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互联网时代的教学创新与深度学习美国的经验与启示
互联网时代的教学创新与深度学习——美国的经验与启示
本文由《远程教育杂志》授权发布
作者：
严文蕃、李娜摘要进入互联网时代，学校的传统教学受到“推力”和“拉力”两股力量的冲击与挑战，慕课（MOOCs）和翻转课堂作为应对这种挑战所进行的两项教学创新，在扩大教育的受益面和影响力、培养学生的创造力方面，产生了积极的效应，并促使教育研究者进一步深化对教学本质的认识，促进着互联网时代的深度学习。
关键词：
互联网；MOOCs；翻转课堂；深度学习
一、传统教学在互联网时代面临的冲击与挑战
进入互联网时代，学校的传统教学面临着由“推力”和“拉力”这两股力量相结合而产生的巨大冲击与挑战。
据美国一项关于不同年级学生（从幼儿园至12年级）对学校学习热情的调查（Jenkins2012，citedbyFullan2013），数据显示，在幼儿园阶段，学生的学校学习热情高达95%，之后这一热情却持续下降，并在九年级时降至最低（为37%）。
此前，两次美国大都会调查的数据显示，教师的职业满意度由54%骤然下降至40%甚至更少（Met-LifeSurveys2008and2010，citedbyFullan）[1]。
这两项调查表明，学生与教师正从心理和现实两个层面被推出学校，传统的教育教学模式遭遇极大地冲击。
形成这种“推力”的一个重要因素是，学生日益感觉学校学习的枯燥无聊；而对教师来说，只有一件事比无聊更糟糕，那就是“havingtoteachthebored”（“不得不无聊地教”）（MichaelFullan2013）[2]。
典型的传统大学课堂，是以教师为中心，教师在传递信息时主要依靠粉笔和黑板。
在大学课堂，因为知识量大，黑板也越做越大，上下移动的黑板可覆盖整个墙面。
可见，传统的教学，就是传递知识的过程，传统的教育就是让学生知道目标，向着目标走。
应试教育的目的是解题，得到正确的答案。
长年置身于这样一种教育中被动地接受知识，学生对学校学习日益感觉无趣也就不足为奇了。
与学校内部“推力”相反的，是来自学校外部的互联网“拉力”。
自2005年以来，数字技术以惊人的速度应用于教育的发展之中，全球数字信息创新与共享的速度在近五年间更是增长了9倍'互联网在教育领域的应用正在成为一支强大的力量，给学生和教师带来了新的视野与挑战：
一方面，20世纪90年代以后的学生是伴随着互联网一起成长发展的，他们信任互联网，更喜欢在互联网上生活与学习；另一方面，教师在互联网时代所面临的教学压力日益严峻。
有一种说法或许可以形象地反映出这种压力，如果要问教师会不会教书，在美国的说法是“CanyouteachbetterthanGoogle?
”（“你教得会比谷歌好吗？
”）互联网时代的大学课堂已不同于传统课堂，虽然有黑板和粉笔，但布满了主屏幕和分屏幕，学生都有手提电脑（在中国是学生人手一部智能手机）。
教师作为课堂中心已经不如以前那么明显，越来越变成只是一名辅助者。
有时，教师虽已尽最大努力，但仍会出现学生打开的网页与教师打开的网页不一致的现象。
不仅如此，每位学生打开的网页内容还未必相同。
这主要是因为在互联网时代的课堂上，不仅有教师传递信息，学生还可以通过搜索引擎自由搜集和获取信息。
对于这种现象，从积极的方面看，可能学生是在选择与课堂教学内容相关的信息，这无疑有助于学生自主建构知识；从消极的方面看，有可能出现学生不理会教师所讲的内容，只是低头看自己感兴趣东西，课堂教学的有效性可想而知。
当然，不听课的学生并不代表他一定不爱学习，或许，他只是对当下教师的授课内容或方式无感而已。
但如果是第二种情形，则意味着教师的教学是比不过Google的。
想要改变学生低头看手机、玩手机的状况，教师就必须充分利用互联网技术，围绕信息的选择、组织来精心设计并开展教学。
例如，教师可以先列出要讲的概念，然后要求学生上网搜索相关信息；当学生发现搜索出的概念可能有五六个版本时，教师要能够在组织学生讨论的基础上，指出这些版本的不足或错误。
如此，学生才会积极主动地参与到课堂教学活动中去。
可见，正是由于学校内部“推力”和外部互联网“拉力”的共同作用，教学不可能再回到过去的时代，过去教师站在教室的中心，只有他拥有知识，别人是没有知识的。
