基于深度學習理論：信息技術(shù)課堂深度學習策略的建構(gòu)

王悅鋼

深度學習已成為全面深化課程改革，落實立德樹人，發(fā)展學生核心素養(yǎng)的重要途徑。課堂深度學習是學習者運用多種學習策略，批判性地學習新知識、新思想、新技術(shù)，將已有知識和其他學科知識進行跨學科關(guān)聯(lián)，構(gòu)建個人知識體系，從而解決復(fù)雜的實際問題的過程。為此，應(yīng)從理論到實踐引導(dǎo)教師學習課堂深度學習理念和調(diào)整教學行為，構(gòu)建信息技術(shù)課堂深度學習策略，培養(yǎng)和發(fā)展學生信息技術(shù)核心素養(yǎng)，為未來社會培養(yǎng)全面發(fā)展的人。

課堂深度學習的意義

新課改把發(fā)展學生核心素養(yǎng)作為新的目標，而目標的落實則要在課堂教學中得以實施。教師調(diào)整課堂教學方式，提高課堂教學效率，促進深度學習，拓展學生的視野，提升學生的學科素養(yǎng)成為教學改革的重要內(nèi)容。

1.課堂深度學習是信息社會的需要

當今，信息的增長正以全新的、令人驚詫的方式，挑戰(zhàn)和重塑著我們的社會，改變著我們的生活、學習和工作方式。信息社會對未來人才的素養(yǎng)提出了新的需求，也對教育提出了新挑戰(zhàn)。強調(diào)積極主動參與學習以及理解、遷移應(yīng)用和創(chuàng)造性解決問題的深度學習，成為信息社會人們所必需的學習技能。

2.課堂深度學習是教學變革的必然選擇

傳統(tǒng)的講授教學難以真正實現(xiàn)新課改倡導(dǎo)的自主、合作、探究的學習方式和個性化學習，不適應(yīng)學生發(fā)展核心素養(yǎng)的培育。當死記硬背所獲得的知識“百度”一下即知即得時，教師面對學生應(yīng)該學什么、怎么學的焦慮感逐漸上升。在此背景下，教育部基礎(chǔ)教育發(fā)展中心也在著手研究“深度學習”教學改進項目，旨在促進學生面向未來所需的必備品格和關(guān)鍵能力的發(fā)展。

3.課堂深度學習是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要路徑

課堂深度學習的學習理念強調(diào)以學習者為中心，讓學生能積極、主動、靈活地運用已有的知識去理解現(xiàn)實情境、解決實際問題、學以致用，并獲得人格的健全和精神的成長，使個體能適應(yīng)未來社會、促進終身學習、實現(xiàn)全面發(fā)展。

課堂深度學習的特征

1.以學習者為中心

2.注重高階思維

在課堂深度學習中高階思維的發(fā)展和學習者深度學習能力是相輔相成的關(guān)系。教師在設(shè)定學習目標和學習內(nèi)容時要以學習者已有的知識為基礎(chǔ)，構(gòu)建探究性問題，著重考慮創(chuàng)造性思維的提升，幫助學生深刻理解所學內(nèi)容，并在活動體驗的過程中進行創(chuàng)新。

3.注重批判理解

課堂深度學習是一種基于批判性思維的學習，強調(diào)學習者批判性地學習新知識新思想，要求學習者對學習材料保持一種批判或懷疑的態(tài)度，批判性地看待新知識，并引發(fā)深入思考。同時要求學習者在理解的基礎(chǔ)上善于質(zhì)疑辨析，在質(zhì)疑辨析中加深對深層知識和復(fù)雜概念的理解。

4.解決實際問題

學習者通過學習，用掌握的知識去解決實際問題是深度學習的主要目的。學習者把所掌握的知識靈活遷移到不同的情境中，以加深對復(fù)雜概念的理解。在課堂學習過程中，學習者要多運用高階思維，促成通過深度學習達到解決實際問題的目標。

5.注重反思能力

反思是學習者經(jīng)過一個學習階段之后，思考學習過程中出現(xiàn)的情況和學習的結(jié)果是否達到預(yù)期目標的過程。學習者通過反思可以及時發(fā)現(xiàn)自己在學習中出現(xiàn)的問題，進而重新調(diào)整學習目標、學習方法和策略等，改變現(xiàn)有的學習狀況，以更好地鞏固知識和掌握技能。

6.強調(diào)知識的建構(gòu)和遷移

學習者若無法將學到的孤立知識整合進已有的知識結(jié)構(gòu)中，可能會導(dǎo)致對知識內(nèi)容的遺忘和忽略，造成學習效率低下。課堂深度學習強調(diào)學習者主動建構(gòu)并形成一個相互聯(lián)系、相互影響的知識內(nèi)容結(jié)構(gòu)體系。教師在選擇教學內(nèi)容時要考慮新舊知識之間及學習者的生活和學習內(nèi)容之間的聯(lián)系，并引導(dǎo)學習者利用有效的學習工具提高學習效率，提高知識有效遷移和運用的能力。

