深度學習：指向核心素養的教學變革
作者：楊玉琴、倪娟
21世紀以全球化、知識社會、信息時代為重要特徵，人類的知識獲取方式、生活方式、經濟運作模式以及職業領域等都發生了劇烈轉變。 為應對挑戰，各國紛紛圍繞個體面向21世紀生存和發展最為關鍵的 「核心素養」（key competencies）開展基礎教育課程改革，我國亦不例外，於2016年發布了《中國學生髮展核心素養》。核心素養詮釋了21世紀的教育目標，為課程改革指明了方向。但從理想的課程轉化為實踐的課程離不開教師日常教學實踐的支持。 「教學若被視為一種專業，則首先需要教師具有專門的知識與能力：教師要學習應該教的知識和如何教授這些知識的專門知識」，指向核心素養的教學亦如此，前提是教師理解核心素養是什麼，通曉如何通過教學路徑達成，只有在這兩個基本問題解決的基礎上，教師的教學變革才有可能實現。
核心素養與深度學習
（一）核心素養的屬性分析
目前對於核心素養的概念、構成要素的認識並不統一。通過對核心素養典型定義及要素的分析不難發現，核心素養具有以下基本特徵：
1、整合性
從對素養本身的界定看，都包含知識、 技能和態度等要素，但並非它們的簡單疊加，而是三者在個體發展過程中整合後的結果。素養對應的英文 「competence」的拉丁文詞源「competere」意指各種能力或力量的聚合，使人能夠應對挑戰。 素養是有機聯繫的整體，有研究者用公式：「素養 =（知識+能力）^ 態度」來表示，態度以乘方的形式來連接知識和能力說明了態度的正負對素養的影響——明智、負責任地應用知識 和技能才是成功人生和健全社會的保證。
2、可遷移性
在對素養及核心素養的各種界定中，皆強調其能夠運用於新的情境或未來發展。 在某一情境下、完成某一任務所獲得的知識能被應用於另一情境、另一任務，即為遷移。核心素養這一概念的提出即緣於為適應不斷更新和變化的信息時代和知識社會的挑戰，指向個體面臨不可預測的情境時解決複雜問題的能力。 因此，大多核心素養框架中包括了創造性、批判性思維、問題解決以及開發新產品等可遷移的能力。
3、高階性
人的生存與發展，需要多種素養，如與特定內容（語言、數學、科技、信息、環境等）相關的領域素養，以及指向認知能力、個人成長和社會性發展的通用素養等。但面對21世紀的挑戰，這些素養的作用並不等同。 其中最重要的核心素養如批判性思維、創造性問題解決、溝通合作以及公民責任與社會參與等都是面對21世紀複雜問題情境時做出理智的判斷、決策和行動等的「高級素養」。 這些素養不僅在認知上具有高層次性， 在內容領域上具有跨學科性，還是對知識、技能、態度等的綜合與超越，因此具有高階性。
4、情境性
對於素養的各種定義中，「情境」是共同的關鍵詞，包括個人情境、社會情境或職業情境等。素養是由知識、技能和態度等整合而成的複雜的心理結構，具有內隱性，它在特定的情境中形成和發展，又在新的情境中得以應用。核心素養若不與具體的情境 相關聯則無從表現。
（二）核心素養的習得依賴於深度學習
素養並非與生俱來，是後天通過有利的學習環境習得的，具有可教性、可塑性和發展性。而在認知心理學看來，後天習得的能力都是以知識和技能的習得為基礎，經過鞏固、應用等過程轉化為個體的心理結構， 才能夠在新的情境中被提取與應用，從而形成穩固的素養。新修訂的布盧姆教育目標分類學將認知過程分為記憶、理解、應用、分析、評價和創造六個水平。在較低的「記憶、理解」層次，所涉及的是機械記憶、簡單提取、淺層理解等低階思維活動，學習的結果為「保持」，是為淺層學習（surface learning）；在較高的「應用、分析、評價、創造」等層次，涉及的大多是劣構問題解決、元認知、批判性思維等高階思維活動，學習的結果是對知識的深層理解和遷移應用，是為深度學習（deeper learning）。與淺層學習停留於對信息的機械記憶和被動接收所不同的是，深度學習重視對新知識的批判性吸收、新舊知識之間的關聯以及真實問題的解決。儘管目前學界對於深度學習概念並沒有統一的界定，但普 遍認同基礎教育階段的深度學習是學生形成21世紀核心素養的重要途徑，能夠為學生將來成功進入高等學校和職業生涯作好準備。深度學習和核心素養之間的聯繫就在於——遷移，即運用先前所學的知識和技能支持新的學習以及在文化關聯的新情境中解決問題。從這一角度而言，深度學習是一個過程，既存在於個體的認知活動之中，也通過群體間的合作交流而生成，這一過程的重要學習結果之一即核心素養，其形式為可遷移的知識、技能和態度的綜合體。 核心素養的屬性決定了它的習得必然依賴於深度學習過程，而核心素養一旦形成又會有力支持深度學習，兩者是相互加強的良性互動循環關係。