如今，互联网时代的知识是共享的、流动的，信息随时可得。
因此，现在当好教师压力更大,教好书更难。
二、互联网时代的教学创新慕课（MOOCs）和翻转课堂是为应对互联网挑战，而在教学上推出的两个重要创新。
尽管慕课（MOOCs）作为一种新的课程开发模式，在如何更好地做到师生间的实时互动，如何衔接好学分与证书和学位获得之间的关系等方面还存在一些问题，但不能否认慕课（MOOCs）极大地改变了传统的课堂授课形式，在实现教育资源共享、扩大受教育面等方面具有巨大的影响力与显著优势。
2015年，哈佛大学（Harvard）、麻省理工学院（MIT）分别发布的慕课（MOOCs）有效性研究报告表明，截至2014年9月21日，两年中共有170万人注册进人两所大学的慕课平台，累计用时1000万小时在68门课程的学习上，平均每天1300人，每人平均花费约6小时参加了1.7门课程的学习[4]。
名校、名课和名师是慕课（MOOCs）的一个显著特点。
就拿MIT的慕课（MOOCs）平台（MITx）来说，他们做慕课（MOOCs）的愿景就是要通过互联网在线课程来扩大受教育的机会，使全世界学生能够共享他们的优质资源，以此重构大学校园的教育。
以MIT的“电子电路学”课程为例，这是一门冷门课程，历年选修人数不多。
但自开设为慕课（MOOCs）之后，仅2012年就有155000人注册研修，23000人尝试解决第一个问题，9000人通过期中考试，7157人完成课程研修，其中课程成绩得A为340人，这组数据可用几何图形来表示，如图1所示[5]。
如果我们以几何图形来代表教育的输人与输出，或许可将大学分为三种类型：
第一种是长方形，输人和输出对等，学生百分之百成功毕业；第二种是倒梯形，有一部分人会被筛选掉而不能毕业；第三种是倒三角形，是典型的美国模式，宽进严出。
判断学校教学严谨与否主要看图形是否呈倒三角形，教育输出越少于输人，说明教学要求越高。
图1中MITx“电子电路学”课程的学生研修数据呈现的即是这种倒三角形：
共155000人注册课程，仅7157人（4.6%）修完了课程。
当然，对于如此低的课程通过率，edX的总裁阿南特。
阿加瓦尔（AnantAgarwal）指出，“如果你按绝对数字来计算，它可能相当于MIT过去40年间选修这门课程的学生总数。
[6]”即便在2015年，MIT仅从全世界报考的1.8万人中录取了1600人（不足1/10），且不是所有的学生都会选修“电子电路学”。
两组数据对比充分证明，慕课（MOOCs）所带来的教育影响力和资源共享的实现率，是传统学校授课形式所不能企及的。
而最后只有340人在该门课程成绩上得A（0.2%），进一步向全世界表明：
第一，MIT愿意把他的资源与全世界的学生共享；第二，MIT是金字招牌，严格保证教学质量，杜绝放水。
翻转课堂（FlippedClassroom）是对传统课堂教学模式进行了翻转和颠倒，它将以往在课堂完成的知识传授环节放到课前进行，而把对知识的吸收内化环节放在课内进行，并将学习的决定权从教师手上交还给了学生。
不仅在课前与课后将网络资源全部利用起来，而且在整个教学过程中特别强调小组合作学习。
翻转课堂与传统课堂的具体差异，主要表现在：
第一，在课前，传统课堂安排学生学习预习和读教材；翻转课堂安排学生自主学习课程，通过利用教师制作的各种数字材料，完成对概念及相关知识的探索。
第二，在课堂上，传统课堂是以教师为中心，由教师主讲；翻转课堂则是以学生为中心，教师主要通过案例研究、实验、游戏、情境模拟、共同体项目、艺术活动等多种形式，引导学生与同伴以及教师进行互动完成对知识的内化与吸收。
第三，在课后，传统课堂要求学生独立完成作业；翻转课堂要求开展小组学习，进一步利用网络资源，完成作业和研究。
美国一位数学教师以认知历程的翻转为例，用两张示意图（图2、图3）形象地比较了他的数学传统课堂与翻转课堂。
在数学传统课堂中（见图2），这位教师把大量的时间花在了传递知识上面。
这意味着课堂上学生没有足够的时间，在老师的指导下从更高的认知层次来探索、理解数学概念。
通常，那些需要学生批判性地运用数学概念来探索、完成更高水平的问题，都被老师安排为学生的课后作业了。
与传统课堂教学不同的是，其数学翻转课堂的目标是使学生在老师的指导下，将他们最好的学习方式用在课堂上。
