本文來源｜《中小(xiǎo)學數字化教學》2022年(nián)第12期
作者簡介｜餘勝泉，系北(běi)京師(shī)範大學教授、博士生(shēng)導師(shī)，未來教育高(gāo)精尖創新中心執行主任，“移動學習”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指導委員(yuán)會(huì)副主任
當前，人工(gōng)智能(néng)正在人臉識别、圖像識别、機(jī)器(qì)翻譯、自(zì)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(gōng)智能(néng)在知識記憶、檢索、處理等方面越來越強大時，人類的優勢在哪裡(lǐ)？學生(shēng)需要具備怎樣的核心能(néng)力，才能(néng)适應并駕馭未來的智能(néng)社會(huì)？與此同時，人們獲取信息的渠道越來越多(duō)、手段越來越先進，信息離散化、碎片化的現象卻越來越嚴重，造成很多(duō)人思維膚淺、被“信息繭房”深深包裹著(zhe)，失去了自(zì)己的判斷力，看(kàn)不到(dào)外面更大的世界，也看(kàn)不到(dào)超越事(shì)物(wù)表象的深刻本質。我們的閱讀(dú)方式以及獲取知識的方式也在發生(shēng)著(zhe)深刻的改變，數字化閱讀(dú)已成為(wèi)必然趨勢。學生(shēng)正在從(cóng)閱讀(dú)紙(zhǐ)張、處理簡單的知識和被動地接受知識，轉變為(wèi)屏幕閱讀(dú)、處理海量的信息和主動地搜尋知識。這些都是信息技(jì)術(shù)快速發展給教育帶來的挑戰，在人類要面對越來越高(gāo)的複雜(zá)性、越來越多(duō)的不确定性以及越來越海量信息的大背景下(xià)，我們的教育該如何應對這些挑戰呢(ne)？
一(yī)、智能(néng)時代人才培養的機(jī)遇與挑戰
（一(yī)）核心素養是智能(néng)時代人才培養的必然要求面對智能(néng)時代所帶來的巨大社會(huì)變化，我們的教育理念首先要做出改變，不能(néng)局限于對分數或學科知識的過度關注，而應在更廣闊的視野下(xià)關注學生(shēng)心智成長(cháng)，著(zhe)力塑造學生(shēng)區别于機(jī)器(qì)的創造力、社會(huì)能(néng)力、價值觀、意志(zhì)力等，培養他們完善的人格以及善良、合作、同情心等良好品質，使其富有學識、智慧和能(néng)力，能(néng)為(wèi)自(zì)己的生(shēng)活和社會(huì)承擔責任，即發展學生(shēng)的核心素養。近年(nián)來，國(guó)家在各種教育政策文件(jiàn)中越來越強調發展學生(shēng)的核心素養，著(zhe)重培養學生(shēng)的關鍵能(néng)力和必備品格，這正是對智能(néng)時代、知識經濟時代人才培養需求的有力回應。培養學生(shēng)的核心素養在全球範圍也已成為(wèi)共識。聯合國(guó)教科文組織指出，“要重新定義教育、知識和學習。教育應關注生(shēng)命和人類尊嚴、權利平等、社會(huì)正義、文化多(duō)樣性、國(guó)際團結和為(wèi)可持續的未來承擔共同責任”。美國(guó)提出的21世紀技(jì)能(néng)模型，則強調培養學生(shēng)的溝通(tōng)交流、團隊協作、批判性思維、創造力、文化傳承以及意志(zhì)力等。經濟合作與發展組織（OECD）發布的《學習指南(nán)2030》認為(wèi)，我們面對著(zhe)充滿變革且不穩定的新未來，如何幫助學生(shēng)利用知識、技(jì)能(néng)、态度與價值觀實現“在陌生(shēng)環境中的自(zì)定航向”，以找到(dào)應對不确定性的正确辦法，最終實現自(zì)身、社會(huì)和全球的福祉非常重要。因此，它提出建構“學生(shēng)主體性”這一(yī)重要概念，并特别強調學生(shēng)變革社會(huì)和塑造未來的“變革能(néng)力”。