教育数字化转型背景下的深层学习影响因素研究综述

赵继鸣 崔碧茹 王凯丽

［摘           要］  作为高质量教学的重要表征，深层学习受哪些因素影响是2005年我国首次提出深层学习概念以来教育教学研究的又一关注重点。梳理了2005年至2023年间中国知网（CNKI）数据库有关深层学习影响因素的相关研究，归纳了教师、学习者、环境、教学评价以及教学过程等深层学习影响因素，并针对数字化转型背景下的不同学习环境如何促进学习者深层学习提出教学建议，为教育领域高质量人才培养提供参考。

［关    键   词］  深层学习；高质量教学；影响因素；数字化学习环境

［中图分类号］  G642                   ［文献标志码］  A                   ［文章编号］  2096-0603（2024）06-0101-04

一、引言

在我国，深层学习是新时代教育教学的新要求，是学生学习质量的重要表征[1]。教育领域经历了计算机辅助教与学、信息技术与学科教学整合与深度融合、“互联网+教育”等阶段后，进入了教育数字化转型的新时期，而如何发挥数字技术优势，促进学习者的深层学习，是各级各类教学关注的重点。

自2015年美国发布《深层学习：面向21世纪教育的政策》，将深层学习作为21世纪学习和教学共同的主题以来，众多研究针对学习者在不同学习环境下的深层学习展开研究。如有研究发现，线下环境、混合环境中存在着不同程度的学习者浅层学习的现象，而完全在线学习环境极有可能助长学习者的浅层学习[2][3]；在智慧环境、虚拟现实技术的支持下，深层学习的发生也存在着很多困难[4]。现有深层学习的文献研究一般采用知识图谱分析方法来呈现相关研究的期刊分布、作者、机构分布、研究趋势以及研究热点[5]，部分学者采用内容分析的方法综述了近十年深层学习相关主题、深层学习研究现状以及深层学习的研究瓶颈[6]，但较少有研究针对深层学习的影响因素系统地归类和分析，而厘清深层学习的影响因素有助于在不同环境下的教学实践中促进学习者深层学习。本文在采用文献计量方法对于深层学习因素的影响进行归纳之后，深入剖析不同数字化学习环境下深层学习的研究趋势和规律，以期为我国数字化转型阶段的教学提出建议，并为高质量教学提供新依据与新思路。

二、研究方法

本研究首先通过文献计量法描述近年来文献的基本特征，然后对纳入、排除后的研究进行内容分析，对深层学习影响因素的研究归类并针对不同的数字化环境下的深层学习影响因素研究深入剖析，以期有针对性地提出不同数字化环境下促进学习者深层学习的教学建议。

（一）检索策略

本研究在中国知网（CNKI）数据库专业检索中以“深层学习”或“深度学习”为主题词检索相关文献，发表时间选择2005至2023年，即从2005年国内首次提出深层学习概念至今。本研究以中文核心期刊和中文社会科学引文索引（CSSCI）期刊作为数据来源，文献分类目录为社会科学Ⅱ辑，以期检索到教育学相关的且具有代表性的研究。

（二）文献纳入和排除标准

深层学习的相关研究主要出现在两个领域：一是机器学习领域的人工神经网络研究，二是教育领域的高阶思维方式研究，在教育领域中深层学习和深度学习被视为同义。本研究虽以深层学习或深度学习为主题词检索，而在观点阐述时统一用深层学习这一术语。文献纳排标准：（1）研究涉及一个或多个深层学习影响因素（自变量）；（2）因变量是教育领域的深层学习。

（三）文献筛选结果及流程

应用以上检索策略在中国知网（CNKI）数据库检索到相关文献共2138篇，应用纳入和排除标准检查标题和摘要剔除文献1980篇，阅读全文后剔除文献61篇，最终获得文献97篇，纳入排除流程如圖1所示。

（四）文献基本特征

纳入的97篇文献发表数量变化趋势如图2所示。可以看出，2006年至2010年对深层学习影响因素的研究较少，仅仅占文献总数的0.03%；2011年至2016年，深层学习影响因素相关论文稍有增加，分析原因是2010年颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010年）》[7]中指出教育教学中要提高教学质量，注意培养学生的自主学习能力，注重培养学生学习的主动性、创新性，注重对学习者能力的培养，而诸如自主学习能力、创新思维等高阶思维能力正是学习者深层学习的体现。

由图2可知，2016年以后的相关研究从涉及传统的线下学习环境逐渐转向数字化学习环境为主，尤其是2018年之后，相关研究急剧增长，其中数字化学习环境除了在线环境和混合环境，在数字化转型的今天，有关智慧环境及虚拟环境的研究逐渐增多，且2017至2023年，深层学习影响因素的研究成果逐渐增多，研究内容越来越丰富。2017年至2019年对数字化学习环境的研究占81.0%，其中对混合环境、智慧环境中深层学习影响因素的研究有所增加，2017年至2023年深层学习研究者越来越多地尝试将深度学习应用于实际教学（82.3%），着眼于如何提高教学质量，在教学实践中提出深层学习的影响因素，而2020年至2023年，研究更多集中在数字化环境中的线上环境和混合环境（61.4%），对传统学习环境的研究有下降趋势，2011年至2016年的占比从53.3%下降为19.3%。