在翻转课堂模式下（见图3），学生在课前就被要求完成老师预先录制的教学内容。
在课堂上，老师首先就学生提前观看的视频进行提问，以确保学生理解教学内容并强调在其它领域可能需要获得的进一步的帮助。
接下来的时间安排正是翻转课堂的优势所在：
老师和学生们一起，将运用知识概念等解决问题的时间最大化，从而深化学生对数学概念的理解。
不仅如此，老师还能够将时间分配给哪些需要帮助和拓展的学生身上。
在教学管理的过程中，教学目标是一个课堂的灵魂。
我们可以通过美国教育心理学家本杰明·布鲁姆（BenjaminBloom）的认知分层理论进一步理解翻转课堂。
布鲁姆于1956年将教育学习目标分为认知、情意、技能三类。
2001年，布鲁姆的学生安德森（Anderson）和克拉斯沃（Krathwoh）对其认知分层理论进行了修订，按照人的认知水平的高低，把认知过程用动词描述为记忆、理解、应用、分析、评估、创造六个层次，在原有认知分层体系的最上方增加了“创造”这一层级（见图4[7]）。
根据原来的认知分层理论，布鲁姆认为，学生的学习是先记忆再理解的，因而在传统的课堂教学中，教师把大量的时间用在讲课上，且讲课总是先从复习开始，即先把学生既有的记忆调出来，然后才进入到新知识的讲解环节，最后环节是布置作业以巩固对新知识的理解或应用。
但实际上，作业充其量不过是对新知识的简单运用而已，很少有针对高级的认知层次进行练习，更谈不上开展创造性活动了。
翻转课堂则通过充分利用互联网，将布鲁姆的整个认知分层体系翻了个（见图5[9]），即教师把大量时间安排在了分析、评价和创造这几个高级认知层级上。
具体来说，教师利用网络在课前就把讲课内容安排给学生自学，使记忆、理解这些低层级的认知活动在课堂上降到最小程度，从而腾出更多的时间用于开展高层级的认知活动，鼓励学生在小组讨论中创造新知识，课后，教师则要求学生以小组合作的方式，运用其获得的新知识去解决实际问题。
由此可知，翻转课堂既打破了传统课堂在时序性上的固化性，也打破了原先只有教师掌握足够信息与知识向学生进行传授的局面。
翻转课堂的优势可概括为：
尊重学生的主体性与主动精神，使学生能够根据自己的节奏安排学习进度，并对学习过程进行回顾、反省与复习，提升了学生在课堂内外的思考力，有利于开发学生的创造潜能，使得课堂时间的使用更加有效并赋有新意。
教师可以更好地洞察学生的学习困难及其学习风格，根据学生的具体情况定制并更新相关的学习内容。
三、互联网时代的深度学习上个世纪70年代中期，美国学者马顿（Marton，1976a[8]）和塞尔乔（Saljo，1976b[9]）在研究中发现，大学生主要采取两种方式学习，一种是再现知识的浅层学习，一种是理解知识的深度学习。
之后，学者比格斯（Biggs，1990[10]）和拉姆斯登（Ramsden，2003[11]）在研究中证实深度学习与学生高质量学习效果和获得高分课程密切相关。
2004年，霍顿（Hoston）对深度学习的内涵进行了概括[12]。
2007年，比格斯具体比较、论述了浅层学习和深度学习的各自表现与特征[13]。
但限于诸多因素，在教学中如何有效开展深度学习，未能在教育教学理论和实践中得到突破性的进展。
随着慕课（MOOCs）和翻转课堂的推广与发展，教育研究者对教学的本质和目的有了更深人地认识和思考，并提出了互联网时代的深度学习这一新课题。
威尔·理查德森（WillRichardson）对此进行了直截了当的描述：
“简单地在传统课堂上面増加一个昂贵的工具，不足以满足现代学习者的需要。
光有技术支持是不够的，还需要一个全新的教育学”[14]。
传统教学的目标就是掌握知识，而在互联网时代，当浅层的知识掌握已经被技术所解决之后，更重要的便是能够利用现有的知识再创造新的知识。
互联网时代的深度学习，由深度学习的任务、新的学习共同体、数字化的工具和资源三大要素组成[15]。
（一）深度学习的任务在互联网时代，深度学习的目标是要让学生真正地创造出新知识，并能够运用新知识联系和解决现实社会的问题。
换言之，学生不是简单地复制或应用现有的知识，而是要通过整合现有的知识与思想、信息与概念，转化为一个全新的产品、理念、解决方案或路径，从而开发出新的知识。
由此，深度学习的教学任务也变得更为广泛，主要包括：
（1）用更具挑战性及参与的方式，重建学生的课程学习内容。
