深度学习内容的构成与重构策略

胡航+董玉琦

【摘 要】

通过国际深度学习研究与实践框架对目前基础教育学习内容现状的审视，依据生态课程观和“实践与折中”课程开发模式，分析了实证研究中学习内容的要素、成分与特征，构建了“4S”深度学习内容架构和“生态流”课程操作范式，总结了“悟-议-行”深度学习内容重构的研究与实践框架，为课堂深度学习内容的选取、组织与实施提供了可操作的重构策略。

【关键词】 深度学习；生态课程观；学习内容；构成；重构；实施研究

【中图分类号】 G434 【文献标识码】 A 【文章编号】 1009-458x（2017）10-0072-07

学习科学视域中的“深度学习”（deeper learning）旨在“发现人类理解的复杂机制，设计有效的学习环境”（裴新宁， 舒兰兰， 2015）。学习环境包含教室结构、硬件设备等物理环境，也包括学习氛围、学习材料等人文环境。学习内容既是学习材料和学习对象，也是学习活动开展的载体，更是生成良好的学习氛围等人文环境的重要内容。因此，深度学习能否有效推进，学习内容是学与教的活动过程中的核心要素之一，是学习者品质发展的重要依托。本研究依据美国国家研究委员会（National Research Council，NRC）关于深度学习的研究与实践框架，审视目前基础教育中学习内容的现状及问题，从而改进其要素与结构，为深度学习的有效开展重构学习内容。

一、学习内容构成现状：深度学习的审视

（一）深度学习研究框架

美国国家研究委员会（National Research Council， NRC）在全面分析各学科学习领域的理论和实践基础上，概括出深度学习的本质，“个体能够将其在一个情境中的所学运用于新情境的过程，即迁移”。NRC将这一过程跟“21世纪素养”的特定要求加以比照和识别，把深度学习所对应的素养划分为三个领域：认知、人际和自我。这三个领域所包含的子领域恰好跟美国研究院（American Institutes for Research， AIR）发起和实施的“深度学习”项目旨在发展的“六维素养”相吻合，由此而得到了关于深度学习的研究和实践框架，如表1所示。

由表1可知：①深度学习强调学习者在认知、人际和自我三个领域的协同发展；②深度学习除了重视核心内容掌握外，也强调批判性思维和问题解决能力的培养（维度1和维度2）；③深度学习提倡人际间的社会化交互（维度3和维度4）；④深度学习重视学习者个体学习力的发展（维度5和维度6）。上述三点与2016年世界经济论坛中提出的目标基本是一致的，即“到2020年，创造力、批判性思维以及复杂问题解决能力将成为工作中排名前三的能力”（world economic forum， 2016）。那么，目前的学习内容能否满足深度学习的要求，反观我国的“大教学、小课程”现象，即课程是国家的事情，学习内容由“专家”来定，教师只负责教学，这一现象值得教育研究者和实践者深思。

（二）学习内容构成现状与问题

依据深度学习研究与实践框架，审视基础教育目前的学习内容，研究认为存在以下现实问题：

1. 重知识、轻品质，学习内容构成单一。基础教育目前主要的内容是教科书，重视知识与技能的习得，唯“分数”至上，学习内容的构成较为单一。很少有体现沟通、批判、创造以及学习方法与策略方面的内容和活动。那么，没有内容，自然深度学习品质的目标就难以达成。

2. 重体系、轻应用，复杂问题解决能力较低。教科书十分强调学科知识体系的严谨与系统性，强调学习者对经典学科内容的把握，而轻应用所学知识解决复杂问题的训练，特别是劣构问题的探讨。评价机制要求学习者对经典内容的“绝对忠诚”，而缺乏对批判性思维、非主流方法的包容。

3. 重課时、轻效率，学习者深度学习力缺乏。学校教育重视学习时间的堆积——时间量上一定程度的积累当然是必要的，但不是无上限的——而忽视了学习效率和学习者学习力的同步发展。只有元认知等学习监控、调适和反思等策略得到了发展，学校效率才能大幅度提高。

4. 重行为、轻认知，学习规律未得到充分体现。学习内容的编排体系重视学习者外显行为的呈现，而很少考虑学习的认知规律。只有内容结构符合了脑科学、认知科学、学习心理等所揭示的认知过程，学习的效率和效益才能得到保障。

综上所述，目前的学习内容构成具有单一性、程式化、经验化等特征，认知科学规律未曾较好体现；学习更多停留在“书”的平面上，社会化立体交互活动难以有效开展；强调学业成绩，而对学习品质关注还不够。学习的深度推进、深度学习的有效实施需要依据认知科学的规律，在充分了解“人是如何学习的”基础上，重构学习内容，并开发符合深度学习规律的数字化学习资源。

