▲付亦宁
作者简介：付亦宁，教育学博士，苏州大学教育学院教师，“国培计划”授课教师，讲授课堂教学策略、信息技术支持下的教学设计等内容。
文章来源：《全球教育展望》2017年第07期
摘要：人才培养是一个系统工程，涉及到教与学的各个方面。教学中，不仅要知道学生“如何学”，还要知道教师“如何教”。以内在学习需求为动力的深度学习是学习科学的重要研究内容。理解认知、高阶思维、整体联通、创造批判和专家构建是深度学习所体现的五个特征(PIENA)。通过以“生成性学习”为教学过程导向；以“基于设计的学习”为教学活动创设根本；以“SOLO学习结果分类”为教学评价模式的三条路径进行教学范式改革，透过“浅层”理解“深度”，帮助学生“学会学习”，将对人才培养质量的提高起到重要的作用。
关键词：深度学习，浅层学习，教学范式，PIENA，SOLO
本文系江苏省高校哲学社会科学资助项目“高校学生深度学习影响因素研究”(项目编号：2013SJB880072)的阶段性研究成果。
大学生学习问题，是高等教育学重要的研究领域，是高等教育活动的根本目的所在，是所有高等教育工作的最终归宿。大到高等教育的体制、政策、方针，小到大学里的一堂课、一份作业、一次师生谈话，都事关这个根本目的和归宿，都是为这个根本目的和归宿服务的，同样也都要用这个根本目的和归宿来检验。随着高校的扩招，“麦当劳”快餐式教育模式不断涌现。大学开始逐渐变为提供就业帮助的训练营。我们了解一个大学，更多的是看到了它的学术声望。学术声望的建立过程与本科教育质量的提高过程是不同的。因为一所大学教与学的质量如何，并不为大学外部所知。人们可以通过科研水平了解教师群体的整体声望，通过图书馆、实验室等设施的数量了解这所大学的基础硬件水平。但这些特征并不能说明一所大学的教育质量如何，也不能说明学生在大学里学到了多少东西。教学决定生存，大学是否可持续发展，关键靠质量。了解大学生是如何学习的，什么样的学习是高效的，如何让教学更有效已经成为人们日益关注的问题。
一、深度学习的来源
1976年，瑞典歌特堡大学的费伦斯·马顿(Marton)和罗杰·萨尔乔(Säljö)首先发现了学生处理信息方式的定性差异。[1]他们做了一项实验。该实验选取两组学生，分别阅读相同的两部分内容。阅读完第一部分内容后，让这两组学生根据其阅读结果分别作答两份问题侧重不同的试卷。然后同时阅读第二部分内容，再作答两份完全相同的试卷。[2]在该项研究中，自变量是两次测试的试卷问题，旨在就不同学习过程之间的差异加以反应。实验结果表明，学生处理学习资料时个体间学习过程的类型存在差异。
其中一个小组的学生只有在认真阅读并记住了文章的一些细节内容后才能够正确回答试卷所提出的那些表面类型的问题，同时还通过这类问题的不断重复让学生潜意识里认为这类问题还会再出现。研究者通过对“表面层次”学习小组的测试让这些学生觉得能够复述出学习的内容是一种较好的学习方法，从而逐渐形成以表面层次为主的学习过程。另一个小组的学生则需要对所学内容有着较为深刻的理解与掌握才能够答出试卷的问题。当这两个小组的学生同时进行第二部分内容的阅读时，所表现出的加工水平便出现了很大的差异。“表明层次”学习小组的注意力会集中在文本本身，需要依靠死记硬背才能够完成学习过程，这种加工水平为浅层处理，这样的学习过程称为浅层学习(surface learning)。而“深度层次”小组的学生有着较高的深加工水平，能够对文章作者想要表达的观点进行更加深刻地理解，这样的学习过程称为深度学习(deep learning)。由此可知，在某个定性的维度里，个体在学习过程中的注意力是可以发生转移的，会根据不同的任务要求而采用不同的学习方式，即深度学习和浅层学习。当学生对知识材料采取有意义的阅读学习时，对于知识的理解才更有深度。
二、深度学习的内涵
