基于深度学习的双线混合式教学形态实践研究

◎ 李艳光

深度学习是发展学生高阶思维、提升自主学习和实践创新能力的一种新型学习方式。随着5G 技术的成熟和普及，人工智能、数字化、信息化的迅猛发展，学生的学习方式也随之悄然改变，如何将信息技术与课堂教学结合起来，成为当前研究的热点，催生了教育教学的变革。本文以深度学习理论为依据，探索双线混合式教学形态，希望为一线教师提供可借鉴的经验和启示。

一、深度学习理论

洛林·W.安德森（Lorin W. Anderson）在认知维度层次划分理论的基础上，论述了包含学习分深浅层次的观点。随后，费伦斯·马顿（Ference Marton）和罗杰·萨尔乔（Roger Saljo）利用这一理论开展了一系列学生阅读的实验研究，并于1976 年发表了《学习的本质区别：结果和过程》一文，创造性地提出并阐释了深度学习（Deep Learning）和浅层学习（Surface Learning）这两个相对应的概念。黎加厚认为“深度学习是指在理解的基础上，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，做出决策和解决问题的学习”。

基于国内外学者对深度学习的表述，笔者发现深度学习注重学生在学习过程中批判思维和高阶思维的激发，建立新旧知识的联系，并能灵活地运用和迁移所学知识，解决真实情境中的实际问题，使学生具有正确的学习动机和主动性，达成有意义的学习。教师在教学过程中基于精准学情，择取适切的教学策略，创设合理的学习活动，引领学生积极主动参与，获得成功的体验，发展学生有意义的学习过程。

二、双线混合式生态课堂

不同学者侧重的研究方向不同，对混合式教学的定义也不同，其中何克杭教授提出的“所谓混合式教学就是把传统课堂教学的优势和网络学习的优势结合起来，即在教学过程中不仅要发挥教师的主导作用，还要体现学生作为学习主体的主动性与创造性”，更要适应迅猛发展的“互联网+”时代。信息技术的发展，推动课堂教学悄然发生着变革。将在线教学和线下教学的优势联合起来的双线混合式教学，两者有机交融，可以促使学生的学习由浅到深直达深度学习。

在教育改革的大背景下，应做到线上信息技术和线下课堂教学并行，更新教育理念，重新审视师生关系，运用双线混合式这一新的教学形态，构建可持续发展的教育教学新生态。

三、基于深度学习理论的双线混合式教学形态实践

笔者依托已有的研究成果和深度学习理论，结合线上信息技术手段，在常规三段式教学的课前、课中和课后，开展线上和线下并行的双线混合式教学，基本流程如图1 所示。

图1 基于深度学习的双线混合式教学流程

（一）课前：线上数据获取精准学情

教师设计新授课内容的资源包，包括微课、文本资料、课前自测题等，激活学生的先期知识，建立新、旧知识的联系，辅助学生进行初步知识构建；利用“问卷星”编辑课前自测题，将资源包分享至各班腾讯QQ 群，让学生课前自主学习，完成自测。教师通过分析“问卷星”数据，精准掌握学情，及时得到教学反馈，确定线下教学的重点和难点；根据学情调整教学目标，选择合适的教学策略、手段，突破教学重难点，为学生提供精准的教学。

例如，在“观察和解剖鲫鱼”的实验教学中，教师设计并录制5 分钟左右的微课，帮助学生初步了解观察和解剖鲫鱼的方法、步骤、注意事项等。学生课前线上自主学习资源包内容，完成课前自测，并提出待解决的问题。课前自测的结果显示，90%的学生掌握了观察和解剖鲫鱼的方法和步骤；多数学生在观察鲫鱼内部结构的顺序上存在问题，对于解剖活的鲫鱼存在害怕、紧张、担心等情绪。基于学情，选择小组合作的教学策略，两人一组合作完成实验，并对实验材料进行处理和分组（分为降低鲫鱼活性组和无活性鲫鱼组），以提高实验效果。

（二）课中：双线并行共助知识构建

1. 重构教材内容，丰富学习经历与体验

在使用教材这一重要教学载体时，教师可以对教材内容进行二度开发和重构，基于学情适当地调整课时和内容，以教材内容为主，融入优质的互联网资源服务教学，如AR 技术、虚拟实验室等，或增设实践实验、体验探究等教学活动，提高学生学习的主动性和积极性，丰富学生的学习经历和体验，促使学生积极主动地探究，产生学习的动力和内驱力，这与学习是一个主动建构和认知结构的建构主义理论相契合，也为深度学习奠定了坚固的基础。

