基于深度学习的教学设计——以《摄影技术》课程为例

闫玉娟，倪 丹，王 硕

(吉林工程技术师范学院，吉林 长春 130052)

随着教育信息化的发展，评价学生学会学习的标准不再是掌握知识的数量、考试达到的分值，而且如何将知识灵活地应用到具体情境中，并最终解决问题，能够最终解决问题的能力称之为深度学习能力。2021年《地平线报告(教学版)》重点强调人工智能，希望通过智能化的方式继续高质量地在线学习，而学校现有的这种只有智能计算机+电子投影仪已不能满足教学的需求，教育学者们开始思考，如何扩展并开发教学资源、设计教学过程、重塑学习空间来促进学生更多主动性学习行为的发生。并且，高校的课堂教学中还存在一些弊端，虽然，教学是在一些智能化教室中上课，但学生依旧兴趣低迷，参与度不高，学习动力不足，批判性思维和创新思维能力不足，依然出现老师在上面讲授，学生在下面玩手机、溜号等现象；另外，教师的教学方法也相对单一，教师只是将书本上的知识换一种方式呈现在投影上了，并没有在现代化的教学环境下去重新设计教学规划和教学过程，也没有利用现代化的教学设备去管理教学过程和学生的学习行为；并且师生之间缺乏有效的沟通与交流。因此，教师如何利用智慧教室的教学环境去设计教学过程和教学规划，促进学生有效的深度学习的发生是研究的重点。

一、深度学习的概念界定

“深度学习”这一概念由Marton等人在1976年提出，相对于浅层学习而言，深度学习是一种由表及里、由浅到深地不断探究学习本质的过程，像冰山结构一样。水上面的是我们能够看到的，我们称为外显行为(比如走路、站立、骑车等)，是知识和技能经验，这些行为具有显示特征，是可测量的学习行为。而在水下的认知行为(比如读写、计算、说话能力)和感情状态(兴趣、自信、压力)是看不见的，是不可测量的，这些我们称为潜在特质。潜在特质是隐藏在人格中最底层、不易改变的部分，它代表着综合解决问题的能力，具有跨领域性。本文所讨论的深度学习能力，就是挖掘学生冰山下的学习能力，强调的是学生以解决问题为目标，全身心地投入到学习任务当中，同时尝试把新知识与已有的知识联系在一起，并最终解决问题的能力。

二、基于深度学习的教学设计过程

教学设计的过程一般是为了达到教学目标，教师运用系统的观点和方法，在教学的过程中进行统筹规划。基于深度学习的教学设计是指在智慧教室的环境下，以学习者为中心，利用智能化的设备进行教学并反馈教学的过程。本文中，基于校本课程“摄影技术”，利用蓝墨云班课App，在学校智慧教室环境下将教学过程从以下6个方面进行设计。

(一)教学目标的设计

布鲁姆将教学目标分为认知、情感、动作技能3大领域。认知领域教学目标又可分为知识、理解、运用、分析、综合和评价6个层次。知识、领会属于低阶思维能力，它需要学生记住和领悟所学材料，在需要的时候能够复述和辨别出来。应用和分析是属于高阶思维能力，它需要学生灵活性地将理论知识运用到实践中，并能够创造性地解决问题或者形成新的观点或概念，考察的是学生对知识进行分析、理解、综合运用能力。评价和综合是思辨能力，它聚焦于学生在学习过程中灵活性地将知识迁移到实际应用中，并进行反思、评判，形成创新思维的方式如图1所示。

图1 布鲁姆学习目标分类

教学目标是教学过程的核心要素，决定教学活动的实施和预期成果，是教学资源设计、教学活动设计、教学策略制定和教学评价的依据。在定义教学目标的时候，我们重视知识和技能的获得，经常使用掌握、记住等词汇，而忽略了学生高阶思维能力的培养。基于深度学习的教学目标要从整体把握知识、能力、情感三维目标结构。不仅要掌握记忆、领会等低阶思维能力，更聚焦于高阶思维的发展。

