本文來源｜《中小學(xué)數字化教學(xué)》2022年第12期
作者簡介｜餘勝泉，系北京師範大學(xué)教授、博士生導師，未來教育高精尖創新中心執行主任，“移動學(xué)習”教育部—中國(guó)移動聯合實驗室主任，國(guó)家基礎教育信息化教學(xué)指導委員會副主任
當前，人工智能(néng)正在人臉識别、圖像識别、機器翻譯、自動駕駛等領域追趕甚至超越人類的認知與能(néng)力。人們不禁要問：當人工智能(néng)在知識記憶、檢索、處理等方面(miàn)越來越強大時，人類的優勢在哪裡(lǐ)？學(xué)生需要具備怎樣(yàng)的核心能(néng)力，才能(néng)适應并駕馭未來的智能(néng)社會？與此同時，人們獲取信息的渠道(dào)越來越多、手段越來越先進(jìn)，信息離散化、碎片化的現象卻越來越嚴重，造成(chéng)很多人思維膚淺、被(bèi)“信息繭房”深深包裹著(zhe)，失去了自己的判斷力，看不到外面(miàn)更大的世界，也看不到超越事(shì)物表象的深刻本質。我們的閱讀方式以及獲取知識的方式也在發(fā)生著(zhe)深刻的改變，數字化閱讀已成(chéng)爲必然趨勢。學(xué)生正在從閱讀紙張、處理簡單的知識和被(bèi)動地接受知識，轉變爲屏幕閱讀、處理海量的信息和主動地搜尋知識。這(zhè)些都(dōu)是信息技術快速發(fā)展給教育帶來的挑戰，在人類要面(miàn)對(duì)越來越高的複雜性、越來越多的不确定性以及越來越海量信息的大背景下，我們的教育該如何應對(duì)這(zhè)些挑戰呢？
（一）核心素養是智能(néng)時代人才培養的必然要求面(miàn)對(duì)智能(néng)時代所帶來的巨大社會變化，我們的教育理念首先要做出改變，不能(néng)局限于對(duì)分數或學(xué)科知識的過(guò)度關注，而應在更廣闊的視野下關注學(xué)生心智成(chéng)長(cháng)，著(zhe)力塑造學(xué)生區别于機器的創造力、社會能(néng)力、價值觀、意志力等，培養他們完善的人格以及善良、合作、同情心等良好(hǎo)品質，使其富有學(xué)識、智慧和能(néng)力，能(néng)爲自己的生活和社會承擔責任，即發(fā)展學(xué)生的核心素養。近年來，國(guó)家在各種(zhǒng)教育政策文件中越來越強調發(fā)展學(xué)生的核心素養，著(zhe)重培養學(xué)生的關鍵能(néng)力和必備品格，這(zhè)正是對(duì)智能(néng)時代、知識經(jīng)濟時代人才培養需求的有力回應。培養學(xué)生的核心素養在全球範圍也已成(chéng)爲共識。聯合國(guó)教科文組織指出，“要重新定義教育、知識和學(xué)習。教育應關注生命和人類尊嚴、權利平等、社會正義、文化多樣(yàng)性、國(guó)際團結和爲可持續的未來承擔共同責任”。美國(guó)提出的21世紀技能(néng)模型，則強調培養學(xué)生的溝通交流、團隊協作、批判性思維、創造力、文化傳承以及意志力等。經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）發(fā)布的《學(xué)習指南2030》認爲，我們面(miàn)對(duì)著(zhe)充滿變革且不穩定的新未來，如何幫助學(xué)生利用知識、技能(néng)、态度與價值觀實現“在陌生環境中的自定航向(xiàng)”，以找到應對(duì)不确定性的正确辦法，最終實現自身、社會和全球的福祉非常重要。因此，它提出建構“學(xué)生主體性”這(zhè)一重要概念，并特别強調學(xué)生變革社會和塑造未來的“變革能(néng)力”。不難發(fā)現，無論是國(guó)内還(hái)是國(guó)外，人才的培養目标都(dōu)在适應智能(néng)時代的社會變革需要，核心素養是智能(néng)時代對(duì)人才培養提出的必然要求。以互聯網、大數據、人工智能(néng)爲代表的新一代信息技術正在對(duì)社會變革産生意義深遠的影響。