二、理论基础：生态课程观及其实践取向

（一）马扎诺教育目标：课堂学习内容的重构

“深度学习”概念提出以来，早期一直沿用布鲁姆教育目标分类学的高级层（通常指分析、评价、创造）进行解释（段金菊， 2012； 张静等， 2013， 张浩等，2014）。有学者提出深度学习不是浅层学习的直接延伸，而是另一种从学习开始就具有本质区别的学习过程，深度学习分为两个阶段：“一是新知理解，二是内部关联迁移与外部拓展迁移，其认为深度学习从开始就应该是自发的、主动的、积极的加工过程”，“问题解决”是深度学习的重要标志（刘哲雨等， 2017）。基于此以及笔者实证研究数据（胡航， 董玉琦， 2017a， 2017b， 2017c），支持对深度学习过程的这一理解“布鲁姆的教育目标分类简化了思维的本质与学习的关系”（黎加厚， 2010）。

马扎诺教育目标分类学包含认知、元认知和自我三个系统，其中从加工层次来看，认知系统包含提取、领会、分析和知识应用四层，元认知和自我两个系统分别对应层次5和层次6，从知识领域来看，包含陈述性知识（信息）、程序性知识（心智技能）和动作技能（心因性动作过程）。认知系统主要是新知理解、内外部关联迁移。元认知系统包含两部分内容：“一是对有效完成任务所需的策略的认知，即‘做什么；二是运用监控机制确保任务能顺利完成的能力，即‘何时、何地、如何做”。元认知系统贯穿认知系统的全过程，决定着认知系统运行的水平和深度。自我系统是学习者个体是否从事一项新任务的判断，决定参与深度，也可理解为“判断力和决心”，其包含检验重要性、检验效能、检验情感反应和检验总体动机四个方面。自我认知系统比较难以理解，有的也认为其就是元认知，但马扎诺认为其高于元认知，是元认知得以运行的阀门（盛群力， 2008；黎加厚， 2010）。endprint

基于对教育目标的理解，课堂学习内容的重构应以此为据，体现教育目标的实现过程。而对于学习内容，应从课程的角度进行理解和解释，目前主要存在以下几种观点：“有计划的教学活动”（吴杰， 1986）、“学习经验”（陈时见， 2001）、“学生发展资源”（陈佑清， 2003）、“教育化了的文化”（黄甫全， 1996）等。可以看出，上述观点从不同角度描述了课程的内涵，但均显示出课程的“动静融合”特征，然而课程的载体是什么？毫无疑问是“学习内容及其资源”，即“学什么”。学习内容的构成体现了课程的静态特质，课程重构则体现出其动态特质，两者是一对孪生兄弟的两种表征状态。因此，研究课堂学习内容的构成与重构即是课程的重构过程。

（二）生态课程观

美国学者古德莱德提出了课程的五层次（J. I. Goodlad，1979）：“一是理想课程（ideological curriculum），指由一些研究机构和课程专家提出应开设的课程，常以建议和规划的形式表现出来；二是正式课程（formal curriculum），指由教育行政部门规定的课程计划和教材，即许多人所理解的教学内容；三是领悟课程（perceived curriculum），指教师所领会的课程；四是运作课程（operational curriculum），课堂教学中根据学生情况而对领悟课程不断调整的课程；五是经验课程（experiential curriculum），指学生实际认知的课程与内容。”古德莱德在由理想状态“流”向实践的课程运动轨迹中截取了五个重要“断面”，“每个断面都是课程存在的一种重要形式，连缀起来就变成了课程转换的链条。”这种动静结合的课程思路克服了静止认识的片面性，但其局限是一种线性的课程思维。靳玉乐认为课程是一种动态的生态课程，各层面的课程之间是双向或网络的复杂联系（靳玉乐， 2003）。据此，研究认为古德莱德的五层次课程是一个动态的生态系统，系统中各子课程之间要保持动态平衡。“对教师、学生、教材或环境的某一个方面关注过多或过少，都会打破课堂或其他教育情境的‘生态平衡”（Schubert. WH.，1986）。

