大數(shù)據(jù)支持的深度學(xué)習(xí)活動設(shè)計研究
——基于“WEB 應(yīng)用技術(shù)”課程的實(shí)踐

馮崇軍

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇 南京 210046）

基于互聯(lián)網(wǎng)的在線學(xué)習(xí)平臺是目前教育教學(xué)改革實(shí)踐中的一股強(qiáng)勁的新生力量，在線學(xué)習(xí)和傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)二者相互融合，由此混合式學(xué)習(xí)得到了諸多教育者的熱衷，從E-learning 到MOOC、再到SPOC，在各層次教育領(lǐng)域的應(yīng)用探索遍地開花，也催生了翻轉(zhuǎn)課堂等一批教學(xué)新理念與學(xué)習(xí)新方式。面對日新月異的技術(shù)創(chuàng)新和瞬息萬變的知識世界，學(xué)習(xí)者需要更高效的組織思維、更有效的意義建構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)對知識更深層次的理解。深度學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)對知識的深度理解，而不只是機(jī)械記憶、簡單運(yùn)用，更體現(xiàn)關(guān)注學(xué)習(xí)過程中的高階思維活動。研究構(gòu)建具有大數(shù)據(jù)特色的深度學(xué)習(xí)場域是智慧教育的時代機(jī)遇和現(xiàn)實(shí)追求，大數(shù)據(jù)支持深度學(xué)習(xí)是智慧教育發(fā)展的客觀需求，大數(shù)據(jù)促進(jìn)深度學(xué)習(xí)是智慧學(xué)習(xí)深入實(shí)踐的現(xiàn)實(shí)依據(jù)，全民數(shù)智學(xué)習(xí)時代的構(gòu)建也需要學(xué)習(xí)者具備深度學(xué)習(xí)能力。

一、深度學(xué)習(xí)場域模型的構(gòu)建與解析

通過對深度學(xué)習(xí)相關(guān)理論概念的分析，基于現(xiàn)有的深度學(xué)習(xí)研究成果，構(gòu)建大數(shù)據(jù)背景下的深度學(xué)習(xí)場域模型，如圖1 所示。該模型以深度學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ)，從時間維度看，主要包括導(dǎo)入、主體和評價三個學(xué)習(xí)階段，分別對應(yīng)知識傳遞的內(nèi)化、知識遷移的轉(zhuǎn)化及高階思維的運(yùn)用；從深度學(xué)習(xí)場域的空間維度來看，學(xué)習(xí)目標(biāo)不僅關(guān)注學(xué)習(xí)者的認(rèn)知領(lǐng)域，還兼顧人際領(lǐng)域的協(xié)作溝通能力，以及個人領(lǐng)域的元認(rèn)知能力及學(xué)習(xí)毅力的培養(yǎng)，在導(dǎo)入、主體和評價階段均已達(dá)成該三維目標(biāo)為導(dǎo)向。

圖1 大數(shù)據(jù)支持深度學(xué)習(xí)場域模型

學(xué)習(xí)活動主要包括導(dǎo)入階段的自主學(xué)習(xí)活動，主體階段的協(xié)作、探究等個性化學(xué)習(xí)活動及評價階段的批判、反思及創(chuàng)新活動。深度學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成要求學(xué)習(xí)者必須保持積極的學(xué)習(xí)動機(jī)，充分發(fā)揮自我能動性投入到高階思維活動中，并對學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)成果進(jìn)行深入有效的反思[1]。在導(dǎo)入階段，自主學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)者對自己的學(xué)習(xí)活動負(fù)責(zé)，在導(dǎo)學(xué)單的作用下，學(xué)習(xí)者能夠及時調(diào)控自己的學(xué)習(xí)行為，能夠明顯提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī)和自我效能感，有利于學(xué)習(xí)者認(rèn)知技能的發(fā)展、情感價值觀的重塑。在主體階段，教師設(shè)計相應(yīng)的學(xué)習(xí)活動來持續(xù)激發(fā)學(xué)習(xí)者的動機(jī)，并進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)習(xí)者積極應(yīng)用高階思維能力，以批判的眼光分析問題，以創(chuàng)新的思路設(shè)計解決方案，并在協(xié)作探究的活動過程中實(shí)現(xiàn)對問題的有效解決。評價階段的學(xué)習(xí)活動主要以學(xué)習(xí)者的自評、互評及反思迭代為主，充分利用線上互動工具的優(yōu)勢，創(chuàng)設(shè)高度自由的評析環(huán)境，充分調(diào)動學(xué)習(xí)者的元認(rèn)知潛能，確保學(xué)習(xí)者能夠深入反思，在自我沖突中獲得全面發(fā)展[2]。

