深度学习理论下教育信息化与立德树人融合的教学设计研究
摘要：在充分发挥信息化教育的功能促进学习者有效学习的同时，完成立德树人的教育使命，已成为新时代教育工作迫切需要研究的重要课题之一。文章以促进学习者深度学习为出发点，分析了教师参与下学习者深度学习的行为特点，和学习过程中思维演化的阶段特征，从构建主义和元认知的视角设计了信息化教学环境中智育教育与德育教育融合的教学框架，从目标、内容、技术与评价等层面阐述了融合育人的策略，以期为新时代教师的专业课程教学提供参考。
关键词：深度学习 信息化 立德树人 教学设计
2018 年全国教育大会上,习近平总书记提出“培养什么人”是教育的首要问题，并从“理想信念”、“爱国主义情怀”、“品德修养”、“知识见识”、“奋斗精神”、 “综合素质”六个维度诠释了“立德树人”的根本任务。这就要求我们新时代教师要从教育的主旨出发，重新审视其对课程目标、内容特点、策略选择、技术应用、评价方式等方面的影响，从立德树人为标准反思教育信息技术环境下的教学现状。
学习的过程是学习者基于原有经验，在外界干预下将信息主动构建为内在知识体系的过程（D.J.Cunnighan,1991），而非知识从外界到记忆的简单搬运。随着教育技术手段的更新和教学方式的变革，信息化的教学环境理应促进学习者积极地构建知识。然而，从线上教学的情况看，并未有充足证据表明学习者在信息化教学环境中可以实质性提高学习效率和效果[2] ；从线下教学的情况看，信息技术仍主要以“教学过程组织方式”和“教学内容演示手段”为主，尤其在缺乏情境创设的教学设计下，学习者完全依赖自觉性完成专业知识的记忆和接受，很难形成灵活运用知识解决实际问题的能力。由此说明，教育信息技术在“设疑思辨”、 “迁移新知”方面的作用并没有得到有效发挥，也不能保证课程全方位、全过程德育的功能实现。
目前，我国社会正处在信息化革命带来的大变革时期，需要学习者树立为中国特色社会主义奋斗终生的理想信念，并具备以深度学习获得专业知识熟练解决复杂技术环境下问题的能力。因此，如何在充分发挥信息化教育的功能促进学习者有效学习的同时，完成培养社会主义接班人的教育使命，已成为新时代教师迫切需要研究的课题之一。在这一背景下，基于设计的深度学习成为实现两者有机融合的有效学习途径。本文将以深度学习的内涵和特征为出发点，从构建主义和元认知的视角设计信息化教学与立德树人融合的深度学习模型，进而详细阐述设计实施策略，以期为新时代教师的教学设计提供参考。
一、深度学习综述
传统教学以教师为中心的设计，使得学习者在教学活动中处于被动接受的状态，难以发挥学习者的主动性和创造性。但随着学习研究的不断深入，提高学习者的学习效率成为教育教学研究的重点，目前学术界对于支架式教学、抛锚式教学、情景式教学等教学方式的研究，均不再以教学目标的实现为唯一目的，而是强调以学习者在个性化学习环境中的意义构建，这其中就包含了对深度学习的认同。
（一）深度学习的内涵
最早提出“深度学习”概念的研究者是美国的 Marton&Saljo（1976），他们
认为深度学习强调的是学习者自主灵活运用知识解决实际问题[3] 。随后， Ramsden(1988)、Entwise（1997）、Biggs（1999）等人就深度学习的多样化策略进行了讨论，但仍限于学习者如何积累个性化的经验，还未涉及学习环境对深度学习的影响；Eric Jensen（2010）提出，深度学习需要学习者在深度理解概念的基础上，运用自主构建的个人知识体系和高阶思维，以探寻解决实际情境中的问题；Stellan Ohlsson（2017）总结分析了学习者创造激活重配事物、特异化环境下调适认知以及重新归类陈述性信息三种深度学习的统合方式。
国内对于深度学习的研究晚于西方，且较多集中于对概念的厘定和特征的表 述。何玲、黎加厚（2005）提出，深度学习是将理解、批判学习后的新知融入原 有认知结构，并通过知识关联实现新情境中的知识迁移和解决现实问题的学习[4] 。张浩、吴秀娟（2012）将深度学习与浅层学习进行了对比分析，并从构建主义、情境认知理论、分布式认知理论、元认知理论四个角度探讨了深度学习的认知原 理[5] 。杜鹃（2013）构建了深度学习的教学设计框架，并着重阐述了信息化教学 环境中促进学习者深度学习的教学设计策略[6] 。