比如，在“摄影构图”这一章中，教学目标定义为：一是掌握摄影构图几种基本方法，这是从知识的角度去定义。二是分析色彩、色温、线条、光线等元素对画面的影响，这是从能力的角度定义。三是通过本门课程的学习，培养学生的摄影素养，这是从情感的角度去定义，培养学生对摄影的爱好，并发现摄影的美。教师在课前上传到云班课里视频内容，通过视频案例讲解使学生掌握基础的构图方法，并能进行简单的拍摄，学生在课前已经掌握摄影构图的概念与方法，并将前期学习到的知识内化到已有的认知图式结构中。在课堂上则聚焦于高阶思维的形成，综合利用光线、色彩、线条等元素进行拍摄，避免了运用某种单一技能。学生在拍摄的过程中，综合应用分析不同的光线条件下，运用不同元素去创造画面，然后再去评价拍摄的好与不足，这样将知识、技能和情感三个维度统一起来，才能培养高阶思维和思辨能力。

(二)学习任务的结构设计

学习任务是将教学目标进行分解并具体化，将学习任务以知识图谱的形式呈现，内容由简单到复杂，思维过程由低阶到高阶逐步上升，学生也容易理解任务与任务之间的关系。学习任务的分解是将总的学习目标分担到每一个具体任务中，学生每完成一个任务就实现了一个小学习目标，并且前一教学目标的实现也有利于下一任务的完成，只有经过不断同化、顺应有意义学习才会发生，新的图式才会建立。如果学生只是记住书本上的文字和符号，而不能将其内化并应用于实际中，那么，这就属于机械学习。只有不断地先探索、发现问题并解决问题，深度学习才会发生。比如，在“摄影构图”的任务设计中，课前利用知识图谱实现目标：一是掌握摄影构图的概念、方法和目标；二是色彩、线条、光线的概念等需要记忆、领会的浅层学习目标。课堂上综合使用色彩、线条、光线进行拍摄，拍摄过程可以和组内、组间同学进行分析讨论，探讨各个要素对拍摄的影响和作用。课后进行扩展练习，并以批判的眼光去发现并反思问题。利用线上线下灵活性教学，将总体的任务分成课前、课中和课后3个环节中，这3个环节环环相扣，课前的学习吸收了浅层的认知内容，课堂上知识内化阶段主要聚焦于高阶思维的培养，课后的作业则更多的是反思和批判思维的培养，这在一定程度上也降低了深度学习的难度。

(三)促进深度学习的学习活动设计

在“摄影技术”课程的安排上，一般采取让学生通过课前观看视频、佳作赏析、学习课本知识，并记录思考的问题。课堂上以问题讨论协作学习的方式，探究问题重点、难点，与小组同学、组间同学开展头脑风暴，综合利用光线、色彩的变化来进行构图并进行室内外拍摄。课后思考老师布置的教学活动和作业，与同学协作完成，一起思考不同光线的变化对构图产生什么样的影响并分析拍摄作品的优劣。教学活动的安排都是以学生为主体。

课堂上的教学活动一般包括：创设问题情境、学生自主探究、组内讨论达成一致意见、组间交流以及师生交流。教师在进行教学设计的过程中，应该把问题放在一定的情境中，为学生搭建知识结构框架，学生在支架下独立思考，以头脑风暴的形式开展组内讨论，不同成员间的思想观点不停碰撞，并相互影响，补充、修正加深了组内成员间对问题的理解，最终达成一致，形成小组的最佳方案。小组成员间产生的认知冲突，需要学习者不断调整自己的认知结构，整合其他同学的观点。就有了对信息的加工过程。课堂上，组间的交流以及与老师的互动交流实现了更大范围的思想碰撞，教师的重点、难点讲解和回答其他同学的问题，都是学生进行信息再加工和反思的过程。学生在整个学习过程中，需要不断的建构已有的图式，并加入反思来同化认知。学生解决问题的过程其实是深度学习的核心阶段，而结构化的设计是为深度学习提供了路径与方向如图2所示。

图2 基于混合学习的课前-面授教学活动设计

(四)学习环境的设计

学习环境是学习行为的发生地，智慧教室可以通过多种形式的数字化内容代替单一的文字显示，创造一个集图文、动画、视频、VR的沉浸式学习环境，交互式的设备和环境感知技术促进了更多创新学习的发生。学习空间更加开放，学习地点更加灵活，学习方式更具有多样性。

