關(guān)亞琴

（西南大學(xué)科學(xué)教育研究中心，重慶 400715）

教育部考試中心制定的《中國高考評價體系》（本文簡稱 《體系》）中構(gòu)建了以價值為引領(lǐng)的評價體系，是國家對“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人、為誰培養(yǎng)人”這一教育根本問題的堅定回答.［1］隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為代表的新一代信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，各國對人才的需求也越來越高，新時代的中學(xué)生如何在牢固掌握學(xué)科知識的基礎(chǔ)上能夠自主地運用高階思維解決結(jié)構(gòu)不良問題并將之付諸實踐以適應(yīng)未來社會的發(fā)展.這是一個亟待解決的問題.《體系》中旨認高考要引導(dǎo)教學(xué)重視教材，夯實學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，給學(xué)生提供深度學(xué)習(xí)和思考的空間.［1］

本研究基于CNKI高級文獻檢索，時間范圍選取1980—2020年1月40年間物理深度學(xué)習(xí)的研究論文，在期刊欄目中將主題詞輸入“深度學(xué)習(xí)”和“物理”，文獻來源選擇核心及CSSCI，將分組瀏覽選為研究層次中的“基礎(chǔ)教育與中等職業(yè)教育”共檢索出34篇文獻，刊物主要包含《物理教師》《物理教學(xué)》《中學(xué)物理教學(xué)參考》《教學(xué)與管理》；然后在《物理之友》《物理通報》《物理教學(xué)探討》《中學(xué)物理》這4本刊物中選出42篇文獻作為原始文獻；最后在碩博欄目將主題詞輸入“深度學(xué)習(xí)”和“物理”，在分組瀏覽中選擇學(xué)科專業(yè)為課程與教學(xué)論，最終選出符合主題的15篇文獻作為研讀對象并進行內(nèi)容分析.通過對這些文獻進行梳理和述評，在此基礎(chǔ)上做了些前瞻.

1 物理深度學(xué)習(xí)的概念界定及特點

1.1 深度學(xué)習(xí)的國內(nèi)外界定

深度學(xué)習(xí)由瑞典格特堡大學(xué)馬頓（Marton）和薩爾喬（Saljo）兩位學(xué)者于1976年提出.他們指出深度學(xué)習(xí)是一個知識的遷移過程，而這個過程有助于學(xué)習(xí)者提高解決問題并作出決策的能力.并認為，深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)者追求知識的理解并使已有知識與特定教材的內(nèi)容進行批判性互動，探尋知識的邏輯意義，使現(xiàn)有事實和所得結(jié)論建立聯(lián)系.［2］1982年，比格斯（Biggs）與柯利斯（Collis）基于皮亞杰認知發(fā)展階段理論，提出SOLO分類法（可觀察的學(xué)習(xí)成果結(jié)構(gòu)）.他們把學(xué)生對于某個問題的學(xué)習(xí)程度從能力、思維操作、一致性與收斂、應(yīng)答4個方面劃分為5級水平：前結(jié)構(gòu)層次、單點結(jié)構(gòu)層次、多點結(jié)構(gòu)層次、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)層次、拓展抽象結(jié)構(gòu)層次.前三級為淺層學(xué)習(xí)，后兩級為深度學(xué)習(xí).［3］自比格斯與柯利斯提出深度學(xué)習(xí)的分層后，更多學(xué)者和機構(gòu)投入到關(guān)于學(xué)生深度學(xué)習(xí)的研究中，如美國新媒體聯(lián)盟《2015地平線報告（基礎(chǔ)教育版）》中引用了“卓越教育聯(lián)盟”對深度學(xué)習(xí)的定義：“以創(chuàng)新方式向?qū)W生傳遞豐富的核心學(xué)習(xí)內(nèi)容，并讓他們學(xué)習(xí)后應(yīng)用所學(xué)的內(nèi)容.”［4］