综上，国内外学者均认为深度学习是一种以构建个性化知识体系解决实际问题的有效方式。相较于以机械记忆为基础表述问题的浅层学习而言，深度学习所强调的主动求知、批判反思学习更有利于学习者构建自身的知识体系和现实问题的解决。
（二）深度学习的行为特点
深度学习与浅层学习具有认知过程上的线性关联，但也存在行为特征上的本质区别。在学习观念、学习动机、投入程度、记忆方式、知识体系、关注焦点、迁移能力、反思状态、思维层次、学习目的等方面两者存在明显差异。（如表 1 所示）。
类别
深度学习
浅层学习
学习目的
解决问题
重复事实
学习动机
主动学习
被动学习
记忆方法
批判理解
机械记忆
关注焦点
信息整合
信息拆解
知识体系
知识构建
知识覆盖
迁移能力
迁移运用
机械复制
反思状态
理性思考
缺少质疑
学习习惯
终身学习
短期学习
表 1
深度学习与浅层学习对比
由表 1 可知，出于分数、升学等外界压力的浅层学习，不能有效提高学习者的学习效果。而深度学习的发生需要学习者具备高度的自律品质和高效的管理方法，这就要求充分发挥教师的创造性，在充分掌握学习者的知识结构、认知特点、兴趣爱好的基础上，将深度学习理念贯穿于教学设计的全过程，通过情境创设、旧知激活等方式触发深度学习的发生和深入。
（三）深度学习的阶段性
深度学习的过程主要分为数据占有、信息转化、知识迁移、智慧创造四个阶段。在这个过程中，不仅思维层次逐次提升，而且学习能力也呈现出往复循环的螺旋上升结构。
1.数据占有阶段
图 1 深度学习的过程
学习预期：学习者的深度学习始于自身的需求和兴趣，即内设个性化的学习情境，以构建个人知识结构体系和解决实际问题为目标，而非迫于外部压力被动学习。这要求信息化环境中的教学，需要从学习者的兴趣特长着手，采用弹性和框架化的设计，不仅要注重基础知识和技能，还要充分挖掘学习者的分析、创造的思维能力。
获取：占有必要的学习资源是实现深度学习的基础，学习者在这一环节中可以从外界接受或主动寻找有利于创建新知的学习资源。这要求信息化教学的设计要为学习者事先提供必要且有效的学习资源。
激活：深度学习的发生需要学习者将原有的知识体系与获取的学习资源进行关联，学习者在获取资源的刺激下回忆联想曾经的经验和知识。这就要求信息化教学的设计需要充分考虑学习者的知识储备，并通过情景创设实现其与课程内容的关联。
筛选：学习者需要对繁杂冗余的信息进行批判性选择，从而建立有意义的建构和组织。这一方面要求学习者具有相应的注意力和判断力，另一方面也要求信息化教学的精细化情景的创设。
整合：基于理解的认知才有可能在长期的记忆中实现随时调用，学习者需要对有效信息进行深度加工，并融入到原有的知识结构中。
2.信息转化阶段
信息重组：学习者在理性客观的分析基础上对新信息进行更进个性化的表征和阐释。在这一环节中，新信息既有可能被学习者认可，也有可能被学习者所否定，但这些新信息均可以进入到长期记忆之中，作为后续调用的正面或反面材料。
信息改造：学习者在辩证反思的接纳新信息的同时，也结合自身知识经验和储备对新信息进行修订和改造，建立起适用于情境变化的应用技能反射。
3.知识迁移阶段
学习者在知识转化阶段构建起的个性化知识体系能够针对陈述性、程序性和策略性三类场景进行迁移应用。
在对新场景下的陈述性知识，学习者可以对其做出个性化的阐释和表征。
在对新场景下的程序性知识和策略性知识，学习者可以利用自身构建的个性 化知识结构体系实践“如何做”和应用系统化的解决。
4.智慧创造
智慧创造阶段 知识迁移阶段 信息转化阶段 应用策略性知识 修正调整 获取 激活 筛选 数据占有阶段 信息重组 信息改造 评估 创造 预期 整合 阐释陈述性知识 实践程序性知识
评估：学习者对于迁移应用阶段的应用效果进行监控调解，并及时调整修正。传统教学的评估决定权在教师，而在深度学习理论要求下，评估学习效果的决定权需要多元化的设定，即教师和学习者均具有独立的判断，而且教师的评估决定不能对学习者的评估信心产生负面干涉和影响，以确保学习者能够产生自觉的反思和有效地创造。
创造：学习者在自我评估的基础上，借助原有经验知识的积累，跨越不同学科而产生的创造性新观点和新方法。
二、促进深度学习的融合式教学框架设计
深度学习理论在促进学习者学习效率和提高学习效果方面具有重要的指导意义，但同时也为信息化教学提出了更高的要求[7] ，尤其是在贯彻习近平总书记立德树人教育主旨的要求下，急需构建新时代信息化教学设计的理论框架（如图 2 所示），从目标、内容、技术与评价等层面融合育人任务，促进学习者深度学习的发生和效果，并通过具体的教学设计实践检验和反思理论框架的可行性和合理性。