随后，马顿和萨尔乔在《学习的本质区别：结果和过程》[3]一文中，提出了深度学习这个概念并进行了详细的阐述。指出深度学习是一个知识的迁移过程，而这个过程有助于学习者提高解决问题并做出决策的能力。[4]在这一时期，国外一些学者也陆续对深度学习展开了研究。澳大利亚纽卡斯尔大学的约翰·比格斯从认知心理学的信息加工视角研究了高校学生的学习动机和策略，从而描述了深层学习法和浅层学习法。研究认为，在学习上害怕失败和注意力不足的学生倾向于采取浅层学习法，同时得到表层学习结果，而采取深层学习法的学生能够将自己融入材料，获得高度体系化的知识。[5]英国兰卡斯特大学的诺埃尔·恩特维斯特从学生学习的内部角度对学生的深度学习情况进行了研究。这项研究把比格斯、马顿和萨尔乔持有的环境关联方法论中的一些因素和学生个性因素结合了起来。[6]
国外的相关研究表明，与浅层学习法相比，采用深度学习法的学生在较长时间内记住信息的时间更持久，[7]获得的分数更高，[8-9]对学习过程更满意，[10]能提高批判思维能力并且能更快地整合与表达信息。[11]结合这些研究结论和笔者所开展的本土化实证研究，笔者将深度学习的内涵划分为五个维度，具体可以分为：深度学习是以内在学习需求为动力，以理解性学习为基础；运用高阶思维批判性地学习新的思想和事实；能够在知识之间进行整体性联通，将它们融入原有的认知体系进行建构；能够在不同的情境中创造性地解决问题；能够运用元认知策略对学习进行调控，并达到专家学习程度的学习。[12]
三、深度学习的五个特征(PIENA)
深度学习和浅层学习是对应的，但并不是完全对立的。处于浅层学习的学生把学习看作是来自外界的，被迫去完成的一项任务，这种学习模式具有很强的现实性与功利性，希望通过很少的付出来牟取更大的回报，需要外力来驱动学习。同时，浅层学习着眼于局部内容，被动地、机械地接受知识，孤立地存储信息，把学习重点放在互不相关的部分。他们更专注于学习的“信号”，也就是一些相互独立的词、隔离的事实、一个个条款等。为了获得较好的考试成绩而机械记忆这些基础知识，这将会阻碍学生探究符号背后的意义和所学的结构，缺乏对知识的深入理解。长此以往，学习就变成了一个与自己不相关的任务，从而出现学习的负面情绪：焦虑、玩世不恭、厌倦等。
相反，采用深度学习法的学生倾向于自发地对内容产生兴趣，采取将内容含义最大化的学习方法。深度学习要求人们在完成任务时严格遵循相应的操作规则，并着眼于学习内容整体来获得综合性的、系统性的认知与理解。然而，尽管浅层学习注重机械性的重复，缺乏反复思考的过程，也无法让学习者对知识进行更加深入的理解，但它仍然是深度学习的前提。前者的局部知识正是后者对全局进行整合与思考的基本单元，因为在理解论据或结论时并不排斥记忆事实。学习者只有将学习的内容记牢之后才能够在此基础上完成知识的创新。在深度学习过程中，记忆对上下文的理解也发挥了一定的作用，这就是Tang在研究中所称的“深入记忆”。[13]学习者不仅要深入理解，而且要能回想线索的细节，这些细节是互相联系的，通过正确地回想部分的细节就能理解整个文章。而当记忆完全替代了理解则变成了一种浅层学习方法。因此，正确的学习过程是一个由浅入深的过程，这个两个过程也是相互关联的。
能够由浅层进入到深度的学习是高效的，是有意义的。深度学习之所以是高效的学习与其具有的五个特征密切相关。根据深度学习内涵的五个维度概括出的深度学习的特征包括首要特征、固有特征、本质特征、必要特征和趋向特征(PIENA)。
(1)Primary-首要特征：理解认知