我國學(xué)者何玲和黎加厚教授于2005年在教育領(lǐng)域提出深度學(xué)習(xí)是一種在理解的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判地學(xué)習(xí)新思想和事實并將它們?nèi)谌氲皆械恼J知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多思想間進行聯(lián)系并將已有的知識遷移到新的學(xué)習(xí)情境中，進而做出決策和解決問題的學(xué)習(xí)方式.［5］2014年9月教育部基礎(chǔ)教育課程教材發(fā)展中心 “深度學(xué)習(xí)總項目組”對其界定為：在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心積極參與、體驗成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程.［1］郭華教授則認為深度學(xué)習(xí)是教學(xué)中的學(xué)生學(xué)習(xí)而不是一般的學(xué)習(xí)者的自學(xué)，必有教師的引導(dǎo)和幫助；深度學(xué)習(xí)的內(nèi)容是有挑戰(zhàn)性的人類已有認識成果；深度學(xué)習(xí)是學(xué)生感知覺、思維、情感、意志、價值觀全面參與、全身心投入的活動；深度學(xué)習(xí)的目的指向具體的、社會的人的全面發(fā)展，是形成學(xué)生核心素養(yǎng)的基本途徑.［6］

在學(xué)科深度學(xué)習(xí)的研究中，馬云鵬教授認為小學(xué)數(shù)學(xué)深度學(xué)習(xí)是以數(shù)學(xué)學(xué)科的核心內(nèi)容為載體，以提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)為目標，整體分析與理解相關(guān)內(nèi)容本質(zhì)，提煉深度探究的目標與主題，了解學(xué)生學(xué)習(xí)特定內(nèi)容的狀況.通過精心設(shè)計問題情境，引發(fā)學(xué)生認知沖突，組織學(xué)生全身心參與學(xué)習(xí)活動，圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題深度探究，使學(xué)生體驗成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程.［7］胡久華教授認為化學(xué)學(xué)科的深度學(xué)習(xí)界定為：在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，開展以化學(xué)實驗為主的多種探究活動，從宏微結(jié)合、變化守恒的視角，運用證據(jù)推理與模型認知的思維方式，解決綜合復(fù)雜問題，獲得結(jié)構(gòu)化的化學(xué)核心知識，建立運用化學(xué)學(xué)科思想解決問題的思路方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，促進學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.［8］

以上為國內(nèi)外不同研究者及機構(gòu)對深度學(xué)習(xí)所給的定義.由此可以看出，深度學(xué)習(xí)沒有統(tǒng)一的概念，但主要以“學(xué)習(xí)方式”“學(xué)習(xí)過程”“學(xué)習(xí)能力”及“學(xué)習(xí)結(jié)果”所設(shè)定義較多；從所給定義也可看出，深度學(xué)習(xí)除具有批判性思維及高階思維能力以外，還需合作、協(xié)同的交際能力，在這些能力具備的情況下，學(xué)生會對新知識遷移運用，最終達到創(chuàng)新思維的目的.另外，從學(xué)科對深度學(xué)習(xí)的界定來看，深度學(xué)習(xí)還包含學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展.

1.2 物理深度學(xué)習(xí)

關(guān)于物理深度學(xué)習(xí)的定義很少，江蘇省錫山高級中學(xué)實驗學(xué)校的高級教師曹曉東在多年的教學(xué)實踐當(dāng)中概括得出物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)的定義.他認為物理深度學(xué)習(xí)旨在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，開展以實驗探究為主的多種探究活動，從物質(zhì)、運動及相互作用、能量等視角，運用證據(jù)推理與模型建構(gòu)的思維方式，解決綜合復(fù)雜問題，從而獲得結(jié)構(gòu)化的學(xué)科核心知識，建立運用學(xué)科思想解決問題的思路方法，逐步形成內(nèi)在的學(xué)習(xí)動機、正確的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的一種學(xué)習(xí)方式.［9］

曹曉東老師對物理深度學(xué)習(xí)的界定較為全面，涉及到物理學(xué)以實驗為基礎(chǔ)的特色，涵蓋了物理學(xué)中物質(zhì)、運動及相互作用、能量等學(xué)科核心概念，認為物理深度學(xué)習(xí)是一種學(xué)習(xí)方式，但在定義過程中忽視了學(xué)生團結(jié)協(xié)作能力及創(chuàng)新精神的發(fā)展.所以對物理深度學(xué)習(xí)的界定，還需根據(jù)物理學(xué)科本身的特點，結(jié)合物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任4個學(xué)科核心素養(yǎng)的主要方面，從符合學(xué)生認知發(fā)展及提高學(xué)生創(chuàng)新意識視角去定義物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)，有待于學(xué)者們繼續(xù)研究.

