混合教学模式何以促进深度学习——基于翻转课堂的研究

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混合教学模式何以促进深度学习

——基于翻转课堂的研究

乐会进 蔡亮文 南昌大学教育系

本文以翻转课堂为例，研究混合教学模式为什么能促进深度学习。研究表明，深度学习的目标定位、摘要：

学习任务的结构化和以学习者为中心的教学活动设计，使得混合教学模式得以促进深度学习。信息技术的支持有利于将深度学习伴随性的认知负荷分布到不同学习环节、媒体和学生主体间。

深度学习；混合教学模式；翻转课堂；认知负荷关键词：

G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2018）15/16-0143-05中图分类号：

提高教育质量是社会各界对教育改革的共同期待。提高教育质量意味着学生的学习水平需逐渐提升到深度学习层次，因而促进深

度学习，成为课堂革命的主要目标。为此，教育工作者应积极探索新型教学模式，包括信息化背景下的混合教学模式。

混合教学模式是指将传统课堂教学和数字化学习(e-Learning)的优势相结合，旨在提高学生的学习效果的教学模式（田富鹏，焦道

参考文献：

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基金项目：广东省教育系统关心下一代工作委员会“十三五”教育科研规划青年教师发展专项课题“基于混合教学法的工程造价软件课程信息化教学研究”（项目编号：QNJSKT00178）、广州市市政职业学校2017年度课题“基于混合教学法的工程造价软件课程信息化教学研究”（项目编号：Sz201703）。

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利，2005）。国内外众多学者通过对教学实践及理论的研究（胡立如，张宝辉，2016；张国荣，2016；）均证明混合教学模式能够有效促进深度学习，也有学者围绕促进深度学习的混合教学模式（管思怡，2017；汤志康、李春英）进行了多方面的研究，为本文的研究打下了坚实的基础。但是，混合教学模式促进深度学习的机制及成功路径还未有深入研究。因此，笔者尝试从认知负荷理论视角来探讨混合教学模式为什么能促进深度学习。

● 促进深度学习的混合教学模式设计

深度学习旨在发展学生的应用、分析、评鉴和创造等高阶思维能力，学习者需要投入高阶思维才能有效促进高阶思维的发展，所以促进深度学习的混合教学设计需要学习者的深度参与。首先，明确促进深度学习的教学目标，注重引导学生的高阶思维投入；其次，通过任务的结构化设计使教学目标具体化，为实现深度学习的目标提供可能。深度学习往往意味着高难度的学习，根据认知负荷理论，深度学习材料本身的难度会增加学习的内在认知负荷。混合教学模式综合利用线上线下的教学优势以及在线工具的特点，使结构化任务得以实现。在翻转课堂中，结构化任务使课前、课中、课后不再是孤立的存在，它将整体的认知负荷分布于课前、课中及课后三个环节的任务中，

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而各环节的任务又是环环相扣的，这在一定程度上降低了深度学习的难度。

1.深度学习的目标定位深度学习的目标定位是混合教学模式设计的起点。以往的教学目标往往只注重知识技能目标，而忽略培养学生的高阶思维能力。深度学习的教学目标不仅仅涉及记忆、领会的认知水平，更聚焦高阶思维的发展，把握三维目标的整体结构。

例如，在翻转课堂《探究轴对称的性质》课例中，教师将教学目标聚焦于高阶思维的发展，要求学生在课前通过自主学习基本把握轴对称的概念，视频讲解运用例规法让学生领会轴对称的性质，并能够简单地应用。而在课堂中则聚焦知识内化，尽可能地发展学生的应用、分析、评鉴以及创造能力。基于知识、能力以及情感三个维度进行教学目标分析，聚焦培养学生发现问题、解决问题的能力，将知识与生活联系，让学生在运用所学知识解决生活中的实际问题时更容易产生迁移，注重引导学生发现问题，运用数学知识来思考有利于学生分析、自我评鉴、创造等高阶思维能力的发展。教师为达到该目标在知识内化环节设计了相应的任务，即有了深度目标定位，才有深度任务设计，才有一个良好的深度学习开端，才有可能促进学生的深度学习。

当然，深度学习的目标定位意味着内在认知负荷增加。根据认知

负荷理论，认知负荷是内在认知负荷、外在认知负荷、元认知负荷以及关联认知负荷这四类负荷的累加，而人的认知资源总量是有限的，四种类型的认知负荷的累加不能超过工作记忆所允许的范围，否则将会造成认知超负荷。故而深度学习的任务设计旨在协调四类认知负荷，同时将总的内在认知负荷载入至相互关联的每一个以问题为导向的教学任务中，使学生逐步达到每一阶段的教学目标，最终达到深度学习的教学目标。

2.学习任务结构化

学习任务是教学目标的具体化。将学习任务结构化是指任务设计注重任务与任务之间的关联，且思维水平层次循序渐进。也就是将总的内在认知负荷分布到互相关联的每一个以问题为导向的教学任务中，使学生在每一个问题解决过程中消化一部分认知负荷，而在前一任务中获得的图式也会有利于下一问题的解决，从而降低学习难度。