這(zhè)種(zhǒng)影響反過(guò)來又重塑著(zhe)人類認識世界、适應世界的方式。可以說，智能(néng)技術絕不是一個簡單的工具，它延伸了人的大腦，增強了人的認知能(néng)力，也爲智能(néng)時代的人才培養帶來新機遇。1.可拓展人的認知邊界，增強人的認知能(néng)力在智能(néng)時代，判斷一個人聰明與否，不能(néng)隻看他自身的智商，還(hái)應看他運用智能(néng)設備的能(néng)力。這(zhè)是因爲，人們現在認識世界，不僅靠頭腦内部的知識網絡，還(hái)要依靠智能(néng)設備中的外部知識網絡。人的思維就是内、外部知識網絡協同認知的結果。當内部知識網絡與外部知識網絡連接點越多、連接強度越大，一個人的問題解決能(néng)力就會越強。人機協同的認知方式使得人類能(néng)夠駕馭超越個體認知能(néng)力極限的複雜性，能(néng)夠處理超越個體認知能(néng)力極限的海量信息，從中洞察隐藏在紛繁複雜的事(shì)物表象背後(hòu)的關系與本質規律，從而拓展人類的認知邊界。正如當我們站在風暴之中，會感到狂風驟雨雜亂無章，但倘若我們能(néng)夠升到萬米高空去俯視風暴，就會發(fā)現其規律性。智能(néng)技術讓人類思維擁有了站在萬米高空洞察規律的能(néng)力。因此，人機結合的思維方式是現代人的基本思維方式。 複雜社會的生存，呼喚人機結合的教育智能(néng)。概括來講，智能(néng)技術正在計算、感知、認知和社會網絡四個層面(miàn)增強人的認知。其基本原理在于，智能(néng)技術將(jiāng)外部紛繁複雜的事(shì)物簡化後(hòu)形成(chéng)認知組塊，并將(jiāng)其嵌入人的認知過(guò)程中，通過(guò)認知外包以及認知組塊化擴展人的認知鏈條，增強人類駕馭複雜事(shì)件流、推動全局運轉的能(néng)力。2.能(néng)促進(jìn)人與知識産生有意義的連接現代社會，一個人需要掌握各方面(miàn)的信息才能(néng)駕馭全局，但僅憑個人能(néng)力，想要掌握和理解一個領域或一門學(xué)科的全部内容是非常困難的。因此，借助智能(néng)設備在不同人群、不同領域、不同觀點和概念之間，發(fā)現連接、識别範式和創建意義的能(néng)力變得愈加重要。從某種(zhǒng)意義上說，一個人獲取知識來源的能(néng)力，比知道(dào)現有知識的能(néng)力還(hái)要關鍵。因此，對(duì)于一個現代學(xué)習者而言，他的學(xué)習需要與知識産生有意義的連接，而連接的中介就是智能(néng)設備。智能(néng)設備在教育中應用的核心價值在于，它延伸了我們的大腦，改變了我們認知世界的方式，而不是繼續扮演教師的角色，讓學(xué)生對(duì)現有的知識反複操練。因此，納米級的知識點拆分、刷題式的适應性學(xué)習等不應是人工智能(néng)教育應用的主要方向(xiàng)。智能(néng)時代的教育需要從以發(fā)展智力爲中心向(xiàng)智力和非智力協調發(fā)展轉變，從以學(xué)科知識獲得爲中心向(xiàng)核心素養培養轉變，從重視知識繼承向(xiàng)重視知識創新轉變，需要培養人機協同的能(néng)力與素養。3.可作爲認知工具，促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展智能(néng)時代學(xué)生核心素養的培養，需要將(jiāng)智能(néng)技術作爲學(xué)生的認知工具，幫助學(xué)生在真實的問題情境中進(jìn)行分析、綜合、評價和創造，在解決問題的過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生高階思維發(fā)展。它強調將(jiāng)學(xué)習的重點放在特定情境下的真實問題解決上。