1.3 物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)的特點

2012年，張浩和吳秀娟在《深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵及認知理論基礎(chǔ)探析》中提出了深度學(xué)習(xí)的6大特點：深度學(xué)習(xí)注重批判理解、深度學(xué)習(xí)強調(diào)信息整合、深度學(xué)習(xí)促進知識建構(gòu)、深度學(xué)習(xí)著意遷移運用、深度學(xué)習(xí)面向問題解決及深度學(xué)習(xí)提倡主動終身.［10］付亦寧認為深度學(xué)習(xí)的首要特征是理解認知，固有特征為高階思維，本質(zhì)特征為整體聯(lián)通，必要特征為創(chuàng)造批判，趨向特征為專家構(gòu)建.［11］

物理學(xué)是自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科，研究自然界物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、相互作用和運動規(guī)律.物理學(xué)基于觀察與實踐建構(gòu)物理模型，應(yīng)用數(shù)學(xué)等工具，通過科學(xué)推理和論證，形成系統(tǒng)的研究方法和理論體系.［12］該定義給出了物理學(xué)科與其他學(xué)科的區(qū)別，這體現(xiàn)在，物理學(xué)科是一門以實驗為主的自然科學(xué)課程，它的核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”及“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”.

基于以上界定，物理深度學(xué)習(xí)的特點具有指向物理觀念的概念關(guān)聯(lián)與意義建構(gòu)；形成科學(xué)思維的質(zhì)疑論證與推理建模；注重科學(xué)探究的活動設(shè)計與評估；觸發(fā)評價體系的反思與體悟等方面特征.［9］江蘇省錫山高級中學(xué)實驗學(xué)校教師駱波在透析大量教學(xué)案例的基礎(chǔ)上，圍繞深度學(xué)習(xí)特征、物理學(xué)科核心素養(yǎng)、物理學(xué)科關(guān)鍵能力，篩選、提煉出初中物理深度學(xué)習(xí)的典型特征模型，［13］如表1所示.

表1 初中物理深度學(xué)習(xí)的典型特征及行為表現(xiàn)

2 深度學(xué)習(xí)的實施策略及評價方法

為了培養(yǎng)學(xué)生獲取復(fù)雜知識，掌握深度學(xué)習(xí)的技能，讓學(xué)生適應(yīng)不斷變化的外部世界，美國威廉和弗洛拉·休利特基金會與美國研究院合作開展了深度學(xué)習(xí)項目（SDL）.該項目采用準實驗研究法，實驗組和對照組后測的研究設(shè)計，定量和定性相結(jié)合的方式，做了為期3年的實驗研究.實驗學(xué)校采取的深度學(xué)習(xí)策略與途徑宏觀上分為兩個：一是重塑課堂教學(xué)設(shè)計，具體從明確教學(xué)目標、課程開發(fā)、課堂教學(xué)、教學(xué)評價4個方面進行重新設(shè)計；二是變革學(xué)校結(jié)構(gòu)與文化，具體包括課時上的靈活安排、開設(shè)咨詢課、支持個性化發(fā)展的學(xué)校文化.最終以學(xué)生認知能力、人際和個人能力、高中畢業(yè)率、大學(xué)入學(xué)情況等4個維度對實驗組和對照組進行評價.該研究在國際上產(chǎn)生強烈的反響，我國教育部基礎(chǔ)教育課程教材中心組織專家團隊2014年借鑒國外經(jīng)驗也開始進行深度學(xué)習(xí)實驗研究.而此項目僅針對語文、數(shù)學(xué)、化學(xué)等學(xué)科進行，并未涉及物理學(xué)科.