不難發現，無論是國(guó)内還(hái)是國(guó)外，人才的培養目标都在适應智能(néng)時代的社會(huì)變革需要，核心素養是智能(néng)時代對人才培養提出的必然要求。（二）智能(néng)技(jì)術(shù)為(wèi)人才培養帶來新機(jī)遇以互聯網、大數據、人工(gōng)智能(néng)為(wèi)代表的新一(yī)代信息技(jì)術(shù)正在對社會(huì)變革産生(shēng)意義深遠(yuǎn)的影響。這種影響反過來又(yòu)重塑著(zhe)人類認識世界、适應世界的方式。可以說，智能(néng)技(jì)術(shù)絕不是一(yī)個(gè)簡單的工(gōng)具，它延伸了人的大腦(nǎo)，增強了人的認知能(néng)力，也為(wèi)智能(néng)時代的人才培養帶來新機(jī)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(yī)個(gè)人聰明與否，不能(néng)隻看(kàn)他自(zì)身的智商，還(hái)應看(kàn)他運用智能(néng)設備的能(néng)力。這是因為(wèi)，人們現在認識世界，不僅靠頭腦(nǎo)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(jiù)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(duō)、連接強度越大，一(yī)個(gè)人的問題解決能(néng)力就(jiù)會(huì)越強。人機(jī)協同的認知方式使得人類能(néng)夠駕馭超越個(gè)體認知能(néng)力極限的複雜(zá)性，能(néng)夠處理超越個(gè)體認知能(néng)力極限的海量信息，從(cóng)中洞察隐藏在紛繁複雜(zá)的事(shì)物(wù)表象背後的關系與本質規律，從(cóng)而拓展人類的認知邊界。正如當我們站在風暴之中，會(huì)感到(dào)狂風驟雨雜(zá)亂無章，但倘若我們能(néng)夠升到(dào)萬米高(gāo)空去俯視風暴，就(jiù)會(huì)發現其規律性。智能(néng)技(jì)術(shù)讓人類思維擁有了站在萬米高(gāo)空洞察規律的能(néng)力。因此，人機(jī)結合的思維方式是現代人的基本思維方式。 複雜(zá)社會(huì)的生(shēng)存，呼喚人機(jī)結合的教育智能(néng)。概括來講，智能(néng)技(jì)術(shù)正在計算(suàn)、感知、認知和社會(huì)網絡四個(gè)層面增強人的認知。其基本原理在于，智能(néng)技(jì)術(shù)将外部紛繁複雜(zá)的事(shì)物(wù)簡化後形成認知組塊，并将其嵌入人的認知過程中，通(tōng)過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(zá)事(shì)件(jiàn)流、推動全局運轉的能(néng)力。2.能(néng)促進人與知識産生(shēng)有意義的連接現代社會(huì)，一(yī)個(gè)人需要掌握各方面的信息才能(néng)駕馭全局，但僅憑個(gè)人能(néng)力，想要掌握和理解一(yī)個(gè)領域或一(yī)門(mén)學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，發現連接、識别範式和創建意義的能(néng)力變得愈加重要。從(cóng)某種意義上(shàng)說，一(yī)個(gè)人獲取知識來源的能(néng)力，比知道現有知識的能(néng)力還(hái)要關鍵。因此，對于一(yī)個(gè)現代學習者而言，他的學習需要與知識産生(shēng)有意義的連接，而連接的中介就(jiù)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(nǎo)，改變了我們認知世界的方式，而不是繼續扮演教師(shī)的角色，讓學生(shēng)對現有的知識反複操練。因此，納米級的知識點拆分、刷題式的适應性學習等不應是人工(gōng)智能(néng)教育應用的主要方向。