這(zhè)樣(yàng)，學(xué)生就有更多機會運用不同學(xué)科相互關聯的知識去解決真實問題，跨越學(xué)科間的界限去建立知識之間的有機聯系，提高他們綜合應用多學(xué)科知識解決實際問題的能(néng)力。因此，智能(néng)技術在教育教學(xué)中應用的主要方向(xiàng)，是成(chéng)爲支撐學(xué)生認知能(néng)力擴展的工具，讓學(xué)生能(néng)夠解決以前無法解決的問題、進(jìn)入以前無法進(jìn)入的情境、處理以前無法處理的複雜數據，從而促進(jìn)其高階思維能(néng)力的發(fā)展，實現深度學(xué)習。基于證據的學(xué)習，是爲解決特定學(xué)習問題而運用一些證據驗證假設、發(fā)現并得出解決問題方案的一種(zhǒng)學(xué)習範式。該範式同時強調基于證據來呈現學(xué)習結果，并由此證明學(xué)習活動及學(xué)習成(chéng)效已經(jīng)發(fā)生。實踐中，它強調學(xué)生從解決一個問題或進(jìn)入一個項目開(kāi)始，到找到該問題的解決方案，或者完成(chéng)一件“人工制品”，這(zhè)一過(guò)程中反映學(xué)生學(xué)習過(guò)程和成(chéng)果的所有數據、材料等，都(dōu)可以作爲學(xué)習的證據。學(xué)習證據既是解決問題的線索，又是評價學(xué)習過(guò)程的依據。智能(néng)技術在證據導向(xiàng)的學(xué)習中不僅能(néng)支持學(xué)生操作，更重要的是能(néng)生成(chéng)數據，并幫助學(xué)生利用數據進(jìn)行科學(xué)的、理性的思考，從而促進(jìn)學(xué)生深度認知投入。在學(xué)生認知投入的過(guò)程中，又會有新的數據和證據的産生。利用這(zhè)些生成(chéng)的數據，教師不僅能(néng)對(duì)學(xué)生的知識進(jìn)行評價，還(hái)能(néng)對(duì)他們的能(néng)力和素養進(jìn)行評價。比如，學(xué)生在真實實驗中或在仿真環境中采集數據，并運用信息技術建立問題解決模型；學(xué)生運用信息技術增強感知、處理、分析數據的能(néng)力，使得解決真實情境的問題成(chéng)爲可能(néng)；基于學(xué)生解決問題過(guò)程中的行爲，智能(néng)技術自動分析與評估，及時給予學(xué)生提供相應的支架和幫助，促進(jìn)學(xué)生反思，引導學(xué)生進(jìn)入思維的深處。由此可見，讓學(xué)生運用學(xué)習過(guò)程中産生的數據進(jìn)行理性思考，模拟科學(xué)家的思維方式經(jīng)曆一個認知高度投入的學(xué)習過(guò)程，同時利用學(xué)習過(guò)程中産生的數據對(duì)其形成(chéng)多維評價，才是智能(néng)技術所應發(fā)揮的關鍵作用。總之，智能(néng)時代，教育要以智能(néng)技術爲載體來促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習。教師不僅要給學(xué)生一些數據、信息和知識，還(hái)要培養學(xué)生的理解力、洞察力，乃至人生智慧。現代人獲取信息的成(chéng)本越來越低，但信息不等于知識，信息隻有内化到個體認知結構中，并對(duì)其行動産生影響才能(néng)變成(chéng)知識。所以，學(xué)生不僅要獲取信息，更要利用智能(néng)技術將(jiāng)信息轉化爲知識，進(jìn)一步轉化成(chéng)人生智慧，也就是核心素養。二、智能(néng)技術支持下深度教學(xué)的特征