三、数据分析和讨论

结合已纳排文献中的深层学习影响因素以及有关教学系统要素分类的研究[8]，本研究将已有研究中的影响因素划分为5个一级因素和14个二级因素（如表1所示）。

深层学习的影响学习因素中学生自身因素尤其是学习者特征、教师因素尤其是教师支持、外部环境因素尤其是教学情境、教学评价以及教学过程中的教学活动、学习任务在研究中有较多涉及，而这些影响因素的研究包含在线环境、混合环境、智慧环境、虚拟环境数字化学习环境、传统的线下学习环境，也有部分研究未提及学习环境。以下将分别阐述在線环境、混合环境、智慧环境、虚拟环境以及传统的学习环境，以期厘清不同学习环境中深层学习的影响因素。

在线环境的大多数研究（83.3%）中涉及学习者、教学过程和环境因素，其中学习者因素除包括学习者一般特征如认知特征、元认知特征、学习者起点水平、学习者起始能力等，还涵盖学习者的情感与态度如自我效能感、学习动机等，另外有研究还提到了学习者的家庭因素、学习者所处的地理环境、学习者的性别等因素。例如，有研究发现学习者元认知特征中的自我调节影响学习者的深层学习，自我调节有助于维持学习者的动机进而影响学习者的深层学习；有研究表明学习者的初始能力如在线学习的经验、自主学习能力以及学习动机影响学习者的深层学习。对于教学过程因素，有研究强调教学过程中的交互尤为重要，强调高质量的交互是深层学习的关键影响因素，还有研究表明教学过程中的交互能够显著促进学习者的学习投入，从而促进学习者深层学习，而教学过程中的交互尤其是师生之间的交互是最主要的交互类型。此外，众多研究也强调教学活动中具有挑战性、真实、有吸引力的学习任务有利于学习者的深层学习。环境因素作为外部因素影响着其他因素[9]，例如有研究发现环境因素影响着学习者学习动机、自我效能感以及师生和生生之间的交互质量，进而影响学习者的深层学习，同时真实的教学情景有利于真实问题的产生。此外也有研究者发现反思因素直接影响学习者的深层学习，认为通过反思能调节学习者的情绪和动机以及认知策略，进而促进学习者深层学习；有研究提到在教学过程中教师活动是学习者深层学习的主要影响因素，例如教师干预、教师支持等，教师的引导有助于学习者的反思。

混合环境中的多数（80.0%）研究强调了交互的重要性，有研究认为在真实教学情境中的交互有助于学习者获得良好的教学体验，有助于学习者情感如价值感、意义感的培养，而这些都是深层学习的重要因素，与线上环境类似，混合环境中教师与学习者的交互也是主要的交互形式。还有研究表示在混合环境中创设真实的教学情境有利于真实任务、真实的问题产生，教师的及时反馈也有助于提升学习者的自我效能感，从而促进学习者的深层学习[10]，这也与线上环境的研究结果类似。

在智慧环境中，有研究认为教师需要具备足够的信息化教学胜任力，以支持学习者的深层学习；学生因素中的学习者特征（年龄、专业、性别等）会影响学习者的深层学习，教学过程中的交互活动尤其是师生交互也具有同样的影响。研究还提到智慧工具有助于创设智慧教学情境，为深层学习提供支持，而在智慧环境中教师发挥主导作用同样对深层学习起到促进作用[11]。类似地，有研究同样提到师生交互因素、环境因素影响着学习者的深层学习，其中智慧环境中的师生交互对学习者的深层学习有显著的促进作用[12]。

对虚拟环境的研究虽然不多，但相关研究强调了学习者自身的因素如情感因素，学习者的投入度，学习者的态度、动机、先前的学习经验等。学习任务和问题的情境也影响着学习者的深层学习，而教师的指导和干预有助于创设真实的问题情境。

在传统线下学习环境中，约一半的研究认为在面对面教学中创设真实的教学情境是学习者深层学习的影响因素之一，与线上环境的研究结果类似，环境作为外部因素影响着其他因素。例如有研究认为在真实的情境中产生的真实、有挑战性的任务有利于学习者的深层学习。真实教学情境有利于产生真实的问题，而问题的设置要适合不同思维层次的学习者。还有学者认为教师的主导作用是影响学习者深层学习的最主要因素，教师的主导作用有利于真实情境的创设以及教学过程中的师生交互，而这些因素也促进学习者的深层学习。另有研究强调了交互和反思的重要性，有研究认为教学过程中的交互对反思起到促进作用，进而促进学习者的深层学习，发挥教师的主导作用同样有利于学习者反思。还有研究分析了教学内容对深层学习的影响，认为基于问题的多维教学内容、知识整合的教学内容有助于学习者的深层学习。