例如，在“消化系统与内环境稳定”的教学中，教师调整课时，增设模拟实验和观察猪小肠、猪大肠的实验，辅助学生理解营养物质需要消化成小分子物质才能被吸收这一抽象的知识，培养学生的科学思维和严谨的实验态度；利用手机、手机架和解剖镜目镜“自制放大镜”，帮助学生观察小肠绒毛，理解小肠利于吸收功能的结构特点；用手机拍照记录，将观察到的结果分享到班级腾讯QQ 群，为师生的交流和评价提供依据。教学内容的重构，使学生在真实体验中习得生命科学知识，从浅层学习走向深度学习。

2.利用思维导图，形成完整的知识网络

基于深度学习理论的核心特征，在新授课的课堂小结环节或复习课时，教师借助软件绘制思维导图，帮助学生将已有知识与新知识之间建立联系，促进学生对知识的深入理解。小组合作绘制思维导图，在思维碰撞中共建思维导图，通过交流、展示，完善思维导图，扩展认知。学生在思考、讨论、绘制思维导图的过程中，形成完整的知识网，进一步实现知识的构建。

例如，在“动物”主题单元复习课的教学中，由于涉及的动物数量、种类、特征等较为繁杂，影响学生的复习和识记，为帮助学习厘清动物由低等到高等的进化关系，理解动物的形态结构与其生活环境相适应的生物学观点，教师组织学生小组合作，利用思维导图软件，绘制“动物”主题单元的思维导图（见图2）；通过绘制、展示交流、评价、完善等环节，帮助学生梳理“动物”主题单元的知识结构，掌握知识和层级结构。在组间互评中，激发学生的批判思维和质疑能力。学生小组合作完善思维导图，发展反思能力，创造能力和信息的整合、处理能力。

3.创设真实情境，实现知识迁移与创造

深度学习是基于问题解决的学习。教师把课前学生遇到的疑难问题融入创设的情境中，引导学生运用所学的知识解决问题，帮助学生理解和掌握新知。学生以小组合作的形式展开头脑风暴、交流探讨，在思维碰撞中获取解决问题的方法，实现知识的迁移与创造。然后，教师继续组织组员间的研讨，师生互动，引导学生进一步完成知识的构建，进行深度思考。教师在解答共性问题的过程中，师生利用新知共同解决深层问题，激活学生的高阶思维，逐渐实现更深层的知识构建。

图2 学生绘制的“动物”主题单元思维导图

例如，在“医药常识”的教学中，教师创设帮助六口之家配置合适的家庭小药箱的情境，介绍家庭成员的身体状况，提供相应的药品，设计如何确定药品种类、购买药品中遇到的困难、生病后如何安全服药等情境问题，问题从浅层到深层，逐步引发学生的深度思考。学生以小组合作的形式，帮助六口之家配置家庭小药箱和解决情境问题，掌握安全用药的正确做法和重要性，学会应用所学知识指导实际生活。在布置作业的环节中，教师设计配置或完善自家小药箱的作业，促使学生在真实情境中完成知识的迁移和创造，通过解决真实问题，培养学生的核心素养。

4.实时过程性评价，追踪学情与精准教学

为达成学生深度学习的目标，传统课堂中由教师单向对学生进行评价的方式显然不够，师生间的双向评价能更精准地反映教学效果。教师利用“金山文档”设计Excel 评价量表，设置多人实时编辑模式，包括自评、师生和生生互评，保证评价的客观性、精准性、可视性。实时评价数据，使学生直面学习中的问题，促进学生在修正中不断完善自我，加深对知识的学习、理解和掌握，促进深度学习。教师通过评价结果诊断教学、追踪学情，提供个性化指导，因材施教。

在“观察和解剖鲫鱼”实验教学中，过程性评价量表包含对学生的评价（见表1）和学生对教师实验教学的评价。量表中还设计了留言板，学生可以对教师提出建议，师生根据具体的评价项目进行双向评价。“金山文档”的多人实时编辑功能，提供了实时的评价数据，分析数据发现，实验操作的随意性大幅降低，学生的自律性显著增强，目的性和规范性明显提升。教师从学生的具体评价和留言板中得到及时的教学反馈，借以改进对学生实验的指导，使学生获得了实验的科学性、严谨性等实验综合素质的提升。

5. 展示学习成果，带动自主在线学习

在线下课堂教学中，教师设置学习成果展示环节，为学生创设展示自我的机会。课后，学生自主进行在线学习，搜索相关的学习资料、素材，借助office 软件、小程序、APP 等技术，制作展示作品，提升信息技术的运用能力，拓宽获取知识和信息的途径，同时为过程性评价提供依据。在准备的过程中，小组合作学习延伸到课后，组员通过线上的互动交流、分工合作，集体创作学习成果作品，有效地带动了在线学习，实现了线上技术和线下课堂的交融。