本文智慧教室搭建是基于现代化教室中，利用蓝墨云班课，集课程资源、互动课堂、课堂管理、作业提交、教师终端、学生终端等建立起的“云课堂+云空间+智能服务”的智慧学习环境。教师在课前会通过教师终端把教学视频、课程资源等上传到云班课里。学生在自己电脑终端就可以查看。课堂上比如出勤点名、头脑风暴、回答问题等互动环节都在云课堂上进行。课后教师也会把作业等通过云课堂发送到学生终端，学生完成作业后直接提交到班课里。如果学生忘记预习或完成作业，会有智能机器人提醒学生，同时智能机器人还会为老师提供学生学习情况说明。

(五)学习策略的设计

教学策略简单来说就是为了达到教学目标而制定的教学计划或采取的教学实施措施。比如在讲构图方式时，我们以拍摄人像都为主体，提出是否所有的人像都可以用某种固定的构图方式？引发大家的思考。这就是在课堂上以提问题的方式帮助学生建立挑战意识，目的是激发学生的学习斗志，而在评价阶段，分数不再是成绩的唯一标准，多元化的评价内容成为主体，真正关心学生的综合素养和实际解决问题的能力，养成科学的思维方式和高效学习的能力。教育学家杜威认为，思维的过程是一系列事件的序列链。这个过程从反思开始到探究再到批判性思维，最后到具体的“可确认的结论”。可见只有提出问题，才能促进思考，好的问题才能激发学生的深入评判性思考并导致原有认知的改变，从而建立新的认知图谱，这就是问题生成—探究、批判—问题解决—反思的过程。以问题解决的教学策略促进学生改变以往被动学习或被动应答的习惯，使学生转变为积极主动探索知识、运用创新性方法解决问题的高效学习者。

(六)学习评价的设计

学会总结错误并能加以反思,是自我提高的最有效方式。老师通过教育云平台反馈学生学习报告和教学观察,反思内容包括教学的开展过程有没有覆盖到每一位学生,有没有给学生创造合适的学习情境,有没有给学生认知发展提供合适的支撑,有没有实现学生最初的教育目标,以及技术应用能否促进学生的学习,是不是学生能以一种新思考方法解决问题,是不是学生能把理论知识运用于实际,是不是学生仍然面临问题等,以便合理调整课程设计。学生反思内容包括能否实现学业目标以及对有关专业知识的关联总结反思,这些内容有利于学生良好的学习,也有助于培养学生的自主意识,增强自身效能感,并促进学生内部学习动机的形成。经过总结反思,老师与学生分别对自身活动方式作出了调整。老师经过课堂反思,重新调整教学策略,转变教学方式、重新规划课堂教学任务,为后继更好的课堂教学做好准备,为学生更好地学习做好服务准备工作。同时，也促进自身专业发展和成长。学生经过学习反思，了解了自己的学习风格和认知结构、掌握了相应的学习策略和学习方法，学会运用已有的知识和思维方式去解决问题，在解决问题的过程中不断修整已有的认知结构并形成新的图式。能够进行总结并反思是师生进步的阶梯。

智慧课堂的教学评价强调多元化的评价内容，评价的标准尽可能地定量，“摄影技术”课程在评价过程中采取过程性评价和总结性评价两种评价方式，而过程性评价又从课前、课堂、课后3个方面进行全过程不间断评价，比如像点名、访问次数和时长、测试分值都是量化的标准在云班课里直接显示，课堂上抢答次数、发言次数也都是可以量化的，作品互评环节可以以量化的形式打分，也可以点评，这样就为学生之间营造良好的竞争意识，启发学生对他人观点的质疑，并反思了自己的作品。教师也鼓励学生对自己设计的活动进行评价反馈见表1。

表1 教学评价表

三、结语

基于线下自学、线上协作以深度学习为目标的教学设计主要聚焦于“创设智慧的学习环境—设定基于深度学习的教学目标—设定结构化的学习任务—课堂上采用小组协作、组间讨论——过程性评价—反馈与反思”，从创设问题情境激发学习动机，到利用知识图谱建立教学目标，到分解教学任务帮助学生建立起知识的联系；到课堂讲解促进知识同化，分析解决问题促进学习迁移所学；教学评价促进反思过程。深度学习强调了学生是学习活动的参与者、建构者。