互作用而引发的。教学性存在是指教师为实现富有个人意义和教育价值的学习成果，对认知过程进行的设计、促进和指导;社会性存在是指课程参与者（教师、学生）利用通信媒體，在社交方面和情感方面表现真实自我的能力;认知性存在是指学习者通过不断反思和持续性的对话交流，来建构和巩固意义的程度[10]。教学性存在与社会性存在分别对应了师生交互中的教学内容交流与情感交流，因此，本研究将从教学性存在与社会性存在出发考量在线教学中师生交互水平。为了保持用词的一致性，将“存在”替换为“交互”，即为教学性交互和社会性交互。教学性交互有两个测量指标，分别是设计和组织、促进讨论。这一测量模型参考了Anderson等人基于COI模型构建的教学性存在三分类指标，分别是设计和组织、促进讨论和直接指导，已得到许多业界专家的认可，具有较高的信度[11]。为保证问卷效度，笔者对76人实施预调研，通过因子分析析出了两个因子，分别是设计和组织、促进讨论，直接指导维度被整合至促进讨论维度，即构成了本研究中教学性交互测量指标。社会性交互的测量，则借鉴了Oscar等人在2016年的一项研究结论，即在线大班教学中高水平的自我表露、教师关怀、内聚力能创造积极的师生交互[12]。因此，本研究将通过这三个指标测量在线教学中社会性交互水平。综上，形成本文使用的在线教学中师生交互测量模型，如表1所示。

四、深度学习测量模型的构建

黎加厚指出，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，作出决策和解决问题的学习[13]。国外学者认为深度学习方法（Deep Approaches to Learning）或深度加工（Deep Processing）的使用是深度学习的核心特征。美国教育研究会（NSSE）以深度学习方法的使用为主要参考依据，开发了深度学习量表，认为深度加工涉及高阶学习、整合学习和反思学习[14]。除此之外，少数学者提出深度学习还涉及情感因素，即在学习的过程中应有较高的情感投入和较好的情感体验[15]。因此，以沉浸理论和建构主义学习理论为理论基础，笔者认为：深度学习涉及高级思维和沉浸体验。

高级思维是指学习者习得更深层次的理解和意义，并能将所学应用到现实生活中，可以从高阶学习、整合学习和反思学习三个方面测量。其一，高阶学习强调高级思维技能，即学生利用高水平的心理活动，而不是单纯的死记硬背;其二，整合学习强调把获得的知识、技能与能力整合为有意义的整体;其三，反思学习要求学习者探索自身学习经验，以更好地理解自己的学习方式。

沉浸体验是指学习者全神贯注投入到学习活动中，类似于一种忘我的境界。基于沉浸理论，情感投入使用CJhani和Deshpande研究成果中的情感沉浸测量维度，从情感享受的愉悦程度和注意力的投入集中程度来考量学习者的沉浸体验[16]。

综上，形成本文使用的深度学习测量模型，如表2所示。

五、实证研究

（一）研究过程

本研究采用问卷调查法，问卷来源以北京开放大学、国家开放大学、万门大学以及网易公开课的在线学习者为主，中公教育、华图教育、粉笔等教育培训机构的在线学习者为辅。通过采用定向发放与随机发放相结合的方式，历时一个月共回收问卷248份，剔除无效问卷34份，可用于数据分析的有效问卷214份，有效回收率达86.3%。

（二）调查问卷

调查问卷由46道题目组成，由三部分构成，第一部分是个人基本信息调查（控制变量），第二部分是师生交互分量表，第三部分是深度学习分量表。

1.控制变量

控制变量是调查问卷的第一部分，通过整合徐恩芹等人[17]提出的师生交互的十个维度，叶子[18]对交互内容的分类，以及吴康宁等人[19]对交互种类的分类，形成了控制变量题项，各题项（含问题和选项）如表3所示。

2.师生交互分量表

在线教学中师生交互从教学性交互和社会性交互两个维度测量。教学性交互的测量以Anderson等构建的教学性存在量表为基础[20]，结合李长萍[21]、Shea等[22]、徐恩芹[23]的观点，完善并形成本研究的教学性交互量表。社会性交互的测量以Oscar等构建的社会性存在量表为基础[24]，以李长萍[25]提出的“教师建立平等的对话情境”与“教师对待学生态度诚恳、真实”的观点为补充，完善并形成本研究的社会性交互量表。

综上，师生交互分量表的构建以国外已有成熟量表为基础，同时结合国内相关研究的理论成果，保证了问卷的内容效度以及本土化和适用性。为进一步确保分量表的结构效度和信度，笔者进行了预调研，共回收有效问卷76份。经信效度检验后，结合有关专家的观点和建议对量表进一步调整和修正，形成了最终的师生交互分量表，如表4所示。

3.深度学习分量表

深度学习从高级思维和沉浸体验两个维度测量。高级思维测量参考美国教育研究会（NSSE）提出的深度学习量表，沉浸体验使用Ghani和Deshpande开发的情感沉浸量表，两个量表以及深度学习分量表均已通过信效度检验，可有效测量高级思维、沉浸体验、深度学习的水平，量表如表5所示。