深度学习的过程首先是基于理解的学习过程。海尔福德教授是澳大利亚著名认知心理学家，他认为个人自主性的提高与“理解”有很大的关系，理解对于个人进行深度认知有着十分重大的意义。[14]单纯的记忆过程并不是理解的全部，还包括了监控与联系的交互过程、调用与存储的交互过程、试验对照与表征建构过程以及外部世界与知识经验的印证过程等，这是一种双向的交互过程。这种交互作用过程不但能满足学习者的个人内在需求，促进学习者的建构性学习，还能帮助学习者具备不同情境中的灵活处理能力、推理及批判能力。理解性认知既可以是学习过程又可以是学习结果，是深度学习所具备的首要特征。理解的过程不仅可以在原有的知识基础上增添新的要素，还可以在一个不断发展的过程中整合、生成新的认知结构。这样的理解性认知是全脑、全身参与的加工过程。这样的教育培养的学生是要学会理解、欣赏、享受等，而不仅仅是知道些什么，记住了什么。
(2)Inherent-固有特征：高阶思维
所谓高阶思维，是指发生在较高认知水平层次上的心智活动或认知能力，它在教学目标分类中表现为分析、综合、评价和创造。[15]学习者在学习过程中可借助高阶思维将相关学习资料视为类比的、可归类的、有联系的、系统的材料，并能够通过一些判断准则与逻辑将信息组织成一个整合的体系，形成一种抽象的思维结构。相反，如果学习者不具备高阶思维，那么呈现在其大脑中的知识片段之间往往是没有关联的、随机的。深度学习的综合知识加工的过程需要学生利用抽象的思维，经过逻辑的推理与批判性思考将片断的信息组织为一个整体，而知识加工的结果便是能够利用整合的知识去解决情境中的问题。可见，深度学习的实现必然是以高阶思维为基础的。拥有高阶思维和学会运用这种思维便能达到深度学习层次，它是深度学习的固有特征。而在我们现在的学校教育中，并没有重视深度学习策略的引导和开发，教给学生的是线性的、连续性思维，这会导致学生整体性、综合性思维能力的逐渐丧失。
(3)Essential——本质特征：整体联通
乔治·西蒙斯认为，学习是一个对各种信息源与节点进行连接的过程。[16]在学生的意识中，各种知识就像神经元一般相互连接起来，而想要对这种联结的强弱进行调整或者重塑，必然需要通过知识的学习过程才能实现。这种联通主义思想强调知识不是贮存在“库房”，而是贮存在单元间的联结中，学习就是建立新的联结或改变联结间的激活模式。[17]在整体性的背景之下，学生在各种知识和现象之间建立联通关系，逐渐建构起自己的知识体系。通过这种联通关系所学到的知识往往比现有的知识体系更加全面与深入。这种学习既包括学习者的学习又包括教师的教学。深度学习需要学习者在整个学习过程中不断学会联通，一直保持整体全局观，也需要教师能够引导学习者形成这种整体性联结的学习策略。这样的学习最终可以促进人的全面发展，是深度学习过程中所具有的本质特征。
(4)Necessary——必要特征：创造批判
创造性学习(creative learning)是与传统的维持学习(maintenance learning)相对的，是能够引起变化、更新、改组，提出一系列问题的学习。[18]而传统的维持学习的本质其实就是浅层学习，学生在这种学习模式下往往处于知识的被动接受状态，且所学的知识表现出很明显的单一性与封闭性。而创造性学习强调学习者的主体性、独立性、批判性和参与性。学习中的创造性是“培养当遇到意想不到的情形而能够有勇气去面对，并且具有灵活、开放和适应新事物的一种能力”。[19]在深度学习过程中，不但需要进行知识的积累，同时还强调教育的互动性和创造性，主张教育过程的各要素之间的动态生成的关系。通过对学生的内在学习因素加以激发，使学生能够获得更多的学习经验，对自身的学习行为加以优化，从而完善自己的知识结构，并实现知识的创新与整合。学生的主体性能够通过深度学习得到充分发挥，而这对其知识的构建也有很大的帮助，同时学生解决问题的能力以及科研能力也能通过自我批判得到强化。在知识经济时代，这种富有创造性、批判性特征的学习是学校教育中必不可少的。尽管这种创造批判能力因人而异，有强有弱，却仍需要具备，是达到深度学习的必要特征。