智能(néng)時代的教育需要從(cóng)以發展智力為(wèi)中心向智力和非智力協調發展轉變，從(cóng)以學科知識獲得為(wèi)中心向核心素養培養轉變，從(cóng)重視知識繼承向重視知識創新轉變，需要培養人機(jī)協同的能(néng)力與素養。3.可作為(wèi)認知工(gōng)具，促進學生(shēng)高(gāo)階思維發展智能(néng)時代學生(shēng)核心素養的培養，需要将智能(néng)技(jì)術(shù)作為(wèi)學生(shēng)的認知工(gōng)具，幫助學生(shēng)在真實的問題情境中進行分析、綜合、評價和創造，在解決問題的過程中促進學生(shēng)高(gāo)階思維發展。它強調将學習的重點放(fàng)在特定情境下(xià)的真實問題解決上(shàng)。這樣，學生(shēng)就(jiù)有更多(duō)機(jī)會(huì)運用不同學科相(xiàng)互關聯的知識去解決真實問題，跨越學科間的界限去建立知識之間的有機(jī)聯系，提高(gāo)他們綜合應用多(duō)學科知識解決實際問題的能(néng)力。因此，智能(néng)技(jì)術(shù)在教育教學中應用的主要方向，是成為(wèi)支撐學生(shēng)認知能(néng)力擴展的工(gōng)具，讓學生(shēng)能(néng)夠解決以前無法解決的問題、進入以前無法進入的情境、處理以前無法處理的複雜(zá)數據，從(cóng)而促進其高(gāo)階思維能(néng)力的發展，實現深度學習。基于證據的學習，是為(wèi)解決特定學習問題而運用一(yī)些證據驗證假設、發現并得出解決問題方案的一(yī)種學習範式。該範式同時強調基于證據來呈現學習結果，并由此證明學習活動及學習成效已經發生(shēng)。實踐中，它強調學生(shēng)從(cóng)解決一(yī)個(gè)問題或進入一(yī)個(gè)項目開(kāi)始，到(dào)找到(dào)該問題的解決方案，或者完成一(yī)件(jiàn)“人工(gōng)制品”，這一(yī)過程中反映學生(shēng)學習過程和成果的所有數據、材料等，都可以作為(wèi)學習的證據。學習證據既是解決問題的線索，又(yòu)是評價學習過程的依據。智能(néng)技(jì)術(shù)在證據導向的學習中不僅能(néng)支持學生(shēng)操作，更重要的是能(néng)生(shēng)成數據，并幫助學生(shēng)利用數據進行科學的、理性的思考，從(cóng)而促進學生(shēng)深度認知投入。在學生(shēng)認知投入的過程中，又(yòu)會(huì)有新的數據和證據的産生(shēng)。利用這些生(shēng)成的數據，教師(shī)不僅能(néng)對學生(shēng)的知識進行評價，還(hái)能(néng)對他們的能(néng)力和素養進行評價。比如，學生(shēng)在真實實驗中或在仿真環境中采集數據，并運用信息技(jì)術(shù)建立問題解決模型；學生(shēng)運用信息技(jì)術(shù)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為(wèi)可能(néng)；基于學生(shēng)解決問題過程中的行為(wèi)，智能(néng)技(jì)術(shù)自(zì)動分析與評估，及時給予學生(shēng)提供相(xiàng)應的支架和幫助，促進學生(shēng)反思，引導學生(shēng)進入思維的深處。由此可見(jiàn)，讓學生(shēng)運用學習過程中産生(shēng)的數據進行理性思考，模拟科學家的思維方式經曆一(yī)個(gè)認知高(gāo)度投入的學習過程，同時利用學習過程中産生(shēng)的數據對其形成多(duō)維評價，才是智能(néng)技(jì)術(shù)所應發揮的關鍵作用。總之，智能(néng)時代，教育要以智能(néng)技(jì)術(shù)為(wèi)載體來促進學生(shēng)深度學習。教師(shī)不僅要給學生(shēng)一(yī)些數據、信息和知識，還(hái)要培養學生(shēng)的理解力、洞察力，乃至人生(shēng)智慧。現代人獲取信息的成本越來越低(dī)，但信息不等于知識，信息隻有内化到(dào)個(gè)體認知結構中，并對其行動産生(shēng)影響才能(néng)變成知識。所以，學生(shēng)不僅要獲取信息，更要利用智能(néng)技(jì)術(shù)将信息轉化為(wèi)知識，進一(yī)步轉化成人生(shēng)智慧，也就(jiù)是核心素養。二、智能(néng)技(jì)術(shù)支持下(xià)深度教學的特征