智能(néng)時代，人獲取信息很容易，但要把信息轉化爲知識，對(duì)很多人來說卻是相當困難的。因此，以智能(néng)技術爲載體促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習，其關鍵是要通過(guò)轉變智能(néng)技術的作用，形成(chéng)一種(zhǒng)以素養發(fā)展爲核心的深度教學(xué)模式。智能(néng)技術支持下的深度教學(xué)有以下特征。（一）深度教學(xué)轉變學(xué)生獲取知識的方式深度教學(xué)的一個特征是利用智能(néng)技術支撐學(xué)生實現更深層次的認知投入，轉變學(xué)生獲取知識的方式，從以前關注“雙基”（基礎知識與基本技能(néng)）拓展爲關注“四基”（基礎知識、基本技能(néng)、基本思想和基本活動經(jīng)驗）和“四能(néng)”（發(fā)現、提出、分析和解決問題的能(néng)力）。換句話說，教師要利用智能(néng)技術將(jiāng)知識放在真實的問題情境中去，然後(hòu)精心設計問題、準備資源、組織活動、提供指導、開(kāi)展評價，引導學(xué)生在解決問題的過(guò)程中達成(chéng)對(duì)知識的深刻理解。在這(zhè)個過(guò)程中，學(xué)生擁有更多的自主學(xué)習、交流協作、解決實際問題的機會，促使其能(néng)力和素養全面(miàn)發(fā)展。（二）深度教學(xué)達成(chéng)高層次的教學(xué)目标深度教學(xué)的核心特征是讓學(xué)生在對(duì)知識形成(chéng)理解深刻的基礎上深度體驗和參與學(xué)習過(guò)程，在高水平完成(chéng)既定教學(xué)目标的同時，增長(cháng)信息技術技能(néng)、解決實際問題的技能(néng)以及跟他人協作的社會性技能(néng)，達成(chéng)發(fā)展關鍵能(néng)力、核心素養等高層次的教育目标。1.使學(xué)生對(duì)知識形成(chéng)深刻的理解知識獲得是學(xué)習的重要目标，而知識獲得有著(zhe)不同的層次。在淺層學(xué)習中，學(xué)生可能(néng)隻記住了一些概念、原理，并沒(méi)有真正理解其含義。深度學(xué)習的魅力在于，它能(néng)揭示知識之間千絲萬縷的内在聯系。它需要學(xué)生結合原有的經(jīng)驗體系來思考和探索新知識，使所學(xué)知識的不同部分、新知識與原有知識經(jīng)驗聯結形成(chéng)一個整體，從而達成(chéng)對(duì)知識的深刻理解。這(zhè)個過(guò)程將(jiāng)有助于學(xué)生超越主觀表面(miàn)的經(jīng)驗，形成(chéng)結構化的、靈活的、屬于自己的理性知識體系。新手學(xué)知識，往往是一個點、一個點地累積，沒(méi)有連點成(chéng)線、連線成(chéng)面(miàn)。深度教學(xué)中，學(xué)生的知識不僅有數量上的增加、認知層級上的提升，而且會根據抽象程度與親疏關系建立起(qǐ)概念間的網狀聯系，形成(chéng)能(néng)夠解決問題并可遷移應用到多元情境的認知組塊。這(zhè)樣(yàng)形成(chéng)的知識具有良好(hǎo)的保持性和遷移性，是一種(zhǒng)專家知識。而要形成(chéng)專家知識，教師應該把知識放在真實的情境中，讓學(xué)生在各種(zhǒng)場景中去解決問題，從而在解決問題的過(guò)程中建構出網絡狀的認知結構，獲得知識遷移能(néng)力。深度教學(xué)就是要促進(jìn)學(xué)生認知結構的變化，形成(chéng)專家思維的認知結構，建立概念之間多向(xiàng)、多維度的關聯。（三）深度教學(xué)的内部過(guò)程是高階思維深度教學(xué)要求超越對(duì)概念和原理的記憶、複述和簡單應用，強調學(xué)生在學(xué)習的過(guò)程中有高水平的思維和深度的認知投入。學(xué)生要不斷地思考，不斷地對(duì)各種(zhǒng)信息和觀念進(jìn)行加工轉換，基于新、舊經(jīng)驗進(jìn)行綜合和概括，解釋有關的現象，形成(chéng)新的假設和推論，并通過(guò)一定的方式做出檢驗。