例如，在翻转课堂《探究轴对称的性质》的整体教学任务设计中，课前利用电子书包的线上学习功能实现记忆、领会等浅层学习目标，课堂中进一步利用电子书包内置工具进行知识拓展与练习。这样线上线下的泛在混合教学设计，使学生在课前就吸收了浅层学习带来的部分认知负荷，给聚焦高阶思维培养的课堂知识内化阶段预留下足够的认知空间，同时课前的浅层学习也

给学习者建立了相关的简单图式，降低了课堂知识内化的难度。

● 促进深度学习的混合教学活动设计

翻转课堂的教学流程分为课堂外的自主学习和课堂内基于问题解决的协作学习两个环节。前者主要目标是通过视频学习知识，提出问题为课堂学习做好准备；后者主要通过展示交流、协作探究等教学活动完成实验和作业，促进知识内化。两个环节均以学习者为中心，充分体现学生是学习主体，需要学习者积极地、实质地参与到学习过程中，教师则扮演着学生深度学习的引导者和发展的促进者等多重角色。翻转课堂促进深度学习的目标，主要通过课堂协作学习活动来落实。此外，翻转课堂特别注重运用信息技术支持的课堂外的自主学习和课堂内的协作学习活动设计。

1.协作学习活动设计协作学习是学生以小组形式参与，为达到共同的学习目标，在一定的激励机制下最大化个人和他人习得成果,而合作互助的一切相关行为（黄荣怀，刘黄玲子，2001）。翻转课堂为学生完成协作学习任务提供了前提条件，结构化任务的设计为深度学习提供了路径与方向，而协作学习任务的设计与实施，则是深度学习的核心阶段。学生完成任务实质上是在解决问题。协作学习是翻转课堂促进深度学习的主要策略。深度学习意味着问题解决

的内容具有较高的内在认知负荷，那协作学习又该如何降低问题解决的难度呢？

协作学习任务的设计需要唤醒学习者学习的内在动力，连接学习者的新旧知识，提升学习者的问题解决能力。基于图式理论现实的情境任务容易匹配并激活学习者已有的图式，使学习者更容易理解，从而降低认知负荷。同时，基于情境和社会实践设计的情境任务也更容易让学生产生真实体验，吸引学生主动参与到学习过程中，这种实质性的参与和体验为学生运用高阶思维进行深度学习奠定了一个良好的基础。

促进深度学习的协作学习活动一般包括创设问题情境、个体自主探究、组内讨论、组间交流、师生总结评价五个阶段。以问题解决类协作学习活动设计为例，教师在创设问题情境阶段，需要为学生提供或引导学生创建有意义的结构化学习任务。个体自主探究阶段，教师为学生提供学习支架，个体则进行独立思考，根据布鲁纳等人的研究，支架教学具有吸引学生、降低任务难度、维持学习动力和示范等作用。组内讨论阶段是组内异质成员的第一次思想碰撞，不同观点之间互相影响，补充、修正并加深每个学习者对该问题的理解，最终形成组内最佳方案。在这一阶段，学习者之间会产生认知冲突，需要整合来自同伴的不同观点并做出回

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应，学习者之间的交流会引发其反思和产生新的认知，促使学习者进行深度的认知加工，有助于其深度学习。在建构小组方案的过程中，来自同伴的共同监控相对于自我监控也会降低学习者的元认知负荷。组间交流阶段实现了更大范围的思想碰撞，学习者对其他方案的理解与认可需要一个过程，不管学习者最终是选择一个最佳方案还是接受多种解决方法，这一过程都会促进他们的深度学习。师生总结评价阶段要求进行过程性评价，包括学生自评、互评以及教师评价。有学者通过实验研究证明形成性评价促进学生学习，一学期内开展的形成性评价次数越多，学生的学习水平提高得越多（豪斯奈克，2007）。这表明形成性评价所反馈的信息，经过学生的自我反思，帮助学生调整改善了原有的知识结构，这个改进的过程发展了学生分析、评鉴等高阶思维能力，从而增强了学生的深度学习能力。

2.信息技术支持的混合教学活动设计与实施

信息技术是翻转课堂赖以实施的基础，其在促进深度学习方面的作用主要表现在三个方面：一是提供丰富的视频等学习资源，优化教学环境；二是提供多样的协作情境创设和认知工具；三是提供便捷的社会互动和交流平台。笔者根据戴维·乔纳森的教育技术思想，基于三者关系分析技术渗入协作学习

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活动。促进深度学习的主要途径如生，激发学生的学习兴趣以及主下表所示。

动学习的学习状态，为深度学习（1）技术优化教学环境，提供一个良好的起点。

创设自主学习空间

此外，翻转课堂为学生提供技术能够提供多模态教学情丰富的视频等学习资源，使学生境和视频学习资源，优化教学环能够在课前完成浅层学习的任境。通过创设持续性的自主学习空务。学生在使用学习资源进行自间，为深度学习的结构化任务实施主学习的过程中主要是完成了记提供了保障，实现了知识、信息跨越忆、领会等浅层学习目标，但也涉时间、空间的共享，打破了课堂的时及到高阶思维的发展，当学生在空限制。