智能(néng)時代，人獲取信息很容易，但要把信息轉化為(wèi)知識，對很多(duō)人來說卻是相(xiàng)當困難的。因此，以智能(néng)技(jì)術(shù)為(wèi)載體促進學生(shēng)深度學習，其關鍵是要通(tōng)過轉變智能(néng)技(jì)術(shù)的作用，形成一(yī)種以素養發展為(wèi)核心的深度教學模式。智能(néng)技(jì)術(shù)支持下(xià)的深度教學有以下(xià)特征。（一(yī)）深度教學轉變學生(shēng)獲取知識的方式深度教學的一(yī)個(gè)特征是利用智能(néng)技(jì)術(shù)支撐學生(shēng)實現更深層次的認知投入，轉變學生(shēng)獲取知識的方式，從(cóng)以前關注“雙基”（基礎知識與基本技(jì)能(néng)）拓展為(wèi)關注“四基”（基礎知識、基本技(jì)能(néng)、基本思想和基本活動經驗）和“四能(néng)”（發現、提出、分析和解決問題的能(néng)力）。換句話說，教師(shī)要利用智能(néng)技(jì)術(shù)将知識放(fàng)在真實的問題情境中去，然後精心設計問題、準備資源、組織活動、提供指導、開(kāi)展評價，引導學生(shēng)在解決問題的過程中達成對知識的深刻理解。在這個(gè)過程中，學生(shēng)擁有更多(duō)的自(zì)主學習、交流協作、解決實際問題的機(jī)會(huì)，促使其能(néng)力和素養全面發展。深度教學的核心特征是讓學生(shēng)在對知識形成理解深刻的基礎上(shàng)深度體驗和參與學習過程，在高(gāo)水(shuǐ)平完成既定教學目标的同時，增長(cháng)信息技(jì)術(shù)技(jì)能(néng)、解決實際問題的技(jì)能(néng)以及跟他人協作的社會(huì)性技(jì)能(néng)，達成發展關鍵能(néng)力、核心素養等高(gāo)層次的教育目标。知識獲得是學習的重要目标，而知識獲得有著(zhe)不同的層次。在淺層學習中，學生(shēng)可能(néng)隻記住了一(yī)些概念、原理，并沒有真正理解其含義。深度學習的魅力在于，它能(néng)揭示知識之間千絲萬縷的内在聯系。它需要學生(shēng)結合原有的經驗體系來思考和探索新知識，使所學知識的不同部分、新知識與原有知識經驗聯結形成一(yī)個(gè)整體，從(cóng)而達成對知識的深刻理解。這個(gè)過程将有助于學生(shēng)超越主觀表面的經驗，形成結構化的、靈活的、屬于自(zì)己的理性知識體系。2.使學生(shēng)的認知結構發生(shēng)變化新手學知識，往往是一(yī)個(gè)點、一(yī)個(gè)點地累積，沒有連點成線、連線成面。深度教學中，學生(shēng)的知識不僅有數量上(shàng)的增加、認知層級上(shàng)的提升，而且會(huì)根據抽象程度與親疏關系建立起概念間的網狀聯系，形成能(néng)夠解決問題并可遷移應用到(dào)多(duō)元情境的認知組塊。這樣形成的知識具有良好的保持性和遷移性，是一(yī)種專家知識。而要形成專家知識，教師(shī)應該把知識放(fàng)在真實的情境中，讓學生(shēng)在各種場景中去解決問題，從(cóng)而在解決問題的過程中建構出網絡狀的認知結構，獲得知識遷移能(néng)力。深度教學就(jiù)是要促進學生(shēng)認知結構的變化，形成專家思維的認知結構，建立概念之間多(duō)向、多(duō)維度的關聯。深度教學要求超越對概念和原理的記憶、複述和簡單應用，強調學生(shēng)在學習的過程中有高(gāo)水(shuǐ)平的思維和深度的認知投入。