高階思維需要學(xué)生能(néng)表達内容的不确定性，學(xué)習中提出活動路線，從多種(zhǒng)視角進(jìn)行認知，能(néng)對(duì)某個觀點賦予意義，能(néng)對(duì)某些知識做出自己的思考與判斷等。（四）深度教學(xué)的任務具備多樣(yàng)性和情境性深度教學(xué)反對(duì)過(guò)于簡單化地處理學(xué)習内容，強調教師既要讓學(xué)生了解邏輯結構良好(hǎo)的抽象知識，還(hái)要把知識融入與學(xué)生生活相關的真實的情境中，問題和活動的設計貼近日常生活，讓學(xué)生理解知識在各種(zhǒng)情境中的表現，并對(duì)情境進(jìn)行分析和判斷，從而獲得將(jiāng)知識進(jìn)行情境化應用的能(néng)力，做到學(xué)以緻用。這(zhè)一理念與國(guó)家課程标準、中高考改革方向(xiàng)是相一緻的。學(xué)生必須親曆探究與發(fā)現的過(guò)程，其能(néng)力和素養才能(néng)發(fā)展起(qǐ)來。通過(guò)情境性問題的解決，學(xué)生所建構的是屬于自己的知識經(jīng)驗、自己對(duì)各種(zhǒng)問題的觀點和見解、自己靈活運用知識解決問題的判斷，而不僅是高效地記住他人研究出來的、等待他們去接受的結論。（五）深度教學(xué)的教學(xué)結構發(fā)生轉變課堂教學(xué)中有四個核心要素：教師、學(xué)生、教學(xué)媒體和教材。傳統課堂呈現以“教”爲中心的教學(xué)結構，而智能(néng)技術支持下的深度教學(xué)形成(chéng)“教師主導—學(xué)生主體”教學(xué)結構。教師要根據學(xué)生的特點，爲其選擇和設計特定的教學(xué)内容、教學(xué)媒體和交流方式。教師是教學(xué)過(guò)程的組織者，學(xué)生意義建構的促進(jìn)者，學(xué)生良好(hǎo)情操的培育者。學(xué)生擁有大量的經(jīng)過(guò)教師選擇、設計并控制的學(xué)習資源，是學(xué)習活動的主體，是信息加工與情感體驗的主體，是知識意義的主動建構者。教學(xué)媒體既可以是輔助教師教的演示工具，又可以是促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習的認知工具與情感激勵工具。教材不是唯一的教學(xué)内容，通過(guò)教師指導、自主學(xué)習與協作交流，學(xué)生可以從多種(zhǒng)學(xué)習對(duì)象和多種(zhǒng)教學(xué)資源中獲取多方面(miàn)的知識。（六）深度教學(xué)的外部過(guò)程：合作與指導在深度教學(xué)中，學(xué)生和學(xué)生、學(xué)生和教師會進(jìn)行更充分的溝通和合作。每個學(xué)生都(dōu)有自己的經(jīng)驗世界，不同學(xué)生從不同角度可以對(duì)同一問題形成(chéng)不同的假設和推論，進(jìn)而形成(chéng)對(duì)知識多元豐富的理解，并看到不同側面(miàn)的解決問題的途徑。在小組合作解決問題的過(guò)程中，學(xué)生面(miàn)對(duì)各種(zhǒng)各樣(yàng)的觀點，要學(xué)會厘清并表達自己的見解，學(xué)會聆聽并理解他人的想法，學(xué)會相互接納、贊賞、争辯和互助，學(xué)會在沖突的過(guò)程中進(jìn)行妥協。學(xué)生還(hái)需要不斷對(duì)自己和他人的看法進(jìn)行反思和歸納，從而實現自身的社會性成(chéng)長(cháng)。深度教學(xué)強調學(xué)生的主動探索，也承認教師的引導、幫助和提示對(duì)于學(xué)生的思考和知識建構極爲重要。作爲引導和激勵學(xué)生的關鍵角色，教師要幫助學(xué)生檢視和反思自我、明确想要學(xué)習和獲得什麼(me)；幫助學(xué)生發(fā)現所學(xué)内容的個人意義；幫助學(xué)生學(xué)會使用信息化學(xué)習工具；幫助學(xué)生尋找、搜集和利用學(xué)習資源；幫助學(xué)生設計合适的學(xué)習活動；幫助學(xué)生學(xué)會交際和表達；幫助學(xué)生對(duì)學(xué)習過(guò)程和結果進(jìn)行評價，并促進(jìn)評價的内化。教師還(hái)要提出一些能(néng)啓發(fā)學(xué)生思考的問題，引導學(xué)生形成(chéng)自己的看法，并洞察他們想法的由來，分析其合理性和局限性，而後(hòu)提供相應的引導。三、智能(néng)技術支持下深度教學(xué)的理念