指向核心素養的「深度學習」教學變革策略
基於核心素養的課程改革已成為國際趨勢，但採納新的課程並不一定會提高學生的學習表現。 「對於學生而言，壞的課程好的教法勝過好的課程壞的教法，教學法勝過課程。除非致力於發展引出學生深度學習的教學方法，否則學生的學業成就還是會低於標準要求」。兒童很早就能夠在科學、數學和其它領域進行複雜的思維和推理，只要教學和指導設計恰當，他們甚至在學前階段就能開始深度學習過程並發展可遷移的知識。指向核心素養的深度學習需要一系列教學變革的支持。
（一）教學目標：從短期目標向遠景目標的轉變
我國傳統教學目標一直以「雙基」為核心，第八次課程改革提出了「三維目標」，以培養「知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀」的有機統一發展的人為宗旨，核心素養則以學生未來成功融入社會、實現自我為旨歸，即關注學生現在所學對其未來生活的影響。從雙基到三維目標再到核心素養，體現了課程目標從關注學科到關注學生當下發展再到關注學生未來發展的逐步嬗變。折射到教學中，就需要從關注學生掌握學科知識、成功升學的短期目標轉變到關注學生長期發展的遠景目標上，即教學的終級目標是學生應對未來不確定情境中真實問題的挑戰時所具備的關鍵能力和必備品格。中小學生在學校生活中，經歷最多的是學科學習，因此，核心素養培養的主要陣地還是學科教學。各學科教學目標與核心素養的關係如圖1所示，每個學科對於核心素養都有其自身獨特的貢獻，最後匯聚而成學生的核心素養。 核心素養是貫穿於從幼兒園到高中階段的長期培養目標，需要各個學科、不同學段的各個單元或課時教學目標的累積才能實現。
因此，在教學目標設計時，需要把握單元或課時教學目標與學科素養以及核心素養之間的邏輯關係。 這並不意味著每節課或每個單元的教學目標中都要有核心素養目標，而是每節課或每個單元教學目標的制定都應胸中有丘壑，保持與實現核心素養方向上的一致性，使得每節課或每個單元的教學都成為達成核心素養目標的階梯。 只有這樣，核心素養這一終極目標才可以「著落」而不會被懸置。 具體到每個學科，則 需要將服務核心素養的學科素養目標落實到課時或單元教學目標中，立足於基本知識和基本技能，發展學生的分析、評價、創造等高層次能力。如，九年級化學課題《燃燒和滅火》（人教版）教學目標：①分析燃燒現象的特徵並歸納推理其化學反應本質（理解、分析 層次）；②能夠根據燃燒的本質，設計實驗探究燃燒的條件和滅火的原理（評價、創造層次）；③根據燃燒的條件和滅火的原理設計和評價火災的防範措施和應對措施，認識化學知識在生產生活中的應用價值（評價、創造層次）。上述教學目標在讓學生理解「燃燒」本質的基礎上，運用創造性思維來設計實驗探究燃燒和滅火的原理，運用批判性思維評價火災的防範和應對方式的可行性，以事實和證據來說明化學原理的應用價值。不僅將知識、技能和態度融為一體，而且每條目標皆指向高階認知能力。這樣的教學目標才會為學生 核心素養的發展奠定堅實的基礎。
（二）內容組織：從碎片化知識向結構化圖式的轉變
素養不是知識，但素養離不開知識，沒有知識，素養就是無源之水、無本之木。深度學習並不排斥知識， 關鍵是知識以何種形式存在才能夠發生遷移。碎片化的、互不關聯的知識無法發生遷移。梅耶（Mayer）認為深度學習是事實性、概念性、程序性、策略性等知識以及信念的協同作用（如表1所示）。通過高階認知過程學習者獲得的是事實性知識的網路結構、自動化的程序性知識、精緻化的圖式和心智模型、提煉的認知策略和元認知策略以及對學習過程和結果的積極信念等。 這些可遷移的知識最終發展成個體的核心素養。