課堂深度學習策略的建構(gòu)

1.建構(gòu)互動參與的學習方式

課堂深度學習需要教師在課堂實施中創(chuàng)設(shè)互相尊重、信任、理解和合作的環(huán)境，通過學生之間、師生之間的交流與合作等方式來進行并得以實現(xiàn)。

(1）創(chuàng)設(shè)真實而具有挑戰(zhàn)性的問題情境，強化學生互動參與的必要性

注：此為(當作“謂”)燕太子恨于秦王無窮，猶如易水之聲也。夫勇士者，懷須其智，先立其功，荊軻雖決裂之心，臨事因循，豈不勞而無功者也。[10]

教育即生活，生活即教育。來源于生活，貼近生活的教學素材，使學生更容易接受，并產(chǎn)生深厚的興趣。如“多分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計”一課，筆者設(shè)計學校運動會班級成績計算與輸出問題情境。在理解名次與成績的對應(yīng)關(guān)系后，利用多分支結(jié)構(gòu)if-elif來實現(xiàn)程序算法以解決問題，從而讓學生掌握多分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計方法。筆者組織學生以小組為單位通過同伴幫助、合作學習、組內(nèi)討論等學習形式，先讓學生學習列表索引的微課件、程序?qū)W習校園網(wǎng)等學習支架，然后引導(dǎo)學生用已學過的列表知識來優(yōu)化程序算法，精簡程序。學生只有經(jīng)過深度學習并理解列表索引原理才能完成挑戰(zhàn)性的學習任務(wù)。

(2）構(gòu)建學習共同體為學生互動參與提供可能性

在課堂上，教師首先應(yīng)幫助學生形成學習共同體，為互動參與提供基本條件；同時，師生之間、同伴之間都應(yīng)該建立起一種平等、尊重、友愛、團結(jié)的和諧伙伴關(guān)系。通過有意義的教學活動，充分激發(fā)學生學習動機、明確學習目標、倡導(dǎo)學生建立探究合作的學習共同體及增強學生的情感體驗，改變學生的思維方式和學習方式。

因此，在信息技術(shù)課堂教學中，教師在創(chuàng)設(shè)真實學習情境的同時，還要構(gòu)建學習共同體，以促進學生課堂互動參與，實現(xiàn)知識遷移，把學生引向深度學習。

2.建構(gòu)面向高階思維發(fā)展的學習目標

與淺層次學習不同的是，課堂深度學習更注重學生高階思維能力的培養(yǎng)和聯(lián)結(jié)、遷移和評價等較高認知水平的發(fā)展。如“While循環(huán)的應(yīng)用實例”一課，教學的目標是通過“猜數(shù)游戲”程序?qū)嵗?，讓學生掌握While循環(huán)語句的程序設(shè)計方法。筆者引入以虛擬機器人為載體模擬現(xiàn)實抗震救災(zāi)的項目化學習，項目任務(wù)是讓虛擬機器人沿黑色引導(dǎo)線清除道路上的障礙物，搶運災(zāi)民物資。學習的目標是學會用編程的方法解決問題，培養(yǎng)學生的計算思維，提升思維品質(zhì)，最終促進學生高階思維的發(fā)展。該項目從任務(wù)目標的達成、組建機器人、編寫程序三個階段，對目標任務(wù)從分析到綜合、從綜合到再分析，進行深度學習，可以讓學生從不同角度，用多種方法來解決“抗震救災(zāi)災(zāi)后重建家園”問題，而學生思考的結(jié)果往往是多種合理而可行的結(jié)論。

從思維發(fā)展來看，課堂深度學習的目標設(shè)計要以培養(yǎng)學生的高階思維能力為基礎(chǔ)。從認知發(fā)展來看，課堂教學目標的制定，要以發(fā)展學生的批判性思維為基礎(chǔ)，以此來培養(yǎng)學生的批判性思維和促進學生更好地掌握學科核心知識。

3.建構(gòu)結(jié)構(gòu)化的學習內(nèi)容

課堂深度學習并不是照搬學習課本里的知識內(nèi)容，而是需要通過教師的多維解讀之后提煉出適合學生學習與認知發(fā)展的知識內(nèi)容，然后再經(jīng)學生的內(nèi)化形成自己的知識體系。