图 2 促进深度学习的融合式教学设计模型
该框架将“教师为主导”向“学生为中心”教学理念的转换和“浅层学习” 向“深度学习”学习理念的转换作为支撑，构建了信息化环境中教师教学与和学习者学习过程性融合，实现了教师教学促进学习者深度学习发生的设计策略，并构造了“教师主导-浅层学习”、“教师主导-深度学习”、“学生中心-浅层学习”、“学生中心-深度学习”四种不同的教学环境。
在“教师主导-浅层学习”的环境中，教师通过设定具体教学目标和任务的方式让学习者被动记忆零散、孤立的结构化知识单元，从而复制获取基础知识和基本技能。
在“教师主导-深度学习”的环境中，教师在教学过程中的强势地位有可能会削弱学习者的学习主动性，替代学习者的自主探究，不利于引发学习者的高阶思维。而且学习者受限于自身原有知识结构体系，被动接受教师授课内容，无法形成对新知的反思和重构，教师既定的教学目标和任务也很难得以实现。
在“学生中心-浅层学习”的环境中，学习者的学习方法限制了自主学习的效
意义生成
信息占有 深度学习 反思 构建 教师主导 目标 内容 策略 技术 评价 学生中心 内化 情境 浅层学习
果，而且教师的技术运用和学习评价也无法对学习者产生有效影响，学习者主要基于自身学习习惯对浅显知识机械重复记忆。
在“学生中心-深度学习”的环境中，教师合理的教学设计和学生科学的学习方式同等重要，但是在学生不具备科学的学习方式的情况下，教师通过合理的教学设计有助于培养学生良好的学习习惯，从而使得学习者能够通过技术化的教学 内容和多元化的学习评价关联原有知识体系，进而反思构建新的个性化知识体系。在教师参与的学习者深度学习过程中，教师和学习者的角色定位发生了翻转， 教师以促进学习者自主构建认知的帮促者身份出现，学习者是学习的主体。一方面教师通过“设计的教学目标”为学习者创设学习情境，结合“多元化评价”实现学习者深度学习方法的获得；另一方面教师通过“设计的教学内容”为学习者提供“内化知识”的可能性，而学习者可以通过教师“选择的信息技术”对知识进行反思和重构，从而构建新的知识体系。
三、信息化教学与立德树人融合的设计要点
文本以促进深度学习的融合式教学设计框架为基础，融入立德树人教育主旨的内容和特点，剖析信息化教学设计的要点。
（一）
“教学目标”——促进学习者获得情感共鸣和行为趋向的高阶思维能力，而非单纯实现知识的记忆和技能的习得。
按照布鲁姆分类法，不同类型的知识应依据其性质分别从认知、情感和动作技能三个领域中确定促进学习者高阶思维的教学目标，即“认知领域”中的“应用”、“分析”、“评价”与“创造”；“情感领域”中的“形成价值观念”、 “组织价值观念系统”、“价值体系个性化”；以及“技能领域”中的“复杂的外显反映”、“适应”、“创新”等层次，是在记忆、理解、接受的基础上而获得的认知能力水平。因此教学目标除需要依据课程性质明确提高学习者的高阶思维能力之外，立德树人的教育任务尤其要注重从“情感”和“动作技能”领域， 立足“两个理想”“四个自信”，确定培养学习者“为什么学”、“怎么学”“为谁学”的元认知思维。
（二）“教学内容”——融合智育主题与德育元素的非结构化内容，而非简单概念或浅显问题等的结构化专业知识单元。
必须承认课程内容中存在大量的碎片化信息，这并不利于学习者的知识整合和系统把握。如何将碎片化信息统一起来，是教学设计中必须思考的重要问题。
按照深度学习理论，构建有效的知识体系是贯穿于学习的全过程之中的，是学习者激活原有经验而对新知识的重构，需要将碎片化的教学内容放置于复杂的问题情境之中，通过情境触发学习者原有的体验和解决问题的兴趣，从而获得内化知识的心理动力。这就要求教学内容的设计要充分挖掘教材内部的知识关联和教材与外部社会的联系，实现教学内容的弹性。因此，在教学内容中将教材中的结构化知识单元与坚定社会主义理想信念有机结合，有利于学习者摆脱碎片化知识的机械记忆，激活长期教育中形成的德育体验，在世界观、人生观、价值观中整合碎片化的专业知识，实现跨学科、跨领域的新旧知识融合。如在《画中画的制作》一节的课堂内容中，教师引入港珠澳大桥竣工的视频报道，并引导学生思考类似新闻中的制作方式。学生在联想、回忆、讨论中既习得了视频制作技能， 也坚定了祖国强盛的信念，甚至引发了改进视频新闻制作的尝试。