（三）信效度分析

使用SPSS 20.0对正式问卷（共214份）的信效度进行检验，各项参数均符合问卷度量值。信度检验中，各分量表与维度的Cronbachd系数均在0.9以上，表明具有较好的可靠性、一致性和稳定性。因子分析结果表明，师生交互的KMO值大于0.9，表明师生交互非常适合做因子分析，且析出的两个主因子教学性交互和社会性交互可解释总方差的百分比高达66.545%;深度学习的KMO值大于0.9，表明深度学习非常适合做因子分析，且析出的两个主因子高级思维和沉浸体验可解释总方差的百分比高达67.525%。因此，问卷题目能较好地测出对应变量的真实数据，具有较高的效度。

（四）数据分析

1.差异性检验

为检验控制变量各选项在深度学习、高级思维、沉浸体验上是否存在显著性差异，通过使用SPSS 20.0中的单因素方差分析工具，对在线学习机构、交流频次、交流时间、交流内容、交流方式、交流种类等六个控制变量进行了测量。差异性检验结果如下页表6所示。

差异性检验（单因素方差分析）结果表明：

（1）在线学习机构：北京开放大学与国家开放大学在深度学习、沉浸体验维度均优于其他机构，在高级思维维度上不存在显著性差异。

（2）交流频次：交流频次越高，教学效果越好，且不应少于15次/周。

（3）交流时间：交流时间越长，教学效果越好，且不应少于3小时/周。

（4）交流内容：知识交流与情感交流对深度学习、高级思维、沉浸体验效力相同。

（5）交流方式：主动和老师交流促进更高水平的高级思维;主动和老师交流、被动回答老师对深度学习、沉浸体验有着同等促进作用。

（6）交流种类：教师与个人、教师与小组、教师与全体交流对深度学习、高级思维、沉浸体验促进效果相同。

2.多元线性回归

通过使用Amos构建结构方程模型，并使用模型扩展与模型限制两种修正方式，修正并形成结构方程模型。所有指标均达到标准，模型拟合较好，结构方程模型和真实数据结构模型适配。各拟合指标如表7所示，结构方程模型如图1所示。

根据图1，同时结合回归权重图，汇总形成标准化回归权重表，可列出教学性交互、社会性交互、高级思维与沉浸体验四个变量间的多元线性回归方程如下：高级思维=0.14*教学性交互+0.47*社会性交互+0.53%沉浸体验+0.85;沉浸体验=0.27%教学性交互+0.46%社会性交互+0.50。

六、讨论和建议

本文通过对问卷数据进行差异性检验和多元线性回归，明晰了在线学习机构、交流频次、交流时间、交流方式对深度学习的影响机制，验证得出教学性交互直接、正向影响沉浸体验，教学性交互通过沉浸体验间接、正向影响高级思维，以及社会性交互直接、正向影响高级思维和沉浸体验的结果，进而提出师生交互与深度学习具有因果关系的结论。本部分，笔者将结合研究结果，从师生交互的角度为在线教学的教师与相关人员提出一些建议，以期提升学生深度学习水平。

（一）优化教学活动，增强教学性交互

在线教学中，教师可通过增强教学性交互来提高学生深度学习水平，一是精心设计和组织教学，如：根据学生的不同特点提供不同层次、明确的学习目标，明确的学习动机会使学生有持续的学习动机，更倾向于主动与老师交流，进而促进高级思维的发生;教学内容合理有趣，重难点突出，并为学生持续提供脚手架;时间安排明确，学生可以根据自己的时间灵活安排学习活动;学习资源丰富，以促进学生的深层次学习。二是促进学生讨论，如激发学生兴趣，监督、引导与启发学生，参与学生讨论，及时反馈与评价等。三是优先选择微信、QQ、网络视频会议等实时交互工具，互动效果更好;四是保证师生交互频次和时长，每周至少15次，每周时长3小时以上。

（二）增进师生情感交流，构建和谐学习社区

在线教学中，教师可通过增强社会性交互来提高学生深度学习水平。社会性交互水平高的学习社区，其和谐的学习环境使学生具有较强的归属感和认同感。学生排除了他人干扰和环境陌生感所带来的学习不适应，更愿意投入更多的时间和精力到学习任务中去，进而产生沉浸性学习体验，并在学习过程中充分应用分析、综合、评价、创新等多种高级思维。因此，教师可通过提升社会性交互来促使学生深度学习的发生：1.分享并鼓励学生分享与课程相关的个人经历，更有利于激发学生的学习兴趣，促进学生将知识融人到自己的知识结构中;2.营造和谐、平等的学习环境，如：（1）尊重学生，并鼓励同伴之间互相尊重，以吸引更多的学生参与到学习活动中来;（2）充满教学激情，渲染教学氛围，激发学生的学习兴趣，使学生愿意花费更多的时间与教师互动;（3）认真负责，一对一交谈，了解学生的兴趣、爱好、知识基础、学習困惑等，努力记住每一个人;也可通过网络视频会议等方式开展班级会议，师生自我介绍、互相认识和了解，搭建“面对面”学习社区;（4）建立平等的对话情境，为学生提供可以自由发言的平台，鼓励学生敢言，使学生能言、善言;（5）对待学生态度诚恳、真实，与学生交朋友，培养深厚的友谊和师生情。