2.1 物理深度學(xué)習(xí)的實施策略

應(yīng)該說關(guān)于物理深度學(xué)習(xí)的大部分研究都是基于策略而研究，大體可以分為7類：基于核心素養(yǎng)的深度學(xué)習(xí)策略、思維提升的深度學(xué)習(xí)策略、實驗類課程的深度學(xué)習(xí)策略、基于問題解決的物理深度學(xué)習(xí)策略、知識遷移的深度學(xué)習(xí)策略、PBL視角下的深度學(xué)習(xí)策略及復(fù)習(xí)課的深度學(xué)習(xí)策略，還有部分研究者以深度學(xué)習(xí)為理論基礎(chǔ)的教學(xué)設(shè)計.本部分研究遴選具有代表性的實施策略并進行梳理，得出不同主題詞下的深度學(xué)習(xí)策略的具體內(nèi)容如表2所示.

表2 物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)實施策略

從表2中可以看出，關(guān)于物理學(xué)科的深度學(xué)習(xí)策略主要集中在創(chuàng)設(shè)情境，聯(lián)系生活，通過認知沖突引發(fā)學(xué)生深度思考；建構(gòu)知識導(dǎo)圖，整合碎片化知識；提倡自主探究，發(fā)展學(xué)生探究能力.無論是基于核心素養(yǎng)的深度學(xué)習(xí)還是問題解決的深度學(xué)習(xí)，整體策略偏向于知識本位的策略研究，沒有過渡到素養(yǎng)本位的深度學(xué)習(xí)研究.另外，不同研究提供的策略都是基于經(jīng)驗的總結(jié)，缺少理論的支撐，比如思維提升的深度學(xué)習(xí)策略，多數(shù)僅是通過案例，缺少心理學(xué)的理論支撐，因而使研究不夠深入，所以在有關(guān)物理深度學(xué)習(xí)的教學(xué)策略方面可以結(jié)合教育學(xué)基本原理、心理學(xué)、社會學(xué)等理論更加深入地展開研究.

2.2 深度學(xué)習(xí)的評價策略

戴歆紫，王祖浩通過對國外深度學(xué)習(xí)評價的研究方法進行梳理，總結(jié)得出過程取向及結(jié)果取向的評價研究，其中過程取向評價又包括問卷調(diào)查法、眼球追蹤法；結(jié)果取向的評價方法包括概念圖法、開放型問題或任務(wù)、學(xué)業(yè)成就評價及綜合性評價.［26］殷常鴻，張義兵，高偉，李藝將皮亞杰的認知理論及比格斯的SOLO學(xué)習(xí)結(jié)果分類結(jié)合在一起，分別從過程描述（思維層次）及具體表現(xiàn)（知識深度）兩個方面的7個維度：重述、綜述、抽象、追溯、修正、重構(gòu)及遷移研究得出“皮亞杰-比格斯”深度學(xué)習(xí)評價指標.［27］

物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)評價主要以高子翔、鄒雪晴、任虎虎為主，幾位研究者都提出基于SOLO學(xué)習(xí)結(jié)果分類進行學(xué)習(xí)評價的策略，并分別用不同的案例來解釋說明評價實施策略.上海師范大學(xué)碩士研究生高子翔基于SOLO分類提出從無學(xué)習(xí)水平到淺層學(xué)習(xí)水平及從淺層學(xué)習(xí)水平到深度學(xué)習(xí)水平的學(xué)習(xí)策略；［28］西南大學(xué)碩士研究生鄒雪晴基于SOLO分類以“相互作用及牛頓運動定律”及“磁場”為例開發(fā)了高中物理深度學(xué)習(xí)評價工具；［29］任虎虎以“師生間多維對話”“開放性問題解決”“批判性自我監(jiān)控”提出基于SOLO分類理論的高中物理深度學(xué)習(xí)教學(xué)評價策略；［30］東北師范大學(xué)碩士研究生關(guān)舒元以中學(xué)科學(xué)SSI課程為例，在實踐研究基礎(chǔ)上分別從教材編寫、教師發(fā)展、及教學(xué)3方面提出了促進深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)策略.［31］雖然這些研究者都涉及到評價策略，但大多都是基于結(jié)果的評價，可以從增值評價、綜合評價等過程性評價多方面進行審視，以全方位視角展開物理深度學(xué)習(xí)的研究.