（三）“实践与折中”课程开发模式

基于生态课程观，课堂学习内容的设计与开发是围绕着“理论”与“实践”的互动而展开；施瓦布的“实践与折中（the practice and balanced model）”课程设计与开发模式（Schawab，1995）体现了这一课程观。该模式关注特定情境，洞察和理解真实情境，解决具体的实际问题，体现了其“实践”的特质；其偏重于阐释具体、多样化的方法，以促使课程的逻辑基础、内容构成、表征手段从理论转入实践，从教学目标分析转入学习起点诊断和情境分析，从规范的教学设计转入具体的行动实施方案，从自上而下的课程决策体制转入自下而上的集体审议，从理论与文本规范转入实践与创造等。

（四）课程重构：生成取向

课程重构取向指教师对课程重构过程本质的认识以及在该过程中的行为表现。杜志强认为适合深度学习的课程取向有两种：“一种是基于现代阐释学的相互调适取向，该取向不但强调要面向正式课程，而且强调要进入教学情境；另一种是基于建构主义的缔造取向，该取向认为每一个学习者都不应等待知识的传递，而应基于自己与世界相互作用的独特经验，致力于课堂中自然发生的问题等”（杜志强， 2010）。前者强调教师行为，后者强调学生行为。在本质上两者没有明确的鸿沟，因为他们有着共同的理论假设，如课程的情境性和具体性、课程的建构性和生成性等。其与生态课程观和“实践与折中”的课程开发模式是契合的，因此研究将两种取向统称为“生成取向”，强调教师在理想课程的指导下，基于正式课程，面向课堂情境的活动、行为与学习资源设计领悟课程，学习者在教师的引导下，通过“个性化-合作”学习（运作课程）生成有价值的经验课程。

三、深度学习内容的构成：

要素、结构与特征

（一）“4S”构成要素解读

研究依据深度学习研究与实践框架，结合“技术怎样促进学习”的探索性实验（胡航， 董玉琦，2017a）以及“学习方式”（胡航， 董玉琦， 2017b）和“学习内容及其资源”的单变量验证性实验（胡航， 董玉琦， 2017c），得出“21世纪素养”“深度学习素养”“技术促进深度学习（Technologies Promote Deeper Learning，TPDL）之学习内容”的映射。TPDL实证研究中“学习内容”的构成与“21世纪素养”和“深度学习六维度”基本对应，体现出深度学习的素养要求。具体阐释为：一是认知、人际和自我三个领域与马扎诺教育目标分类中的认知、元认知和自我系统基本对应。二是认知领域主要包含学科知识（subject knowledge，记为“SK”）和策略知识（strategies to knowledge，记为“KS”），即认知系统；人际领域主要包含社会技能（social skills，记为“SS”），其中KS和SS可以构成元认知系统。三是自我领域主要是KS和SS的深度反思与应用后的提升，即元认知系统向自我系统的发展过程。四是认知结构（cognitive structure ，记为“CS”）包含对前面两个系统的综合，即自我系统，其形成需要学科知识、策略知识和社会技能的积累，才能逐渐生成准确的判断力、强大的执行力和深厚的反思力等。上述内容统称为“4S”学习内容构成要素，如表2所示。

四部分内容相互独立又相互契合成有机统一体。经典教学中主要讲授正式课程中的“学科知识”，其他三部分有所涉及，但主要靠学习者自己总结和归纳，缺乏系统的材料开发和学习活动组织。四部分内容构成如下关系：一是学科知识是学习的核心和基本内容，主要包含陈述性知识和程序性知识，是深度学习中掌握核心学术内容的基本要求（维度1）；二是策略知识是学科知识有效应用的方法和“添加剂”，能显著改善学习者的批判性思维和问题解决能力（维度2）；三是良好的社会技能是保证上述学习活动开展的润滑剂，形成有效沟通（维度3）、協同工作（维度4）的局面；四是良性认知结构（复杂图形）的构建是学习者高阶思维形成的表征，是深度学习思维形成的体现。学习者一方面能举一反三，灵活迁移，实现真实情境问题解决，另一方面综合上述内容逐渐生成优秀的元认知品质，学会学习（维度5），并能适时监督、调控、反思和提升自己的学习力（维度6）。四部分内容的教学安排在“个性化-合作”学习研究文章中已详细阐释（胡航， 董玉琦， 2017c）。endprint