學生(shēng)要不斷地思考，不斷地對各種信息和觀念進行加工(gōng)轉換，基于新、舊(jiù)經驗進行綜合和概括，解釋有關的現象，形成新的假設和推論，并通(tōng)過一(yī)定的方式做出檢驗。高(gāo)階思維需要學生(shēng)能(néng)表達内容的不确定性，學習中提出活動路(lù)線，從(cóng)多(duō)種視角進行認知，能(néng)對某個(gè)觀點賦予意義，能(néng)對某些知識做出自(zì)己的思考與判斷等。深度教學反對過于簡單化地處理學習内容，強調教師(shī)既要讓學生(shēng)了解邏輯結構良好的抽象知識，還(hái)要把知識融入與學生(shēng)生(shēng)活相(xiàng)關的真實的情境中，問題和活動的設計貼近日常生(shēng)活，讓學生(shēng)理解知識在各種情境中的表現，并對情境進行分析和判斷，從(cóng)而獲得将知識進行情境化應用的能(néng)力，做到(dào)學以緻用。這一(yī)理念與國(guó)家課程标準、中高(gāo)考改革方向是相(xiàng)一(yī)緻的。學生(shēng)必須親曆探究與發現的過程，其能(néng)力和素養才能(néng)發展起來。通(tōng)過情境性問題的解決，學生(shēng)所建構的是屬于自(zì)己的知識經驗、自(zì)己對各種問題的觀點和見(jiàn)解、自(zì)己靈活運用知識解決問題的判斷，而不僅是高(gāo)效地記住他人研究出來的、等待他們去接受的結論。課堂教學中有四個(gè)核心要素：教師(shī)、學生(shēng)、教學媒體和教材。傳統課堂呈現以“教”為(wèi)中心的教學結構，而智能(néng)技(jì)術(shù)支持下(xià)的深度教學形成“教師(shī)主導—學生(shēng)主體”教學結構。教師(shī)要根據學生(shēng)的特點，為(wèi)其選擇和設計特定的教學内容、教學媒體和交流方式。教師(shī)是教學過程的組織者，學生(shēng)意義建構的促進者，學生(shēng)良好情操的培育者。學生(shēng)擁有大量的經過教師(shī)選擇、設計并控制的學習資源，是學習活動的主體，是信息加工(gōng)與情感體驗的主體，是知識意義的主動建構者。教學媒體既可以是輔助教師(shī)教的演示工(gōng)具，又(yòu)可以是促進學生(shēng)自(zì)主學習的認知工(gōng)具與情感激勵工(gōng)具。教材不是唯一(yī)的教學内容，通(tōng)過教師(shī)指導、自(zì)主學習與協作交流，學生(shēng)可以從(cóng)多(duō)種學習對象和多(duō)種教學資源中獲取多(duō)方面的知識。在深度教學中，學生(shēng)和學生(shēng)、學生(shēng)和教師(shī)會(huì)進行更充分的溝通(tōng)和合作。每個(gè)學生(shēng)都有自(zì)己的經驗世界，不同學生(shēng)從(cóng)不同角度可以對同一(yī)問題形成不同的假設和推論，進而形成對知識多(duō)元豐富的理解，并看(kàn)到(dào)不同側面的解決問題的途徑。在小(xiǎo)組合作解決問題的過程中，學生(shēng)面對各種各樣的觀點，要學會(huì)厘清并表達自(zì)己的見(jiàn)解，學會(huì)聆聽并理解他人的想法，學會(huì)相(xiàng)互接納、贊賞、争辯和互助，學會(huì)在沖突的過程中進行妥協。學生(shēng)還(hái)需要不斷對自(zì)己和他人的看(kàn)法進行反思和歸納，從(cóng)而實現自(zì)身的社會(huì)性成長(cháng)。深度教學強調學生(shēng)的主動探索，也承認教師(shī)的引導、幫助和提示對于學生(shēng)的思考和知識建構極為(wèi)重要。作為(wèi)引導和激勵學生(shēng)的關鍵角色，教師(shī)要幫助學生(shēng)檢視和反思自(zì)我、明确想要學習和獲得什麽；幫助學生(shēng)發現所學内容的個(gè)人意義；幫助學生(shēng)學會(huì)使用信息化學習工(gōng)具；幫助學生(shēng)尋找、搜集和利用學習資源；幫助學生(shēng)設計合适的學習活動；幫助學生(shēng)學會(huì)交際和表達；幫助學生(shēng)對學習過程和結果進行評價，并促進評價的内化。教師(shī)還(hái)要提出一(yī)些能(néng)啓發學生(shēng)思考的問題，引導學生(shēng)形成自(zì)己的看(kàn)法，并洞察他們想法的由來，分析其合理性和局限性，而後提供相(xiàng)應的引導。三、智能(néng)技(jì)術(shù)支持下(xià)深度教學的理念