(1）大單元教學策略，培養(yǎng)學生信息意識和社會責任

如“數(shù)據(jù)初識”一課，筆者以信息交換時間開場，激發(fā)學生的學習興趣；以小組討論的形式促進生生之間的交流合作，激發(fā)出思維燦爛之花；在討論與交流中總結(jié)出數(shù)據(jù)具有多樣性的特征，歸納出數(shù)據(jù)的概念。通過對“3.14”可表示的含義展開頭腦風暴，幫助學生打破固化思維，讓學生體會如何從數(shù)據(jù)中提取信息，從紛繁復(fù)雜的大數(shù)據(jù)背后挖掘數(shù)據(jù)所隱藏的價值，以及數(shù)據(jù)如何改變?nèi)藗兊纳?、改變?nèi)祟惿鐣?，從而引發(fā)學生深度學習。讓學生在思維的碰撞中滲透學科大概念：數(shù)據(jù)的獲取、數(shù)據(jù)的分析、數(shù)據(jù)的加工整理、數(shù)據(jù)的利用以及數(shù)據(jù)的安全。引導(dǎo)學生在大概念的范疇下深度學習數(shù)據(jù)的內(nèi)涵，從而培養(yǎng)學生的信息意識和社會責任。

(2）項目化教學策略，培養(yǎng)學生數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力

如“建立基礎(chǔ)模型”一課，筆者引入用3D建模設(shè)計載重橋梁項目化學習，該項目通過靜力加載的方式來考查橋梁模型的承重能力，最終項目完成的評定以橋梁承載的重量和橋梁的外觀形象為主要判斷依據(jù)。一座橋梁能承載多大的負荷，它所能承載的負荷又跟什么有關(guān)？這就要求學生深度學習建模設(shè)計技術(shù)和橋梁結(jié)構(gòu)力學等知識與技能，并運用聯(lián)想思維，來思考橋梁承載能力最大的是梁橋、拉索橋，還是拱橋。從而把3D建模設(shè)計引向深度學習，培養(yǎng)學生數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。

項目化學習可以讓學生置身于解決真實問題的情境中，“在做中學，在學中做”。教師只有精心設(shè)計、選擇項目學習內(nèi)容，以核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標，才能構(gòu)建有高度、有深度的信息技術(shù)生態(tài)課堂。

4.建構(gòu)指向過程性與持續(xù)性的多元評價

研究表明，“學生學習的重要收獲來源于經(jīng)常向?qū)W生提供有關(guān)他們學習的反饋，尤其是當反饋包含了可以引導(dǎo)學生不斷努力的具體意見時。當反饋關(guān)注學生的學習過程而非最終成果時，反饋就會極大地促進學生學習”。因此，通過學生深度學習過程的反饋，一方面可以實時調(diào)整教師自己的教學策略，提高教學的效果；另一方面可以引導(dǎo)學生根據(jù)自己的學習狀況調(diào)整學習策略，促進學生的高效學習。

持續(xù)性評價是一種持續(xù)的、貫穿學生整個學習過程的評價。這種評價既可以發(fā)生在每一節(jié)課中，也可以發(fā)生在某一個活動之后；既可以評價學生對新知的習得情況，也可以評價學生的某一種學習行為。

如“控制與反饋”一課，筆者將魚缸水位控制項目分為“認識、設(shè)計、搭建、改進和反思”五個環(huán)節(jié)。在完成項目過程中，筆者為每一學習小組都設(shè)計了對應(yīng)的記錄表，分別由師生共同填寫每位學生的表現(xiàn)，并進行記錄。學生對物聯(lián)網(wǎng)核心組件的認識只是一部分內(nèi)容，而真正需要學生深入了解的是生活中的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。在這個過程中，學生的學習方法、現(xiàn)有經(jīng)驗等可能會對其思維的發(fā)散造成一定的阻礙，而持續(xù)性地評價將有利于學生反思自己的學習過程，并能夠借助更多學習支架展開活動，真正達成有深度的學習。

及時反饋的過程性與持續(xù)性評價是引導(dǎo)學生深度反思自己的學習狀況并及時調(diào)整學習策略、實現(xiàn)深度學習的有效途徑。它不僅可以促進學生深入理解學習內(nèi)容，改進學習策略，還可以幫助教師及時調(diào)整教學策略，增強課堂學習的實效性。

課堂深度學習是一種主動的、批判性的學習方式，是培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)的一種有效途徑。它將傳統(tǒng)課堂學習與真實生活情境相融合，讓學生利用所學知識解決現(xiàn)實世界中的新問題。

因此，課堂深度學習是一種學習能力，更是一種學習態(tài)度，要使之成為學生的一種學習習慣，并以此培養(yǎng)學生信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)，促進學生全面發(fā)展。

注：本文系2021年浙江省紹興市教科研規(guī)劃課題“核心素養(yǎng)下初中生信息技術(shù)教學策略研究” （課題編號：SJZ21119）階段性成果