(5)Appulsive——趋向特征：专家构建
早在上世纪七十年代便有学者针对如何解决问题进行研究。研究发现，在解决一些学习问题时新手与专家所采用的方式有很大差异，从而得出了学习过程就是将新手塑造为专家的过程。在学习新知识的过程中，专家往往侧重对新知识进行理解，从而利用新的知识来对自身知识结构进行重组，体现了“知识构建”的过程。[20]就学习过程而言，能够主动将学习的外部因素转化为自主学习的动力方式就是专家型学习，从而达到全面而系统的理解或掌握新知识的渐进过程，有目的地促进自己领域知识和能力的发展。[21]在解决问题方面专家之所以能够更加灵活、迅速，且有着较高的成功率，往往是因为他们对于相关知识的掌握更加熟练，并能对其进行灵活运用；他们会自己安排、调控学习活动，在解决问题时能够准确选用最高效的策略。如果学习者在平时课堂上的教学活动与该领域的专家的日常活动有着较多的共同点，学习者将更易于掌握深度知识，学习更高效，其深度学习的能力也将显著提高。学生在调整自己的学习过程时如果能够灵活使用元认知策略，也将极大地帮助其完成知识的迁移，创造性地解决问题，从而逐渐向专家型学习靠拢。专家型学习需要一个过程，达到专家的知识构建水平也必然需要一个过程，这是深度学习最终追求的目标，是深度学习的趋向特征。
四、深度学习的教学范式
从深度学习的特征可以看出，深度学习强调教育的理解性和联系性；强调学科、专业之间的整合学习；强调思维和学习是一个系统的过程。它能使学习者获得系统性知识、批判性精神、创造性思维等，是一种充分挖掘个人潜能以培养完整人格的学习。高等教育越来越重视更深层次的学习方法。Hewlett的教育项目将这种能够促进深度学习的内容定义为学生参与到判断性思维、问题解决、合作，自主学习所掌握的内容。[22]学生如何深度学习需要多种因素配合，其中一个就是教师在创造学习条件中的作用。大量证据表明教师可以通过教学与评价影响学生的行为，并很可能影响其教育目标。[23]Wang等人在2014年对美国院校学生进行的研究得出的结论认为当学生们受到明确、有条理的指导时，他们会更多地采用深度学习法。[24]另外，Kuh等人的一份相关研究表明，在教师注重良好教学实践法(如：主动、合作式学习，多元体验以及高阶思维学习)的院校，学生们在同一领域的参与度较高。[25]这些研究结论都支持了教师对深度学习环境的形成具有重要影响这一观点。
(一)以“生成性学习”为教学过程导向
维特罗克是美国当代著名的教育心理学家，认知学习理论中生成学习理论(theory of generative learning)的创始人。1974年，他第一次提出了学习的生成过程的基本模式。维特罗克认为，学习并非简单的信息或者知识的接收过程，而是需要实现旧知识与新知识的有机融合，同时还需要真正地理解新知识，将之纳入到自己的知识结构体系当中才算是真正进行了学习。[26]深度学习的首要特征、本质特征都体现了生成性学习的特点。以生成性学习为教学过程导向，可以认为学生自主进行知识的构建过程是完成学习活动的基础。而这又需要学生对已有知识有着较灵活的掌握，更需要教师的有效引导，包括引导学生学会有效的知识建构方法，一是对所学知识各部分之间的建构；二是对所学知识与已有的先前知识之间的建构。一个强大的知识体系在结构上是复杂的和无错的。创建这种知识体系需要利用学生已有的知识并重点建立这些已有知识与知识主题的联系。知识和理解都是教育过程的本质，教学中应尽可能多地确立与个人经验相关的概念。更为重要的是在教学一开始便为学生提供一个清晰的结构，一个合乎逻辑发展的统一的主题。