如前所述，智能(néng)技(jì)術(shù)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，使得深度教學的實施成為(wèi)可能(néng)。那麽，在智能(néng)技(jì)術(shù)的支持下(xià)，教師(shī)應如何實現核心素養導向的深度教學呢(ne)？核心素養導向的深度教學，關鍵是要促進教學範式變革，使得教師(shī)的教學從(cóng)知識傳遞的教學範式，到(dào)知識建構的教學範式，再到(dào)知識創生(shēng)的教學範式轉變（如圖1）。教師(shī)要從(cóng)自(zì)己講、學生(shēng)聽、記筆記、做作業(yè)、模拟考試的單向知識傳遞，轉變為(wèi)教師(shī)精心設計問題、準備資源、設計活動、準備工(gōng)具和設計相(xiàng)應的評價活動，誘導學生(shēng)在一(yī)步步解決問題的過程中，達成對知識的深刻理解。再進一(yī)步，教師(shī)要把知識放(fàng)在真實的、具有一(yī)定複雜(zá)性的宏觀環境中，設計一(yī)個(gè)個(gè)項目，讓學生(shēng)在實施項目的過程中，有自(zì)己的知識發現和情境性知識創生(shēng)，有自(zì)己觀念的表達，有自(zì)己情境化知識的梳理與遷移運用。在教學範式轉變的過程中，教師(shī)要讓學生(shēng)實現從(cóng)知識到(dào)能(néng)力再到(dào)素養的轉化。
圖1 素養導向的教學範式變革
（二）明确從(cóng)知識到(dào)素養的轉化和進階路(lù)徑實施核心素養導向的深度教學，還(hái)必須明确從(cóng)知識到(dào)能(néng)力和素養的轉化機(jī)制，這樣教師(shī)在落實學生(shēng)核心素養的培養時才會(huì)有抓手。為(wèi)幫助教師(shī)更好地理解從(cóng)知識到(dào)素養的轉化和進階路(lù)徑，北(běi)京師(shī)範大學九大學科教育團隊共同提出了學科能(néng)力指标體系，将中小(xiǎo)學課程标準涉及的核心知識、核心概念以及核心概念發展的認知進階過程，用明确的行為(wèi)動詞描述了出來。該學科能(néng)力指标體系認為(wèi)，學生(shēng)學科能(néng)力的增長(cháng)，主要包括“學習理解”“應用實踐”和“遷移創新”三個(gè)進階的過程（如圖2）。“學習理解”即知識意義化，學生(shēng)建立認識角度，實現知識經驗的結構化；“應用實踐”即知識功能(néng)化，學生(shēng)把知識内化為(wèi)技(jì)能(néng)，形成認識思路(lù)，實現知識經驗的程序化；“遷移創新”即知識的素養化，學生(shēng)把知識内化為(wèi)素養，實現認知方式自(zì)主化和知識經驗系統化。随著(zhe)學科能(néng)力的進階，學生(shēng)所研究的對象從(cóng)書本上(shàng)的知識與簡單的問題變為(wèi)真實生(shēng)活中蘊含這些知識的現實問題；學生(shēng)所面對的問題情境，也從(cóng)熟悉、簡單、直接和原型，變得陌生(shēng)、間接、真實和複雜(zá)。
圖2 北(běi)京師(shī)範大學學科教育團隊提出的學科能(néng)力指标體系
依據這一(yī)進階的學科能(néng)力指标體系，教師(shī)将智能(néng)技(jì)術(shù)作為(wèi)學生(shēng)的認知工(gōng)具，可實現素養導向的深度教學取向轉變：從(cóng)獲得知識結論的教學到(dào)知識解析的教學，從(cóng)轉變偏差認識的教學到(dào)概念轉變的教學，從(cóng)超越具體概念的教學到(dào)觀念建構的教學，從(cóng)形成認知能(néng)力的教學到(dào)素養發展的教學。四、智能(néng)技(jì)術(shù)支持下(xià)深度教學的模式