例如，线下课堂中学生展示的学习成果常以微视频、PPT 讲稿、生物模型、生物绘图、自然笔记等形式呈现。其中，微视频适合呈现课堂上不易呈现的实验或探究活动。小组成员分工合作，制作了解剖蛤蜊、缢蛏、小龙虾等微视频。组员各司其职，完成录制、解剖、旁白、视频剪辑等。学生在合作中相互学习，优势互补，成功地将课堂中学习到的解剖知识迁移到课后。

（三）课后：线上评价推动深度学习

作业和评价是促进学生推动深度学习不可或缺的重要环节。为满足不同层次的学生，拓展学习的知识，应设计有梯度、有创新的作业。基于教学内容和学情，设计基础型作业、自助型作业、长时型作业和随笔型作业四种类型，通过“腾讯作业”进行布置。处于青春期的中学生，他们好胜心强，期待得到别人的认可，教师利用公众号为学生搭建一个展现自我的平台，通过作业的展示激励学生，提升其自我效能感。

例如，在“鸟类”一节中，教师布置的作业类型有：①基础型作业（完成练习册的习题课堂笔记拍照上传）；②自助型作业（绘制鸟类结构图并配以文字介绍，解剖鸟类，如鸡、家鸽等；观察解剖鸟类的卵，如鸡蛋、鸭蛋等，调查濒危鸟类；调查金山区的鸟类）；③长时型作业（观察鸟类并写自然笔记）；④随笔型作业（关于“鸟类与人类关系”的小随笔）。教师借助“腾讯作业”完成评价，利用系统自带的等第、评语或自行编辑个性化评语评价作业；在公众号中展播优秀作业并设置投票功能，统计投票结果，评出年级优秀作业并颁发电子奖状。投票环节为学生提供了相互学习的机会，利用作业展和电子奖状可以进一步激发学生的学习热情。

表1 过程性评价量表（评价学生）

四、基于深度学习的双线混合式教学形态三大要义

在基于深度学习理论的双线混合式教学形态的实践研究中，笔者总结了双线混合教学形态的三大要义，包括情境创设的真实性、技术手段的适切性、时间分配的合理性，对实现深度学习有显著的效果。

（一）情境创设的真实性

深度学习是一种有目的的基于问题解决的学习，也是一种基于实践的探究性学习。教师在创设情境时，尽量以真实的事件和问题为主体，情境创设力求真实、丰富、多变、复杂，并把所学的理论知识融合到情境中，让学生在具体的活动和场景中思考，主动提取知识，对情境问题进行解释，实现对已有知识和新知识的进一步理解和拓展，帮助学生构建知识，促使学生在遇到相似的情境时能举一反三、融会贯通，最终实现知识的内化、迁移与创造。

（二）技术手段的适切性

面对纷繁多样的现代技术手段，教师如何选择适切的信息技术手段运用到教学中显得格外重要。本项目选择了思维导图制作软件、“金山文档”小程序、公众号等，通过绘制思维导图，帮助学生构建知识，发展高阶思维，为过程性评价提供依据。教师利用“金山文档”的多人共享实时编辑功能，完成课堂的形成性评价，可实时获得评价数据，为精准教学提供数据支持。教师在教学实践中可以结合学情，选择适切的信息技术服务教学，切勿盲目跟从，求多求奇。

（三）时间分配的合理性

教师开展双线混合式教学时，应注意时间的把控。由于课前的自主学习和课后作业完成与评价部分均在线上完成，教师和学生处于不同学习空间，对学生的自主性、自律性提出了较高的要求。这就要求教师设计资源包和作业时，关注质量和趣味性，注意微课的时长、文本资料的数量，筛选出精华和要点将其整合在资源包内，避免造成学生的学习负担。课后的作业与评价，除了关注作业的层次性、评价的多样性，更要严格控制作业的量和需要评价项目的数量，以免造成学生顾此失彼，影响其他学科的课后学习。

五、思考与展望

突如其来的疫情，引发我们对信息技术如何赋能教育的思考，经历了大范围的在线教学后，我们更加熟知线上教育的优势，如何将在线教学的优势与线下课堂教学有机融合，双线混合式教学将成为教学改革的方向之一。在基于深度学习的双线混合式教学实践中，我们发现双线混合式教学对教师的专业素养水平和信息技术的应用能力提出了更高的要求，课前资源包的质量、课堂活动的设计、“金山文档”评价量表的细化编制都将直接影响学生的深度学习。同时，课前的自主在线学习、课后的线上作业与评价，对学生的时间管理、自主性、自律性等提出了考验。

随着双线混合式教学模式应用的范围扩大和教师的不断努力，现有的技术支持将会不断被完善，优质的教育资源一定会有更多的积淀，在双线优势融合中完成“教师主导、学生主体”的转变，为实现学生深度学习提供资源与条件，从而构建出基于深度学习的双线混合式教学形态，建立教育新生态。