一些研究中没有指明具体的环境，但提到的影响因素与上述各环境中的类似。例如有研究认为学习者的一般特征包括年龄、年级、父母学历、信息素养及学习者的能力等要素（如合作学习能力、自主学习能力等），影响着学习者的深层学习。另外，发挥教师的主导作用，引导学生反思，引导学生产生兴趣，提高学生自我效能感，调节学习者的情绪，减少学习者认知负荷均有助于深层学习。

四、结论与思考

（一）研究结论

本研究依据教学要素分类归纳了深层学习的影响因素，并按数字化转型过程中涉及的不同的教学环境进行了详细分析，有以下发现：数字化学习环境（线上环境、混合环境、智慧环境、虚拟环境）中，学习者自身的因素（如学习者的认知特征、元认知特征）、能力要素（如初始能力、自主学习能力）、情感要素（如自我效能感、学习动机等）均对深层学习产生影响，这些要素之间也存在相互影响的作用。教学过程中交互的质量是影响深层学习的关键，教学过程应强调设计具有挑战性、真实性以及具有吸引力的学习任务。数字化环境作为外部条件，影响着学习者因素（如学习动机、自我效能感）以及教学过程因素（交互）；反思活动、教师的干预和支持可促进深层学习的发生，教师发挥主导作用有利于学习者的反思。近年来数字化转型过程中融合了VR、5G、混合现实、物联网等技术的智慧环境提升了学习者的沉浸感、临场感，虚拟环境则通过对学习者自身因素（如投入度、态度、动机等）的促进作用进而对深层学习产生了重要的正向影响。与线上学习环境类似，线下同样强调真实的教学情境，真实的教学情境有利于产生真实的问题，而教师的主导作用有利于真实教学情境的创设，也有利于教学过程中高质量的交互以及促进学习者反思，线下学习环境中提到的要素也同样可以为数字化学习环境（线上环境、混合环境、智慧环境、虚拟环境）的教育教学提供参考。

（二）教学建议

目前我国教育领域正处于数字化转型关键阶段，数字技术赋能学习者的深层学习，教师应发挥主导作用并深刻把握不同学习环境的特点。通过以上研究，本研究提出数字化学习环境中的教学应注重整体设计，营造良好的学习氛围，教师要发挥主导作用并为学习者创设真实的情境，在真实的学习情境中学习任务的设置应具备真实性和挑战性；在教学过程中应注重交互质量和学习者的情感体验，尤其关注自我效能感和学习动机，确保学习者得到及时的反馈，引导学习者深入反思。

教师均应不断学习并逐步具备智慧环境下的教学胜任力，对学习者进行适当的指导与干预；教师应不断提升多方面的数字素养，如在教学中充分运用教育大数据技术对学习者展开多元分析与评价，全面了解学习者的学习状态，真正做到因材施教，促进全体学习者的深层学习，教师对于教学内容的安排要注重知识的整合以及教学内容的多维设计，要适合不同水平的学习者，教师还应注重教学能力的提升并掌握多方面的知识，掌握诸如教育神经学、认知心理学等方面的知识同样有助于学习者的深层学习。

参考文献：

［1］陈蓓蕾，张屹，杨兵，等.智慧教室中的教学交互促进大学生深度学习研究［J］.电化教育研究，2019，40（3）：90-97.

［2］柳娜，黄薇，陈若愚，等.深度学习视域下“在线上线下”混合式教学模式应用实践：以“无机与分析化学”课程为例［J］.化学教育（中英文），2021，42（20）：47-51.

［3］沈霞娟.促進大学生深度学习的混合学习设计研究［D］.西安：陕西师范大学，2021.

［4］刘哲雨，王志军.行为投入影响深度学习的实证探究：以虚拟现实（VR）环境下的视频学习为例［J］.远程教育杂志，2017，35（1）：72-81.

［5］刘万海，靳荫雷.近十年国内教育领域深度学习研究综述：基于CNKI的文献计量可视化分析［J］.教育理论与实践，2020，40（16）：54-59.

［6］樊雅琴，王炳皓，王伟，等.深度学习国内研究综述［J］.中国远程教育，2015（6）：27-33，79.

［7］规划纲要工作小组办公室.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）［EB/OL］.（2011-02-23）［2023-05-04］.https：//hxzyrz.hnnu.edu.cn/_upload/article/files/33/93/82a61e954dd49dbd95ef1a82fe3c/dee366

ac-2bc1-4bfb-8fc9-786b1efb8f74.

［8］王雯，韩锡斌.信息时代职业教育混合教学要素及其关系［J］.电化教育研究，2022，43（2）：19-25，41.

［9］王孝金，穆肃.在线学习中深层次学习影响因素研究［J］.电化教育研究，2020，41（10）：45-51.

［10］李洪修，李哨兵.深度学习下翻转课堂的实施路径设计［J］.中国电化教育，2017（7）：67-72.

［11］彭红超，祝智庭.面向智慧课堂的灵活深度学习支架设计研究［J］.中国电化教育，2023（4）：23-31.

［12］王志燕.促进学生深度学习的智慧教室教学交互活动设计［J］.中国职业技术教育，2019（35）：82-87.

◎编辑 王亚青