（二）“蘑菇状”要素结构绘制

基于对“4S”学习内容要素的释义及其关系的解读，研究绘制了“蘑菇状”要素结构图，以进一步明晰“4S”要素之间的结构与关系，如图1所示。图中显示要素结构呈现“蘑菇状”，阐释如下：①学科知识（SK）为“蘑菇茎”的内核层，成为学习内容的主体；②知识策略（KS）为“蘑菇茎”的外围层，与学科知识对应，与其在学习过程中融为一体，共同解决问题；③社会技能（SS）扮演着“肥料”角色，分布在“蘑菇茎”的内核与外围层之间，通过有效沟通、讨论、参与以及积极的情感互动等促进内核与外围的生长；④认知结构（CS）为“蘑菇头”，其在前面三者的作用下生长，既是学习过程的对象，也是内化的学习结果，其可视化后成为学习者思维的外在表征。

（三）“生态流”操作范式生成

基于课程生态观和“实践与折中”课程开发模式，实证研究中“4S”学习内容在实际课堂的操作范式归纳为“生态流”模式。“生态流原指反映生态系统中生态关系的物质代谢、能量转换、信息交流、价值增减以及生物迁徙等的功能流”（百度百科， 2017）。研究借用此术语表达古德莱德五种课程形态及其对应“4S”学习内容的转换状态，如图2所示。

由图2可知，该操作范式由两条“数据流”构成：一是“课程截面”流及其对应的学习内容要素，二是课程截面对应的“文本形态”流。文本形态是对应课程截面的文本表达方式，是教师与学生在课堂操作中的指南，诸如教案、学习手册、活动规则与过程视频等都属于此范畴。具体阐释如下：①理想课程的表征是理想文本，由学术机构、课程专家等学术共同体发起；②在理想课程的指导下，由教育管理和出版部门构成教育管理共同体，编撰由学科知识（SK）构成的经典文本；③在学校情境中，教师与团队成员构成教师共同体，通过教师个人领悟和反思，以及团队头脑风暴和审议，形成领悟课程所对应的设计文本，该文本由学科知识（SK）、策略知识（KS）、社会技能（SS）和教师所归纳的认知结构（teacher-CS）组成；④教师和学生构成教学共同体，通过“个性化-合作（PCL）”学习方式，实施运作课程，生成创造文本；⑤学生个体和共同体通过学习过程形成经验课程，产生认知文本，即学生认知结构（student-CS）。

（四）学习内容结构及其操作范式的特征

纵观学习内容的要素、结构及其操作范式，研究将其总结为五项基本特征，阐释如下：

1. 生成性。教师及共同体对正式课程文本的理解、重构以及在运作课程过程中的操作与反思存在许多“偶遇”和“生成性精彩”。同时，学习者基于个体的学习背景、学习风格、学习需求等差异也会产生“意想不到”的经验课程。因此，三个截面中的非预期性要求“生态流”突破正式课程的限制而走向生成。

2. 个体性。在“生态流”操作过程中，后三个截面不是对正式课程的“复制”，而是基于教师个体和学生个体的生活阅历、专业素养、家庭背景等因素而形成独特的，甚至是与他人迥异的操作方式、行为表现和认知结构，是个体基于特殊情境的唯一表征。

3. 内隐性。在学习过程中，教师存在着大量心知肚明却难以表达的实践智慧，如判断力、激情、责任心、合作与交流技巧等。同时，学生受到潜移默化的影响和发展。师生的体验、直觉、洞察力和情感，深深植根于设计、创造和认知行为的过程中，以内隐的方式融汇于思维结构中。

4. 批判性。教师对正式课程的领悟与设计，不是只有正面的解读，而是要运用自己的积累，根据学习者认知诊断的情况去取舍，并分析其优缺点，给出建设性修改意见。同时，对其进行反思性的解构、选择、补充和转换，超越正式课程而形成新的形态。

5. 预见性。上述“生态流”存在非预期因素，在动态流淌中生成，但并不是迷惘的，而是具有一定程度可预见性的，如运作课程的内容来源、策略与手段、PCL组织策略、教室环境等，不一定与经验课程“完全一致”，却具有指导和引领功能。