知识的传授并不是教师教学工作的根本任务，引导学生领会学习的意义往往更加重要。这种有效的引导包括引导学生产生正确的学习动机，使他们认识到学习的意义所在，形成积极的内在学习驱动力。当学生感到必须学的时候，他们自动地试图专注于理解含义、中心思想、原则或成功的应用。此外，有效的引导还包括引导学生掌握合理的元认知策略，教会学生对自己的内部认知过程进行认识、调节和监控。在运用深度学习方法处理学习任务时，学生的态度是积极的，学习是快乐有趣的，能感受到学习的重要性，勇于挑战并保持心情愉快。
(二)以“基于设计的学习”为教学活动创设根本
在教学中使用“基于设计的学习”方法来设计教学活动来源于某一观点，即“当学生被要求设计并制作出需要理解并应用知识的作品时，他们会更深入地学习。”[27]创设基于设计学习的教学活动，需要注意教学活动的设计性，设计的思想要始终贯穿于整个学习过程。[28]包含设计思想的教学可以促进和唤醒学习者在理解和深入学习时的不同思维框架。Wiske的研究团队开发了一个促进学生深度学习的教学框架：鼓励教师设定一个关于理解的总体目标，选择能够促进思维生成的主题，并设计能够检验学生是否真正理解的教学任务。[29]这种教学任务是一种基于设计的学习活动，要有利于将所学知识进行整合，能够引发学生的反思，帮助他们学习创造逻辑联系，查明原因和结果，提出类比，根据结果检验设计的合理性与有效性，再进行迭代修改，在这个不断反复的过程中最终解决问题。
知识的建立是通过学习者的活动和互动来完成的。在设计活动实施过程中，学习者不是将注意力集中在离散的事实而是将设计内容作为一个系统进行学习。基于设计的学习所设计的教学活动的复杂性表明了合作以及分布式专业知识的必要性。为学习者提供真实的学习环境、真实的项目，不仅有助于学习者能够把握知识的整体性去解决问题，处理日后将会发生在实际生活中的情况，使他们获得专家的知识构建方法，还可以增强学习者的内在学习动机，发展学习者的高阶思维能力。要具备这样的能力，学生需要给予学习自由，需要有更多的机会去发现问题、表达问题以探索更合理的概念理解。在这个过程中还可以培养学生的批判性思维能力。批判性思维能力是一种不可直接传授的技能，是在与课程内容的相互交织过程中潜移默化的。
(三)以“SOLO学习结果分类”为教学评价模式
当学生学习一门新学科时，最初是以量的方式获得分离的、互不相关的内容。随着学习的进一步深入，质的变化发生了：所学的内容相互联系起来，构成一个连贯、一致的整体。传统评价方式是在量化的基础上孕育出来的，这种方式无法测量到较高层次的学习，无形中鼓励了浅层学习。深度学习的特征中涉及到的“理解”“建构”等词语很难从“量”的方面对学生开展评价，更多的应该是针对“质”的评价，也就是不在乎学生答对了多少与标准答案接近的内容，而是力求从学生回答中分析出他能够达到哪一思维层次。
1982年，澳大利亚学者约翰B·彼格斯和凯文F·科利斯在皮亚杰的发展阶段论的基础上建立了一种描述智力发展的一般性框架，即SOLO (Structure of the Observed Learning Outcome，简称SOLO)分类理论，原意是可观察到的学生学习结果的结构。[30]彼格斯认为不论是儿童还是成年，当他们在学习新的知识时，认知的发展是有阶段的。该理论从五个层次对学习效果进行了描述，故又被称为SOLO学习结果分类法。五个不同的层次之间是递进提高的，包括“前结构”“单点结构”“多点结构”“关联结构”和“抽象扩展结构”。SOLO分类理论能够以“质”的方式更好地解释学习者在学习不同任务时的不同表现，用动态的视角评判过程中的各种发展变化，同时注重对变化的具体分析和描述。利用SOLO分类理论对学生的思维操作模式开展评价能够为学生提供战略性的学习组织框架，同时还可以为教师创设深度学习提供教学设计指导框架，引导学生进行深度学习。SOLO学习结果分类的结构及其对应的学习阶段可如图1所示。
图1 SOLO学习结果分类结构及其对应的学习阶段