二、深度學(xué)習(xí)活動設(shè)計的實(shí)踐思路與應(yīng)用原則

基于深度學(xué)習(xí)場域模型的學(xué)習(xí)活動設(shè)計是將深度學(xué)習(xí)的核心理念滲透到學(xué)習(xí)過程中的各個要素，在導(dǎo)入、主體和評價階段要關(guān)注學(xué)習(xí)目標(biāo)的多維度、學(xué)習(xí)內(nèi)容的核心概念及其知識結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)策略選擇要針對不同場景在問題化、項(xiàng)目化、參與性、協(xié)作性等方面的設(shè)計，并重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)評價體系賦予學(xué)習(xí)者的發(fā)展性要求。

學(xué)習(xí)活動設(shè)計基于深度學(xué)習(xí)場域模型的理論基礎(chǔ)，分別對學(xué)情分析、目標(biāo)設(shè)計、任務(wù)設(shè)置、形式選擇、學(xué)習(xí)支持及評價等活動要素進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計，如圖2所示。

圖2 指向深度學(xué)習(xí)的課程活動設(shè)計模式

在學(xué)習(xí)活動設(shè)計時，首先要確保學(xué)習(xí)活動與深度學(xué)習(xí)要求及課程實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)保持高度一致，學(xué)習(xí)活動設(shè)計的理論支撐是深度學(xué)習(xí)的具體要求，學(xué)習(xí)活動設(shè)計的內(nèi)容趨向要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范描述。作為學(xué)習(xí)者有效學(xué)習(xí)的實(shí)踐載體，學(xué)習(xí)活動既要基于深度學(xué)習(xí)理念優(yōu)化設(shè)計各活動要素，又要通過學(xué)習(xí)活動來引導(dǎo)認(rèn)知過程及思維方式不斷指向深入[3]。課程學(xué)習(xí)活動是課程標(biāo)準(zhǔn)的落腳點(diǎn)，不同維度的目標(biāo)要求是通過學(xué)習(xí)活動序列的多樣化組織來實(shí)現(xiàn)的。從學(xué)習(xí)活動的結(jié)果上看，深度學(xué)習(xí)主動關(guān)注學(xué)習(xí)者對知識的有意義學(xué)習(xí)，即在有效聯(lián)結(jié)新舊知識的基礎(chǔ)上，能夠自主實(shí)施對知識的有意義建構(gòu)，而不是死記硬背或者零散關(guān)聯(lián)。從學(xué)習(xí)活動的過程上看，深度學(xué)習(xí)指向?qū)W習(xí)者積極主動的學(xué)習(xí)，要求學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)活動中能夠保持較高的投入水平，在認(rèn)知投入、情感投入及行為上均有積極的表現(xiàn)。從學(xué)習(xí)活動的方式上看，傾向于使用深度學(xué)習(xí)方式的學(xué)習(xí)者普遍熟練掌握元認(rèn)知策略，擅于主動建立新舊知識間的聯(lián)結(jié)、積極尋求知識的規(guī)律、有效聯(lián)系生活現(xiàn)實(shí)及職業(yè)背景，更多地運(yùn)用批判、創(chuàng)新、反思等高級思維能力來實(shí)現(xiàn)知識學(xué)習(xí)的價值。從學(xué)習(xí)活動要求的能力范疇看，學(xué)習(xí)者深度學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成，包括但不限于人際溝通與協(xié)作、批判與創(chuàng)新、認(rèn)知與學(xué)習(xí)發(fā)展及信息素養(yǎng)等多元智能。因此，設(shè)計深度學(xué)習(xí)場域中的學(xué)習(xí)活動要從目標(biāo)、任務(wù)、資源、策略、成果運(yùn)用、評價規(guī)則等多個要素入手，在學(xué)習(xí)的主體階段，為學(xué)習(xí)者進(jìn)行有意義的深度學(xué)習(xí)而鋪路搭橋[4]。

三、基于深度學(xué)習(xí)場域模型的“WEB 應(yīng)用技術(shù)”課程實(shí)踐應(yīng)用

（一）實(shí)驗(yàn)設(shè)計

實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱藢⒀芯繕?gòu)建的深度學(xué)習(xí)場域模型應(yīng)用到五年制高職“WEB 應(yīng)用技術(shù)”課程中，通過開展深度學(xué)習(xí)實(shí)踐應(yīng)用，以問卷評測、訪談?wù){(diào)研及學(xué)習(xí)分析技術(shù)實(shí)踐等方法來驗(yàn)證構(gòu)建的深度學(xué)習(xí)場域模型能夠有效促進(jìn)五年制高職學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，以量化分析和質(zhì)性研究認(rèn)知交互的方式來檢驗(yàn)深度學(xué)習(xí)過程中學(xué)生認(rèn)知質(zhì)量、思維水平等方面的變化，為后續(xù)微觀課堂層面的深度學(xué)習(xí)研究提供參考。