比如，要把课程内容与学生的兴趣或愿望结合起来，使学生在明确而适当的挑战性学习目标指导下进行学习，要确定具体而精确的成功标准，以帮助教师和学生清楚是否达成目标，要将反馈和周期形成性评价融人学生学习和做的全过程，以帮助学生建立自信并塑造积极进取的人格；
（2）要创造各种条件，使学生能够在课外真实地体验“创造和运用新知识”；（3）要发展和培养学生面向未来的六项关键技能（即6C）：
品德（CharacterEducation）、公民（Citizenship）、沟通（Communication）能力、批判性思维和解决问题（CriticalThinking&ProblemSolving）能力、合作（Collaboration）能力、创造和想像（Creativity&Imagination）能力。
（二）新的学习共同体
2013年，约翰·哈蒂（JohnHattie，citedbyMichaelFullan&MariaLangworthy，2013）对一千余项研究进行了元分析。
他依据教师在教学中所采用的方法以及教学中的地位和作用，将教师在教学中的角色分为“教师作为消极的辅助者（teachersasfacilitators）+和“教师作为积极的推进者（teachersasactivators）+两大类，并分别对这两种类型的教学有效值进行定量分析与比较，结果发现：
当教师作为一名消极的辅助者，采用游戏教学、小班教学、个性化指导、基于需求的学习、基于问题的学习、基于网络的学习等诸如归纳教学的方式实施教学时，其教学有效值仅为0.17（达到0.40才视为有效）；当教师作为一名积极的推进者，采取互惠教学方式、重视及时反馈、引导学生对自己的认知活动进行自我意识与自我调控并设置挑战性目标、对学生的学习进行周期性评价时，其教学有效值则高达0.60[16]。
这一研究充分表明，要使课堂教学实现有效，教师不能只是充当一名辅助者来减轻学生的学习困难，而应当作为一名积极的推进者以激活学生的学习潜能。
互联网时代的深度学习，主张在平等、公开、互助、负责和互惠的原则上建立学习共同体，强调资源共享、共同学习。
与过去的学习小组仅在学生当中组建不同的是，新的学习共同体可以在师生之间、教师之间、学生之间，甚至是在学生和父母之间建立，且学习共同体成员在课堂内外都要保持联系。
不仅如此，师生在新的学习共同体中担当的角色以及开展的活动，也与过去的学习小组大不相同：
一方面，在新的学习共同体中，教师不再是一名辅助者，而是作为共同体中的一员与学生一起学习，可以从学生的视角观察学生的学习进程，及时了解所实施的教学策略和学习策略是否达到预期目标，能够充分运用各种教学策略并持续使用数字化工具，在学生面临学习挑战时能提供高质量的反馈并及时予以鼓励，以提高学生自主学习的能力和运用新知识解决现实问题的能力。
另一方面，在新的学习共同体中，学生不再是简单地掌握知识、再现知识，而是在与教师、同伴之间建立起相互信任关系的基础上，及时向教师和同伴反馈个人的学习进程，具有确定学习目标、任务和成功标准的能力，能够发展创造新知识的智力和态度倾向，能够持续地发现和创造数字化学习工具与资源，以用于探索新内容、新概念、新信息和新观点，能够运用这些工具创造新的知识，并和同伴及专家一起运用新知联系并解决社会现实问题。
（三）数字化的工具与资源互联网时代开展深度学习，离不开数字化的工具与资源。
目前，学校和教室所使用的技术中较少利用数字化工具与资源为深度学习服务。
2011年，“创新教学与学习研究'（InnovativeTeachingandLearningResearch）项目统计了七个国家有关学生使用信息交流技术情况的教师报告数据（见图6[17]，CitedbyMichaelFullan&MariaLangworthy，2013）。
数据表明，信息交流技术的使用基本上仍停留在最基础层面的传统教学与学习，即教学活动仍以低层级的认知为主，而不是以高层级认知活动的知识创造为主。
可见，在互联网时代开展深度学习，还需要进一步思考和探索如何利用数字化的工具，增强教师推动学生控制学习过程的能力，如何利用数字化的资源，在本地和世界范围内促进相互合作，使学生能够发现新知识、创造新知识和运用新知识。
四、美国经验及对中国的启示通观美国应对互联网挑战而做出的教学创新与变革，给中国的启示是：