在上(shàng)述理念的指導下(xià)，教師(shī)可以基于智能(néng)技(jì)術(shù)實施多(duō)種形态的深度教學。以下(xià)三個(gè)有代表性的模式，教師(shī)在實施核心素養導向的深度教學時可以參考。核心素養導向的深度教學并不排斥教師(shī)講授，但這種講授要有意義，即應讓學生(shēng)實現從(cóng)知識到(dào)能(néng)力和素養的轉化。我們研發的教育大數據平台“智慧學伴”内嵌了學科能(néng)力指标體系，可根據學生(shēng)作業(yè)、考試等學習過程性數據，智能(néng)診斷出學生(shēng)所處的學科能(néng)力層級，并基于學習問題跟蹤學生(shēng)的學科能(néng)力表現。依據學生(shēng)不同的學科能(néng)力表現，平台會(huì)為(wèi)學生(shēng)提供個(gè)性化、多(duō)樣化的在線服務與支架，并通(tōng)過數據分析，實現學生(shēng)學習情況的可視化以及教師(shī)教學的個(gè)性化、精準化（如圖3）。
圖3 學科能(néng)力素養發展的教學評一(yī)體化平台
如，針對“有理數”這一(yī)核心概念，平台列出了15個(gè)學科能(néng)力指标的轉化體系。通(tōng)過該體系的診斷，教師(shī)可明晰學生(shēng)處于“學習理解”“應用實踐”或“遷移創新”中的哪一(yī)個(gè)能(néng)力層級。同時，基于學生(shēng)的學科能(néng)力水(shuǐ)平，教育大數據平台會(huì)為(wèi)其推薦相(xiàng)應的授導内容和學習資源等支架，助力學生(shēng)核心素養發展，也幫助教師(shī)更好地開(kāi)展個(gè)性化教學。核心素養導向下(xià)深度教學的另一(yī)個(gè)典型模式是項目式學習。項目式學習是以建構主義理論為(wèi)指導，強調學生(shēng)在真實問題情境中探究學習，從(cóng)而提升學生(shēng)多(duō)元能(néng)力的教學模式。研究表明，項目式學習可以有效提升學生(shēng)的認知層級，并可促進學科邊界融合。但在實施項目式學習過程中，還(hái)存在以下(xià)問題：一(yī)是學生(shēng)隻會(huì)模仿教師(shī)的操作，而沒有真正體驗到(dào)獲取知識的過程，沒有運用知識解決問題的遷移過程；二是以多(duō)學科知識整合的形态呈現學習項目，容易造成學生(shēng)的知識結構性缺失；三是學習過程缺乏科學的數據與證據支持，難以表征學生(shēng)的創新學習能(néng)力是否得到(dào)提升；四是教育評價中不包含對知識掌握水(shuǐ)平的評價，也未有效針對能(néng)力素養進行評估。為(wèi)此，項目式學習一(yī)定要遵循深度學習的理念，著(zhe)重關注基于證據的理性思維，讓學生(shēng)在科學原則的指導下(xià)，基于證據驗證假設，在理性的邏輯推理基礎上(shàng)發現并得出解決問題的方案；在設計作品時，遵循科學和數學的嚴謹規律，而非思辨或想象，從(cóng)而讓嚴謹的工(gōng)程設計實踐幫助學生(shēng)認識和理解客觀的科學規律。例如，在“在真實世界中計算(suàn)生(shēng)物(wù)多(duō)樣性”項目中，教師(shī)讓學生(shēng)圍繞“如何從(cóng)物(wù)種多(duō)樣性的角度去比較不同時期的森林群落”的研究問題，設計科學的調查方案，到(dào)戶外各種生(shēng)物(wù)群落中采集數據，并基于數據用數學方法（辛普森指數）分析解釋生(shēng)态系統中不同因素如何影響生(shēng)物(wù)多(duō)樣性的變化。項目開(kāi)展過程中，學生(shēng)不僅拍攝了照(zhào)片，還(hái)通(tōng)過理性化的計算(suàn)過程，如計算(suàn)辛普森指數，學會(huì)将其遷移與運用，展現出了他們的能(néng)力。