選取我校五年制高職智能醫(yī)療裝備技術(shù)專業(yè)學(xué)生為研究對象，其中1801 班為對照組，1901 班為實(shí)驗(yàn)組。對照組采用傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式開展“WEB 應(yīng)用技術(shù)”課程開展學(xué)習(xí)，而實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用問題探究式的深度學(xué)習(xí)方式開展學(xué)習(xí)，兩個班級由同一位教師授課，學(xué)科前置知識及學(xué)習(xí)能力基本相同。職校高年級的學(xué)生好奇心強(qiáng)，對新的學(xué)習(xí)工具、新的學(xué)習(xí)方法充滿期待，愿意參與實(shí)驗(yàn)并嘗試應(yīng)對改變。

（二）實(shí)驗(yàn)過程

對在“WEB 應(yīng)用技術(shù)”課程中“網(wǎng)頁布局”部分的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行深度學(xué)習(xí)活動設(shè)計與實(shí)踐應(yīng)用。在導(dǎo)入階段，學(xué)習(xí)者根據(jù)教師提供的導(dǎo)學(xué)單進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，主要是通過學(xué)習(xí)微課、練習(xí)測驗(yàn)、討論提問等進(jìn)行初步的知識建構(gòu)，實(shí)現(xiàn)知識的有效傳遞。在主體階段，學(xué)習(xí)者在問題情境中通過一系列結(jié)構(gòu)化的任務(wù)進(jìn)行協(xié)作探究，在問題解決的過程中完成對新知識的吸收內(nèi)化和遷移應(yīng)用。在評價階段，學(xué)習(xí)者根據(jù)擬定的問題解決方案來完成創(chuàng)作，并將作品提交到指定的線上平臺，并對問題解決的過程及創(chuàng)作實(shí)踐的成果進(jìn)行評價與批判，在反思的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)知識的拓展與創(chuàng)新，促進(jìn)高階思維能力的有效運(yùn)用，達(dá)成深度學(xué)習(xí)的既定目標(biāo)[5]。

對照組使用傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)理念開展課程學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用基于深度學(xué)習(xí)場域模型的探究式學(xué)習(xí)活動進(jìn)行，學(xué)習(xí)過程充分突出學(xué)生的主體地位，全力保障學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，將問題探究式的學(xué)習(xí)理念貫穿到學(xué)習(xí)的整個過程。實(shí)驗(yàn)組的學(xué)習(xí)活動設(shè)計見表1。

表1 深度學(xué)習(xí)活動過程設(shè)計方案（以“網(wǎng)頁布局”章節(jié)為例）

基于上述的深度學(xué)習(xí)活動過程方案，以多媒體教室和泛雅學(xué)習(xí)平臺為學(xué)習(xí)環(huán)境，充分運(yùn)用導(dǎo)學(xué)單、深度學(xué)習(xí)實(shí)施方案及學(xué)習(xí)評價工具等實(shí)驗(yàn)素材，經(jīng)過半個學(xué)期的實(shí)踐應(yīng)用，課程學(xué)習(xí)過程中積累了大量的實(shí)驗(yàn)作品及過程數(shù)據(jù)，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)效果的分析檢驗(yàn)提供可靠的資源。實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生數(shù)量、作業(yè)次數(shù)、課程活動數(shù)量及話題討論等都做了細(xì)致的記錄，取得了豐富的實(shí)驗(yàn)成果。在“網(wǎng)頁布局”章節(jié)學(xué)習(xí)完成后，學(xué)生提交了設(shè)計完成的網(wǎng)頁作品。

四、“WEB 應(yīng)用技術(shù)”課程深度學(xué)習(xí)實(shí)踐效果分析

（一）訪談情況分析

筆者隨機(jī)選取了實(shí)驗(yàn)班的8 名學(xué)生依據(jù)訪談提綱進(jìn)行了實(shí)地訪談，通過對訪談內(nèi)容的整理和分析之后，可以得出如下結(jié)論。受訪的學(xué)生普遍認(rèn)為基于深度學(xué)習(xí)場域模型的“WEB 應(yīng)用技術(shù)”課程更加能夠激發(fā)學(xué)習(xí)動機(jī)，課前導(dǎo)學(xué)單對學(xué)生的自主學(xué)習(xí)具有積極的指導(dǎo)意義，能夠讓學(xué)生在結(jié)構(gòu)化的知識地圖中實(shí)現(xiàn)由淺入深的認(rèn)知發(fā)展，且主體階段的問題探究式學(xué)習(xí)非常貼近學(xué)生的生活現(xiàn)實(shí)及職業(yè)背景，啟發(fā)性、趣味性的學(xué)習(xí)情境更能激發(fā)學(xué)生的探究熱情，既有益于學(xué)生進(jìn)行高強(qiáng)度的交互學(xué)習(xí)和人際溝通，也有助于學(xué)生運(yùn)用高階思維能力來分析和解決問題。在評價階段，線上線下融合的多樣化學(xué)習(xí)評價工具，開放式的評價機(jī)制和啟發(fā)式的評價體系，能夠有效發(fā)揮學(xué)生的元認(rèn)知能動性，在創(chuàng)作中感受知識的價值，在反思中體驗(yàn)學(xué)習(xí)的樂趣[6]。