如前所述，智能(néng)技術最核心的作用在于增強人類的認知、擴展人類的認知邊界，而認知的增強和認知邊界的擴展，使得深度教學(xué)的實施成(chéng)爲可能(néng)。那麼(me)，在智能(néng)技術的支持下，教師應如何實現核心素養導向(xiàng)的深度教學(xué)呢？（一）促進(jìn)素養導向(xiàng)的教學(xué)範式變革核心素養導向(xiàng)的深度教學(xué)，關鍵是要促進(jìn)教學(xué)範式變革，使得教師的教學(xué)從知識傳遞的教學(xué)範式，到知識建構的教學(xué)範式，再到知識創生的教學(xué)範式轉變（如圖1）。教師要從自己講、學(xué)生聽、記筆記、做作業、模拟考試的單向(xiàng)知識傳遞，轉變爲教師精心設計問題、準備資源、設計活動、準備工具和設計相應的評價活動，誘導學(xué)生在一步步解決問題的過(guò)程中，達成(chéng)對(duì)知識的深刻理解。再進(jìn)一步，教師要把知識放在真實的、具有一定複雜性的宏觀環境中，設計一個個項目，讓學(xué)生在實施項目的過(guò)程中，有自己的知識發(fā)現和情境性知識創生，有自己觀念的表達，有自己情境化知識的梳理與遷移運用。在教學(xué)範式轉變的過(guò)程中，教師要讓學(xué)生實現從知識到能(néng)力再到素養的轉化。
圖1 素養導向(xiàng)的教學(xué)範式變革
實施核心素養導向(xiàng)的深度教學(xué)，還(hái)必須明确從知識到能(néng)力和素養的轉化機制，這(zhè)樣(yàng)教師在落實學(xué)生核心素養的培養時才會有抓手。爲幫助教師更好(hǎo)地理解從知識到素養的轉化和進(jìn)階路徑，北京師範大學(xué)九大學(xué)科教育團隊共同提出了學(xué)科能(néng)力指标體系，將(jiāng)中小學(xué)課程标準涉及的核心知識、核心概念以及核心概念發(fā)展的認知進(jìn)階過(guò)程，用明确的行爲動詞描述了出來。該學(xué)科能(néng)力指标體系認爲，學(xué)生學(xué)科能(néng)力的增長(cháng)，主要包括“學(xué)習理解”“應用實踐”和“遷移創新”三個進(jìn)階的過(guò)程（如圖2）。“學(xué)習理解”即知識意義化，學(xué)生建立認識角度，實現知識經(jīng)驗的結構化；“應用實踐”即知識功能(néng)化，學(xué)生把知識内化爲技能(néng)，形成(chéng)認識思路，實現知識經(jīng)驗的程序化；“遷移創新”即知識的素養化，學(xué)生把知識内化爲素養，實現認知方式自主化和知識經(jīng)驗系統化。随著(zhe)學(xué)科能(néng)力的進(jìn)階，學(xué)生所研究的對(duì)象從書本上的知識與簡單的問題變爲真實生活中蘊含這(zhè)些知識的現實問題；學(xué)生所面(miàn)對(duì)的問題情境，也從熟悉、簡單、直接和原型，變得陌生、間接、真實和複雜。
圖2 北京師範大學(xué)學(xué)科教育團隊提出的學(xué)科能(néng)力指标體系
依據這(zhè)一進(jìn)階的學(xué)科能(néng)力指标體系，教師將(jiāng)智能(néng)技術作爲學(xué)生的認知工具，可實現素養導向(xiàng)的深度教學(xué)取向(xiàng)轉變：從獲得知識結論的教學(xué)到知識解析的教學(xué)，從轉變偏差認識的教學(xué)到概念轉變的教學(xué)，從超越具體概念的教學(xué)到觀念建構的教學(xué)，從形成(chéng)認知能(néng)力的教學(xué)到素養發(fā)展的教學(xué)。四、智能(néng)技術支持下深度教學(xué)的模式