众多类型的学习资源中选择适合多模态(multimodality)是自己的资源时就需要批判性思维指人们通过一系列具有意义潜势的参与，而批判性思维也是高阶的符号进行交流，主要有语言(文思维能力的标志之一。不同于以字)、言语(声音)、副语言、图像、肢往基于教科书的自主学习，学生体动作、音乐等模态，信息技术能在视频等资源支持下的学习，因够促进多模态教学，为教学提供为有了视频讲解，不仅降低了自多样化的教学形式。多模态教学学难度，也为课堂协作学习做好主要通过降低外在认知负荷来降了准备。因此，技术支持为学生完低总认知负荷。教师可利用多媒体成协作学习任务预留了认知负荷技术通过视频、音乐、图画等多种空间，教师设计协作学习任务时形式结合自身的讲解灵活进行教可增加关联负荷，以促进学生对学实施，使教学材料的呈现简单知识的深度理解。

易懂，从而降低学生的外在认知负（2）技术支持协作学习情荷，提升学生的学习效率。同时，境创设，促进问题深度表征

使教学适合不同学习风格的学

在协作学习活动中，对问题情

技术支持促进深度学习活动的途径

协作学习阶段主体关系技术支撑方式认知负荷类型多样化教学表现形式外在认知负荷课前预习优化教学环境视频学习资源关联认知负荷创设协作学习问题情境外在认知负荷自主探究促进问题表征多元化的认知工具元认知负荷组内讨论学生讨论平台外在认知负荷组间交流促进交互关系组间分享平台外在认知负荷总结评价过程性评价平台元认知负荷146

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境的呈现和理解，是关键环节之一。信息技术提供了多样化表现形式，教师利用技术工具可以创设丰富的协作问题情境，使得不同协作主体可以通过各种手段和不同方式理解问题情境。

技术还能为协作学习提供多元化的认知工具，而认知工具的使用有助于学生对问题的深层表征，这是问题解决的关键环节，能有力地促进深度学习。有研究表明，在语义图示工具的使用中，语义图示工具的概念性以及社会认知性支持功能有助于提升学习过程质量，促进学习者的深度理解。认知工具的使用促进深度学习也必然带来相应的认知负荷，但要实现相同的教学效果，如果没有认知工具的支持，将会增加更多的认知负荷。所以我们认为，认知工具的使用可以帮助学生达到更好的教学质量而降低元认知过程中带来的负荷，概念图绘制工具、绘画工具、视频制作工具等认知工具能帮助学生发展高阶思维能力，从而促进深度学习在课堂中的渗入。

（3）技术支撑促进交互关

系，提供形成性评价平台

信息技术能够促进交互关系，提供师生交流平台、学生讨论平台以及过程性评价平台，为协作学习活动中的组内讨论、组间分享以及总结评价阶段提供了便捷的社会互动和交流平台。

师生交流平台和学生讨论平

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台作为线上交流平台，充分给予学生思考的时间，让学生有充足的时间进行深度思考。学生在平台的交流中还可运用多元化的认知工具清晰地阐述自己所学，从而促进深度学习，发展创造能力。此时，多元化的认知工具促进了学生的元认知发展，相同效果下如果没有多元化的认知工具的支撑，将会增加学生的元认知负荷。同时，线上交流平台还能打破传统课堂中师生对话、学生交流的“瞬时性”，让学生能够反

复思考、批判性地学习，从而发展学生分析、评鉴的高阶思维能力。

● 结语

混合教学模式诸如跨越式教学、对分课堂以及翻转课堂等模式本身保证了学生在课内外的自主学习时间，使学生成为知识意义的主动建构者，同时强调教师作为课堂的主导者、组织者的角色，这为深度学习的实现提供了可能性。

从深度目标定位、结构化教学任务到具体的混合教学活动设计，

以学习者为中心的教学设计使混合教学模式提供的可能变成了现实；信息技术为学习者提供了信息化教学资源、认知工具和交互平台等，将认知负荷分布到不同学习环节、媒体和主体间，从而有利于深度学习的推进。

总之，混合教学模式促进深度学习的机制主要在于该模式具有以学生为中心的理念，并且它还对教学活动进行系统化的设计。

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作者信息：乐会进（1980.7—），男，汉族，江西东乡人，南昌大学教育系讲师，本硕分别毕业于东北师范大学和中国科学技术大学的教育技术学专业。主要研究方向为信息化教学及学习共同体。蔡亮文（1996.9—），女，汉族，江西龙南人，南昌大学教育系教育学2015级本科生。

基金项目：本文系基金2017年度江西省教育科学规划课题“促进深度学习的混合式对分课堂实验研究”(项目编号:17YB002)研究成果。

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