（二）過程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析與評析

在實(shí)驗(yàn)過程中，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生積極參與知識點(diǎn)測驗(yàn)、技能訓(xùn)練、頭腦風(fēng)暴、小組討論交流、集體創(chuàng)作活動及分享評論等任務(wù)，針對在線學(xué)習(xí)平臺上記錄的過程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，筆者開發(fā)了若干python 腳本，經(jīng)過對腳本自動化提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理后，選擇了在導(dǎo)入、主體和評價階段均有完整記錄的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化處理，并利用SOLO 分類理論進(jìn)行了質(zhì)性編碼分析，SOLO 適宜于對學(xué)習(xí)者的思維結(jié)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)性評價，可以通過評價學(xué)習(xí)過程來判斷學(xué)習(xí)者思維結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，從而客觀地分析深度學(xué)習(xí)的水平。關(guān)于深度學(xué)習(xí)的思維層次劃分及學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)，見表2。

表2 深度學(xué)習(xí)的思維層次及學(xué)習(xí)表現(xiàn)

筆者選取了實(shí)驗(yàn)組10 名學(xué)生，分別用T1—T10來表示，并針對“WEB 應(yīng)用技術(shù)”課程中“網(wǎng)頁布局”章節(jié)的6 個序列化的學(xué)習(xí)活動進(jìn)行統(tǒng)計編碼，結(jié)果如圖3 所示。

圖3 深度學(xué)習(xí)過程性數(shù)據(jù)分析結(jié)果

由圖3 可知，深度學(xué)習(xí)活動實(shí)驗(yàn)開展之前只有極個別學(xué)生處于前結(jié)構(gòu)水平狀態(tài)，說明大多數(shù)同學(xué)能夠避免無關(guān)信息的干擾，有效控制自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)開始后，隨著學(xué)習(xí)活動的接受度不斷加強(qiáng)，新舊知識的聯(lián)系引發(fā)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)的沖突再平衡更加頻繁，有意義的知識遷移和轉(zhuǎn)化應(yīng)用對于高階思維能力的要求不斷提升，處于單點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平的學(xué)習(xí)者數(shù)量持續(xù)減少，而多點(diǎn)結(jié)構(gòu)水平的學(xué)習(xí)者數(shù)量迅速增加并保持穩(wěn)定，表明學(xué)習(xí)者已然掌握淺層次學(xué)習(xí)的能力，并有趨向深度學(xué)習(xí)階段。圖中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)曲線和抽象拓展結(jié)構(gòu)曲線由低到高的穩(wěn)定性增長也證實(shí)，隨著實(shí)驗(yàn)活動的持續(xù)進(jìn)行，學(xué)習(xí)者的高階思維活動逐漸活躍，課程學(xué)習(xí)也隨之走向更深層次[7]。

通過上述對于學(xué)習(xí)過程性數(shù)據(jù)的編碼處理和質(zhì)性分析，本次實(shí)驗(yàn)證實(shí)了基于深度學(xué)習(xí)場域模型設(shè)計的課程學(xué)習(xí)活動能夠有效促進(jìn)學(xué)習(xí)者深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。

綜上所述，深度學(xué)習(xí)場域模型能夠有效指導(dǎo)五年制高職學(xué)生的深度學(xué)習(xí)實(shí)踐，從實(shí)驗(yàn)組前后測調(diào)查數(shù)據(jù)的T 檢驗(yàn)結(jié)果來看，相比對照組而言，實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)者在課程學(xué)習(xí)投入程度及深度學(xué)習(xí)的各個構(gòu)念維度上均表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢，借助大數(shù)據(jù)在微觀學(xué)習(xí)層面的有利支持，豐富的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源為學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)創(chuàng)造了具有啟發(fā)性和趣味性的學(xué)習(xí)情境，并能基于大數(shù)據(jù)知識發(fā)現(xiàn)工具來開展富有意義的頭腦風(fēng)暴，從沖突再平衡的認(rèn)知結(jié)構(gòu)動態(tài)優(yōu)化中實(shí)現(xiàn)知識的有效建構(gòu)，能夠幫助學(xué)習(xí)同伴間建立深層次的交互關(guān)系，通過不同的問題情境來引導(dǎo)學(xué)習(xí)者運(yùn)用批判理解、知識創(chuàng)新等高階思維能力，促成深度學(xué)習(xí)的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)。