四、深度学习内容的重构：

框架、策略与价值

（一）重构框架

研究总结了实证研究中的学习内容重构过程，基于“生态”课程观，总结出“悟-议-行”课程循环重构框架，如图3所示。由图可知：①课程重构是一个循环结构。②课程重构包含三个主体：教师个体、教师共同体和教学共同体，分别对应“悟-议-行”三类行为。③教师个体是结构的始端，包含学习、理解和实践三个环节。具体阐释如下：学习即教师学习理想课程和正式课程，掌握学术核心内容；理解是教师个体在学习基础上领会并补充课程内容；实践是教师个体在理解基础上进行局部实践和反思，进而形成个体领悟课程。④教师共同体是结构的中端，包含审议和开发两个环节。具体阐释如下：审议借用了“实践与折中”课程开发模式的术语，由课程专家、教研员、骨干教师和教师个体等相关成员共同构成，通过教师个体的介绍与梳理，进行共同体的头脑风暴、讨论甚至辩论等形式，完善领悟课程；开发由教师、资源开发人员根据领悟课程的设计文本，开发学习活动、学习指南以及数字化学习资源等与领悟课程配套的学习材料。⑤教学共同体是结构的终端，包含运作、反思和修正三个环节。具体阐释如下：运作即教师、学生在课堂教学过程中运作所设计和开发的领悟课程，进而生成创作课程；反思即课堂教学后教师和学生从各自角度审视、总结创作课程的优点与问题；修正即教师在师生共同反思的基础上，修正领悟课程，调适创作课程，然后进入下一轮循环重构。

（二）重构策略

依据实证研究中的操作和“悟-议-行”课程重构框架的结构，研究将重构策略总结归纳如表3所示。

由表3可得出以下结论：①重构策略根据重构框架的顺序包含对话理解、头脑风暴等七种策略，并指出了每种策略所对应的教师和学生的具体行为，为其实施提供了现实操作性；②七种策略系统化“流淌”起来后体现出“生成性”“个体性”等五项“4S”学习内容结构及其操作范式的特征；③七種策略形成重构框架中的封闭结构，其中“对话理解”和“理论升华”体现出师生个体的“悟”，“头脑风暴”“课程审议”体现出教师共同体的“议”，“课堂运作”“自觉反思”“活动调适”体现出教学共同体的“行”；④学习内容重构的过程本身也是教师专业发展和学生学习的过程，如“自觉反思”中要求学生“批判反馈”本身就是对学生“批判性思维和问题解决”的训练，这也是深度学习实践框架的要求。endprint

（三）應用价值

综合上述“4S”学习内容的重构过程，可见其不是简单的学习内容选择与增删，而是教师和学生对其意义理解、构建和生成的过程，具有以下三点现实意义：①学习内容重构是课程由经典走向实践的生成过程。实现课程由“经典文本”向“认知文本”的转换，是教师专业发展的有效实践过程，促进学习者协调、合作与批判等学习品质的形成，提升了学业成绩。②学习内容重构为“教-学”提供了有意义的学习载体。该过程改变了“经典课程”呆板、枯燥、抽象的特质，激活了其与生活情境与问题解决的关联，系统化地融合了学生成长与发展过程中需要的学习内容。③学习内容重构是促进学习者深度学习发生的保障。深度学习不只是学业成绩的“粗暴”提升，而是促进学习者生理、心理和品质协调发展的过程。一方面要求在提高绩效水平的同时改善学业成绩，另一方面要求促进学习者身体健康发展、神经系统快乐生长，从而形成良好的学习品质。

五、实证研究效果：深度学习的尝试

研究在“技术怎样促进学习”的多变量（学习方式、学习内容、学习资源、学习序列）探索性实验基础上（胡航， 董玉琦， 2017a），以小学数学“运算与问题解决”为载体，对“学习内容及其资源”单变量设计了“深度学习”在其“学习内容及其资源”层的验证性实验（胡航， 董玉琦， 2017c），本文不再赘述。

该单变量验证性实验经过学业成绩比较、眼动和ERP脑电数据观测，得出了以下三个结论。一是基于认知过程的学习内容及其资源重构具有较高有效性，主要包括三个方面：①学业成绩显著提高；②学习者差异减小；③学习内容与其数字化资源配套应用比单独使用更为有效。二是认知与技术存在交互关系，主要包括四个方面：①在低、中、高三种注意力水平时，实验组学习内容与其资源的配套应用效果均为最佳；②在低注意力水平时，多媒体技术比认知过程更能吸引学习者注意力；③在中等注意力水平时，认知与技术的合力发挥更大效用；④在高注意力水平时，认知的效用大于多媒体技术。三是技术设计促进了深度学习，主要包含三个方面：①多媒体技术能提高学习者注意力；②体现认知过程的学习技术设计更能激励学习者发展；③技术设计若能体现出认知过程便能达到最优效用，否则会增加认知负荷。

综上所述，研究所重构的学习内容及其应用改善了学业成绩，提高了学习者的注意力，促进了学习者之间的社会化交互。依据深度学习研究与实践框架，该研究结论较好地证明了实证研究在一定程度上促进了深度学习的发生。深度学习的推进需要多种因素的共同作用，后续研究中将纳入更多影响深度学习的核心因素，扩大实验规模，将研究由实验走向深度学习课堂的构建。

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