尽管慕课（MOOCs）和翻转课堂给学校及学生带来了很多的变化与好处，但若希望这些变化及好处能够进一步深入下去并获得可持续性地发展，很重要的一点就是必须深入研究和开展互联网时代的深度学习。
事实上，当前美国教育界提出的在互联网时代进行深度学习这一概念，主要是回答了互联网时代如何使教育技术继续获得更好发展的问题，揭示了任何一个新的技术革命或新的技术手段、新的教学手段，要获得可持续性发展所需要构建的几个相关要素。
首先，“深度学习的任务”要素，实际上解决的是我们到底该学什么的问题。
互联网时代的深度学习这一概念的提出，促使教育界进一步地思考，在新技术发展迅猛、运用如此便捷的情形下，学生到底应该学什么？
学校该培养什么样的人？
21世纪究竟需要什么样的人才？
在历经十余年的教学探索与改革之后，如今很明确的一点是，我们培养的人不仅要有知识，还要学会如何思考，更要具备领导力。
也就是说，深度学习的任务中所提出的面向21世纪的六项关键技能，概括起来无非是三个方面，即知识、思维的能力及领导力。
其次，“新的学习共同体”要素解决的是怎么学的问题。
新的电脑技术、互联网技术，在其运用的过程中，不管是慕课（MOOCs）还是翻转课堂，都强调一点，光有新的技术，而没有教育理念及教学方法的改变，新的学习技术是无法持续的。
互联网强调资源共享与合作，在互联网时代，新的教学方法必须重新考虑师生之间的关系。
教师再也不是知识的传递者，而是学生学习的合作者。
教师不仅是一名辅助者，更是一名积极的推进者。
教师作为教学改革的实施者，应该如何在教学过程中运用新教学方法与新技术实行新的教学。
简而言之，惟有实现教学方法的改革，才能促使新的学习技术获得持续发展。
最后，“数字化工具与资源”要素解决的则是学习工具与学习环境的问题，即如何看待技术的问题。
对于新技术的学习与运用，中国是能够很快领会并掌握的，但要使新技术真正长久扎根，还需要整合出一个相应的学习环境，或者说有相应的教育系统或教育体系来支持这个新的教育技术。
在运用技术的过程中，毫无疑问需要考虑、比较技术的优缺点问题，但技术要持续地运用，有赖于一线教师的使用动力或积极性，而这需要在领导和政策的支持、制度的保障、资金与人员的配备等方面，得到相应的支撑。
以美国为例，任何一名教师若要开设一门新课程，都能在减课程任务、增加资金投入、辅助人员配备等方面获得相应的支持。
笔者分别以“深度学习”、“翻转课堂”、“慕课（MOOCsorMOOC）”为关键词，在中国知网查阅了以此为篇名的期刊论文发表情况（见图7）。
数据显示，早在2005年，就有学者介绍了深度学习，但截至2015年底，这期间教育界对深度学习的研究进程发展相当缓慢，大大滞后于欧美国家的研究。
翻转课堂和慕课（MOOCs）被同时介绍到中国，发展速度较快，但中国教育界对这两种教学创新形式的研究与实践，还远远不能满足现代学习者的需求。
可见，中国学校教育尤其是高等教育，要充分应对互联网的挑战，还需要在研究、推广慕课（MOOCs）及翻转课堂的同时，加大对深度学习的研究与投人力度，要加强与社会媒体的合作，开发出更多、更好的数字平台与技术，服务于学校教学改革，要更新教育教学理念，在本土及世界范围内加强与各高校之间的合作，探索出全新的教学方法，创造出符合中国国情的课堂教学新模式，从而促进新技术在中国的教育领域得到持续地运用与开发。
总之，互联网时代下学校教学面临新的挑战，教师的主导地位受到冲击。
教学不再是原来死板的传授渠道，而是多元的渠道，需要更多的创新和创造。
学习目标不再是培养以知识为中心、应付考试的人，而是全面发展具有国际化公民素质和数字化素养的人。
在这一方面，互联网已经为我们提供了一个互动、深层次学习的良好环境。
基金项目：
本文系美国马萨诸塞大学Sabbatical课题“互联网时代的教学创新对比研究”（课题编号：
F2015-02125）的研究成果之一。
作者简介：
严文蕃，美国马萨诸塞大学波士顿校区国际比较教育研究院院长，教授，博士生导师，主要研究方向：
教育研究方法、教育评价、教育技术及国际比较教育等；李娜，西北农林科技大学马克思主义学院副教授，研究方向：
教学与教师发展。
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