基于SOLO分类的深度学习评价模式可以包括四个部分，“设定标准”“学习过程的能力”“思维操作”和“学习层次”。“设定标准”是根据学习者的认知发展阶段所设定的SOLO的五个层次。“学习过程的能力”指根据深度学习的特征在不同学习阶段所应具有的能力表现。“思维操作”是指把线索和回答联系起来的方式。“学习阶段”是根据能力表现划分的无学习、浅层学习、部分深度学习和完全深度学习四个阶段。
处于单点结构层的学生，他们回答问题的知识点各自独立存在，基本不会存在某种关联，学生无法阐述不同知识点之间的联系，也不会利用上下文内容来探究问题的答案。此时的工作记忆通常会被那些需要背诵的知识所占用。因此，学生必须具备“超量”的知识，才能由单点结构层转移为多点结构层，才能自动利用头脑中的知识完成检索答案的过程。因而，教师设计教学内容时最重要的环节便是学习任务的设计，教师应为学生设计一些帮助他们完成知识点整合的学习任务，使学生能够利用已经积累的知识去解决情境问题，而不仅局限于课本教材中的片断练习。
处于多点结构层的学生，他们既能够理解单个知识点，也能够理解存在一定关联的知识点。他们能够发现知识点之间的简单联系，但却不能发现隐藏于知识点背后的复杂联系，而对于知识点的重要性也没能形成正确的理解。因此，这个学习阶段还是浅层学习。这个时候要防止出现新旧知识混乱的局面。在这个阶段，教师需要了解学生的概念形成过程，及时发现、改正存在的错误概念和理解。
处在关联结构层和抽象扩展层的学生便进入了深度学习阶段。在这两个阶段，建立知识点之间的联系是很重要的。处于这两个层次的学习，就是通常所说的“理解”，它包括了发现和创造层面的活动。处于关联结构层的学生有能力完成知识点的整合，发现不同知识点的联系，并建立起更大的知识结构。不仅如此，处于这个阶段的学生能够从整体的角度来思考知识，发现知识点之间的内在关联性，从而认识到知识点的重要性。然而，这一阶段的学习还只是部分深度学习。处于这个层次的学生对学习过程出现的困难缺乏判断。关联结构层所表现出的深度学习还缺少“专家构建”的特征，学生还不能像“专家”一样熟练地使用所学知识在实际情境中完成知识的迁移，创造性地解决问题；还不能灵活使用元认知策略。帮助学生从关联结构层转移为抽象扩展层，需要进行更多的基于设计的学习实践活动，因为这些评估性和综合性活动倾向于知识在更多陌生领域的灵活运用，有利于提高学生的调整能力和适应能力。
进入抽象扩展层的学生能够组织、归纳、整合知识，同时还能够利用知识解决真实的问题。学生可以发现不同学科知识之间的联系，也可以发现某一学科知识与其他事物之间的联系。不仅如此，他们还能够利用这些联系来帮助理解知识。学生能够搭建知识结构，提炼隐藏于知识点之后的基本原则，能够分析假设条件，还能够将各种知识信息与自己的生活实际相结合。处于这个层次的学生有着较高的元认知能力，对完成任务的过程能够及时监控与自我调整，在解决问题时能准确选用最高效的策略。这个阶段的学习者具有了深度学习的所有特征。
基于SOLO分类理论的深度学习评价模式有助于学生明确自己在学习活动之前和学习活动之后分别所处的学习阶段。这样，学生能够提出更加科学合理的学习期望；还可以帮助学生开展更适合自身发展的学习活动，从而使其在最短时间内搭建起系统的知识框架。同时，也有助于教师为学生设计出利于学生学习阶段的问题以及教学任务，帮助学生改变传统的学习方式，使学生尽快摆脱简单学习，进入到关联结构层和抽象扩展层的学习阶段，从而开展更加复杂的深度学习活动。
总之，高等教育学习过程不能停留在学习知识点的层次，我们需要的是一种能够透过表层，惠及心智的学习，收获长远的自由是学习的真正目的。
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