（三）“教学策略”——注重学习者的个性化探究，以个体探究、协作互动为主，而非统一规划、被动接受。
相对于传统教学中教师主导的话语权，教师在学习者的深度学习过程中是以
引导者身份出现的。为了有利于学习者在个性化探究中发掘教学内容与理想信念、爱国情怀、奋斗精神等内容的关联，促进有效学习和情感渗透，教师需要摆脱传 统教学中统一规划被动接受的教学模式，在传递新知时利用德育元素作为中介， 减少学习者负荷压力，增强策略选择的趣味性，激发学习者原有认知结构的德育 教育体验，从而建立德育与智育的有意义联系，增加探究德育与智育关联性学习 的主动性和有效性，从而使得学习者主动从自身认知结构中提取有关旧知识同化 新知识。因此教师的教学策略可以从以下几种策略入手。
1.支架式教学策略。围绕当前学习主题，建立临近发展区的概念框架，通过概念框架中某个层次引入问题情境，在学习者在独立探索的过程中，教师逐渐减少引导和帮助，使得学习者在概念框架中自主构建意义。
2.抛锚式教学策略。以真实时间或真实问题为锚点，教师向学习者提供该问题的相关线索（如资料获取途径、资料获取位置、他人解决问题的方式等），让学习者在真实环境中解决面临的现实问题。在此策略中学习者的学习过程就是学习效果的反映，因此教师只需要随时观察学习者的表现并在必要时予以协助。
3.随机进入式教学策略。由教师向学习者呈现与当前学习主题相关的情境， 在不同时间、情境、目的和方式的情况下，让学习者多次“进入”到同一教学内容之中，并自主选择与主题相关但不同侧面特性的内容，从而使得学习者对同一问题进行多方面的认识和理解。教师在实施该策略的同时也要注重对学习者元认知能力的培养，协助学生建立思维模型。
4.自我管理策略。教师通过传授给学习者学习方式和效果评估的步骤，让学习者建立自主改良、修正的学习管理计划，培养学生自我管理的能力，避免不良的随机学习行为出现。
（四）“信息技术”——信息化环境中线上与线下教学工具的功能组合，而非单一的演示功能。
信息化教学工具的使用可以有效拓展和提高学习者的思维层级，但学习者在不同信息技术环境下的知识的认知效率和认识方式存在巨大差异。在传统教学过程中，教学技术工具通常只在课堂授课的过程中使用，思政内容主要以呈现演示等方式融入专业知识的授课过程，学习者被动接受内容。在深度学习理论框架下， 学习是“探究-反思-构建”过程性活动，信息技术可以在信息获取、情境创设、协作交流、记录过程、整合反思、评价方式等方面有效促进学习者批判思维、创造思维的发生，为立德树人内容的融合提供了充分的技术保障。同时也要求教师在信息技术运用的同时，时刻保持对学习者学习内容、学习效果的关注和警惕。
（五）“学习评价”——多主体、量质结合、过程性的评价，而非单一主体、量质分离、总结性的评价。
深度学习的评价环节注重的是对学习者思维层级、认知体系、效能应用的考察，尤其是注重对学习者元认知能力的考察。在专业教育与德育教育融合的教学设计框架下，学习者的元认知能力主要体现在如何将专业知识转化为解决贴近真实、符合国情的现实问题的应用能力。因此，教师需要创设具体而贴切的情境， 在情境问题的解决过程中才能体现出学习者品德修养、爱国情怀、奋斗精神、综合素质等德育效果。同时也要求教师注重对学习者学习过程中呈现出的学习积极主动情况、知识能力提高情况等高阶思维能力的记录分析和反馈。
另外在评价主体方面，需要构建起多元主体的评价机制，分别对自我评价、 同学互评和教师点评提出明确的要求，以自我评价和同学互评的描述性评价为主， 教师点评仅作为学习过程中学习者提出的方案设想、探索方法等内容的阶段性引
导，不作为学习效果的定性评价。四、结语
在建设社会主义现代化强国的教育主旨下，高等教育要扭转唯分数论、为升 学论的教育评价导向，以培养创新型、复合型、应用型人才作为教书育人的终极 目标，需要将教学活动的重心由教师传授向支持学生深度学习转移，在信息化复 杂技术条件下和凝心聚力建设小康社会的环境中，实现学习者熟练掌握专业知识、灵活应用专业知识的同时，具备品德修养、奋斗精神、爱国情怀等新时代品质。这需要教师具备扎实的专业理论功底和牢靠的德育信念，以及对深度学习理论的 充分理解，在学生学习过程中有效实施教学与德育的融合设计，发挥信息化教学 在促进学习者深度学习中的作用。
参考文献：
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