在學科教學組織時，不僅要考慮知識的內在聯繫和知識系統的嚴密、完整性、還要注意知識本身的應用性和情景條件性，將學理內容（是什麼、學什麼的知識）、認知過程（怎麼學、如何學的知識）以及問題條件知識（何時、何種情境下使用前面兩種知識的知識）三者融合在一起的立體結構。三類知識的交互作用，共同影響著個體在新情境中的問題解決過程，這樣才會形成結構化的、具有高度認知靈活性的圖式。 如九年級數學《設計遮陽篷》課題中，既有「三角函數」、「圓」、「拋物線」等相關的基礎知識，還有利用這些基礎知識解決實際問題的認知過程知識，還加入前兩種知識運用的問題條件（讓冬天的陽光照進來，讓夏天的陽光儘可能留在外面）。由三維知識所形成的認知圖式能提高知識的表徵水平，在記憶系統中形成一種特殊的檢索結構（retrieval structure），便於提取和應用。
（三）學習任務：由抽象知識學習向「基於問題或項目」學習的轉變
知識是素養的基礎，但知識並不等於素養，機械學習方式下知識的積累反而可能導致素養的衰減甚至泯滅。 核心素養本質上是解決複雜問題的能力，並不能通過老師的講授而習得，需要學生在真實的問題解決活動中逐漸地自主建構起來。 以教學中的「問題化」與「情境化」作為兩個維度，存在4種組合方式，其學習結果如圖2所示。 在區間 IV，知識鑲嵌於高度情境化的真實場景中，以豐富的非結構化問題引導學習過程，能夠有效地促進學習者對知識的深度理解和高階認知能力的發展，導致知識的遷移。基於問題或項目的學習（problem or project-based learning， 兩者都縮寫為 PBL，合稱 PBLs）皆以高情境化和高問題化為特徵， 讓學生在學科知識與其應用之間建立聯繫，在未來情境遇到類似的問題時，能夠進行遷移。 PBLs是指向學生核心素養發展的深度學習方式。
基於問題的學習是一種將學習「拋錨」於真實情境中解決具體問題的以學生為中心的教學方法。在傳統教學中，教師提出的問題通常是為了更好的傳遞學科知識而設計的結構良好的問題，這些問題與學生興趣及其當今或未來社會生活沒有關聯。而在基於問題的學習中，教師所設計的問題來源於真實世界，通常結構不良、 具有一定的挑戰性且能夠引起學生的興趣。
如圖3所示的3C3R問題設計模型為PBL教學模式的實施提供了框架，其中「3C」是模型的核心部分，包括：
①教學內容（Content），即依據課程標準所選擇的教學內容；
②問題情境（Context），即設計承載教學內容的實際情境，以激發、維持學生解決問題的動機，同時有助於知識向現實生活情境的遷移；
③聯繫（Connection），即把教學過程中的各變數按照恰當邏輯關係進行聯繫，使離散的各變數相互關聯成一個 整體 。
「3R」是模型的進程部分：
①研究 （Researching），即學生從情境中提取問題、分析問題並解決問題的進程；
②推理（Reasoning），即學生將獲取的離散知識相互聯繫，與已有的認知結構進行「順 應」或「同化」的進程；
③反思（Reflection），即學生自主監控、反思問題解決的進程。
項目（project）是在有限時間內完成創造特定產品或服務的任務。 在教育教學領域，基於項目的學習則是學生圍繞某個與現實需求相關的課題，應用學科概念或原理， 藉助多種資源進行合作研究和設計，在有限時間內解決一系列的相關問題的探究型學習模式。與基於問題的學習的最大不同之處是學生的學習成果大多以豐富多彩的作品來呈現。高質量的基於項目的學習包括關鍵知識、21世紀技能（核心素養）、驅動性問題、深度探究、知識需求、意見和選擇、回顧與反思等8個要素。其中，關鍵知識和21世紀技能位於教學的核心，學生在項目研究中學習和應用課程標準所規定的學科重要概念和技能， 發展批判性思維/問題解決、合作與交流以及創造/創新思維能力等21世紀核心素養。在學科教學中，儘管不是所有單元都必須或者能夠結合一個項目，但當項目方法適合於一定的學習主題時， 將會極大地推動學生的深度學習， 如上所述數學課《設計遮陽篷》。基於項目的學習更多地應用於跨學科主題的學習當中，如STEM課程、創客課程等。
（四）對話方式：由單向權威式向多向生成式的轉變
對話是教師與學生之間以話語作為中介的一種交流活動，是最常見的教學形態，表現為提問、回答、 小組討論、發表見解、質疑、辯論等行為。 新課程改革以來， 為突出學生的 「主體地位」， 教學範式由 「傳授——習得」模式向「互動——交流」模式轉變，以期通過對話引發學生的深層思維、促進知識的理解和意義的生成。 但課堂觀察研究發現，教師與學生之間對話形式以「教師提問（initiation）——學生回應（response）——教師反饋（feedback）」（簡稱IRF）的單向互動方式為主，對話水平以「記憶」層次為主，對話過程以教師獲得預設的答案為終止。教師在課堂上的過於主動和「殷勤」使得學生的話語權被剝奪、思維被肢解，表面上的熱鬧難以掩蓋課堂教學不夠深刻的現實，與對話教學所追求的深度思考、批判性理解、自由表達等目標相去甚遠。 促進深度學習的對話策略為：