整個(gè)項目式學習過程，從(cóng)地點的選擇到(dào)采樣方法的确定，再到(dào)收集數據和分析數據，都嚴格符合科學原則，進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(gè)體在特定的組織中互相(xiàng)協作，共同參與某種有目的的活動，最終形成某種觀點、思想、方法等智慧産品的過程。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(xiǎo)學語文“基于知識圖譜的翻轉課堂教學模式”為(wèi)例。該案例借鑒Stahl知識建構模型，以協同知識建構的生(shēng)成性教學為(wèi)核心，以優化個(gè)體認知結構、聯結群體意義智慧為(wèi)導向，并運用了學習元知識圖譜的理念和技(jì)術(shù)。在《涼州詞》的課前學習中，教師(shī)設計了“請你尋找《涼州詞》中的關鍵詞，并将由關鍵詞引發的相(xiàng)關詩詞、作者、類似風格的詩詞描述出來”的學習任務。為(wèi)了完成學習任務，學生(shēng)需要反複誦讀(dú)詩句，在自(zì)主理解其内容的基礎上(shàng)，主動尋找詩中所體現的關鍵詞，并充分調動自(zì)己的知識儲備、理解能(néng)力、學習方法、思維視角等經驗智慧，從(cóng)多(duō)種渠道生(shēng)成對關鍵詞的描述。這個(gè)描述會(huì)使用三元組知識圖譜的形式來表現。學生(shēng)課前學習建構的個(gè)體初級知識圖譜，展現了學生(shēng)已有的知識結構、經驗基礎、思維能(néng)力、關注視角等隐性因素，即學生(shēng)的初始學習狀态。學習元平台通(tōng)過判斷，将相(xiàng)同的實體或概念聚合歸類為(wèi)具有唯一(yī)标識的對象，并依據其已有的語義标注和層級關系，将個(gè)體初級知識圖譜彙聚收斂生(shēng)成班級群體知識圖譜，形成集體理解。當個(gè)體初級知識圖譜中出現無關内容，或者質量相(xiàng)對較低(dī)、存在一(yī)定錯(cuò)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。這些知識點通(tōng)過投票、深入讨論以及人工(gōng)審核方式，由師(shī)生(shēng)共同決定是否彙聚到(dào)群體知識圖譜中。群體的知識建構，既能(néng)推動形成群體共識，又(yòu)能(néng)讓學生(shēng)形成個(gè)性化理解。知識圖譜的建構不僅便于學生(shēng)知識的結構化，還(hái)能(néng)促使學生(shēng)主動與其他學生(shēng)交流。通(tōng)過個(gè)體知識圖譜的對比與相(xiàng)互參考，學生(shēng)開(kāi)闊了視野，拓展了知識儲備。通(tōng)過查看(kàn)群體知識圖譜并參與讨論，學生(shēng)得以彌補個(gè)體認知缺憾，也可以為(wèi)他人提供學習幫助。課後，學生(shēng)根據評價與反思，不斷改進、完善個(gè)體初級知識圖譜，生(shēng)成個(gè)體高(gāo)級知識圖譜。這個(gè)過程有利于學生(shēng)繼續根據學習内容的關鍵點進行深入思考，實現對所學内容的深加工(gōng)和生(shēng)活化體悟。不難看(kàn)出，上(shàng)述三個(gè)典型模式中，技(jì)術(shù)的應用并不是以學習視頻為(wèi)中心，而是強調将智能(néng)技(jì)術(shù)作為(wèi)學生(shēng)的認知工(gōng)具、協作工(gōng)具、表達工(gōng)具、知識表現和呈現工(gōng)具、思維過程可視化工(gōng)具來使用，體現了深度教學的特征。當然，它們也隻是智能(néng)技(jì)術(shù)支持的深度教學中有代表性的模式，還(hái)有很多(duō)其他模式，在此不一(yī)一(yī)列舉。無論哪種模式，課堂上(shàng)實施深度教學的目的不變，那就(jiù)是培養學生(shēng)核心素養，造就(jiù)能(néng)适應智能(néng)時代社會(huì)變革的創新型人才。