（三）大力推进继续教育，引领在线教学方向

差异性检验结果表明，北京开放大学与国家开放大学等继续教育机构在师生交互、深度学习与沉浸体验上明显优于其他机构，因此，可以发现继续教育教学更容易发生深度学习。究其原因，这一差异源于继续教育是我国高等教育的一部分，属于一种正规教育，不同学生攻读不同的专业、学位，有着固定的学习同伴、教师与系统的课程。在这种情境下，教师认真负责，学生目标明确，具有归属感，师生之间更容易发生交互，学生更容易产生沉浸体验。

但是，在高级思维维度，各个在线学习机构并不存在显著性差异，这与沉浸体验与高级思维的因果关系相悖（沉浸体验水平高，对应的高级思维水平也高）。通过对师生交互数据分析，笔者发现，继续教育教学中师生交互水平虽高于其他机构，但仍然处于低水平，学生在学习中遇到困难无法得到很好的解答，畏难情绪滋生，很难产生高级思维。因此，继续教育机构应加大对在线教育教学的重视和投入力度，建立健全体制机制，完善平台功能和监管手段，打造优质的学习社区。

参考文献：

[1]余胜泉，程罡等.e-Learning新解：网络教学范式的转换[J].远程教育杂志，2009，（3）：3-15.

[2][13]何玲，黎加厚.促进学生深度学习[J].现代教学，2005，（5）：29-30.

[3]周忍，钟志贤.关联主义：改造我们的学习[J].江西广播电视大学学报，20117（2）：59-62.

[4] Downes，Stephen.What Connectivism Is[EB/OL].https：//www.downes.ca/cgi- bin/page.egi？post=3865 3&format=html，2007-02-05.

[5]王竹立.关联主义与新建构主义：从联通到创新[J].远程教育杂志，201 1，（5）：34-40.

[6]吴冬芹，周彩英.浅析沉浸理论在教学中的应用[J].安康师专学报，2004，16（6）：89-92.

[7]王坦.合作学习——原理与策略[M].北京：学苑出版社，2001.

[8]Kozan K，Richardson J.lnterrelationships Between And AmongSociai，Teaching，AndCognitive Presence [J].rrhe Internet and HigherEducation，2014，（21）：68-73.

[9] Paul Vemette.Four Fatal Flaws：Avoiding the Common Mistakeof Novice User of Cooperative Learning[J].The High SchoolJournaL1994，77（3）：255-260.

[10] Akyol，Z.，Gamson，D.R..The development of a community of inquiryover time in an online course：Understanding the progression andintegration of social，cognitive and teaehing presence[J].Journal ofAsynchronous Learning Networks，2008，12（3-4）：3-22.

[11][20] Anderson，T.，Rourke，L..Garrion，D.R.7Archer，W..AssessingTeaching Presence In A Computer Conferencing Context [J].Joumal ofAsynchronous Learning networks，200175（2）：1-17.

[12][22] Oscar J.，Solisland.，W.D.Turner.Strategies for Building PositiveStudent-Instructor Interactions in Large Classes[J].The Journal ofEffective Teaching，2016，16（1）：36-51.

[14] Student Engagement：Pathways to Collegiate Success——2004 AnnualSurvey Results [R].Bloomington：lndiana University Center forPostsecondary Research and Planning，2004.20-21.

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

[16] Jawaid A.Ghani.Satish P.Deshpande.Task Characteristics and theExperience of Optimal Flow in Human-Computer Interaction [J].TheJournal of Psychology，1994，128（4）：381-391.

[17][23]徐恩芹，徐连荣等.师生交互的个体差异研究——基于翻转课堂的个案调查与分析[J].中国电化教育，2016，（8）：67-73.

[18]叶子，庞丽娟.师生互动的本质与特征[J].教育研究，2001，（4）：30-35.

[19]吴康宁，程晓樵等.课堂教学的社会学研究[J].教育研究，19977（2）：64-71.

[21][25]李长萍.论大学课堂教学中师生交互关系[J].教育理论与实践，2006，26（2）：53-55.

[24] Shea P，Bidjerano T.Understanding distinctions in learrung in hybrid，andonline envrronments：an empirical inveshgation of the community ofinquiryframework [J].lnteractive Learning Environments，2011，2 1（4）：355一370.

作者简介：

宋佳：研究实习员，硕士，研究方向为教育信息化、学习科学（2460982972@qq.com）。

冯吉兵：工程师，硕士，研究方向为教育信息化（1132728@qq.com）。

曲克晨：研究实习员，硕士，研究方向为学分银行、教育信息化（qukch@ouchn.edu.com）。