在上述理念的指導下，教師可以基于智能(néng)技術實施多種(zhǒng)形态的深度教學(xué)。以下三個有代表性的模式，教師在實施核心素養導向(xiàng)的深度教學(xué)時可以參考。核心素養導向(xiàng)的深度教學(xué)并不排斥教師講授，但這(zhè)種(zhǒng)講授要有意義，即應讓學(xué)生實現從知識到能(néng)力和素養的轉化。我們研發(fā)的教育大數據平台“智慧學(xué)伴”内嵌了學(xué)科能(néng)力指标體系，可根據學(xué)生作業、考試等學(xué)習過(guò)程性數據，智能(néng)診斷出學(xué)生所處的學(xué)科能(néng)力層級，并基于學(xué)習問題跟蹤學(xué)生的學(xué)科能(néng)力表現。依據學(xué)生不同的學(xué)科能(néng)力表現，平台會爲學(xué)生提供個性化、多樣(yàng)化的在線服務與支架，并通過(guò)數據分析，實現學(xué)生學(xué)習情況的可視化以及教師教學(xué)的個性化、精準化（如圖3）。
圖3 學(xué)科能(néng)力素養發(fā)展的教學(xué)評一體化平台
如，針對(duì)“有理數”這(zhè)一核心概念，平台列出了15個學(xué)科能(néng)力指标的轉化體系。通過(guò)該體系的診斷，教師可明晰學(xué)生處于“學(xué)習理解”“應用實踐”或“遷移創新”中的哪一個能(néng)力層級。同時，基于學(xué)生的學(xué)科能(néng)力水平，教育大數據平台會爲其推薦相應的授導内容和學(xué)習資源等支架，助力學(xué)生核心素養發(fā)展，也幫助教師更好(hǎo)地開(kāi)展個性化教學(xué)。（二）證據導向(xiàng)的項目式學(xué)習核心素養導向(xiàng)下深度教學(xué)的另一個典型模式是項目式學(xué)習。項目式學(xué)習是以建構主義理論爲指導，強調學(xué)生在真實問題情境中探究學(xué)習，從而提升學(xué)生多元能(néng)力的教學(xué)模式。研究表明，項目式學(xué)習可以有效提升學(xué)生的認知層級，并可促進(jìn)學(xué)科邊界融合。但在實施項目式學(xué)習過(guò)程中，還(hái)存在以下問題：一是學(xué)生隻會模仿教師的操作，而沒(méi)有真正體驗到獲取知識的過(guò)程，沒(méi)有運用知識解決問題的遷移過(guò)程；二是以多學(xué)科知識整合的形态呈現學(xué)習項目，容易造成(chéng)學(xué)生的知識結構性缺失；三是學(xué)習過(guò)程缺乏科學(xué)的數據與證據支持，難以表征學(xué)生的創新學(xué)習能(néng)力是否得到提升；四是教育評價中不包含對(duì)知識掌握水平的評價，也未有效針對(duì)能(néng)力素養進(jìn)行評估。爲此，項目式學(xué)習一定要遵循深度學(xué)習的理念，著(zhe)重關注基于證據的理性思維，讓學(xué)生在科學(xué)原則的指導下，基于證據驗證假設，在理性的邏輯推理基礎上發(fā)現并得出解決問題的方案；在設計作品時，遵循科學(xué)和數學(xué)的嚴謹規律，而非思辨或想象，從而讓嚴謹的工程設計實踐幫助學(xué)生認識和理解客觀的科學(xué)規律。例如，在“在真實世界中計算生物多樣(yàng)性”項目中，教師讓學(xué)生圍繞“如何從物種(zhǒng)多樣(yàng)性的角度去比較不同時期的森林群落”的研究問題，設計科學(xué)的調查方案，到戶外各種(zhǒng)生物群落中采集數據，并基于數據用數學(xué)方法（辛普森指數）分析解釋生态系統中不同因素如何影響生物多樣(yàng)性的變化。