1、建立異質化對話共同體
同質化的共同體追求團體意見的一致，而異質化共同體則以互相尊重和理解為基石，包容多元化的聲音。 共同體不僅僅包含觀點的統一或共享，還應包容觀點的豐富與複雜。在異質化對話共同體中，教師由「權威」消解為「平等中的 首席」，學生在表達自己的觀點或討論他人的觀點時有安全感，願意表達自己的真實想法，以平等的身份與同學、教師分享觀點、共同探索。
2、關注對話的動態生成性
單向權威式對話通常由教師發起，學生配合教師的提問，以教師獲得預設的答案為結果，學生極少主動提問或主動說話。 生成式對話則是教師通過精心預設的問題和反饋構建話語框架，並不以獲得問題的標準答案為目的，而是根據學生的回應機智靈活地生成新問題，以不斷地激起學生的深度思考並引出新的觀點。通常表現為多回應和多反饋對話：當學生回應不正確或不全面時，則利 用生成性問題要求學生反省自己的思維過程及答案以重新回應，此為多回應對話；多反饋對話則是教師對學生的多回應做出多次反饋，從而幫助學生釐清思考的成效，引導學生進行深入的思考、掌握正確的思維方式。
3、構建多向對話互動關係
教學作為對話，它由多個對話者（教師、學生和文本等）的多重對話（教師與學生之間、師生與文本之間、學生與他的聽者之間以及學生與學生之間等）相互交織而成。 但在教學實踐中，互動方式普遍表現為教師與學生之間的單向互動，而鮮有由學生主動發起的對話或學生與學生之間激烈的觀點交鋒。多向對話給每個人提供了發表自己觀點以及傾聽他人見解的機會，在相互交流、討論和切磋的思維碰撞中，取長補短，獲取智慧。 同時，在這一過程中學會傾聽，學會理解與尊重他人，學會與他人分享成果，學會與人溝通合作。因此，對話教學除了要進一步提升師生互動質量外，還要關注生生之間的多向對話。
（五）學習評價：從「關於學習的評價」向「為了學習的評價」的轉變
教學與評價都是實現課程目標過程中不可或缺的環節。 但在教學實踐中，兩者通常是一種區分相對清晰、功能相對獨立和操作相對分離的關係。 評價通常發生在教學之後，利用作業或考試的方式檢查或總結學生通過一定階段的學習所掌握的知識和技能。這是一種「關於學習的評價」（assessment of learning），目的是對教師的教學效果和學生的學習結果做出判斷。 在學校層面往往被異化為通過考試對學生進行成績 排名，並以此來評價教師的教學水平。 這種評價範式下，取得好的考試分數成了課堂教學的目標，課堂變成了一個「黑箱」。 這種靜態的結果性評價，無法為教學和學習提供即時有效的決策信息，對促進學生的學習沒有直接的意義，在某種程度上導致了應付考試的機械學習和膚淺學習。 「為了學習的評價」（assessment for learning）則是及時診斷與學習目標相關的內容並對教與學進行反 饋，進而做出改進。 這種評價不再是遊離於教學過程 之外的一個孤立環節，它本身就是教學的有機組成部分。 評價在課堂層面持續地進行，教師在教學過程中採用多種評價方法來收集學生是否理解或學會的表現性證據，這些證據被用來確定學習者達到目標的程度如何、需要做出什麼調整，還需要哪些努力等。這是一種動態的形成性評價，這種評價範式下，評價的目標是改進教學以使學生最大程度地獲得進步，而不僅僅是劃分等級或選拔學生。深度學習強調學習者在真實問題的主動探究中、在對問題解決過程的不斷反思中提升元認知及創造性問題解決等高階能力，更需要通過形成性評價及時地對深度學習過程和結果做出價值判斷，以便對學習目標進行反思和修訂，對學習過程進行適當調整。 關於形成性評價的研究表明，向學生提供具體準確的、描述性的反饋結果，並讓學生 參與課堂評價能夠促進學生的學習。學生通過來自老師、同伴以及自我的反饋信息反思自己需要學習什麼、應該如何學習、已經學到什麼、還需做哪些努力以及學習能得到哪些支持等，從而監控和調整自己的態度、認知和行為。在此過程中，學生逐漸發展自我效能感和元認知能力。元認知是管理一個人的思維和推理的高層次方法， 在遷移能力中扮演著至關重要的角色，能夠有力促進深度學習。
本文內容來源：當代教育科學