3 物理深度學(xué)習(xí)研究反思及期望

3.1 物理深度學(xué)習(xí)研究的反思

越來越多的研究表明，深度學(xué)習(xí)教學(xué)模式比傳統(tǒng)的講授模式更有效.我國關(guān)于深度學(xué)習(xí)的研究和實踐探索，面向未來社會對學(xué)生素養(yǎng)的新要求，針對我國當(dāng)前中小學(xué)課堂教學(xué)存在的關(guān)鍵問題，立足本土文化，借鑒國外經(jīng)驗，形成了一系列理念框架以及實踐模式，但有關(guān)物理深度學(xué)習(xí)的研究僅在中小學(xué)教師中以具體實施策略為研究對象，其理論深度尚且不夠.具體存在以下問題：

（1）物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)理論方面研究仍有欠缺，針對性和實踐性不強.如物理深度學(xué)習(xí)的概念界定不清，物理深度學(xué)習(xí)的價值取向不明等.在全球經(jīng)濟化的進程中，教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變顯得尤為重要，如何通過線上線下教學(xué)實現(xiàn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)變是目前亟待解決的一個問題.物理課程深度學(xué)習(xí)理論與實踐結(jié)合不夠緊密，對實踐的指導(dǎo)意義不突出，能夠看到實踐中存在的問題，但如何指導(dǎo)實踐解決問題研究不顯著.

（2）理論研究深度不夠.研究中基本能看到問題的存在，但如蜻蜓點水一代而過，不能走入深水區(qū)透徹地研究問題，比如如何基于大概念整合進行物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)，如何指向單元主題設(shè)計進行深度學(xué)習(xí)等；與其他學(xué)科的結(jié)合也不夠緊密，比如在對教師深度教學(xué)研究中，不能將教育理論與教育心理學(xué)有機結(jié)合起來，只從教學(xué)策略的方面強調(diào)物理深度學(xué)習(xí)的運行機制，而沒有從學(xué)生的內(nèi)部心理機制進行深入研究.

（3）評價方式單一，評價指標不夠明晰.大多數(shù)研究者基于SOLO分類的學(xué)習(xí)結(jié)果對深度學(xué)習(xí)進行評價研究，缺少增值評價、律動評價等多元評價的研究.可結(jié)合2017版高中物理課程標準提出學(xué)業(yè)質(zhì)量評價指標及國家教育部發(fā)布的《深化新時代教育評價改革總體方案》構(gòu)建比較完善的評價指標體系.

（4）農(nóng)村和民族地區(qū)物理深度學(xué)習(xí)的研究不足.我國是一個多民族、文化多元的國家，地域遼闊，南北、東西差異較大，不同的地域分布有各自的特色文化.基于不同民族和地區(qū)，怎樣進行有針對性的物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)，彰顯民族及農(nóng)村特色進行教學(xué)和學(xué)習(xí)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動機，從而提升對知識有效遷移.

3.2 物理深度學(xué)習(xí)研究的期望

通過上述反思，筆者認為物理深度學(xué)習(xí)研究應(yīng)該進一步推向深入，特別要有針對性地加強在教育教學(xué)實踐中的深度學(xué)習(xí)問題的研究，在研究方法上多采用實證研究，減少經(jīng)驗總結(jié)或理論指導(dǎo)下的思考與分析；適當(dāng)將研究視角轉(zhuǎn)“教學(xué)策略”為“學(xué)習(xí)策略”，從動態(tài)生成性學(xué)習(xí)理論入手，轉(zhuǎn)變“靜態(tài)”的課堂教學(xué)研究理念，提倡“動態(tài)”教學(xué)或者“靜態(tài)、動態(tài)結(jié)合”的教學(xué)研究理念；結(jié)合結(jié)果評價、增值評價及綜合評價，構(gòu)建多元的物理深度學(xué)習(xí)評價體系；重視農(nóng)村及民族地區(qū)的物理深度學(xué)習(xí)研究，利用農(nóng)村及民族地區(qū)的特有資源，激發(fā)教師和學(xué)生的想象力，推動物理學(xué)科深度學(xué)習(xí)的發(fā)生.