項目開(kāi)展過(guò)程中，學(xué)生不僅拍攝了照片，還(hái)通過(guò)理性化的計算過(guò)程，如計算辛普森指數，學(xué)會將(jiāng)其遷移與運用，展現出了他們的能(néng)力。整個項目式學(xué)習過(guò)程，從地點的選擇到采樣(yàng)方法的确定，再到收集數據和分析數據，都(dōu)嚴格符合科學(xué)原則，進(jìn)而得出解決問題的方案，體現出實證性特征。協作知識建構，即個體在特定的組織中互相協作，共同參與某種(zhǒng)有目的的活動，最終形成(chéng)某種(zhǒng)觀點、思想、方法等智慧産品的過(guò)程。其核心是提出觀點、開(kāi)展讨論、修正觀點、組織活動、整合觀點。以小學(xué)語文“基于知識圖譜的翻轉課堂教學(xué)模式”爲例。該案例借鑒Stahl知識建構模型，以協同知識建構的生成(chéng)性教學(xué)爲核心，以優化個體認知結構、聯結群體意義智慧爲導向(xiàng)，并運用了學(xué)習元知識圖譜的理念和技術。在《涼州詞》的課前學(xué)習中，教師設計了“請你尋找《涼州詞》中的關鍵詞，并將(jiāng)由關鍵詞引發(fā)的相關詩詞、作者、類似風格的詩詞描述出來”的學(xué)習任務。爲了完成(chéng)學(xué)習任務，學(xué)生需要反複誦讀詩句，在自主理解其内容的基礎上，主動尋找詩中所體現的關鍵詞，并充分調動自己的知識儲備、理解能(néng)力、學(xué)習方法、思維視角等經(jīng)驗智慧，從多種(zhǒng)渠道(dào)生成(chéng)對(duì)關鍵詞的描述。這(zhè)個描述會使用三元組知識圖譜的形式來表現。學(xué)生課前學(xué)習建構的個體初級知識圖譜，展現了學(xué)生已有的知識結構、經(jīng)驗基礎、思維能(néng)力、關注視角等隐性因素，即學(xué)生的初始學(xué)習狀态。學(xué)習元平台通過(guò)判斷，將(jiāng)相同的實體或概念聚合歸類爲具有唯一标識的對(duì)象，并依據其已有的語義标注和層級關系，將(jiāng)個體初級知識圖譜彙聚收斂生成(chéng)班級群體知識圖譜，形成(chéng)集體理解。當個體初級知識圖譜中出現無關内容，或者質量相對(duì)較低、存在一定錯誤的實體和概念時，群體知識圖譜中即出現無關聯的獨立知識點。這(zhè)些知識點通過(guò)投票、深入讨論以及人工審核方式，由師生共同決定是否彙聚到群體知識圖譜中。群體的知識建構，既能(néng)推動形成(chéng)群體共識，又能(néng)讓學(xué)生形成(chéng)個性化理解。知識圖譜的建構不僅便于學(xué)生知識的結構化，還(hái)能(néng)促使學(xué)生主動與其他學(xué)生交流。通過(guò)個體知識圖譜的對(duì)比與相互參考，學(xué)生開(kāi)闊了視野，拓展了知識儲備。通過(guò)查看群體知識圖譜并參與讨論，學(xué)生得以彌補個體認知缺憾，也可以爲他人提供學(xué)習幫助。課後(hòu)，學(xué)生根據評價與反思，不斷改進(jìn)、完善個體初級知識圖譜，生成(chéng)個體高級知識圖譜。這(zhè)個過(guò)程有利于學(xué)生繼續根據學(xué)習内容的關鍵點進(jìn)行深入思考，實現對(duì)所學(xué)内容的深加工和生活化體悟。不難看出，上述三個典型模式中，技術的應用并不是以學(xué)習視頻爲中心，而是強調將(jiāng)智能(néng)技術作爲學(xué)生的認知工具、協作工具、表達工具、知識表現和呈現工具、思維過(guò)程可視化工具來使用，體現了深度教學(xué)的特征。當然，它們也隻是智能(néng)技術支持的深度教學(xué)中有代表性的模式，還(hái)有很多其他模式，在此不一一列舉。無論哪種(zhǒng)模式，課堂上實施深度教學(xué)的目的不變，那就是培養學(xué)生核心素養，造就能(néng)适應智能(néng)時代社會變革的創新型人才。
